等離子體改性生物炭對汞吸附性能和機理研究
發(fā)布時間：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單等優(yōu)點而成為吸附劑的有力競爭者。低溫等離子體氧化脫汞技術以其適應性強,省時和高效的特點引起了廣泛關注。本文利用介質阻擋放電（DBD）作為產(chǎn)生等離子體的方法,將不同生物炭樣品放入DBD反應器中改性,研究了等離子體改性生物炭提高對Hg0的吸附性能和機理研究。主要內(nèi)容如下:在600℃的高純氮氣條件下,熱解6種生物質制備了生物炭樣品,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阻擋放電反應器中改性5分鐘,放電功率為23W,反應氣氛為濃度為1%的Cl2（平衡氣為氮氣）。使用C12等離子體增加生物炭上的C1活性位點以提高煙氣中的汞脫除效率。在固定床反應器中研究等離子體改性對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來研究等...
【文章來源】：華北電力大學(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：52 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖３－２介質阻襠放電改性實驗系統(tǒng)??本實驗所用的氣體為１＾２和Ｃｌ２，改性實驗是在濃度為１％Ｃ１２氣氛下進行的，??
３．２．１介質阻擋放電改性實驗平臺??介質阻擋放電實驗改性平臺主要包括：實驗氣路系統(tǒng)、介質阻擋放電平板反??應器、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??＿?ＩＩ??—?電容??Ｎ２?０２?Ｃｌ２?ＮＨ３??圖３－２介質阻襠放電改性實驗系統(tǒng)??本實驗所用的氣體為１＾２和Ｃｌ２，改性實驗是在濃度為１％Ｃ１２氣氛下進行的，??氣體流量控制為３００ｍＬ／ｍｉｎ，Ｎ２主要起到吹掃的作用，保證實驗的安全性。介??質阻擋放電反應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，卜側銅板接負極，上側銅板接正極。??實驗采用的高壓電源由南京蘇曼有限公司生產(chǎn)和型號為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。??介質阻擋放電的功率由數(shù)字示波器（ＤＳ２０００Ａ）顯示的李薩如圖形計算得出，用??于觀察電流和電壓信號。高壓電源、調(diào)壓器及數(shù)字示波器如圖３－３所示。??Ｉ?＇－４
華北電力大學碩士學位論文??３．２．２固定床吸附試驗平臺??本文自主設計搭建的固定床吸附試驗平臺，如圖３－４所示，通過生物炭的吸??附試驗，探究生物炭對于汞吸附能力。??ＭＦＣ：質量流量計??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同走床動態(tài)吸附試驗平臺??為丫探究生物炭對汞的吸附能力，本實驗通過采用英國ＰＳＡ公司生產(chǎn)的??ＰＳＡ１０．５３６?Ｈｇ－ＣＥＭ６煙氣汞連續(xù)在線監(jiān)測儀，ＣＥＭ在本實驗中作為汞的發(fā)生裝??置和實時檢測汞濃度的設備，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】：
期刊論文
[1]能源市場處于轉型期,長期轉變正在進行中——2017年世界能源統(tǒng)計年鑒解讀[J]. 錢伯章,李敏. 中國石油和化工經(jīng)濟分析. 2017(12)
[2]中國燃煤電廠汞的物質流向與汞排放研究[J]. 惠霂霖,張磊,王祖光,王書肖. 中國環(huán)境科學. 2015(08)
[3]燃煤電廠汞的排放控制要求與監(jiān)測方法[J]. 李輝,王強,朱法華. 環(huán)境工程技術學報. 2011(03)
[4]7種生物質炭燃燒特性的分析[J]. 莊曉偉,陳順偉,張?zhí)以?潘炘,蔣應梯,柏明娥. 林產(chǎn)化學與工業(yè). 2009(S1)
碩士論文
[1]飛灰基吸附劑在攜帶床反應器上對汞的吸附性能研究[D]. 段威.華北電力大學 2014
本文編號：3533396
【文章來源】：華北電力大學(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：52 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖３－２介質阻襠放電改性實驗系統(tǒng)??本實驗所用的氣體為１＾２和Ｃｌ２，改性實驗是在濃度為１％Ｃ１２氣氛下進行的，??
３．２．１介質阻擋放電改性實驗平臺??介質阻擋放電實驗改性平臺主要包括：實驗氣路系統(tǒng)、介質阻擋放電平板反??應器、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??＿?ＩＩ??—?電容??Ｎ２?０２?Ｃｌ２?ＮＨ３??圖３－２介質阻襠放電改性實驗系統(tǒng)??本實驗所用的氣體為１＾２和Ｃｌ２，改性實驗是在濃度為１％Ｃ１２氣氛下進行的，??氣體流量控制為３００ｍＬ／ｍｉｎ，Ｎ２主要起到吹掃的作用，保證實驗的安全性。介??質阻擋放電反應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，卜側銅板接負極，上側銅板接正極。??實驗采用的高壓電源由南京蘇曼有限公司生產(chǎn)和型號為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。??介質阻擋放電的功率由數(shù)字示波器（ＤＳ２０００Ａ）顯示的李薩如圖形計算得出，用??于觀察電流和電壓信號。高壓電源、調(diào)壓器及數(shù)字示波器如圖３－３所示。??Ｉ?＇－４
華北電力大學碩士學位論文??３．２．２固定床吸附試驗平臺??本文自主設計搭建的固定床吸附試驗平臺，如圖３－４所示，通過生物炭的吸??附試驗，探究生物炭對于汞吸附能力。??ＭＦＣ：質量流量計??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同走床動態(tài)吸附試驗平臺??為丫探究生物炭對汞的吸附能力，本實驗通過采用英國ＰＳＡ公司生產(chǎn)的??ＰＳＡ１０．５３６?Ｈｇ－ＣＥＭ６煙氣汞連續(xù)在線監(jiān)測儀，ＣＥＭ在本實驗中作為汞的發(fā)生裝??置和實時檢測汞濃度的設備，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】：
期刊論文
[1]能源市場處于轉型期,長期轉變正在進行中——2017年世界能源統(tǒng)計年鑒解讀[J]. 錢伯章,李敏. 中國石油和化工經(jīng)濟分析. 2017(12)
[2]中國燃煤電廠汞的物質流向與汞排放研究[J]. 惠霂霖,張磊,王祖光,王書肖. 中國環(huán)境科學. 2015(08)
[3]燃煤電廠汞的排放控制要求與監(jiān)測方法[J]. 李輝,王強,朱法華. 環(huán)境工程技術學報. 2011(03)
[4]7種生物質炭燃燒特性的分析[J]. 莊曉偉,陳順偉,張?zhí)以?潘炘,蔣應梯,柏明娥. 林產(chǎn)化學與工業(yè). 2009(S1)
碩士論文
[1]飛灰基吸附劑在攜帶床反應器上對汞的吸附性能研究[D]. 段威.華北電力大學 2014
本文編號：3533396
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