活性炭吸附—微波解吸—催化燃烧处理含甲苯废气研究
发布时间：2023-04-22 11:30
在现阶段我国VOCs污染越来越严重的情况下,如何在较短的时间内研究出一种相对快速、高效、实用的VOCs控制技术显得尤其必要。本课题开展了微波解吸载甲苯活性炭的研究,并在研究最后采用催化燃烧法对解吸气体进行处理。利用微波在加热过程中快速、高效、均匀的特点,提高解吸率和解吸速率;同时将解吸气体通过催化燃烧进行进一步净化,将VOCs转变成CO2和H2O,从而达到完全净化的目的。 实验采用甲苯作为目标污染物,利用椰壳基颗粒活性炭作为吸附剂首先进行了活性炭吸附甲苯的研究工作。结果表明,活性炭对甲苯的静态饱和吸附容量为238 mg/g左右,30℃时动态饱和吸附容量在195 mg/g左右。吸附等温线为Langmuir型等温线。 本研究进行了微波辐照活性炭升温行为的实验。结果表明,微波辐照下活性炭升温迅速,不同功率均存在相应的最高温度,达到最高温度后温度基本不再变化。活性炭床层厚度提高,升温速率及最高温度均下降。载气线速较小时活性炭升温受影响较小,当载气量明显加大时,升温速率下降明显。 本研究的重点是载甲苯活性炭的微波辐照解吸研究。研究表明,400℃是一个比...
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 挥发性有机化合物的概念及其来源
1.2 挥发性有机化合物的危害
1.3 挥发性有机化合物的污染及治理现状
1.4 挥发性有机化合物的净化方法
1.4.1 燃烧法
1.4.2 吸收法
1.4.3 吸附法
1.4.4 冷凝法
1.4.5 光催化氧化法
1.4.6 等离子体处理方法
1.4.7 生物法
1.5 本课题所采用的方法及其应用前景
1.5.1 本课题采用的方法
1.5.2 应用前景分析
2 课题研究的方案及内容
2.1 实验方案的确定
2.1.1 净化工艺选择
2.1.2 目标污染物的确定
2.1.3 实验装置
2.2 课题研究的主要内容
2.2.1 测试项目和分析方法
2.2.2 课题研究的主要内容
3 活性炭吸附甲苯研究
3.1 吸附基本理论
3.1.1 关于吸附的几个概念
3.1.2 吸附等温线
3.1.3 吸附理论及吸附式
3.2 活性炭吸附甲苯的性能参数
3.3 静态吸附实验
3.4 活性炭动态吸附甲苯实验
3.4.1 活性炭吸附甲苯的动态吸附曲线
3.4.2 吸附等温线及吸附穿透曲线测定
3.5 本章小结
4 活性炭微波加热升温行为的研究
4.1 研究目的
4.2 微波加热理论介绍
4.3 实验方法及装置
4.4 实验结果及讨论
4.4.1 功率对升温的影响
4.4.2 活性炭床层厚度对升温的影响
4.4.3 载气线速对升温的影响
4.5 微波辐照活性炭升温的数学分析
4.6 本章小结
5 微波解吸载甲苯活性炭的研究
5.1 活性炭再生技术及理论介绍
5.1.1 活性炭再生方法分类
5.1.2 常用再生方法的原理
5.2 本研究所采用的方法
5.2.1 实验装置及实验方法
5.2.2 微波解吸载甲苯活性炭性能参数
5.3 微波解吸载甲苯活性炭研究
5.3.1 不同解吸温度对解吸的影响
5.3.2 不同载气线速度对解吸的影响
5.3.3 活性炭床层厚度对解吸情况的影响
5.3.4 不同甲苯吸附量对解吸情况的影响
5.3.5 吸附量随活性炭吸附—再生循环次数的变化
5.4 微波辐照对活性炭的改性研究
5.4.1 实验装置及流程
5.4.2 微波改性活性炭对甲苯的吸附实验及相关结果分析
5.4.3 微波改性机理分析
5.4.4 微波改性与电加热改性的对比
5.5 微波解吸工艺的改进与创新
5.5.1 微波加热程序升温解吸载甲苯活性炭
5.5.2 流化床微波解吸载甲苯活性炭
5.6 微波解吸过程的神经网络模拟
5.6.1 BP神经网络介绍
5.6.2 利用神经网络建立微波解吸模型
5.7 微波解吸理论分析
5.8 本章小结
6 微波解吸—催化燃烧净化甲苯的研究
6.1 催化燃烧处理甲苯的研究
