絡(luò)合吸收—生物電化學(xué)還原煙氣脫硝系統(tǒng)一新型電極制備及系統(tǒng)性能測試
發(fā)布時間:2021-05-07 12:04
隨著火力發(fā)電行業(yè)煙氣脫硝治理進(jìn)程的完美收官,中小型燃煤工業(yè)鍋爐成為十三五規(guī)劃中氮氧化物排放源治理的重點對象;研發(fā)高效、清潔的NOx處理技術(shù)至關(guān)重要。絡(luò)合吸收-生物電化學(xué)還原煙氣脫硝集成系統(tǒng)(chemical absorption-bioelectrochemicalreduction integrated system,CABER)是在絡(luò)合吸收-生物還原法(chemicalabsorption-biologicalreduction,CABR)的基礎(chǔ)上,通過生物電化學(xué)強(qiáng)化提升系統(tǒng)的氮氧化物處理負(fù)荷和運行效果;由于其綠色、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢,在煙氣脫硝領(lǐng)域具有廣闊的理論研究和實際應(yīng)用價值。電極生物膜反應(yīng)器是CABER技術(shù)的核心部分:生物還原過程作為反應(yīng)的限速步驟,是制約CABER系統(tǒng)實現(xiàn)高效脫硝的關(guān)鍵。本研究從優(yōu)化工作電極的角度入手,利用新制備的工作電極構(gòu)建新型電極生物膜反應(yīng)器,并應(yīng)用于CABER集成系統(tǒng)中考察其運行效果,然后從電子利用層面和微生物層面進(jìn)行電化學(xué)還原強(qiáng)化機(jī)制探究,為CABER的高效運行提供理論支撐和實際優(yōu)化方向。本研究首先針對傳統(tǒng)石墨工作電極生物附著性能差、電子傳遞速率低的缺陷,...
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
緒論
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 我國燃煤工業(yè)鍋爐氮氧化物排放現(xiàn)狀及控制技術(shù)
1.1.1 我國燃煤工業(yè)鍋爐氮氧化物排放概況
1.1.2 燃煤工業(yè)鍋爐氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)
1.1.3 煙氣中氮氧化物的主要控制技術(shù)
1.2 絡(luò)合吸收-生物還原(CABR)集成系統(tǒng)
1.2.1 絡(luò)合吸收-生物還原法脫除NO的工藝原理
1.2.2 絡(luò)合吸收-生物還原法脫除NO的的關(guān)鍵步驟
1.2.3 微生物還原機(jī)理
1.3 絡(luò)合吸收-生物電化學(xué)還原(CABER)集成系統(tǒng)
1.3.1 微生物電化學(xué)強(qiáng)化機(jī)理
1.3.2 電極生物膜反應(yīng)器的優(yōu)化
1.4 生物陰極修飾研究
1.4.1 聚吡咯復(fù)合材料
1.4.2 聚吡咯-碳納米管復(fù)合材料
1.5 本研究目的、內(nèi)容及技術(shù)路線
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究內(nèi)容
1.5.3 技術(shù)路線
第二章 實驗材料與方法
2.1 實驗試劑與材料
2.2 實驗儀器與裝置
2.3 實驗分析方法
2.3.1 氣相濃度監(jiān)測
2.3.2 液相離子監(jiān)測
2.3.3 生物相監(jiān)測
2.3.4 電極性能監(jiān)測
第三章 聚吡咯修飾電極強(qiáng)化CABER煙氣脫硝系統(tǒng)
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 聚吡咯修飾電極的制備與表征
3.2.2 應(yīng)用Ppy修飾電極的CABER系統(tǒng)掛膜及性能測試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 聚吡咯修飾電極的電化學(xué)聚合過程
3.3.2 聚吡咯修飾電極電化學(xué)性能與形貌分析
3.3.3 應(yīng)用Ppy修飾電極的CABER體系啟動與穩(wěn)態(tài)運行
3.3.4 Ppy修飾電極強(qiáng)化電極生物膜反應(yīng)器
3.4 本章小結(jié)
第四章 聚吡咯-碳納米管修飾電極強(qiáng)化CABER煙氣脫硝系統(tǒng)
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 聚吡咯-碳納米管修飾電極的制備與表征
4.2.2 應(yīng)用Ppy-CNTs修飾電極的CABER系統(tǒng)掛膜及性能測試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 聚吡咯-碳納米管修飾電極電化學(xué)性能與形貌分析
4.3.2 應(yīng)用Ppy-CNTs修飾電極的CABER體系啟動與穩(wěn)態(tài)運行
4.3.3 Ppy-CNTs修飾電極強(qiáng)化電極生物膜反應(yīng)器
4.4 本章小結(jié)
第五章 電極修飾前后生物電化學(xué)體系生物相的動態(tài)響應(yīng)
5.1 引言
5.2 實驗部分
