【摘要】：本文提出了利用固體氧化物燃料電池反應(yīng)器對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物VOCs進(jìn)行降解的技術(shù),以期通過(guò)在固體氧化物燃料電池陽(yáng)極的氧化反應(yīng),將揮發(fā)性有機(jī)物轉(zhuǎn)化成CO2和H20,并將其化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能。選取了苯系物代表甲苯,醇類代表乙醇及醛類代表甲醛作為研究對(duì)象,首先分別探討了三種有機(jī)物與傳統(tǒng)陽(yáng)極燃料氫氣的產(chǎn)電效果對(duì)比,在單位物質(zhì)的量的進(jìn)料條件下,三種有機(jī)物的產(chǎn)電性能均高于純氫,證明了其作為陽(yáng)極燃料的可行性。實(shí)驗(yàn)分別探討了溫度,流量和濃度對(duì)于電池產(chǎn)電性能的影響。選取了650℃作為后續(xù)試驗(yàn)的反應(yīng)溫度。通過(guò)在不同載氣流量下的產(chǎn)電效果對(duì)比,發(fā)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi),當(dāng)流量升高時(shí),三種有機(jī)物的產(chǎn)電性能均升高,甲苯、乙醇和甲醛在此范圍內(nèi)達(dá)到最大功率密度分別為14.073 mW/cm2,45.62 mW/cm2和0.8769 mW/cm2。初始濃度對(duì)于三種有機(jī)物的影響同樣是正相關(guān)的關(guān)系,在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)最大初始濃度下,三種有機(jī)物分別得到最大功率密度8.420 mW/cm2,46.64 mW/cm2和0.7491 mW/cm2。在甲苯濃度為5.472×105ppmv,乙醇濃度為4.624×105ppmv時(shí)都得到了93%的去除率,甲醛在61.98 ppmv時(shí),也達(dá)到了88.60%的去除。作為電能轉(zhuǎn)換裝置,在低流量50mL/min時(shí),甲苯,乙醇和甲醛作為陽(yáng)極燃料分別獲得29.93%,94.24%和24.04%的產(chǎn)電效率。三種有機(jī)物作為陽(yáng)極燃料時(shí)的電池交流阻抗譜的變化表明,有機(jī)物流量的增加促進(jìn)了陽(yáng)極三相界面的反應(yīng),而初始濃度的增加則降低了電池的電導(dǎo)性。
【關(guān)鍵詞】：VOCs 高濃度 廢氣處理 固體氧化物燃料電池
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X701;TM911.4
【目錄】：