等離子體改性生物炭對(duì)汞吸附性能和機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-10 21:09
燃煤汞排放是汞污染的最大來源之一,采取措施和控制燃煤電廠汞排放刻不容緩。生物炭是將農(nóng)業(yè)上廢棄的生物質(zhì)在無氧環(huán)境下熱解所獲得的,因其具有低成本、可再生性和制備工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)而成為吸附劑的有力競(jìng)爭(zhēng)者。低溫等離子體氧化脫汞技術(shù)以其適應(yīng)性強(qiáng),省時(shí)和高效的特點(diǎn)引起了廣泛關(guān)注。本文利用介質(zhì)阻擋放電(DBD)作為產(chǎn)生等離子體的方法,將不同生物炭樣品放入DBD反應(yīng)器中改性,研究了等離子體改性生物炭提高對(duì)Hg0的吸附性能和機(jī)理研究。主要內(nèi)容如下:在600℃的高純氮?dú)鈼l件下,熱解6種生物質(zhì)制備了生物炭樣品,包括玉米秸稈(C6)、小米秸稈(M6)、小麥秸稈(W6)、黑豆秸稈(B6)、水稻秸稈(R6)和煙草秸稈(T6)。將生物炭樣品置于介質(zhì)阻擋放電反應(yīng)器中改性5分鐘,放電功率為23W,反應(yīng)氣氛為濃度為1%的Cl2(平衡氣為氮?dú)猓J褂肅12等離子體增加生物炭上的C1活性位點(diǎn)以提高煙氣中的汞脫除效率。在固定床反應(yīng)器中研究等離子體改性對(duì)生物炭脫除汞的性能研究。通過比表面積分析(BET)、掃描電鏡分析(SEM)、熱重分析(TG)、傅立葉紅外分析(FTIR)和X射線光電子能譜(XPS)分析表征生物炭的物化性質(zhì)來研究等...
【文章來源】:華北電力大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:52 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖3-2介質(zhì)阻襠放電改性實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)??本實(shí)驗(yàn)所用的氣體為1^2和Cl2,改性實(shí)驗(yàn)是在濃度為1%C12氣氛下進(jìn)行的,??
3.2.1介質(zhì)阻擋放電改性實(shí)驗(yàn)平臺(tái)??介質(zhì)阻擋放電實(shí)驗(yàn)改性平臺(tái)主要包括:實(shí)驗(yàn)氣路系統(tǒng)、介質(zhì)阻擋放電平板反??應(yīng)器、高壓電源、調(diào)壓器、示波器和電容,如圖3-2所示。??等離子體電源??〇?〇??生物炭??示波器????V.?—?-??▲?▲?▲?▲????流ffl計(jì)??_?II??—?電容??N2?02?Cl2?NH3??圖3-2介質(zhì)阻襠放電改性實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)??本實(shí)驗(yàn)所用的氣體為1^2和Cl2,改性實(shí)驗(yàn)是在濃度為1%C12氣氛下進(jìn)行的,??氣體流量控制為300mL/min,N2主要起到吹掃的作用,保證實(shí)驗(yàn)的安全性。介??質(zhì)阻擋放電反應(yīng)器是由石英玻璃制成,兩板之間距離為8mm,放電區(qū)域直徑為??6cm,電極采用直徑為6cm的銅板,卜側(cè)銅板接負(fù)極,上側(cè)銅板接正極。??實(shí)驗(yàn)采用的高壓電源由南京蘇曼有限公司生產(chǎn)和型號(hào)為CTP-2000K,電源??電壓可調(diào)范圍為0-25KV,適用頻率范圍5-25KHZ,支持的最大放電功率為500W。??介質(zhì)阻擋放電的功率由數(shù)字示波器(DS2000A)顯示的李薩如圖形計(jì)算得出,用??于觀察電流和電壓信號(hào)。高壓電源、調(diào)壓器及數(shù)字示波器如圖3-3所示。??I?'-4
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]能源市場(chǎng)處于轉(zhuǎn)型期,長(zhǎng)期轉(zhuǎn)變正在進(jìn)行中——2017年世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒解讀[J]. 錢伯章,李敏. 中國石油和化工經(jīng)濟(jì)分析. 2017(12)
[2]中國燃煤電廠汞的物質(zhì)流向與汞排放研究[J]. 惠霂霖,張磊,王祖光,王書肖. 中國環(huán)境科學(xué). 2015(08)
[3]燃煤電廠汞的排放控制要求與監(jiān)測(cè)方法[J]. 李輝,王強(qiáng),朱法華. 環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報(bào). 2011(03)
[4]7種生物質(zhì)炭燃燒特性的分析[J]. 莊曉偉,陳順偉,張?zhí)以?潘炘,蔣應(yīng)梯,柏明娥. 林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè). 2009(S1)
碩士論文
[1]飛灰基吸附劑在攜帶床反應(yīng)器上對(duì)汞的吸附性能研究[D]. 段威.華北電力大學(xué) 2014
本文編號(hào):3533396
【文章來源】:華北電力大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:52 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖3-2介質(zhì)阻襠放電改性實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)??本實(shí)驗(yàn)所用的氣體為1^2和Cl2,改性實(shí)驗(yàn)是在濃度為1%C12氣氛下進(jìn)行的,??
