生物炭的制備、改性及其對VOCs吸附性能的研究
發(fā)布時間:2021-09-08 17:11
現(xiàn)階段我國工業(yè)化和城市化的發(fā)展迅速但能源結構相對單一,在工業(yè)發(fā)展和居民生活過程中勢必產(chǎn)生大量VOCs廢氣,VOCs污染日益嚴重。探索VOCs污染防治方法勢在必行。其中活性炭材料吸附VOCs的方法由于原料易得、加工成本低且吸附性好等優(yōu)點成為除VOCs方法中具有廣闊前景的發(fā)展方向之一。但常規(guī)方法制備活性炭存在比表面積小、吸附選擇性差、孔徑分布不均勻等缺陷,需進一步改性以滿足在工業(yè)和生活中的需要。本文以秸稈型沼渣為原材料制備生物炭,結合Boehm滴定法、比表面積分析、動態(tài)吸附實驗等方法探索并優(yōu)化了該種生物炭材料的制備條件和改性方法。測試了改性生物炭對以苯蒸氣為代表VOCs吸附效果,研究結果如下:(1)生物炭制備及制備條件探索:設計生物炭制備流程,著重討論了生物炭燒制溫度對生物炭表面化學性質的影響。實驗表明,在燒制溫度為800℃時,生物炭表面酸性含氧官能團景下降到0.147mmol/g,比表面積上升至489.123m2/g,效果最好。(2)生物炭的堿化改性及堿化條件探索:對制備的生物炭進行堿化改性,并著重討論了堿濃度對生物炭表面化學性質的影響。實驗表明,氫氧化鈉對生物炭的堿化過程能有效提高生物...
【文章來源】:山東科技大學山東省
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1技術路線圖??Fig.?1.1?The?technology?roadmap??
本實驗采用動態(tài)吸附法表征吸附過程VOCs氣體的組分變化,本實驗以苯??為吸附質模擬生物炭對VOCs尤其是苯系物的吸附效果,實驗所用的動態(tài)吸附??裝置如圖2.1所示。??3?4.?,?U?12?? ̄\一\?'?—\?——,??\1?V__?r-O?——1LJ1??I?1?旱? ̄I—iJ^><H?I」1":::.::..1」??A?一??、?HXH^D—j?——?'????[t|?i]?lood?/?f?'??/??/?T-r??廣廣/^/?/T?/??L/?t/?s_,?L/?。。?ii/??圖2.1吸附實驗工藝流程圖??Fig?2.1?The?adsorption?experiment?process?flow?chart??1.氮氣瓶2.三通閥3.閥門開關4.轉子流量計5.鼓泡器6.緩沖瓶7.壓力表8.電加熱帶??9.熱電偶測溫器10.吸附柱11.氣相色譜12.計算機13.尾氣處理裝置??20??
生物炭的制備條件,比較秸稈質沼渣在不同溫度條件下制性質。分別通過Boehm滴定和比表面積測定來表征活性炭表面積隨溫度的變化,表征結果如表3.1所示。??表3.1生物炭溫度篩選組的Boehm滴定??ble?3.1?Boehm?titration?from?the?biochar?temperature?screening?group??AC500°C?AC600°C?AC700°C?AC800°C?AC900°C?0.0321?0.0273?0.0249?0.0199?0.01670.0632?0.0585?0.0548?0.0504?0.04490.0895?0.0879?0.0848?0.0763?0.07020.185?0.174?0.165?0.147?0.1320.19-1???
【參考文獻】:
期刊論文
[1]水蒸氣活化制備竹質成型活性炭及其對二硫化碳的吸附性能[J]. 許偉,孫康,繆存標,王傲,宋曜光,劉軍利. 林業(yè)工程學報. 2018(02)
[2]苯基鍵合高比表面積活性炭的制備及其對揮發(fā)性有機化合物的吸附性能研究[J]. 呂偉超,申書昌,孫忠慧. 分析化學. 2017(09)
[3]污泥活性炭的制備及改性污泥活性炭研究進展[J]. 曾行艷,呂利平,李航. 化學工程與裝備. 2017(08)
[4]改性活性炭表面特性及其對甲烷吸附性能的影響[J]. 竹濤,劉恩彤,景偉東. 礦業(yè)安全與環(huán)保. 2017(02)
[5]酸堿改性活性炭及其過濾空氣中VOC的研究[J]. 王磊,劉喜宏,張忠濤,徐野,司慧,杜美茜. 林業(yè)機械與木工設備. 2017(04)
[6]低溫等離子體改性活性炭纖維對不同極性苯系物的吸附[J]. 蔣浩,孫亞兵,張夢怡. 環(huán)境工程學報. 2016(11)
[7]酸堿改性活性炭及其對甲苯吸附的影響[J]. 劉寒冰,楊兵,薛南冬. 環(huán)境科學. 2016(09)
[8]甲烷吸附量與活性炭孔隙結構關系的研究[J]. 冀有俊,楊釗,賀彬艷,李靜偉. 天然氣化工(C1化學與化工). 2014(04)
[9]微波改性對活性炭及其甲醇吸附的影響[J]. 李立清,梁鑫,姚小龍,李海龍,馬衛(wèi)武,劉颯. 湖南大學學報(自然科學版). 2014(07)
[10]有機廢氣中揮發(fā)性有機化合物的凈化技術[J]. 王廣喜,孫曉兵,張竣堯. 中國資源綜合利用. 2013(08)
碩士論文
[1]有機酸改性活性炭及其VOCs吸附行為研究[D]. 梁鑫.中南大學 2014
[2]微波輻照再生載甲苯活性炭研究[D]. 莊劍恒.西安建筑科技大學 2008
本文編號:3391169
【文章來源】:山東科技大學山東省
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1技術路線圖??Fig.?1.1?The?technology?roadmap??
