NiO/γ-Al 2 O 3 催化劑協(xié)同低溫等離子體技術降解甲苯氣體的研究
發(fā)布時間:2021-11-25 22:44
揮發(fā)性有機化合物是一種重要的大氣污染物,對人類和環(huán)境都具有巨大危害。與傳統(tǒng)處理技術如燃燒、吸收、冷凝等相比,低溫等離子體技術具有能耗低、效率高、操作簡單等特點。本文將介質(zhì)阻擋放電反應器與催化劑相結(jié)合,主要研究了在低溫等離子體協(xié)同催化劑降解系統(tǒng)中甲苯氣體的去除效果,并對所制備的催化劑進行了物理化學表征。首先,僅使用單一介質(zhì)阻擋放電反應器在一定條件下進行甲苯氣體降解實驗?疾炝思妆竭M口濃度、空速、背景氣體等因素對甲苯氣體去除率的影響。在其它反應條件相同的情況下,隨著甲苯進口濃度的增加,甲苯去除率逐漸下降。另外,甲苯的去除率隨著空速的增加而降低。其次,采用浸漬法制備了不同NiO負載量的NiO/Y-Al2O3催化劑,并在低溫等離子體協(xié)同催化劑降解系統(tǒng)中對其活性進行了測試。考察了能量密度、催化劑焙燒溫度和NiO負載量等因素對甲苯去除率的影響。結(jié)果表明,450℃焙燒溫度下制得的催化劑活性最高。在一定范圍內(nèi),催化劑的活性隨NiO負載量的增加先增強后減弱。當NiO負載量為1.25 wt%時,甲苯去除率可達93%。同時,使用NiO/γ-Al203催化劑進行低溫等離子體催化降解反應的過程中僅產(chǎn)生少量的氮氧...
【文章來源】:華東理工大學上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2沿面放電電極結(jié)構??Fig.?1.2?Surface?discharge?electrode?structure??
?美國EDAX公司??2.3實驗方法與計算方法??圖2.1為本實驗所用線筒型介質(zhì)阻擋反應器結(jié)構示意圖。反應器的離子管中心固定??一根鋁合金材質(zhì)的金屬絲作放電極,介質(zhì)材料為石英玻璃管,石英玻璃外部環(huán)繞著一圈??鋁合金網(wǎng)作接地極。反應器的有效放電長度為25?cm,放電間隙約為4.5?cm。??AC?high??Y?Voltage??Gas?Inlet?,,,.,,,1.^.,^,^.,^?.?Gas?Outlet??^?而rrr二而遵聰請a?^??圖2.1線筒型介質(zhì)阻擋反應器結(jié)構??Fig.?2.1?Schematic?overview?of?DBD?reactor??
用質(zhì)譜儀進行分析鑒定,最后用數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對結(jié)果進行分析。??通常,除了?03和N0X之外,甲苯降解的氣相副產(chǎn)物主要包括烷烴、醛、酸和苯系??等[681。在低溫等離子體反應中,出口氣體中副產(chǎn)物的GC-MS分析如圖2.4所示。經(jīng)過??40分鐘的低溫等離子體處理后,除了微量甲苯外,出口處只檢測到少量丙酮,這表明大??部分有機物都轉(zhuǎn)化為二氧化碳。??1.B94??7500??7000??6500??6000??5500??5000??g?4500??■§?4000??,〇?3500?〇??<?3000?人?ch3??2000?’??2500?2-4.84?8.J45??〇?L,_r-l__..{,?,??,?,?-?r?t?i?J?j?.?i?y?.?.?i?g?.?.?t??u??2.00?3.00?4.00?5.00?6.00?'?*0〇'?'?'?'?8.00?'?'?'?〇l〇6?'?'?*?1??Time(min)??圖2.4出口氣體中副產(chǎn)物的GC-MS分析??Fig.?2.4?GC-MS?analysis?of?by-products?in?the?outlet?gas??在實際應用中更看重整個反應體系的處理能力,因此,THC值的變化可以看作是整??個體系降解能力的表現(xiàn)?偧妆饺コ剩ǎ睿┛捎茫裕龋糜嬎悖裕龋萌コ实墓蕉x??如下:??n=%^-xi〇〇%?(2-D??其中,Co是反應開始前THC的初始濃度,Ci是反應足夠長的時間后THC穩(wěn)定的??濃度