3.2.1介質(zhì)阻擋放電改性實(shí)驗(yàn)平臺(tái)??介質(zhì)阻擋放電實(shí)驗(yàn)改性平臺(tái)主要包括:實(shí)驗(yàn)氣路系統(tǒng)、介質(zhì)阻擋放電平板反??應(yīng)器、高壓電源、調(diào)壓器、示波器和電容,如圖3-2所示。??等離子體電源??〇?〇??生物炭??示波器????V.?—?-??▲?▲?▲?▲????流ffl計(jì)??_?II??—?電容??N2?02?Cl2?NH3??圖3-2介質(zhì)阻襠放電改性實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)??本實(shí)驗(yàn)所用的氣體為1^2和Cl2,改性實(shí)驗(yàn)是在濃度為1%C12氣氛下進(jìn)行的,??氣體流量控制為300mL/min,N2主要起到吹掃的作用,保證實(shí)驗(yàn)的安全性。介??質(zhì)阻擋放電反應(yīng)器是由石英玻璃制成,兩板之間距離為8mm,放電區(qū)域直徑為??6cm,電極采用直徑為6cm的銅板,卜側(cè)銅板接負(fù)極,上側(cè)銅板接正極。??實(shí)驗(yàn)采用的高壓電源由南京蘇曼有限公司生產(chǎn)和型號(hào)為CTP-2000K,電源??電壓可調(diào)范圍為0-25KV,適用頻率范圍5-25KHZ,支持的最大放電功率為500W。??介質(zhì)阻擋放電的功率由數(shù)字示波器(DS2000A)顯示的李薩如圖形計(jì)算得出,用??于觀察電流和電壓信號(hào)。高壓電源、調(diào)壓器及數(shù)字示波器如圖3-3所示。??I?'-4
華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文??3.2.2固定床吸附試驗(yàn)平臺(tái)??本文自主設(shè)計(jì)搭建的固定床吸附試驗(yàn)平臺(tái),如圖3-4所示,通過生物炭的吸??附試驗(yàn),探究生物炭對(duì)于汞吸附能力。??MFC:質(zhì)量流量計(jì)??汞的發(fā)生系統(tǒng)??加熱箱???1?;?I? ̄|?^物炭??I?_?I?\?/??分析箱?I?從?Z????I?llml?n?’??I???I?||膠??,?I?I?電腦??分流箱?I?9*?丨??o??.?1?(?'??_?I?r^C2|?1?|?_c=^??空氣?^4.?i?_?y?^??i^hvi?汞源箱l?I?,??伴熱管?PSA?CEM?活性炭桶??圖3-4同走床動(dòng)態(tài)吸附試驗(yàn)平臺(tái)??為丫探究生物炭對(duì)汞的吸附能力,本實(shí)驗(yàn)通過采用英國PSA公司生產(chǎn)的??PSA10.536?Hg-CEM6煙氣汞連續(xù)在線監(jiān)測(cè)儀,CEM在本實(shí)驗(yàn)中作為汞的發(fā)生裝??置和實(shí)時(shí)檢測(cè)汞濃度的設(shè)備,汞源箱內(nèi)保持溫度為40°C,在此情況下汞蒸氣的??揮發(fā)濃度一定,控制載氣的流量就可以得到相應(yīng)的汞蒸氣。CEM分析箱的工作??原理是基于原子熒光光譜(AFS)方法
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]能源市場(chǎng)處于轉(zhuǎn)型期,長(zhǎng)期轉(zhuǎn)變正在進(jìn)行中——2017年世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒解讀[J]. 錢伯章,李敏. 中國石油和化工經(jīng)濟(jì)分析. 2017(12)
[2]中國燃煤電廠汞的物質(zhì)流向與汞排放研究[J]. 惠霂霖,張磊,王祖光,王書肖. 中國環(huán)境科學(xué). 2015(08)
[3]燃煤電廠汞的排放控制要求與監(jiān)測(cè)方法[J]. 李輝,王強(qiáng),朱法華. 環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報(bào). 2011(03)
[4]7種生物質(zhì)炭燃燒特性的分析[J]. 莊曉偉,陳順偉,張?zhí)以?潘炘,蔣應(yīng)梯,柏明娥. 林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè). 2009(S1)
碩士論文
[1]飛灰基吸附劑在攜帶床反應(yīng)器上對(duì)汞的吸附性能研究[D]. 段威.華北電力大學(xué) 2014
本文編號(hào):3533396
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