當前,揮發(fā)性有機物(VOCs)污染問題日益嚴重,受到各國的重視和關(guān)注。光催化氧化技術(shù)因其具有無二次污染且能耗低的巨大優(yōu)勢逐漸成為國內(nèi)外研究VOCs治理的前沿技術(shù)。然而光催化氧化技術(shù)目前大多采用紫外光照射,可見光利用率低。因此,本文提出了一種全光譜VOCs降解方案,對基于全光譜VOCs降解的三維立體絲網(wǎng)的流體力學(xué)行為與阻力特性進行了數(shù)值模擬和實驗研究,同時將可見光光催化劑氧化鉍與金屬絲組裝,并進行了全光譜光催化氧化降解VOCs的實驗研究。運用計算流體力學(xué)軟件FLUENT對三維立體絲網(wǎng)內(nèi)流場和阻力特性進行數(shù)值模擬研究,得到了不同氣流參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)對阻力特性的影響規(guī)律:隨著氣體進口流速的增加,三維立體絲網(wǎng)的壓降逐漸升高且呈近二次曲線的規(guī)律變化,但總體上壓降較小;低流速下,網(wǎng)絲直徑的增加對三維立體絲網(wǎng)壓降幾乎沒有影響,但是當氣體流速達到一定值后隨著網(wǎng)絲直徑的增加,三維立體絲網(wǎng)的壓降升高;這是由于氣體流過三維立體絲網(wǎng)時,會產(chǎn)生大量的微渦流,渦流耗散能量,使壓降升高。建立三維立體絲網(wǎng)壓降測量實驗裝置,對其阻力特性進行實驗研究,結(jié)果顯示實驗測得的壓降數(shù)據(jù)與數(shù)值模擬結(jié)果的誤差在工程應(yīng)用允許的范圍之內(nèi),驗證了數(shù)值模擬計算方法的可靠性和準確性。此外,隨著絲網(wǎng)層數(shù)的增加,絲網(wǎng)的壓降逐漸升高,當進口速度為5m/s時,多層絲網(wǎng)的壓降幾乎是單層絲網(wǎng)壓降的疊加,但是當進口速度達到10m/s時,絲網(wǎng)每增加一層,絲網(wǎng)的壓降大約只升高30 Pa左右。運用粉體燒結(jié)法將可見光光催化劑Bi_2O_3與金屬絲進行組裝,以苯和甲苯作為處理對象,進行全光譜光催化氧化降解VOCs實驗研究。結(jié)果表明:苯和甲苯的降解率隨初始濃度的增加而降低,隨光照時間的延長而升高。在相同的條件下,甲苯的降解率高于苯的降解率。
【學(xué)位單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：X701;O643.36;O644.1
【部分圖文】：

圖 1-1 我國工業(yè) VOCs 排放源的行業(yè)分布情況Fig. 1-1 The distribution of industrial VOCs emissions in Chin類繁多，來源廣泛，對人類的健康和大氣環(huán)境都會造引起人體呼吸系統(tǒng)疾病，具有較強的致癌性和毒性[

VOCs控制技術(shù)示意圖

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