疏水硅膠的制備及其處理油氣的性能評價
發(fā)布時間:2021-02-18 13:17
中國作為全球原油的消費(fèi)大國,每年進(jìn)口量達(dá)四億多噸,不僅會產(chǎn)生大量的原油蒸發(fā)損耗,還會破壞環(huán)境。原油中揮發(fā)的多種有機(jī)氣體,包括多種有毒烴類,其中正己烷、苯及其芳香族化合物等物質(zhì)還有致癌作用。而針對吸附法回收油氣工藝中活性炭存在自燃等安全問題,本文主要研究了疏水改性硅膠的優(yōu)化制備及其孔特性的影響因素,并用改性硅膠對正己烷、苯進(jìn)行吸附。主要得到以下結(jié)論:(1)本文用模數(shù)為3.3的硅酸鈉和酒石酸制備硅膠,通過調(diào)節(jié)水溶膠的pH和溫度、溶膠空間大。ㄋ浚⒗匣瘻囟、硅酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)有效改變硅膠的孔特性,經(jīng)過一系列實驗比較,發(fā)現(xiàn)疏水硅膠的最佳制備方法是:通過質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.25%的硅酸鈉和酒石酸混合,調(diào)節(jié)水溶膠pH為6.7、溫度為50℃,增加水含量與溶膠體積比為2:1制備得到的水凝膠在老化溫度為50℃老化3h,在經(jīng)過24h洗滌五次后,用體積比三甲基氯硅烷:六甲基二硅氧烷:正己烷:甲醇=1:0.5:1:1的改性劑進(jìn)行改性24h,再用正己烷洗濾后,在200℃下加熱1h。(2)溶膠期間添加石墨烯,一定程度上增強(qiáng)疏水硅膠的吸附能力和機(jī)械強(qiáng)度,最后得到的疏水硅膠對正己烷的飽和吸附量達(dá)到0.56g/g,比表面積...
【文章來源】:浙江海洋大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 VOCs的產(chǎn)生及其危害
1.2 VOCs的治理技術(shù)
1.2.1 吸收法
1.2.2 吸附法
1.2.3 冷凝法
1.2.4 膜分離法
1.2.5 小結(jié)
1.3 硅膠的介紹與吸附原理
1.3.1 硅膠的分類
1.3.2 硅膠的物理化學(xué)性質(zhì)
1.3.3 硅膠吸附原理
1.3.4 硅膠的制備方法
1.4 選題意義與研究內(nèi)容
第二章 疏水硅膠的制備
2.1 實驗試劑
2.2 實驗儀器
2.3 改性原理
2.4 疏水二氧化硅氣凝膠的常壓制備
2.4.1 實驗步驟
2.4.2 分析表征方法
第三章 疏水硅膠的優(yōu)化設(shè)計
3.1 溶膠pH和溫度的影響
3.2 水含量對硅膠的影響
3.3 硅酸鈉濃度的影響
3.4 老化溫度對硅膠的影響
3.5 石墨烯添加的影響
3.6 改性劑在制備工藝中的影響
3.7 章小結(jié)
第四章 疏水硅膠的表征與評價
4.1 疏水硅膠的表征
4.1.1 疏水性分析
4.1.2 表面基團(tuán)分析
4.1.3 孔結(jié)構(gòu)分析
4.2 疏水硅膠與其他吸附劑的比較
4.2.1 不同吸附劑對比
4.2.2 不同吸附劑吸附正己烷和苯的穿透曲線
4.2.3 不同吸附劑吸附飽和后的脫附曲線
4.3 本章小節(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Preparation of hydrophobic hierarchical pore carbon–silica composite and its adsorption performance toward volatile organic compounds[J]. Xiaoai Lu,Junqian He,Jing Xie,Ying Zhou,Shuo Liu,Qiulian Zhu,Hanfeng Lu. Journal of Environmental Sciences. 2020(01)
[2]2013—2014年《大氣污染防治行動計劃》實施效果及對策建議[J]. 高文康,唐貴謙,吉東生,劉子銳,宋濤,程萌田,王躍思. 環(huán)境科學(xué)研究. 2016(11)
[3]水玻璃法SiO2氣凝膠的制備及其疏水改性[J]. 曹繼楊,王國建. 化工新型材料. 2016(10)
[4]揮發(fā)性有機(jī)物吸附材料研究進(jìn)展[J]. 張瑜,姜春明,張紅星. 安全、健康和環(huán)境. 2016(06)
[5]以水玻璃為源制備SiO2氣凝膠的最佳工藝研究[J]. 萬郁楠,張波. 中國陶瓷工業(yè). 2016(02)
[6]《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要輔導(dǎo)》讀本[J]. 全國新書目. 2016(05)
[7]超濾膜鑄膜液的流變性及其對膜性能的影響[J]. 王北福,吳清濤,姜洪濤. 膜科學(xué)與技術(shù). 2016(02)
[8]中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要 第八篇 推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化[J]. 領(lǐng)導(dǎo)決策信息. 2016(12)
[9]一種新型吸收劑吸收油氣效果與影響因素分析[J]. 王文捷,黃維秋,石莉,鄭宗能. 環(huán)境工程學(xué)報. 2014(09)
