全混流及平推流反应器中典型多氯联苯电化学脱氯动力学

发布时间：2023-04-01 16:43

　　建立动力学模型对反应器的设计和优化具有重要意义。本实验用钯/泡沫镍电极(Pd/Ni foam)作为阴极,对4,4’-二氯联苯(4,4’-DCBP)和2-氯联苯(2-ClBP)分别在全混流反应器(CSTR)和平推流反应器(PFR)中进行电化学脱氯反应,建立各自反应器中的动力学模型,用来预测反应物的脱氯效率和中间产物的产率。结果发现,本实验中的电化学脱氯过程遵循拟一级动力学,而且建立了两个基于阿伦尼乌斯项的,与表观反应速率常数有关的电化学脱氯动力学数学模型。其中,反应物初始浓度(C0)、钯载量(M)、电流密度(J)和温度(T)对表观反应速率常数有不同程度的影响。实验得到的动力学模型用脱氯效率和产率表示。在全混流反应器中,4,4’-DCBP的理论脱氯效率(Xmod1)为:Xmodl=4256/[1/(C4,4’-DCBP,0 0.0103 M1.1008 J0.8163 exp(-35506/RT)τ)+4256]而4-ClBP的理论产率(Xmod2)可表示为:Xmod2=4256/[1/(C4,4’-DCBP,0 0.0103 M1.1008 J0.8163 exp(-35506/RT)τ...

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摘要
ABSTRACT
第一章 前言
    1.1 选题的背景及意义
    1.2 课题的研究内容
第二章 文献综述
    2.1 PCBs概述
        2.1.1 PCBs的结构、性质及用途
        2.1.2 PCBs的毒性及危害
        2.1.3 PCBs在环境介质中的存在形式
            2.1.3.1 大气
            2.1.3.2 水
            2.1.3.3 土壤
            2.1.3.4 底泥
    2.2 土壤中PCBs的常用处理技术
        2.2.1 物理法
            2.2.1.1 填埋
            2.2.1.2 萃取
            2.2.1.3 原位玻化
        2.2.2 化学法
            2.2.2.1 焚烧
            2.2.2.2 蒸馏一过氧化法
            2.2.2.3 氧化抓解法
            2.2.2.4 氢化法
            2.2.2.5 金属还原法
            2.2.2.6 硫化还原法
            2.2.2.7 高能磨铣法
            2.2.2.8 光化学降解法
            2.2.2.9 电化学脱氯法
        2.2.3 生物法
            2.2.3.1 好氧生物降解
            2.2.3.2 厌氧生物还原脱氯
            2.2.3.3 连续厌氧-好氧生物降解
    2.3 化学反应器
        2.3.1 间歇釜式反应器
        2.3.2 全混流反应器
        2.3.3 平推流反应器
第三章 典型多氯联苯在全混流及平推流反应器中的电化学脱氯动力学实验
    3.1 引言
    3.2 试剂和材料及实验设备
        3.2.1 试剂和材料
        3.2.2 实验设备
    3.3 实验内容
        3.3.1 电极制备
        3.3.2 实验装置
            3.3.2.1 全混流反应器
            3.3.2.2 平推流反应器
        3.3.3 实验步骤
            3.3.3.1 全混流反应器实验
            3.3.3.2 平推流反应器实验
        3.3.4 分析方法
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 反应机理
        3.4.2 4,4'-DCBP在全混流反应器中的实验结果
            3.4.2.1 序批反应拟一级动力学模型
            3.4.2.2 操作变量对4,4'-DCBP脱氯速率的影响
            3.4.2.3 碳平衡
            3.4.2.4 脱氯速率方程表达式
            3.4.2.5 全混流反应器动力学模型验证
        3.4.3 2-ClBP在平推流反应器中的实验结果
            3.4.3.1 理想平推流反应器验证
            3.4.3.2 平推流反应器拟一级动力学模型
            3.4.3.3 操作变量对2-ClBP脱氯速率的影响
            3.4.3.4 碳平衡
            3.4.3.5 脱氯速率方程表达式
            3.4.3.6 平推流反应器动力学模型验证
    3.5 本章小结
第四章 结论及展望
    4.1 结论
    4.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文



本文编号：3777495