【摘要】：為解決目前光催化反應器中傳質(zhì)和光傳輸受限、光分布不均勻及反應器難以工業(yè)放大等問題,本論文開展了新型光催化反應器的設計,對中試實驗前期進行了光催化凈化VOCs(揮發(fā)性有機化合物)的小試研究,并設計和搭建了光催化凈化VOCs的中試裝置,以甲苯為去除對象,對光催化反應器進行了優(yōu)化及測試,包括以下三部分內(nèi)容:在光催化凈化VOCs裝置的小試評價中,考察處理方式對催化劑流失率、表面形貌、吸附性能和光催化活性影響,發(fā)現(xiàn)柵網(wǎng)預處理烘干為最佳處理方式;考察初始濃度、相對濕度和催化劑的量對去除甲苯的影響以及催化劑長時間的運行壽命,當初始濃度為5 ppm、相對濕度為75%和催化劑的量為20片時,甲苯的降解率和礦化率分別為96.6%和68.8%,長時間運行8 h后甲苯降解率和礦化率達到穩(wěn)定;初步考察了柵網(wǎng)折槽角度旋轉(zhuǎn)式變化對傳質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)折槽角度旋轉(zhuǎn)式變化可明顯改變流態(tài)分布、提高傳質(zhì)效率,為中試裝置提供理論支持。在光催化凈化VOCs的中試裝置研發(fā)中,設計其內(nèi)部由卡槽、柵網(wǎng)、燈帶和燈帶板組成,共有140條燈帶,20個柵網(wǎng)可供安裝,柵網(wǎng)可按不同旋轉(zhuǎn)角度排布利于傳質(zhì),光源相互交錯利于光分布均勻。每條燈帶有16顆LED燈珠,內(nèi)部有10個燈帶板,一個燈帶板上固定7條雙面燈帶,相鄰排燈帶相互交錯,布光均勻。在光催化凈化VOCs的中試裝置影響因素研究中,對中試裝置的運行參數(shù)進行了測試,優(yōu)化了光催化中試裝置內(nèi)部構(gòu)造(柵網(wǎng)的數(shù)目、旋轉(zhuǎn)的角度和燈帶的布光方式)、反應條件的影響以及裝置長時間運行效果評估。在柵網(wǎng)數(shù)目16張、柵網(wǎng)總螺旋角度為180度、燈珠全亮、濕度為70%和甲苯初始濃度10 ppm時,甲苯降解率和礦化率分別為21.9%和10.7%,同時對光催化中試裝置長時間運行168 h,催化劑能保持7.6%和4.3%的甲苯降解率和礦化率,再生8 h后有8%和5%的甲苯降解率和礦化率。
【圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文將柵網(wǎng)預處理，如圖 2-1 為柵網(wǎng)實物H 溶液里，在溫度為 30 ℃下浸泡 1溫清理載體表面的其他雜質(zhì)，浸泡時L 的 FeCl3溶液里，在溫度為 30 ℃下柵網(wǎng)表面砂化；隨后用 240 g/L 的 N表面雜質(zhì)；最后用蒸餾水洗凈，在 6利于 TiO2在柵網(wǎng)上的固載。

哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文O2量為 21%，不含 COx。2、3、4 為流量閥，，連接穩(wěn)壓閥、穩(wěn)流閥、流量計。穩(wěn)壓閥可以保持氣體壓力，穩(wěn)流閥可以保持氣體流量，流量計可以調(diào)節(jié)氣體流量，甲苯發(fā)生器溫度控制在 0 ℃，9 是氣相色譜。圖 2-3 為小試光催化反應氣路實物圖。
【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：2696660