磷煤化工尾氣中富含的一氧化碳(CO)是潛在的一碳化工原料氣,但尾氣中磷化氫等雜質(zhì)的存在限制了其作為一碳化工原料氣的使用。吸附法在磷煤化工尾氣凈化方面應(yīng)用前景較好,但此法存在飽和吸附劑的再生和后續(xù)處理問題,因此開發(fā)對磷化氫吸附容量較大、選擇性較好、易于再生且穩(wěn)定性較高的吸附劑成為本課題研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。再者,在磷化氫氣固相吸附凈化研究中,磷化氫在吸附劑上的吸附熱力學(xué)行為和吸附機(jī)理的研究不夠深入,若能在大量實驗研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合吸附熱力學(xué)理論計算和樣品分析測試表征結(jié)果,明確磷化氫在吸附劑上的吸附熱力學(xué)行為和吸附機(jī)理,這將對實際磷煤化工尾氣中磷化氫吸附凈化具有較大的理論指導(dǎo)意義。 針對上述問題,本課題主要進(jìn)行了以下四部分內(nèi)容的研究：煤質(zhì)活性炭吸附劑制備和性能研究、核桃殼活性炭吸附劑制備和性能研究、磷化氫吸附熱力學(xué)研究和磷化氫吸附機(jī)理研究。 煤質(zhì)活性炭吸附劑制備和性能研究：以煤質(zhì)活性炭為載體,考察了活性組分種類、活性組分銅前驅(qū)體種類、銅負(fù)載量、焙燒溫度、鋅添加量和稀土元素(鈰或鑭)添加量對煤質(zhì)活性炭吸附劑吸附凈化磷化氫的影響；在煤質(zhì)活性炭吸附劑的最佳制備條件和活性組分的最佳配方確定的基礎(chǔ)上,考...

【文章頁數(shù)】：159 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 課題研究方法和內(nèi)容
    1.3 課題研究的創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 文獻(xiàn)綜述
    2.1 磷化氫的來源、危害和性質(zhì)
        2.1.1 磷化氫的來源及危害
        2.1.2 磷化氫的性質(zhì)及毒性
    2.2 磷化氫的處理技術(shù)現(xiàn)狀
        2.2.1 濕法處理技術(shù)現(xiàn)狀
        2.2.2 干法處理技術(shù)現(xiàn)狀
        2.2.3 吸附法吸附凈化磷化氫現(xiàn)狀
        2.2.4 磷化氫處理技術(shù)評述
    2.3 吸附的基礎(chǔ)理論
        2.3.1 吸附等溫方程
        2.3.2 吸附熱力學(xué)基本理論
        2.3.3 吸附劑種類及特性
    2.4 活性炭的制備及改性
        2.4.1 活性炭的制備
        2.4.2 活性炭的改性
    2.5 核桃殼在活性炭制備中的應(yīng)用
第三章 實驗系統(tǒng)與實驗方法
    3.1 實驗研究技術(shù)路線
    3.2 吸附實驗系統(tǒng)
    3.3 實驗儀器和實驗材料
    3.4 吸附劑制備、性能評價指標(biāo)和表征
        3.4.1 吸附劑的制備方法
        3.4.2 吸附劑性能評價指標(biāo)
        3.4.3 吸附劑的表征
第四章 煤質(zhì)活性炭吸附劑的制備和磷化氫吸附性能研究
    4.1 煤質(zhì)活性炭吸附劑的制備方法
    4.2 煤質(zhì)活性炭吸附劑吸附性能評價
    4.3 制備過程對吸附劑性能影響實驗結(jié)果及分析
        4.3.1 活性組分的篩選
        4.3.2 銅鹽前驅(qū)體種類對吸附劑吸附性能的影響
        4.3.3 硝酸銅浸漬液濃度對吸附劑吸附性能的影響
        4.3.4 焙燒溫度對吸附劑吸附性能的影響
        4.3.5 銅負(fù)載量對吸附劑吸附性能的影響
        4.3.6 鋅添加量對吸附劑吸附性能的影響
        4.3.7 鈰添加量對吸附劑吸附性能的影響
        4.3.8 鑭添加量對吸附劑吸附性能的影響
    4.4 煤質(zhì)活性炭吸附劑吸附過程條件實驗研究
    4.5 再生實驗研究
    4.6 本章小結(jié)
第五章 核桃殼活性炭吸附劑的制備和磷化氫吸附性能研究
    5.1 核桃殼活性炭的制備過程條件實驗研究
        5.1.1 核桃殼活性炭的制備
        5.1.2 核桃殼活性炭性能評價
        5.1.3 炭化溫度對核桃殼活性炭性能的影響
        5.1.4 活化溫度對核桃殼活性炭性能的影響
        5.1.5 堿碳比對核桃殼活性炭性能的影響
    5.2 核桃殼活性炭的表征分析
    5.3 核桃殼活性炭制備過程對核桃殼活性炭吸附劑性能影響實驗研究
        5.3.1 核桃殼活性炭吸附劑的制備
        5.3.2 核桃殼活性炭吸附劑性能評價指標(biāo)
        5.3.3 制備過程對吸附劑性能影響實驗結(jié)果及分析
    5.4 核桃殼活性炭吸附劑吸附過程條件實驗研究
    5.5 核桃殼活性炭吸附劑選擇性、再生性和穩(wěn)定性實驗研究
    5.6 不同載體制備的吸附劑對磷化氫吸附性能的影響
    5.7 本章小結(jié)
第六章 磷化氫吸附熱力學(xué)分析
    6.1 磷化氫吸附等溫線
        6.1.1 吸附等溫線測試方法
        6.1.2 吸附等溫線實驗結(jié)果分析
    6.2 吸附等溫線擬合及結(jié)果分析
    6.3 磷化氫吸附熱力學(xué)分析
        6.3.1 等量吸附熱的計算及結(jié)果分析
        6.3.2 吸附平衡熱力學(xué)計算及結(jié)果分析
    6.4 本章小結(jié)
第七章 磷化氫吸附機(jī)理分析
    7.1 吸附劑的表征
        7.1.1 BET表征分析
        7.1.2 SEM/EDS表征分析
        7.1.3 XPS表征分析
        7.1.4 FTIR表征分析
    7.2 吸附機(jī)理分析
        7.2.1 實驗和表征結(jié)果分析
        7.2.2 吸附機(jī)理提出
    7.3 本章小結(jié)
第八章 研究結(jié)論、創(chuàng)新點(diǎn)和建議
    8.1 研究結(jié)論
    8.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    8.3 建議
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄A 攻讀博士學(xué)位期間的研究成果
附錄B 攻讀博士學(xué)位期間獲得的榮譽(yù)和獎勵
附錄C 攻讀博士學(xué)位期間參與的科研項目



本文編號：3836665