低浓度磷化氢吸附材料开发及机理研究
发布时间：2023-07-24 22:43
磷煤化工尾气中富含的一氧化碳(CO)是潜在的一碳化工原料气,但尾气中磷化氢等杂质的存在限制了其作为一碳化工原料气的使用。吸附法在磷煤化工尾气净化方面应用前景较好,但此法存在饱和吸附剂的再生和后续处理问题,因此开发对磷化氢吸附容量较大、选择性较好、易于再生且稳定性较高的吸附剂成为本课题研究的重点和难点。再者,在磷化氢气固相吸附净化研究中,磷化氢在吸附剂上的吸附热力学行为和吸附机理的研究不够深入,若能在大量实验研究的基础上,结合吸附热力学理论计算和样品分析测试表征结果,明确磷化氢在吸附剂上的吸附热力学行为和吸附机理,这将对实际磷煤化工尾气中磷化氢吸附净化具有较大的理论指导意义。 针对上述问题,本课题主要进行了以下四部分内容的研究：煤质活性炭吸附剂制备和性能研究、核桃壳活性炭吸附剂制备和性能研究、磷化氢吸附热力学研究和磷化氢吸附机理研究。 煤质活性炭吸附剂制备和性能研究：以煤质活性炭为载体,考察了活性组分种类、活性组分铜前驱体种类、铜负载量、焙烧温度、锌添加量和稀土元素(铈或镧)添加量对煤质活性炭吸附剂吸附净化磷化氢的影响；在煤质活性炭吸附剂的最佳制备条件和活性组分的最佳配方确定的基础上,考...
【文章页数】：159 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 课题研究背景及意义
1.2 课题研究方法和内容
1.3 课题研究的创新点
第二章 文献综述
2.1 磷化氢的来源、危害和性质
2.1.1 磷化氢的来源及危害
2.1.2 磷化氢的性质及毒性
2.2 磷化氢的处理技术现状
2.2.1 湿法处理技术现状
2.2.2 干法处理技术现状
2.2.3 吸附法吸附净化磷化氢现状
2.2.4 磷化氢处理技术评述
2.3 吸附的基础理论
2.3.1 吸附等温方程
2.3.2 吸附热力学基本理论
2.3.3 吸附剂种类及特性
2.4 活性炭的制备及改性
2.4.1 活性炭的制备
2.4.2 活性炭的改性
2.5 核桃壳在活性炭制备中的应用
第三章 实验系统与实验方法
3.1 实验研究技术路线
3.2 吸附实验系统
3.3 实验仪器和实验材料
3.4 吸附剂制备、性能评价指标和表征
3.4.1 吸附剂的制备方法
3.4.2 吸附剂性能评价指标
3.4.3 吸附剂的表征
第四章 煤质活性炭吸附剂的制备和磷化氢吸附性能研究
4.1 煤质活性炭吸附剂的制备方法
4.2 煤质活性炭吸附剂吸附性能评价
4.3 制备过程对吸附剂性能影响实验结果及分析
4.3.1 活性组分的筛选
4.3.2 铜盐前驱体种类对吸附剂吸附性能的影响
4.3.3 硝酸铜浸渍液浓度对吸附剂吸附性能的影响
4.3.4 焙烧温度对吸附剂吸附性能的影响
4.3.5 铜负载量对吸附剂吸附性能的影响
4.3.6 锌添加量对吸附剂吸附性能的影响
4.3.7 铈添加量对吸附剂吸附性能的影响
4.3.8 镧添加量对吸附剂吸附性能的影响
4.4 煤质活性炭吸附剂吸附过程条件实验研究
4.5 再生实验研究
4.6 本章小结
第五章 核桃壳活性炭吸附剂的制备和磷化氢吸附性能研究
5.1 核桃壳活性炭的制备过程条件实验研究
5.1.1 核桃壳活性炭的制备
5.1.2 核桃壳活性炭性能评价
5.1.3 炭化温度对核桃壳活性炭性能的影响
5.1.4 活化温度对核桃壳活性炭性能的影响
5.1.5 碱碳比对核桃壳活性炭性能的影响
5.2 核桃壳活性炭的表征分析
5.3 核桃壳活性炭制备过程对核桃壳活性炭吸附剂性能影响实验研究
5.3.1 核桃壳活性炭吸附剂的制备
5.3.2 核桃壳活性炭吸附剂性能评价指标
5.3.3 制备过程对吸附剂性能影响实验结果及分析
5.4 核桃壳活性炭吸附剂吸附过程条件实验研究
5.5 核桃壳活性炭吸附剂选择性、再生性和稳定性实验研究
5.6 不同载体制备的吸附剂对磷化氢吸附性能的影响
5.7 本章小结
第六章 磷化氢吸附热力学分析
6.1 磷化氢吸附等温线
6.1.1 吸附等温线测试方法
6.1.2 吸附等温线实验结果分析
6.2 吸附等温线拟合及结果分析
6.3 磷化氢吸附热力学分析
6.3.1 等量吸附热的计算及结果分析
6.3.2 吸附平衡热力学计算及结果分析
6.4 本章小结
第七章 磷化氢吸附机理分析
