餐饮油烟中VOCs代表物的排放特征及催化氧化研究
发布时间：2022-02-21 12:56
餐饮油烟作为城市VOCs污染的重要来源之一,不仅造成了环境的污染,同时也严重危害着人们的身体健康。随着餐饮油烟排放标准的日益严格,寻求新型高效的餐饮油烟净化技术也日益迫切。催化氧化法在优良催化材料的作用下具有良好的VOCs净化效果,同时也有效的避免了二次污染的产生。因此,本论文在探究了不同种类食用油产生的餐饮油烟中各类VOCs排放特征的基础上对餐饮油烟VOCs中的代表物进行了催化氧化实验研究。首先,系统研究了餐饮油烟中非甲烷总烃（NMHCs）、醛类物质、烃类物质和苯系物的排放浓度,发现在相同的加热温度下产生的餐饮油烟中,NMHCs浓度最高的是大豆油,醛类物质浓度最高的是花生油,烃类物质浓度最低的是大豆油,苯系物浓度最高的是调和油。并根据所得数据计算出其排放因子并拟合出排放特征曲线和排放因子多项式,构建了上述油品典型VOCs排放规律的计算模型。其次,研究了餐饮油烟中VOCs的催化氧化复合材料的优化制备参数。由于NMHCs是目前各地区最新餐饮油烟排放标准中VOCs排放的重要指标,因此以餐饮油烟中的NMHCs为代表物进行催化剂的设计与性能检测。结果显示,溶胶凝胶法制备的Mn-Ce复合催化剂对...
【文章来源】：北京科技大学北京市211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：145 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 引言
2 文献综述
2.1 餐饮油烟概述
2.1.1 餐饮油烟成分概述
2.1.2 餐饮油烟的危害
2.2 餐饮油烟净化技术现状
2.3 催化燃烧法常用催化剂概述
2.3.1 贵金属催化剂
2.3.2 非贵金属催化剂
2.4 催化燃烧法用于餐饮油烟净化现状
2.4.1 餐饮油烟催化燃烧净化现状
2.4.2 用于餐饮油烟催化燃烧的反应器
2.5 材料特性的量子化学计算
2.6 研究内容与意义
3 研究材料与研究方法
3.1 主要研究材料
3.2 主要实验仪器
3.3 材料表征方法
3.4 研究内容及研究方法
3.4.1 餐饮油烟中VOCs的排放特征研究
3.4.2 餐饮油烟中NMHCs的催化氧化实验研究
3.4.3 涂层材料对催化剂催化餐饮油烟中NMHCs的影响研究
3.4.4 餐饮油烟中代表物的净化机制
4 餐饮油烟中挥发性有机物的排放特征研究
4.1 餐饮油烟中NMHCs的排放特征
4.1.1 餐饮油烟中NMHCs的检测结果
4.1.2 餐饮油烟中NMHCs的排放特征
4.2 餐饮油烟中醛类物质的排放特征
4.2.1 餐饮油烟中醛类物质的检测结果
4.2.2 餐饮油烟中醛类物质的排放特征
4.3 餐饮油烟中烃类物质的排放特征
4.3.1 餐饮油烟中烃类物质的检测结果
4.3.2 餐饮油烟中烃类物质的排放特征
4.4 餐饮油烟中苯系物的排放特征
4.4.1 餐饮油烟中苯系物的检测结果
4.4.2 餐饮油烟中苯系物的排放特征
4.5 本章小结
5 堇青石负载型催化剂催化氧化餐饮油烟中NMHCs试验研究
5.1 催化剂活性组分筛选
5.1.1 不同活性组分的催化剂性能研究
5.1.2 不同负载量的Mn/Cordierite催化剂的催化性能研究
5.1.3 焙烧温度对Mn/Cordierite催化剂的催化性能研究
5.2 Ce掺杂对催化剂性能的影响
5.3 浸渍法和溶胶凝胶法合成催化剂的性能对比
5.4 本章小结
6 涂覆涂层的堇青石负载型催化剂催化氧化餐饮油烟中NMHCs试验研究
6.1 涂层材料对催化剂性能的影响
6.2 造孔剂用量对催化剂性能的影响
6.3 超声辐射对催化剂性能的影响
6.3.1 涂覆过程中引入超声辐射对催化剂性能的影响
6.3.2 负载活性组分过程中引入超声辅助对催化剂性能的影响
6.4 造孔剂种类对催化剂性能的影响
6.5 本章小结
7 餐饮油烟中代表物的净化机制
7.1 催化剂催化氧化正己醛性能评价
7.2 正己醛反应动力学分析
7.2.1 不同浓度及反应温度下正己醛的转化率及氧化反应速率
7.2.2 利用Power-rate law动力学模型拟合的结果
7.2.3 利用MVK动力学模型拟合的结果
7.2.4 利用不同模型求催化氧化正己醛的反应活化能
7.3 催化剂氧化还原性能的理化计算
7.4 催化氧化正己醛的反应机制
7.4.1 GC-MS分析
7.4.2 FTIR分析
7.4.3 催化氧化正己醛的反应机制
7.5 本章小结
8 结论
8.1 主要研究结论
8.2 本论文的创新点
8.3 研究展望
参考文献
作者简历及在学研究成果
