在多晶硅材料生產(chǎn)過程中,材料質(zhì)量的好壞,取決于氫氣氣體凈化的好壞,而生產(chǎn)過程中尾氣的凈化與回收通常會用到大量的活性炭,由于現(xiàn)有技術(shù)仍然存在不足,使得活性炭的消耗量巨大且同時伴隨有大量的廢棄活性炭產(chǎn)生。廢棄活性炭是一種典型的可再利用固廢資源,為此本文提出將多晶硅生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢棄煤基活性炭進行再生利用制備優(yōu)質(zhì)活性炭,同時用再生活性炭載鐵制備復(fù)合材料制備高附加值產(chǎn)品,并對廢棄活性炭再生以及制備鐵／炭復(fù)合材料去除水中砷的技術(shù)和相關(guān)理論進行了系統(tǒng)深入的研究,取得了一些有意義的結(jié)果。1.熱再生廢棄煤基活性炭的技術(shù)研究采用不同活化劑,常規(guī)加熱與微波加熱等不同方法再生廢棄煤基活性炭,采用基于中心組合設(shè)計的響應(yīng)面法（RSM）,研究對再生活性炭性能有關(guān)鍵性影響的再生溫度,再生時間以及活化劑用量等工藝參數(shù)并進行優(yōu)化。結(jié)合優(yōu)化工藝參數(shù)和再生活性炭結(jié)構(gòu)的研究,討論廢活性炭的再生反應(yīng)機理。結(jié)果表明：工藝參數(shù)對活性炭碘吸附值和得率的影響規(guī)律符合兩因子交互效應(yīng)二次方程模型,通過對各個因素的顯著性和交互作用進行分析,得到四種廢棄煤基活性炭再生優(yōu)化工藝參數(shù),分別為：a.常規(guī)水蒸氣熱再生,再生溫度983℃,再生時間135... 

【文章來源】：昆明理工大學(xué)云南省

【文章頁數(shù)】：188 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
目錄
第一章 緒論
    1.1 廢棄活性炭再生
    1.2 水中砷的危害及吸附去除
        1.2.1 水中砷對人體的毒性
        1.2.2 水中砷的來源
        1.2.3 目前除去水中砷的主要方法
    1.3 氧化鐵/活性炭復(fù)合材料的制備的研究進展
        1.3.1 鐵浸漬法
        1.3.2 原位合成法
    1.4 響應(yīng)曲面法與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實驗應(yīng)用研究
        1.4.1 響應(yīng)曲面法概述
        1.4.2 響應(yīng)曲面法在冶金工業(yè)中的應(yīng)用
        1.4.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述
        1.4.4 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究內(nèi)容及應(yīng)用
    1.5 論文的研究意義與內(nèi)容
第二章 實驗原料分析及表征方法
    2.1 實驗原料
    2.2 表征方法
        2.2.1 活性炭吸附性能
        2.2.2 XRD分析
        2.2.3 孔結(jié)構(gòu)表征
        2.2.4 SEM分析
    2.3 分析計算軟件
        2.3.1 Design-Expert 7.1
        2.3.2 M aterial studio
        2.3.3 Hype rchem 7.5
第三章 廢棄煤基活性炭常規(guī)加熱與微波加熱再生
    3.1 實驗原料的制備
        3.1.1 實驗設(shè)備
        3.1.2 實驗方法
        3.1.3 樣品測定
    3.2 再生工藝及實驗設(shè)備
        3.2.1 實驗原料
        3.2.2 常規(guī)加熱與微波加熱再生實驗裝置及工藝流程
    3.3 常規(guī)加熱水蒸氣再生廢棄煤基活性炭的響應(yīng)曲面優(yōu)化實驗
        3.3.1 模型精確性驗證
        3.3.2 優(yōu)化結(jié)果
    3.4 常規(guī)加熱二氧化碳再生廢棄煤基活性炭的響應(yīng)曲面優(yōu)化實驗
        3.4.1 模型精確性驗證
        3.4.2 優(yōu)化結(jié)果
    3.5 微波加熱水蒸氣再生廢棄煤基活性炭的響應(yīng)曲面優(yōu)化實驗
        3.5.1 模型精確性驗證
        3.5.2 優(yōu)化結(jié)果
    3.6 微波加熱二氧化碳再生廢棄煤基活性炭的響應(yīng)曲面優(yōu)化實驗
        3.6.1 模型精確性驗證
        3.6.2 優(yōu)化結(jié)果
    3.7 活化工藝條件及產(chǎn)品性能對比
        3.7.1 常規(guī)水蒸氣再生與微波水蒸氣再生對比
        3.7.2 常規(guī)二氧化碳活化與微波二氧化碳再生對比
        3.7.3 水蒸氣與二氧化碳再生對比
    3.8 本章小結(jié)
第四章 再生活性炭孔結(jié)構(gòu)及吸附機理分析
    4.1 活性炭孔結(jié)構(gòu)以及微觀結(jié)構(gòu)分析
        4.1.1 活性炭孔結(jié)構(gòu)分析
        4.1.2 活性炭S EM分析
    4.2 再生反應(yīng)機理分析
        4.2.1 水蒸氣再生機理分析
        4.2.2 二氧化碳活再生理分析
    4.3 再生活性炭吸附亞甲基藍研究
        4.3.1 實驗裝置與方法
        4.3.2 吸附等溫線
            4.3.2.1 Langmuir吸附等溫線
            4.2.2.2 Freundlich吸附模型
            4.2.2.3 結(jié)果分析
        4.3.3 吸附動力學(xué)
            4.3.3.1 準一級吸附動力學(xué)方程
            4.3.3.2 準二級吸附動力學(xué)方程
            4.3.3.3 結(jié)果討論
    4.4 本章小結(jié)
第五章 煤基活性炭微波熱再生神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型研究
    5.1 基于L-M的改進BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法
        5.1.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法
        5.1.2 傳統(tǒng)BP算法的缺點
        5.1.3 各種改進BP算法的缺點
        5.1.4 基于L-M的改進BP算法
    5.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型
        5.2.1 微波加熱水蒸氣再生廢棄煤基活性炭的預(yù)測模型
        5.2.2 微波加熱二氧化碳再生廢棄煤基活性炭的預(yù)測模型
    5.3 本章小結(jié)
第六章 氧化鐵/活性炭復(fù)合材料吸附除去水中的砷
    6.1 實驗方法
        6.1.1 樣品的制備
        6.1.2 分析測定裝置
        6.1.3 試驗步驟
    6.2 實驗結(jié)果與除砷吸附機理分析
        6.2.1 復(fù)合材料的物化性能分析
        6.2.2 吸附等溫線
        6.2.3 吸附動力學(xué)
        6.2.4 除砷吸附機理分析
        6.2.5 除砷吸附的第一性原理研究
            6.2.5.1 結(jié)構(gòu)分析
            6.2.5.2 能量分析
            6.2.5.3 能帶結(jié)構(gòu)分析
            6.2.5.4 分子軌道分析
            6.2.5.5 熱力學(xué)常數(shù)計算
            6.2.5.6 結(jié)果討論
    6.3 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論和創(chuàng)新點
工作展望
致謝
參考文獻
附表 1
攻讀博士學(xué)位期間取得的主要研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：2954812