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 C/Ppy/Ppy-CNTs生物電化學(xué)體系生物量的變化
5.3.2 C/Ppy/Ppy-CNTs生物電化學(xué)體系微生物群落結(jié)構(gòu)的變化
5.3.3 C/Ppy/Ppy-CNTs生物電化學(xué)體系A(chǔ)lpha多樣性分析
5.3.4 C/Ppy/Ppy-CNTs生物電化學(xué)體系Beta多樣性分析
5.3.5 C/Ppy/Ppy-CNTs生物電化學(xué)體系物種豐度的變化
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論、創(chuàng)新點與建議
6.1 研究結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點
6.3 建議與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介及在學(xué)期間取得的科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]脫硫脫硝行業(yè)2017年發(fā)展綜述[J]. 趙雪,程茜,侯俊先. 中國環(huán)保產(chǎn)業(yè). 2018(07)
[2]燃煤工業(yè)鍋爐大氣污染物控制措施分析[J]. 張國強(qiáng). 中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè). 2018(12)
[3]微生物納米導(dǎo)線、納米管與胞外電子傳遞及胞間物質(zhì)交換[J]. 劉茜,馬旅雁. 礦物巖石地球化學(xué)通報. 2018(01)
[4]燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能環(huán)�,F(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 夏淑貌. 煤炭加工與綜合利用. 2017(10)
[5]燃煤工業(yè)鍋爐污染物協(xié)同治理與超低排放技術(shù)研究[J]. 徐天平,王永忠. 環(huán)境工程. 2017(09)
[6]SNCR+SCR煙氣聯(lián)合脫硝工藝在電站鍋爐中的應(yīng)用[J]. 朱晨曦,鄭迎九,周昊. 中國電力. 2016 (02)
[7]新型三維電極生物膜工藝強(qiáng)化脫氮除磷特性研究[J]. 張立東. 吉林化工學(xué)院學(xué)報. 2016(01)
[8]中國科學(xué)院大氣灰霾研究進(jìn)展及展望[J]. 白春禮. 中國科學(xué)院院刊. 2014(03)
[9]微生物異化Fe(Ⅲ)還原及其作用機(jī)制研究[J]. 李紅巖,高峰,楊敏. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2011(10)
[10]聚吡咯涂層的電化學(xué)合成及對神經(jīng)微電極電性能的影響[J]. 鄧萌,汪茫,陳紅征. 化學(xué)學(xué)報. 2011(04)
博士論文
[1]生物還原耦合化學(xué)吸收處理煙氣中NOx的關(guān)鍵因素及作用機(jī)制[D]. 劉楠.浙江大學(xué) 2012
碩士論文
[1]生物還原耦合化學(xué)吸收處理煙氣中NOx-微生物群落特征和吸收劑損耗規(guī)律[D]. 張蕾.浙江大學(xué) 2015
[2]三維電極生物膜法還原NOx絡(luò)合吸收產(chǎn)物[D]. 高琳.浙江大學(xué) 2011
本文編號:3173359
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
緒論
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 我國燃煤工業(yè)鍋爐氮氧化物排放現(xiàn)狀及控制技術(shù)
1.1.1 我國燃煤工業(yè)鍋爐氮氧化物排放概況
1.1.2 燃煤工業(yè)鍋爐氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)
1.1.3 煙氣中氮氧化物的主要控制技術(shù)
1.2 絡(luò)合吸收-生物還原(CABR)集成系統(tǒng)
1.2.1 絡(luò)合吸收-生物還原法脫除NO的工藝原理
1.2.2 絡(luò)合吸收-生物還原法脫除NO的的關(guān)鍵步驟
1.2.3 微生物還原機(jī)理
1.3 絡(luò)合吸收-生物電化學(xué)還原(CABER)集成系統(tǒng)
1.3.1 微生物電化學(xué)強(qiáng)化機(jī)理
1.3.2 電極生物膜反應(yīng)器的優(yōu)化
1.4 生物陰極修飾研究
1.4.1 聚吡咯復(fù)合材料
1.4.2 聚吡咯-碳納米管復(fù)合材料
1.5 本研究目的、內(nèi)容及技術(shù)路線
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究內(nèi)容
1.5.3 技術(shù)路線
第二章 實驗材料與方法
2.1 實驗試劑與材料
2.2 實驗儀器與裝置
2.3 實驗分析方法
2.3.1 氣相濃度監(jiān)測
2.3.2 液相離子監(jiān)測
2.3.3 生物相監(jiān)測
2.3.4 電極性能監(jiān)測
第三章 聚吡咯修飾電極強(qiáng)化CABER煙氣脫硝系統(tǒng)