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]餐饮油烟污染物成分分析及其洗涤处理研究[J]. 周江喜,廖雷,吴霁昱,蔡建恒,韦素娜. 广西师范大学学报(自然科学版). 2014(03)
[2]铜锰复合氧化物粉体的制备及其对甲苯催化燃烧性能[J]. 程高,余倩,杨俊涛,李俊,孙明,余林. 中国粉体技术. 2014(04)
[3]Large-scale synthesis of hierarchical MnO2 for benzene catalytic oxidation[J]. Dongyan Li,Genli Shen,Wenxiang Tang,Haidi Liu,Yunfa Chen. Particuology. 2014(03)
[4]基于GC-MS的烹调油烟VOCs的组分研究[J]. 何万清,聂磊,田刚,李靖,邵霞,王敏燕. 环境科学. 2013(12)
[5]餐饮油烟中挥发性有机物风险评估[J]. 王秀艳,高爽,周家岐,王钊,张银,徐洋,易忠芹. 环境科学研究. 2012(12)
[6]沈阳市烹饪油烟中VOCs排放特征分析[J]. 王秀艳,史建武,白志鹏,孔少飞,张宝生,武杰. 中国人口.资源与环境. 2011(S1)
[7]餐饮油烟废气的危害及其净化技术综述[J]. 梁斌,王寅儿,金嘉佳,王吉妙,谢国建. 安徽化工. 2011(03)
[8]洗涤法净化油烟污染物[J]. 廖雷,魏建文,覃爱苗,赵非超,张帮鸾,刘慧婷. 环境科学研究. 2011(06)
[9]国内餐饮业油烟污染现状分析及其防治对策探讨[J]. 邓任伟. 北方环境. 2011(05)
[10]饮食油烟检测及成分分析[J]. 汪笃权,左晓斌,李小玲,杨志军,李艳君,龙媛梅. 现代农业科技. 2010(09)
硕士论文
[1]催化臭氧氧化餐饮油烟中VOCs的研究[D]. 刘贤博.哈尔滨工业大学 2014
[2]厨房油烟催化净化器的研究[D]. 奥克.吉林大学 2014
[3]单元式CuMn2CenOx/Cord催化剂的研制及其对甲苯催化燃烧性能[D]. 徐铭遥.华南理工大学 2011
[4]高湿度条件下负载型锰铈催化剂催化燃烧乙酸乙酯性能的研究[D]. 陈晓.华南理工大学 2011
[5]等离子体结合分子筛催化剂催化降解正己醛的研究[D]. 向东.华南理工大学 2010
[6]厨房油烟净化催化剂的研究[D]. 吕丽.吉林大学 2010
[7]新型厨房油烟净化器的研制[D]. 张大伟.吉林大学 2010
[8]基于γ-Al2O3的Cu/Ce催化剂催化净化油烟的实验研究[D]. 柯琪.湖南大学 2009
[9]负载型稀土催化剂催化净化烹饪油烟技术[D]. 左乐.湖南大学 2008
[10]用于去除厨房油烟的载体及新型催化剂的研究[D]. 郭淑丽.吉林大学 2008
本文编号：3637295
【文章来源】：北京科技大学北京市211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：145 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 引言
2 文献综述
2.1 餐饮油烟概述
2.1.1 餐饮油烟成分概述
2.1.2 餐饮油烟的危害
2.2 餐饮油烟净化技术现状
2.3 催化燃烧法常用催化剂概述
2.3.1 贵金属催化剂
2.3.2 非贵金属催化剂
2.4 催化燃烧法用于餐饮油烟净化现状
2.4.1 餐饮油烟催化燃烧净化现状
2.4.2 用于餐饮油烟催化燃烧的反应器
2.5 材料特性的量子化学计算
2.6 研究内容与意义
3 研究材料与研究方法
3.1 主要研究材料
3.2 主要实验仪器
3.3 材料表征方法
3.4 研究内容及研究方法
3.4.1 餐饮油烟中VOCs的排放特征研究
3.4.2 餐饮油烟中NMHCs的催化氧化实验研究
3.4.3 涂层材料对催化剂催化餐饮油烟中NMHCs的影响研究
3.4.4 餐饮油烟中代表物的净化机制
4 餐饮油烟中挥发性有机物的排放特征研究
4.1 餐饮油烟中NMHCs的排放特征
4.1.1 餐饮油烟中NMHCs的检测结果
4.1.2 餐饮油烟中NMHCs的排放特征
4.2 餐饮油烟中醛类物质的排放特征
4.2.1 餐饮油烟中醛类物质的检测结果
4.2.2 餐饮油烟中醛类物质的排放特征
4.3 餐饮油烟中烃类物质的排放特征
4.3.1 餐饮油烟中烃类物质的检测结果
4.3.2 餐饮油烟中烃类物质的排放特征
4.4 餐饮油烟中苯系物的排放特征
4.4.1 餐饮油烟中苯系物的检测结果
