發(fā)布時間：2017-08-16 10:01

  本文關(guān)鍵詞：垃圾焚燒過程中二惡英生成的鈦基阻滯技術(shù)模擬研究

  更多相關(guān)文章： 固體廢棄物焚燒技術(shù) 五氯苯 二惡英類 二氧化鈦

【摘要】：近年來,面對日益嚴(yán)峻的城市垃圾問題,城市固體廢棄物焚燒技術(shù)憑借其無應(yīng)用。然而,生活垃圾焚燒廠的興建和長期運(yùn)行卻帶來了二次污染問題,垃圾焚燒過程中排放的持久性有機(jī)物如氯苯(CBz)、二惡英(PCDD/Fs)等,對人類健康和生態(tài)環(huán)境構(gòu)成了嚴(yán)重威脅,已經(jīng)引起了社會各界的廣泛關(guān)注。為了實(shí)現(xiàn)對這類有毒物質(zhì)的有效控制,本文模擬垃圾焚燒的熱過程,采用鈦基金屬氧化物針對氯苯的降解和二惡英的阻滯生成展開了相關(guān)研究,主要研究方法和內(nèi)容如下:1.采用溶劑熱法、均勻共沉淀法和溶膠-水熱法分別制備出3種不同形貌的TiO_2催化劑,采用X射線衍射儀(XRD)、X射線能譜儀(EDX)和場發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM)對催化劑的晶型結(jié)構(gòu)和微觀形貌進(jìn)行分析。以五氯苯為模型污染物,分別在300℃、350℃、400℃條件下對3種不同形貌材料的催化活性進(jìn)行評價(jià)。結(jié)果表明,3種材料的活性強(qiáng)弱順序?yàn)?均勻共沉淀法所制TiO_2溶膠-水熱法所制TiO_2溶劑熱法所制TiO_2。均勻共沉淀法所制TiO_2在反應(yīng)溫度350℃、反應(yīng)時間60 min的條件下對五氯苯的降解效率已經(jīng)達(dá)到99.83%。通過GC-MS對五氯苯的降解產(chǎn)物進(jìn)行分析,檢測到有四氯苯、三氯苯和二氯苯等生成,表明降解反應(yīng)有加氫脫氯過程發(fā)生。五氯苯加氫脫氯降解路徑為:PeCB→1,2,4,5/1,2,3,5/1,2,3,4-TeCB→1,2,4/1,2,3-Tr CB→DCB。2.選取均勻共沉淀法制備鈦鈣復(fù)合金屬氧化物,采用X射線衍射儀、X射線能譜儀和場發(fā)射掃描電子顯微鏡等分析儀器,對鈦鈣復(fù)合催化劑制備過程中不同時間(5 min;10 min;20 min;30 min;60 min;3 h;4 h)的前驅(qū)體進(jìn)行標(biāo)征,考察了復(fù)合材料的制備過程。同時探討了沉淀劑選擇和焙燒溫度選擇對催化劑晶型的影響。研究發(fā)現(xiàn),以尿素-氨水為沉淀劑時,能使體系中的Ca~(2+)更好地沉淀在TiO_2表面,且制備出的材料粒徑較大;在500℃條件下煅燒時,得到的TiO_2材料晶型較好且為銳鈦礦。3.以尿素-氨水為沉淀劑,在500℃煅燒條件下制備出了一系列不同元素配比的鈦鈣復(fù)合材料TiCaαO_x(Ti和Ca的摩爾比為1:α,α=0,0.1,0.2,0.5,0.8,1)。模擬垃圾焚燒熱過程,在300℃溫度下,探究了不同元素配比的鈦鈣復(fù)合材料TiCa_(0.1)O_x,TiCa_(0.2)O_x,TiCa_(0.5)O_x,TiCa_(0.8)O_x,TiCaO_x和空白對照組(不加任何阻滯劑),對1 mg PCP生成PCDD/Fs的阻滯情況。發(fā)現(xiàn)TiCa_(0.5)O_x型鈦鈣復(fù)合材料對PCP生成PCDD/Fs類物質(zhì)的阻滯效率,以及總毒性當(dāng)量的阻滯效率均最高。
【關(guān)鍵詞】：固體廢棄物焚燒技術(shù) 五氯苯 二惡英類 二氧化鈦
【學(xué)位授予單位】：沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X705
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-13
• 第1章 緒論13-31
• 1.1 引言13-14
• 1.2 城市生活垃圾處理概況14-17
• 1.3 PCDD/Fs類物質(zhì)的物理化學(xué)特性17-21
• 1.3.1 PCDD/Fs類物質(zhì)理化性質(zhì)17-19
• 1.3.2 毒性研究19-20
• 1.3.3 PCDD/Fs類物質(zhì)數(shù)據(jù)分析20-21
• 1.4 環(huán)境中PCDD/Fs類物質(zhì)來源及生成機(jī)理21-24