6.1.1 实验方法、实验装置及工艺
6.1.2 催化燃烧处理含甲苯废气研究
6.2 微波解吸—催化燃烧联合处理甲苯废气研究
6.2.1 实验装置及方法
6.2.2 空气配给量对催化燃烧效率的影响
6.2.3 不同解吸温度对催化燃烧效率的影响
6.3 本章小结
7 结论与展望
7.1 结论
7.2 本文创新点
7.3 展望
致谢
参考文献
附录1 博士阶段发表论文及参与科研情况
附录2 BP神经网络微波解吸模型训练用样本及模型测试数据
本文编号：3797553
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 挥发性有机化合物的概念及其来源
1.2 挥发性有机化合物的危害
1.3 挥发性有机化合物的污染及治理现状
1.4 挥发性有机化合物的净化方法
1.4.1 燃烧法
1.4.2 吸收法
1.4.3 吸附法
1.4.4 冷凝法
1.4.5 光催化氧化法
1.4.6 等离子体处理方法
1.4.7 生物法
1.5 本课题所采用的方法及其应用前景
1.5.1 本课题采用的方法
1.5.2 应用前景分析
2 课题研究的方案及内容
2.1 实验方案的确定
2.1.1 净化工艺选择
2.1.2 目标污染物的确定
2.1.3 实验装置
2.2 课题研究的主要内容
2.2.1 测试项目和分析方法
2.2.2 课题研究的主要内容
3 活性炭吸附甲苯研究
3.1 吸附基本理论
3.1.1 关于吸附的几个概念
3.1.2 吸附等温线
3.1.3 吸附理论及吸附式
3.2 活性炭吸附甲苯的性能参数
3.3 静态吸附实验
3.4 活性炭动态吸附甲苯实验
3.4.1 活性炭吸附甲苯的动态吸附曲线
3.4.2 吸附等温线及吸附穿透曲线测定
3.5 本章小结
4 活性炭微波加热升温行为的研究
4.1 研究目的
4.2 微波加热理论介绍
4.3 实验方法及装置
4.4 实验结果及讨论
4.4.1 功率对升温的影响
4.4.2 活性炭床层厚度对升温的影响
4.4.3 载气线速对升温的影响
4.5 微波辐照活性炭升温的数学分析
4.6 本章小结
5 微波解吸载甲苯活性炭的研究
5.1 活性炭再生技术及理论介绍
5.1.1 活性炭再生方法分类
5.1.2 常用再生方法的原理
5.2 本研究所采用的方法
5.2.1 实验装置及实验方法
5.2.2 微波解吸载甲苯活性炭性能参数
5.3 微波解吸载甲苯活性炭研究
5.3.1 不同解吸温度对解吸的影响
5.3.2 不同载气线速度对解吸的影响
5.3.3 活性炭床层厚度对解吸情况的影响
5.3.4 不同甲苯吸附量对解吸情况的影响
5.3.5 吸附量随活性炭吸附—再生循环次数的变化
5.4 微波辐照对活性炭的改性研究
5.4.1 实验装置及流程
5.4.2 微波改性活性炭对甲苯的吸附实验及相关结果分析
5.4.3 微波改性机理分析
5.4.4 微波改性与电加热改性的对比
5.5 微波解吸工艺的改进与创新
5.5.1 微波加热程序升温解吸载甲苯活性炭
5.5.2 流化床微波解吸载甲苯活性炭
5.6 微波解吸过程的神经网络模拟
5.6.1 BP神经网络介绍
5.6.2 利用神经网络建立微波解吸模型
5.7 微波解吸理论分析
5.8 本章小结
6 微波解吸—催化燃烧净化甲苯的研究
6.1 催化燃烧处理甲苯的研究
6.1.1 实验方法、实验装置及工艺
6.1.2 催化燃烧处理含甲苯废气研究
6.2 微波解吸—催化燃烧联合处理甲苯废气研究
6.2.1 实验装置及方法
6.2.2 空气配给量对催化燃烧效率的影响
6.2.3 不同解吸温度对催化燃烧效率的影响
6.3 本章小结
7 结论与展望
7.1 结论
7.2 本文创新点
7.3 展望
致谢
参考文献
附录1 博士阶段发表论文及参与科研情况
附录2 BP神经网络微波解吸模型训练用样本及模型测试数据
本文编号：3797553
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