【摘要】：臭氣污染對環(huán)境和人體健康存在巨大威脅,其中乙硫醇臭氣具有嗅閾值低、揮發(fā)性強等特點,過量攝入會導致惡心嘔吐、嗅覺喪失等癥狀,嚴重時引起窒息死亡。吸附法是處理臭氣污染的常規(guī)方法,具有快速、簡單、有效的特點。然而,飽和吸附劑由于附著大量污染物,不當處置形成二次污染。微波紫外再生工藝具有再生時間短、礦化度高等優(yōu)點,是一種高效再生工藝。本研究以乙硫醇作為含硫有機臭氣的代表,對活性炭吸附-微波紫外再生工藝進行研究。考察不同條件下活性炭的吸附效能,探討不同溫度下活性炭的吸附動力學;采用微波紫外再生法對吸附飽和的活性炭進行再生,綜合考慮活性炭的再生率和損耗率對再生效果進行評價,根據(jù)乙硫醇的礦化情況分析其降解機理;在實驗基礎上,對碳酸鈣板廠廢氣處理工藝進行初步設計,并進行經(jīng)濟性與可行性分析。得出以下結論:與煤質活性炭、果殼活性炭相比,椰殼活性炭(10-20目)以微孔為主,表面存在羥基、羰基以及羧基等含氧官能團,對乙硫醇的吸附效果最好。Yoon-Nelson模型對活性炭吸附乙硫醇穿透過程的擬合,相關系數(shù)大于0.99�？疾焖姆N影響因素對活性炭吸附效能的影響,得到最優(yōu)吸附條件為:乙硫醇初始濃度17mg/L,流量1000ml/min,濕度80%,溫度15℃,此時吸附量為318.58mg/g�；钚蕴康奈絼恿W符合Bangham孔道擴散模型,吸附等溫線符合Freundlich吸附等溫模型�？疾觳煌偕鷹l件下微波紫外再生工藝對活性炭再生效果的影響,得到最優(yōu)再生條件為:再生時間150s,空氣流量200ml/min,微波功率700W。此時,再生率為101.4%,損耗率為4.12%。與單獨微波再生工藝相比,微波紫外再生工藝對活性炭的再生效果更好。乙硫醇礦化度隨再生時間延長而增加,達到10min后,礦化速度明顯減緩。因此,微波紫外再生工藝具有將乙硫醇礦化為SO2、CO2、H2O等簡單物質的潛力。結合實際碳酸鈣板廠有機臭氣排放情況,提出吸附-微波紫外再生工藝方案,主要包括:冷卻系統(tǒng)、吸附系統(tǒng)和微波紫外再生系統(tǒng)。計算得到工藝主要參數(shù)為:活性炭吸附塔直徑1.1m、高1m,活性炭用量400kg,床層壓降803Pa;微波再生功率60kw,再生時間60min,再生空氣流量1000m3/h。綜合考慮能耗、活性炭損耗率和再生率三個因素,微波紫外再生工藝具有較好的經(jīng)濟性。
【圖文】：

圖 1-1 無機汞燈激發(fā)輻射紫外示意圖[57]紫外輻射降解污染物的效能極燈作為光源進行光解時，微波和紫外可共同作用于污染物，降處理、廢氣處理及吸附劑再生等方面?zhèn)涫荜P注。在該體系中，污要包括以下幾個過程[44]：無極燈的發(fā)射光譜包括紫外和真空紫染物使其化學鍵斷裂；紫外與 O2、H2O 等作用產(chǎn)生 O·和·OH，轉化為 CO2、H2O 等簡單物質；真空紫外能被空氣中的 O2吸收步氧化污染物。水相污染物的降解極燈在水處理中應用廣泛，目前主要有微波無極燈直接光解、微催化氧化或高級氧化聯(lián)合處理水中的污染物。比如 MW/UVO3和 MW/UV/TiO2。染在微波無極燈輻射下可以被有效光解。朱駿等[58]利用微波無基苯模擬廢水，處理 8min 后硝基苯去除率達 99.2%，反應半與單獨紫外或微波技術相比，反應速率更快，污染物降解徹底。

復旦大學侯惠奇教授課題組采用外置式微波S 和 CS2廢氣的研究，表明光解的主要機理是紫外直接同作用[62, 63]。張婷婷等[64]采用微波無極燈處理甲硫醚 94.3%，通過中間產(chǎn)物及光解機理分析認為反應系統(tǒng)中與 O2、H2O 等作用產(chǎn)生的氧自由基（O·）和·OH 的氧酸鹽、CO2和 H2O 等簡單物質。Bae 等[65]利用 MW/U表明丙烯最終可被礦化成 CO2，H2O 等簡單物質，同時烯的光解。劑再生輻射在吸附劑再生方面也十分具有前景，與其他再生間短、能耗相對低、脫附污染物可以被礦化、無二次污波爐、無極燈和石英反應器為再生系統(tǒng)的主體，其中吸器中一并放入微波爐，對吸附劑進行微波加熱以解吸污無極燈產(chǎn)生紫外輻射將解吸的污染物轉化為 CO2和 H再生吸附劑和徹底礦化污染物的優(yōu)勢，是其他再生方法
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：X701

【參考文獻】

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本文編號：2648357