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Cu-Co催化劑中Ce、La的添加對催化燃燒降解正庚烷性能的影響[J]. 徐思遙,李森,彭東輝,張雪洪. 高;瘜W工程學報. 2018(05)
[2]等離子體協(xié)同催化降解VOCs過程中O3的作用機理[J]. 魯美娟,楊文亭,喻成龍,吳軍良,葉代啟. 化工進展. 2018(07)
[3]生物處理技術在VOCs廢氣處理過程中的研究與分析[J]. 季益虎. 環(huán)境與發(fā)展. 2018(05)
[4]揮發(fā)性有機物(VOCs)污染空氣的防治技術分析[J]. 吳國平,王偉州. 環(huán)境與發(fā)展. 2018(03)
[5]等離子體凈化苯系物[J]. 杜長明,黃婭妮,鞏向杰. 中國環(huán)境科學. 2018(03)
[6]VOCs控制與處理技術綜述[J]. 王志偉,裴多斐,于麗平. 環(huán)境與發(fā)展. 2017(01)
[7]低溫等離子體處理工業(yè)廢氣中甲苯的研究進展[J]. 楊茜,易紅宏,唐曉龍,楊仲禹,王亞恩,崔曉旭. 安全與環(huán)境工程. 2017(01)
[8]La2O3含量對La-Ni/ZrO2-Al2O3催化劑甲烷化性能的影響[J]. 張浩,武媛媛,胡彤宇,郭翠梨. 化學工業(yè)與工程. 2018(01)
[9]國務院印發(fā)《“十三五”節(jié)能減排綜合工作方案》[J]. 中華紙業(yè). 2017(01)
[10]揮發(fā)性有機化合物(VOCs)治理技術研究[J]. 戚飛鴻. 江蘇建材. 2016(06)
博士論文
[1]低溫等離子體耦合催化去除揮發(fā)性有機物的研究[D]. 李一倬.上海交通大學 2015
[2]沿面—填充床復合放電等離子體及其協(xié)同催化降解苯的研究[D]. 姜楠.大連理工大學 2014
[3]Mn/Ni/Cr基催化劑活性對低溫等離子體催化氧化甲苯性能的影響[D]. 吳軍良.華南理工大學 2014
[4]吸附催化協(xié)同低溫等離子體降解有機廢氣[D]. 陳杰.浙江大學 2011
碩士論文
[1]介質(zhì)阻擋放電協(xié)同催化降解苯乙烯的研究[D]. 鄭艷艷.浙江大學 2016
[2]非平衡磁控濺射方法替代電沉積技術的應用工藝研究與設計[D]. 楊林生.合肥工業(yè)大學 2010
[3]介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體脫硫脫硝研究[D]. 孫紅華.華北電力大學(北京) 2009
[4]直流電暈等離子體處理甲苯廢氣的研究[D]. 陳伯通.廣東工業(yè)大學 2007
本文編號:3518928
【文章來源】:華東理工大學上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2沿面放電電極結(jié)構??Fig.?1.2?Surface?discharge?electrode?structure??
?美國EDAX公司??2.3實驗方法與計算方法??圖2.1為本實驗所用線筒型介質(zhì)阻擋反應器結(jié)構示意圖。反應器的離子管中心固定??一根鋁合金材質(zhì)的金屬絲作放電極,介質(zhì)材料為石英玻璃管,石英玻璃外部環(huán)繞著一圈??鋁合金網(wǎng)作接地極。反應器的有效放電長度為25?cm,放電間隙約為4.5?cm。??AC?high??Y?Voltage??Gas?Inlet?,,,.,,,1.^.,^,^.,^?.?Gas?Outlet??^?而rrr二而遵聰請a?^??圖2.1線筒型介質(zhì)阻擋反應器結(jié)構??Fig.?2.1?Schematic?overview?of?DBD?reactor??