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 聚吡咯修飾電極的制備與表征
3.2.2 應(yīng)用Ppy修飾電極的CABER系統(tǒng)掛膜及性能測試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 聚吡咯修飾電極的電化學(xué)聚合過程
3.3.2 聚吡咯修飾電極電化學(xué)性能與形貌分析
3.3.3 應(yīng)用Ppy修飾電極的CABER體系啟動與穩(wěn)態(tài)運行
3.3.4 Ppy修飾電極強(qiáng)化電極生物膜反應(yīng)器
3.4 本章小結(jié)
第四章 聚吡咯-碳納米管修飾電極強(qiáng)化CABER煙氣脫硝系統(tǒng)
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 聚吡咯-碳納米管修飾電極的制備與表征
4.2.2 應(yīng)用Ppy-CNTs修飾電極的CABER系統(tǒng)掛膜及性能測試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 聚吡咯-碳納米管修飾電極電化學(xué)性能與形貌分析
4.3.2 應(yīng)用Ppy-CNTs修飾電極的CABER體系啟動與穩(wěn)態(tài)運行
4.3.3 Ppy-CNTs修飾電極強(qiáng)化電極生物膜反應(yīng)器
4.4 本章小結(jié)
第五章 電極修飾前后生物電化學(xué)體系生物相的動態(tài)響應(yīng)
5.1 引言
5.2 實驗部分
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 C/Ppy/Ppy-CNTs生物電化學(xué)體系生物量的變化
5.3.2 C/Ppy/Ppy-CNTs生物電化學(xué)體系微生物群落結(jié)構(gòu)的變化
5.3.3 C/Ppy/Ppy-CNTs生物電化學(xué)體系A(chǔ)lpha多樣性分析
5.3.4 C/Ppy/Ppy-CNTs生物電化學(xué)體系Beta多樣性分析
5.3.5 C/Ppy/Ppy-CNTs生物電化學(xué)體系物種豐度的變化
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論、創(chuàng)新點與建議
6.1 研究結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點
6.3 建議與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介及在學(xué)期間取得的科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]脫硫脫硝行業(yè)2017年發(fā)展綜述[J]. 趙雪,程茜,侯俊先. 中國環(huán)保產(chǎn)業(yè). 2018(07)
[2]燃煤工業(yè)鍋爐大氣污染物控制措施分析[J]. 張國強(qiáng). 中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè). 2018(12)
[3]微生物納米導(dǎo)線、納米管與胞外電子傳遞及胞間物質(zhì)交換[J]. 劉茜,馬旅雁. 礦物巖石地球化學(xué)通報. 2018(01)
[4]燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能環(huán)�,F(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 夏淑貌. 煤炭加工與綜合利用. 2017(10)
[5]燃煤工業(yè)鍋爐污染物協(xié)同治理與超低排放技術(shù)研究[J]. 徐天平,王永忠. 環(huán)境工程. 2017(09)
[6]SNCR+SCR煙氣聯(lián)合脫硝工藝在電站鍋爐中的應(yīng)用[J]. 朱晨曦,鄭迎九,周昊. 中國電力. 2016 (02)
[7]新型三維電極生物膜工藝強(qiáng)化脫氮除磷特性研究[J]. 張立東. 吉林化工學(xué)院學(xué)報. 2016(01)
[8]中國科學(xué)院大氣灰霾研究進(jìn)展及展望[J]. 白春禮. 中國科學(xué)院院刊. 2014(03)
[9]微生物異化Fe(Ⅲ)還原及其作用機(jī)制研究[J]. 李紅巖,高峰,楊敏. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2011(10)
[10]聚吡咯涂層的電化學(xué)合成及對神經(jīng)微電極電性能的影響[J]. 鄧萌,汪茫,陳紅征. 化學(xué)學(xué)報. 2011(04)
博士論文
[1]生物還原耦合化學(xué)吸收處理煙氣中NOx的關(guān)鍵因素及作用機(jī)制[D]. 劉楠.浙江大學(xué) 2012
碩士論文
[1]生物還原耦合化學(xué)吸收處理煙氣中NOx-微生物群落特征和吸收劑損耗規(guī)律[D]. 張蕾.浙江大學(xué) 2015
[2]三維電極生物膜法還原NOx絡(luò)合吸收產(chǎn)物[D]. 高琳.浙江大學(xué) 2011
本文編號:3173359
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