7.1 吸附剂的表征
7.1.1 BET表征分析
7.1.2 SEM/EDS表征分析
7.1.3 XPS表征分析
7.1.4 FTIR表征分析
7.2 吸附机理分析
7.2.1 实验和表征结果分析
7.2.2 吸附机理提出
7.3 本章小结
第八章 研究结论、创新点和建议
8.1 研究结论
8.2 创新点
8.3 建议
致谢
参考文献
附录A 攻读博士学位期间的研究成果
附录B 攻读博士学位期间获得的荣誉和奖励
附录C 攻读博士学位期间参与的科研项目
本文编号：3836665
【文章页数】：159 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 课题研究背景及意义
1.2 课题研究方法和内容
1.3 课题研究的创新点
第二章 文献综述
2.1 磷化氢的来源、危害和性质
2.1.1 磷化氢的来源及危害
2.1.2 磷化氢的性质及毒性
2.2 磷化氢的处理技术现状
2.2.1 湿法处理技术现状
2.2.2 干法处理技术现状
2.2.3 吸附法吸附净化磷化氢现状
2.2.4 磷化氢处理技术评述
2.3 吸附的基础理论
2.3.1 吸附等温方程
2.3.2 吸附热力学基本理论
2.3.3 吸附剂种类及特性
2.4 活性炭的制备及改性
2.4.1 活性炭的制备
2.4.2 活性炭的改性
2.5 核桃壳在活性炭制备中的应用
第三章 实验系统与实验方法
3.1 实验研究技术路线
3.2 吸附实验系统
3.3 实验仪器和实验材料
3.4 吸附剂制备、性能评价指标和表征
3.4.1 吸附剂的制备方法
3.4.2 吸附剂性能评价指标
3.4.3 吸附剂的表征
第四章 煤质活性炭吸附剂的制备和磷化氢吸附性能研究
4.1 煤质活性炭吸附剂的制备方法
4.2 煤质活性炭吸附剂吸附性能评价
4.3 制备过程对吸附剂性能影响实验结果及分析
4.3.1 活性组分的筛选
4.3.2 铜盐前驱体种类对吸附剂吸附性能的影响
4.3.3 硝酸铜浸渍液浓度对吸附剂吸附性能的影响
4.3.4 焙烧温度对吸附剂吸附性能的影响
4.3.5 铜负载量对吸附剂吸附性能的影响
4.3.6 锌添加量对吸附剂吸附性能的影响
4.3.7 铈添加量对吸附剂吸附性能的影响
4.3.8 镧添加量对吸附剂吸附性能的影响
4.4 煤质活性炭吸附剂吸附过程条件实验研究
4.5 再生实验研究
4.6 本章小结
第五章 核桃壳活性炭吸附剂的制备和磷化氢吸附性能研究
5.1 核桃壳活性炭的制备过程条件实验研究
5.1.1 核桃壳活性炭的制备
5.1.2 核桃壳活性炭性能评价
5.1.3 炭化温度对核桃壳活性炭性能的影响
5.1.4 活化温度对核桃壳活性炭性能的影响
5.1.5 碱碳比对核桃壳活性炭性能的影响
5.2 核桃壳活性炭的表征分析
5.3 核桃壳活性炭制备过程对核桃壳活性炭吸附剂性能影响实验研究
5.3.1 核桃壳活性炭吸附剂的制备
5.3.2 核桃壳活性炭吸附剂性能评价指标
5.3.3 制备过程对吸附剂性能影响实验结果及分析
5.4 核桃壳活性炭吸附剂吸附过程条件实验研究
5.5 核桃壳活性炭吸附剂选择性、再生性和稳定性实验研究
5.6 不同载体制备的吸附剂对磷化氢吸附性能的影响
5.7 本章小结
第六章 磷化氢吸附热力学分析
6.1 磷化氢吸附等温线
6.1.1 吸附等温线测试方法
6.1.2 吸附等温线实验结果分析
6.2 吸附等温线拟合及结果分析
6.3 磷化氢吸附热力学分析
6.3.1 等量吸附热的计算及结果分析
6.3.2 吸附平衡热力学计算及结果分析
6.4 本章小结
第七章 磷化氢吸附机理分析
7.1 吸附剂的表征
7.1.1 BET表征分析
7.1.2 SEM/EDS表征分析
7.1.3 XPS表征分析
7.1.4 FTIR表征分析
7.2 吸附机理分析
7.2.1 实验和表征结果分析
7.2.2 吸附机理提出
7.3 本章小结
第八章 研究结论、创新点和建议
8.1 研究结论
8.2 创新点
8.3 建议
致谢
参考文献
附录A 攻读博士学位期间的研究成果
附录B 攻读博士学位期间获得的荣誉和奖励
附录C 攻读博士学位期间参与的科研项目
本文编号：3836665
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