• 1.4.1 PCDD/Fs類物質(zhì)的來源21-23
• 1.4.2 PCDD/Fs類物質(zhì)的生成機(jī)理23-24
• 1.5 焚燒廠周邊環(huán)境PCDD/Fs類物質(zhì)污染水平調(diào)查24-26
• 1.6 垃圾焚燒過程中PCDD/Fs類物質(zhì)控制技術(shù)26-28
• 1.7 研究目的及意義28-29
• 1.8 研究內(nèi)容29-31
• 第2章 不同形貌二氧化鈦材料在五氯苯降解中的應(yīng)用31-48
• 2.1 引言31-32
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分32-35
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器32-33
• 2.2.2 催化劑的制備33
• 2.2.3 催化劑的標(biāo)征方法及儀器設(shè)備33-34
• 2.2.4 PeCB熱降解試驗(yàn)研究34
• 2.2.5 PeCB及氯苯產(chǎn)物的GC-MS分析34-35
• 2.3 結(jié)果與討論35-46
• 2.3.1 TiO_2材料的制備與表征35-41
• 2.3.2 催化劑對PeCB的降解41-46
• 2.4 本章小結(jié)46-48
• 第3章 均勻共沉淀法制備鈦鈣復(fù)合阻滯劑并對其進(jìn)行表征48-60
• 3.1 前言48-49
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分49-51
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器試劑49
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)試劑49-50
• 3.2.3 催化劑材料的制備實(shí)驗(yàn)50-51
• 3.2.4 催化劑材料的標(biāo)征51
• 3.3 結(jié)果與討論51-58
• 3.3.1 沉淀劑氨水對催化劑材料制備的影響51-53
• 3.3.2 探討材料晶型的形成過程53-57
• 3.3.3 探討焙燒溫度對催化劑晶型的影響57-58
• 3.4 本章總結(jié)58-60
• 第4章 鈦鈣復(fù)合阻滯劑對PCP生成PCDD/Fs生成的阻滯探究60-73
• 4.1 引言60-61
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分61-65
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品、儀器61-62
• 4.2.2 不同元素配比的鈦鈣復(fù)合阻滯材料的制備62-63
• 4.2.3 凈化柱子填料的制備63
• 4.2.4 PCP的純化實(shí)驗(yàn)及雜質(zhì)分析63
• 4.2.5 PCDD/Fs的阻滯實(shí)驗(yàn)研究63-64
• 4.2.6 產(chǎn)物中PCDD/Fs類物質(zhì)的分析64-65
• 4.2.7 鈦鈣復(fù)合材料的阻滯效率計(jì)算65
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論65-72
• 4.3.1 PCDD/Fs數(shù)據(jù)分析65-66
• 4.3.2 不同元素配比的鈦鈣復(fù)合材料對PCP生成PCDD/Fs的阻滯研究66-68
• 4.3.3 鈦鈣復(fù)合材料阻滯條件下PCP生成PCDD/Fs的同類物分析68-69
• 4.3.4 鈦鈣復(fù)合材料對PCP生成PCDD/Fs的毒性當(dāng)量阻滯效率69-72
• 4.4 本章小結(jié)72-73
• 結(jié)論73-75
• 參考文獻(xiàn)75-83
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果83-84
• 致謝84-85

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1 李賓克;垃圾焚燒過程中二惡英生成的鈦基阻滯技術(shù)模擬研究[D];沈陽理工大學(xué);2016年

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本文編號：682632