甲苯和异丙醇在活性炭固定床上的吸附动力学研究

发布时间：2023-08-18 20:09

　　大气中的挥发性有机污染物(VOCs)对人体和生态环境都有着巨大的危害，是一类最为典型的大气污染物，VOCs的控制和治理受到了广大科研工作者的关注。在众多的VOCs净化技术中，活性炭固定床吸附法以其高效、经济、能耗低、无二次污染的特点成为现在最有效的净化技术之一，但对于传统装填的活性炭固定床，一直存在传质速率低、床层阻力高和床层利用率低的问题。采用多功能结构填料技术构成的结构化固定床，相对于传统的固定床吸附器具有透过时间长、传质效率高、传质阻力低、床层利用率高的特点，近年来成为固定床吸附技术新的发展方向。本文主要研究了印刷、包装行业排放的典型VOCs组分甲苯和异丙醇在活性炭固定床和结构化固定床上的吸附行为，深入探讨了甲苯和异丙醇单组分和双组分在活性炭固定床和结构化固定床的吸附机理和传质机理。 首先，本文研究了甲苯和异丙醇在活性炭上的单组分和双组分吸附平衡。分别采用Langmuir吸附等温方程和Freundlich吸附等温方程对甲苯和异丙醇单组分吸附平衡实验数据进行了拟合；同时，分别采用扩展的Langmuir方程和理想吸附溶液理论对甲苯和异丙醇双组分吸附平衡实验数据进行了拟合。结果表明，L...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 挥发性有机污染物的来源及其危害
        1.1.1 挥发性有机污染物的来源
        1.1.2 挥发性有机污染物的危害
    1.2 挥发性有机污染物的治理技术
        1.2.1 处理工艺
        1.2.2 处理设备
    1.3 吸附分离理论
        1.3.1 吸附剂
        1.3.2 吸附等温线
    1.4 固定床吸附动力学
        1.4.1 传统固定床
        1.4.2 结构化固定床
    1.5 本论文的研究意义和研究内容
        1.5.1 研究意义
        1.5.2 研究内容
        1.5.3 创新点
第二章 实验部分
    2.1 实验原料及仪器
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 实验仪器
    2.2 实验装置及流程
    2.3 分析方法
        2.3.1 比表面积和孔径分布测定
        2.3.2 气相色谱仪分析条件
        2.3.3 标准曲线绘制
第三章 甲苯和异丙醇在活性炭上的吸附平衡
    3.1 引言
    3.2 吸附平衡理论
        3.2.1 单组分吸附平衡理论
        3.2.2 双组分吸附平衡理论
    3.3 甲苯和异丙醇在活性炭上的吸附平衡
        3.3.1 甲苯和异丙醇单组分在活性炭上的吸附平衡
        3.3.2 甲苯和异丙醇双组分在活性炭上的吸附平衡
    3.4 本章小结
第四章 甲苯和异丙醇在活性炭固定床上的吸附动力学
    4.1 引言
    4.2 数学模型
        4.2.1 模型基本假设
        4.2.2 数学模型
        4.2.3 模型求解
    4.3 甲苯和异丙醇单组分在活性炭固定床上的吸附动力学
        4.3.1 不同体积流率对吸附透过曲线影响
        4.3.2 不同床层高度对吸附透过曲线影响
        4.3.3 不同出口浓度对吸附透过曲线影响
    4.4 甲苯和异丙醇双组分在活性炭固定床上的吸附动力学
        4.4.1 不同浓度比下吸附透过曲线
    4.5 本章小结
第五章 甲苯和异丙醇在活性炭结构化固定床上的吸附动力学
    5.1 引言
    5.2 数学模型
        5.2.1 Yoon-Nelson 模型
        5.2.2 Bed Depth Service Time 模型
    5.3 甲苯和异丙醇单组分在结构化固定床上的吸附动力学
        5.3.1 不同床层结构下甲苯的吸附透过曲线
        5.3.2 不同床层结构下异丙醇的吸附透过曲线
    5.4 甲苯和异丙醇双组分在结构化固定床上的吸附动力学
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
答辩委员会对论文的评定意见



本文编号：3842864