4.4.2 餐饮油烟中苯系物的排放特征
4.5 本章小结
5 堇青石负载型催化剂催化氧化餐饮油烟中NMHCs试验研究
5.1 催化剂活性组分筛选
5.1.1 不同活性组分的催化剂性能研究
5.1.2 不同负载量的Mn/Cordierite催化剂的催化性能研究
5.1.3 焙烧温度对Mn/Cordierite催化剂的催化性能研究
5.2 Ce掺杂对催化剂性能的影响
5.3 浸渍法和溶胶凝胶法合成催化剂的性能对比
5.4 本章小结
6 涂覆涂层的堇青石负载型催化剂催化氧化餐饮油烟中NMHCs试验研究
6.1 涂层材料对催化剂性能的影响
6.2 造孔剂用量对催化剂性能的影响
6.3 超声辐射对催化剂性能的影响
6.3.1 涂覆过程中引入超声辐射对催化剂性能的影响
6.3.2 负载活性组分过程中引入超声辅助对催化剂性能的影响
6.4 造孔剂种类对催化剂性能的影响
6.5 本章小结
7 餐饮油烟中代表物的净化机制
7.1 催化剂催化氧化正己醛性能评价
7.2 正己醛反应动力学分析
7.2.1 不同浓度及反应温度下正己醛的转化率及氧化反应速率
7.2.2 利用Power-rate law动力学模型拟合的结果
7.2.3 利用MVK动力学模型拟合的结果
7.2.4 利用不同模型求催化氧化正己醛的反应活化能
7.3 催化剂氧化还原性能的理化计算
7.4 催化氧化正己醛的反应机制
7.4.1 GC-MS分析
7.4.2 FTIR分析
7.4.3 催化氧化正己醛的反应机制
7.5 本章小结
8 结论
8.1 主要研究结论
8.2 本论文的创新点
8.3 研究展望
参考文献
作者简历及在学研究成果
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]餐饮油烟污染物成分分析及其洗涤处理研究[J]. 周江喜,廖雷,吴霁昱,蔡建恒,韦素娜. 广西师范大学学报(自然科学版). 2014(03)
[2]铜锰复合氧化物粉体的制备及其对甲苯催化燃烧性能[J]. 程高,余倩,杨俊涛,李俊,孙明,余林. 中国粉体技术. 2014(04)
[3]Large-scale synthesis of hierarchical MnO2 for benzene catalytic oxidation[J]. Dongyan Li,Genli Shen,Wenxiang Tang,Haidi Liu,Yunfa Chen. Particuology. 2014(03)
[4]基于GC-MS的烹调油烟VOCs的组分研究[J]. 何万清,聂磊,田刚,李靖,邵霞,王敏燕. 环境科学. 2013(12)
[5]餐饮油烟中挥发性有机物风险评估[J]. 王秀艳,高爽,周家岐,王钊,张银,徐洋,易忠芹. 环境科学研究. 2012(12)
[6]沈阳市烹饪油烟中VOCs排放特征分析[J]. 王秀艳,史建武,白志鹏,孔少飞,张宝生,武杰. 中国人口.资源与环境. 2011(S1)
[7]餐饮油烟废气的危害及其净化技术综述[J]. 梁斌,王寅儿,金嘉佳,王吉妙,谢国建. 安徽化工. 2011(03)
[8]洗涤法净化油烟污染物[J]. 廖雷,魏建文,覃爱苗,赵非超,张帮鸾,刘慧婷. 环境科学研究. 2011(06)
[9]国内餐饮业油烟污染现状分析及其防治对策探讨[J]. 邓任伟. 北方环境. 2011(05)
[10]饮食油烟检测及成分分析[J]. 汪笃权,左晓斌,李小玲,杨志军,李艳君,龙媛梅. 现代农业科技. 2010(09)
硕士论文
[1]催化臭氧氧化餐饮油烟中VOCs的研究[D]. 刘贤博.哈尔滨工业大学 2014
[2]厨房油烟催化净化器的研究[D]. 奥克.吉林大学 2014
[3]单元式CuMn2CenOx/Cord催化剂的研制及其对甲苯催化燃烧性能[D]. 徐铭遥.华南理工大学 2011
[4]高湿度条件下负载型锰铈催化剂催化燃烧乙酸乙酯性能的研究[D]. 陈晓.华南理工大学 2011
[5]等离子体结合分子筛催化剂催化降解正己醛的研究[D]. 向东.华南理工大学 2010
[6]厨房油烟净化催化剂的研究[D]. 吕丽.吉林大学 2010
[7]新型厨房油烟净化器的研制[D]. 张大伟.吉林大学 2010
[8]基于γ-Al2O3的Cu/Ce催化剂催化净化油烟的实验研究[D]. 柯琪.湖南大学 2009
[9]负载型稀土催化剂催化净化烹饪油烟技术[D]. 左乐.湖南大学 2008
[10]用于去除厨房油烟的载体及新型催化剂的研究[D]. 郭淑丽.吉林大学 2008
本文编号：3637295
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