[10]油氣回收技術(shù)的研究進(jìn)展與研究重點[J]. 黃維秋,王丹莉,李峰,王紅寧. 油氣儲運(yùn). 2012(09)
碩士論文
[1]二氧化硅氣凝膠及其復(fù)合材料的常壓干燥制備與性能研究[D]. 李可.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2018
[2]原油碼頭油氣催化燃燒處理方法研究[D]. 劉會友.浙江海洋大學(xué) 2017
[3]膜法油氣回收裝置吸收效果[D]. 林蕾.天津大學(xué) 2012
[4]大孔容高比表面積硅膠的制備[D]. 趙希鵬.青島科技大學(xué) 2012
[5]可控孔徑多孔玻璃微珠的研制及其吸附性能的研究[D]. 張俊剛.長春理工大學(xué) 2002
本文編號:3039608
【文章來源】:浙江海洋大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 VOCs的產(chǎn)生及其危害
1.2 VOCs的治理技術(shù)
1.2.1 吸收法
1.2.2 吸附法
1.2.3 冷凝法
1.2.4 膜分離法
1.2.5 小結(jié)
1.3 硅膠的介紹與吸附原理
1.3.1 硅膠的分類
1.3.2 硅膠的物理化學(xué)性質(zhì)
1.3.3 硅膠吸附原理
1.3.4 硅膠的制備方法
1.4 選題意義與研究內(nèi)容
第二章 疏水硅膠的制備
2.1 實驗試劑
2.2 實驗儀器
2.3 改性原理
2.4 疏水二氧化硅氣凝膠的常壓制備
2.4.1 實驗步驟
2.4.2 分析表征方法
第三章 疏水硅膠的優(yōu)化設(shè)計
3.1 溶膠pH和溫度的影響
3.2 水含量對硅膠的影響
3.3 硅酸鈉濃度的影響
3.4 老化溫度對硅膠的影響
3.5 石墨烯添加的影響
3.6 改性劑在制備工藝中的影響
3.7 章小結(jié)
第四章 疏水硅膠的表征與評價
4.1 疏水硅膠的表征
4.1.1 疏水性分析
4.1.2 表面基團(tuán)分析
4.1.3 孔結(jié)構(gòu)分析
4.2 疏水硅膠與其他吸附劑的比較
4.2.1 不同吸附劑對比
4.2.2 不同吸附劑吸附正己烷和苯的穿透曲線
4.2.3 不同吸附劑吸附飽和后的脫附曲線
4.3 本章小節(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Preparation of hydrophobic hierarchical pore carbon–silica composite and its adsorption performance toward volatile organic compounds[J]. Xiaoai Lu,Junqian He,Jing Xie,Ying Zhou,Shuo Liu,Qiulian Zhu,Hanfeng Lu. Journal of Environmental Sciences. 2020(01)
[2]2013—2014年《大氣污染防治行動計劃》實施效果及對策建議[J]. 高文康,唐貴謙,吉東生,劉子銳,宋濤,程萌田,王躍思. 環(huán)境科學(xué)研究. 2016(11)
[3]水玻璃法SiO2氣凝膠的制備及其疏水改性[J]. 曹繼楊,王國建. 化工新型材料. 2016(10)
[4]揮發(fā)性有機(jī)物吸附材料研究進(jìn)展[J]. 張瑜,姜春明,張紅星. 安全、健康和環(huán)境. 2016(06)
[5]以水玻璃為源制備SiO2氣凝膠的最佳工藝研究[J]. 萬郁楠,張波. 中國陶瓷工業(yè). 2016(02)
[6]《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要輔導(dǎo)》讀本[J]. 全國新書目. 2016(05)
[7]超濾膜鑄膜液的流變性及其對膜性能的影響[J]. 王北福,吳清濤,姜洪濤. 膜科學(xué)與技術(shù). 2016(02)
[8]中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要 第八篇 推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化[J]. 領(lǐng)導(dǎo)決策信息. 2016(12)
[9]一種新型吸收劑吸收油氣效果與影響因素分析[J]. 王文捷,黃維秋,石莉,鄭宗能. 環(huán)境工程學(xué)報. 2014(09)
[10]油氣回收技術(shù)的研究進(jìn)展與研究重點[J]. 黃維秋,王丹莉,李峰,王紅寧. 油氣儲運(yùn). 2012(09)
碩士論文
[1]二氧化硅氣凝膠及其復(fù)合材料的常壓干燥制備與性能研究[D]. 李可.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2018
[2]原油碼頭油氣催化燃燒處理方法研究[D]. 劉會友.浙江海洋大學(xué) 2017
[3]膜法油氣回收裝置吸收效果[D]. 林蕾.天津大學(xué) 2012
[4]大孔容高比表面積硅膠的制備[D]. 趙希鵬.青島科技大學(xué) 2012
[5]可控孔徑多孔玻璃微珠的研制及其吸附性能的研究[D]. 張俊剛.長春理工大學(xué) 2002
本文編號:3039608
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