用質(zhì)譜儀進行分析鑒定,最后用數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對結(jié)果進行分析。??通常,除了?03和N0X之外,甲苯降解的氣相副產(chǎn)物主要包括烷烴、醛、酸和苯系??等[681。在低溫等離子體反應中,出口氣體中副產(chǎn)物的GC-MS分析如圖2.4所示。經(jīng)過??40分鐘的低溫等離子體處理后,除了微量甲苯外,出口處只檢測到少量丙酮,這表明大??部分有機物都轉(zhuǎn)化為二氧化碳。??1.B94??7500??7000??6500??6000??5500??5000??g?4500??■§?4000??,〇?3500?〇??<?3000?人?ch3??2000?’??2500?2-4.84?8.J45??〇?L,_r-l__..{,?,??,?,?-?r?t?i?J?j?.?i?y?.?.?i?g?.?.?t??u??2.00?3.00?4.00?5.00?6.00?'?*0〇'?'?'?'?8.00?'?'?'?〇l〇6?'?'?*?1??Time(min)??圖2.4出口氣體中副產(chǎn)物的GC-MS分析??Fig.?2.4?GC-MS?analysis?of?by-products?in?the?outlet?gas??在實際應用中更看重整個反應體系的處理能力,因此,THC值的變化可以看作是整??個體系降解能力的表現(xiàn)?偧妆饺コ剩ǎ睿┛捎茫裕龋糜嬎悖裕龋萌コ实墓蕉x??如下:??n=%^-xi〇〇%?(2-D??其中,Co是反應開始前THC的初始濃度,Ci是反應足夠長的時間后THC穩(wěn)定的??濃度
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Cu-Co催化劑中Ce、La的添加對催化燃燒降解正庚烷性能的影響[J]. 徐思遙,李森,彭東輝,張雪洪. 高;瘜W工程學報. 2018(05)
[2]等離子體協(xié)同催化降解VOCs過程中O3的作用機理[J]. 魯美娟,楊文亭,喻成龍,吳軍良,葉代啟. 化工進展. 2018(07)
[3]生物處理技術在VOCs廢氣處理過程中的研究與分析[J]. 季益虎. 環(huán)境與發(fā)展. 2018(05)
[4]揮發(fā)性有機物(VOCs)污染空氣的防治技術分析[J]. 吳國平,王偉州. 環(huán)境與發(fā)展. 2018(03)
[5]等離子體凈化苯系物[J]. 杜長明,黃婭妮,鞏向杰. 中國環(huán)境科學. 2018(03)
[6]VOCs控制與處理技術綜述[J]. 王志偉,裴多斐,于麗平. 環(huán)境與發(fā)展. 2017(01)
[7]低溫等離子體處理工業(yè)廢氣中甲苯的研究進展[J]. 楊茜,易紅宏,唐曉龍,楊仲禹,王亞恩,崔曉旭. 安全與環(huán)境工程. 2017(01)
[8]La2O3含量對La-Ni/ZrO2-Al2O3催化劑甲烷化性能的影響[J]. 張浩,武媛媛,胡彤宇,郭翠梨. 化學工業(yè)與工程. 2018(01)
[9]國務院印發(fā)《“十三五”節(jié)能減排綜合工作方案》[J]. 中華紙業(yè). 2017(01)
[10]揮發(fā)性有機化合物(VOCs)治理技術研究[J]. 戚飛鴻. 江蘇建材. 2016(06)
博士論文
[1]低溫等離子體耦合催化去除揮發(fā)性有機物的研究[D]. 李一倬.上海交通大學 2015
[2]沿面—填充床復合放電等離子體及其協(xié)同催化降解苯的研究[D]. 姜楠.大連理工大學 2014
[3]Mn/Ni/Cr基催化劑活性對低溫等離子體催化氧化甲苯性能的影響[D]. 吳軍良.華南理工大學 2014
[4]吸附催化協(xié)同低溫等離子體降解有機廢氣[D]. 陳杰.浙江大學 2011
碩士論文
[1]介質(zhì)阻擋放電協(xié)同催化降解苯乙烯的研究[D]. 鄭艷艷.浙江大學 2016
[2]非平衡磁控濺射方法替代電沉積技術的應用工藝研究與設計[D]. 楊林生.合肥工業(yè)大學 2010
[3]介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體脫硫脫硝研究[D]. 孫紅華.華北電力大學(北京) 2009
[4]直流電暈等離子體處理甲苯廢氣的研究[D]. 陳伯通.廣東工業(yè)大學 2007
本文編號:3518928
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