本實驗采用動態(tài)吸附法表征吸附過程VOCs氣體的組分變化,本實驗以苯??為吸附質模擬生物炭對VOCs尤其是苯系物的吸附效果,實驗所用的動態(tài)吸附??裝置如圖2.1所示。??3?4.?,?U?12?? ̄\一\?'?—\?——,??\1?V__?r-O?——1LJ1??I?1?旱? ̄I—iJ^><H?I」1":::.::..1」??A?一??、?HXH^D—j?——?'????[t|?i]?lood?/?f?'??/??/?T-r??廣廣/^/?/T?/??L/?t/?s_,?L/?。。?ii/??圖2.1吸附實驗工藝流程圖??Fig?2.1?The?adsorption?experiment?process?flow?chart??1.氮氣瓶2.三通閥3.閥門開關4.轉子流量計5.鼓泡器6.緩沖瓶7.壓力表8.電加熱帶??9.熱電偶測溫器10.吸附柱11.氣相色譜12.計算機13.尾氣處理裝置??20??
生物炭的制備條件,比較秸稈質沼渣在不同溫度條件下制性質。分別通過Boehm滴定和比表面積測定來表征活性炭表面積隨溫度的變化,表征結果如表3.1所示。??表3.1生物炭溫度篩選組的Boehm滴定??ble?3.1?Boehm?titration?from?the?biochar?temperature?screening?group??AC500°C?AC600°C?AC700°C?AC800°C?AC900°C?0.0321?0.0273?0.0249?0.0199?0.01670.0632?0.0585?0.0548?0.0504?0.04490.0895?0.0879?0.0848?0.0763?0.07020.185?0.174?0.165?0.147?0.1320.19-1???
【參考文獻】:
期刊論文
[1]水蒸氣活化制備竹質成型活性炭及其對二硫化碳的吸附性能[J]. 許偉,孫康,繆存標,王傲,宋曜光,劉軍利. 林業(yè)工程學報. 2018(02)
[2]苯基鍵合高比表面積活性炭的制備及其對揮發(fā)性有機化合物的吸附性能研究[J]. 呂偉超,申書昌,孫忠慧. 分析化學. 2017(09)
[3]污泥活性炭的制備及改性污泥活性炭研究進展[J]. 曾行艷,呂利平,李航. 化學工程與裝備. 2017(08)
[4]改性活性炭表面特性及其對甲烷吸附性能的影響[J]. 竹濤,劉恩彤,景偉東. 礦業(yè)安全與環(huán)保. 2017(02)
[5]酸堿改性活性炭及其過濾空氣中VOC的研究[J]. 王磊,劉喜宏,張忠濤,徐野,司慧,杜美茜. 林業(yè)機械與木工設備. 2017(04)
[6]低溫等離子體改性活性炭纖維對不同極性苯系物的吸附[J]. 蔣浩,孫亞兵,張夢怡. 環(huán)境工程學報. 2016(11)
[7]酸堿改性活性炭及其對甲苯吸附的影響[J]. 劉寒冰,楊兵,薛南冬. 環(huán)境科學. 2016(09)
[8]甲烷吸附量與活性炭孔隙結構關系的研究[J]. 冀有俊,楊釗,賀彬艷,李靜偉. 天然氣化工(C1化學與化工). 2014(04)
[9]微波改性對活性炭及其甲醇吸附的影響[J]. 李立清,梁鑫,姚小龍,李海龍,馬衛(wèi)武,劉颯. 湖南大學學報(自然科學版). 2014(07)
[10]有機廢氣中揮發(fā)性有機化合物的凈化技術[J]. 王廣喜,孫曉兵,張竣堯. 中國資源綜合利用. 2013(08)
碩士論文
[1]有機酸改性活性炭及其VOCs吸附行為研究[D]. 梁鑫.中南大學 2014
[2]微波輻照再生載甲苯活性炭研究[D]. 莊劍恒.西安建筑科技大學 2008
本文編號:3391169
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