【摘要】：為解決目前光催化反應(yīng)器中傳質(zhì)和光傳輸受限、光分布不均勻及反應(yīng)器難以工業(yè)放大等問題,本論文開展了新型光催化反應(yīng)器的設(shè)計(jì),對(duì)中試實(shí)驗(yàn)前期進(jìn)行了光催化凈化VOCs(揮發(fā)性有機(jī)化合物)的小試研究,并設(shè)計(jì)和搭建了光催化凈化VOCs的中試裝置,以甲苯為去除對(duì)象,對(duì)光催化反應(yīng)器進(jìn)行了優(yōu)化及測(cè)試,包括以下三部分內(nèi)容:在光催化凈化VOCs裝置的小試評(píng)價(jià)中,考察處理方式對(duì)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(yù)處理烘干為最佳處理方式;考察初始濃度、相對(duì)濕度和催化劑的量對(duì)去除甲苯的影響以及催化劑長時(shí)間的運(yùn)行壽命,當(dāng)初始濃度為5 ppm、相對(duì)濕度為75%和催化劑的量為20片時(shí),甲苯的降解率和礦化率分別為96.6%和68.8%,長時(shí)間運(yùn)行8 h后甲苯降解率和礦化率達(dá)到穩(wěn)定;初步考察了柵網(wǎng)折槽角度旋轉(zhuǎn)式變化對(duì)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(shè)計(jì)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(gè)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(cuò)利于光分布均勻。每條燈帶有16顆LED燈珠,內(nèi)部有10個(gè)燈帶板,一個(gè)燈帶板上固定7條雙面燈帶,相鄰排燈帶相互交錯(cuò),布光均勻。在光催化凈化VOCs的中試裝置影響因素研究中,對(duì)中試裝置的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行了測(cè)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(yīng)條件的影響以及裝置長時(shí)間運(yùn)行效果評(píng)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(shí),甲苯降解率和礦化率分別為21.9%和10.7%,同時(shí)對(duì)光催化中試裝置長時(shí)間運(yùn)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(xué)工程碩士學(xué)位論文將柵網(wǎng)預(yù)處理，如圖 2-1 為柵網(wǎng)實(shí)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(shí)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(xué)工程碩士學(xué)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(jì)。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(jì)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(yīng)氣路實(shí)物圖。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X701

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2696660