不同行业如何选择活性炭

不同行业如何选择活性炭

一、不同行业如何选用活性炭(论文文献综述)

陈志翔[1](2021)在《VOCs鼓泡流态化吸附过程实验与仿真分析》文中提出因为人类生产生活而产生的挥发性有机化合物已经严重的危害了生态环境以及人类健康,因此必须对挥发性有机物进行回收处理。印刷行业产生的挥发性有机化合物普遍存在浓度较低、风量较大的情况,本文需要在此工况下进行吸附研究,故在前期固定床活性炭吸附研究的基础上,进行鼓泡流化床活性炭对乙酸乙酯有机气体吸附作用的研究。首先在实验室的固定床活性炭吸附实验平台上分别使用质量同为127g的2-4mm煤制颗粒状活性炭、6mm煤制柱状活性炭和6mm椰壳柱状活性炭,在风速为0.5m/s和1m/s的情况下对浓度为750mg/m3的乙酸乙酯有机气体进行吸附实验。通过实验计算,确定后续构建的固定床以及流态化吸附模型选用2-4mm煤制颗粒状活性炭,并在可行的条件下选用较低风速流化。接着在FLUENT软件中对固定床2-4mm煤制颗粒状活性炭在0.5m/s的风速下吸附750mg/m3乙酸乙酯有机气体分别建立二维和三维仿真模型,对比固定床2-4mm煤制颗粒状活性炭吸附实验验证仿真模型可行性的同时,还可以得到实验法无法得到的内部压力场、浓度场等数据,同时可以实时绘制出口乙酸乙酯有机气体浓度曲线。最后在FLUENT软件中建立2-4mm煤制颗粒状活性炭在鼓泡流化床中吸附750mg/m3乙酸乙酯有机气体的二维及三维仿真模型,其中空气与乙酸乙酯有机气体的混合气体进入提升管的速度为0.5m/s。通过计算机仿真计算,得到了鼓泡流化床内的压力场,出口乙酸乙酯有机气体浓度监测,乙酸乙酯有机气体浓度场和活性炭颗粒浓度场等数据与图示。同时将仿真结果与固定床仿真计算的相关数据作对比,发现鼓泡流化床活性炭吸附模型相较于固定床活性炭吸附模型在对于乙酸乙酯有机气体的吸附速度上拥有较大优势,在相同的乙酸乙酯有机气体浓度和活性炭种类及质量下,鼓泡流化床活性炭吸附模型可以更快的完成对乙酸乙酯有机气体的吸附,即鼓泡流化床内的活性炭颗粒可以更早的达到吸附饱和状态,但乙酸乙酯有机气体对鼓泡流化床中活性炭的穿透力更强,固定床中的活性炭则较难被乙酸乙酯有机气体穿透。

孙锴[2](2021)在《废塑料催化热解制备芳香烃的研究》文中指出塑料是一种来源于石油化工产业的高分子聚合物,其制品具有产量高、平均使用寿命短且自然降解率低等特点,造成了全球废塑料累积量与日俱增,引起了日益严重的“白色污染”问题。由于塑料的生产原料主要为烯烃、芳烃等石化原料,分子构成以碳、氢为主,因而废塑料的资源化回收利用比填埋及焚烧等传统处置技术更受关注。利用(催化)热解法将废塑料转化为可商品化的热解油,如富芳香烃油的技术是一种具有发展前景的废塑料资源化利用手段。然而,目前对于废塑料(催化)热解的研究中还存在着主流芳构化催化剂种类单一、技术经济性和工况适应性存在不足;高含氧废塑料热解油的脱氧提质技术研究仍存在空白、含氧产物的脱氧路径仍不明确;对低纯度、高杂质含量废塑料的热解行为认识不足等问题。因此,本文以实现混合/高含氧废塑料回收高附加值芳烃为目标,构建了以化学活性炭和污泥热解炭为代表的碳基催化剂催化废塑料热解制备芳烃的技术路线,归纳了碳基催化剂催化芳构化反应机理,提出了高含氧聚酯塑料的分类脱氧提质方案,并针对性地实现了各类聚酯热解油的催化脱氧-同步高附加值芳烃生产,开展了杂质对废塑料热解行为的影响研究,归纳了低纯混合废塑料的热解行为。本文的研究拟为废塑料的清洁高效综合资源化利用提供理论和技术参考。针对大宗聚烯烃混合废塑料,开展了活性炭催化塑料热解制备富芳烃油的研究。选取了氢氧化钾、氯化锌及磷酸活化炭为废塑料芳构化催化剂,碳基催化剂的加入使气相产物产率升高,油相产物的产率略有下降。原位催化反应中磷酸活化炭对混合聚烯烃热解油中芳烃的富集作用最为明显,其选择性可达66.0%。异位催化反应中,当磷浸渍比达到40%、停留时间为3 s时,聚乙烯(PE)热解油中的芳烃含量达到了30.0%,其中79.3%为单环芳烃。磷酸活化过程形成了丰富的含磷官能团,其中的Br?nsted酸性位,诸如C-O-PO3、C2-PO2、及C-PO3中的P-OH所催化的氢转移反应;以及脱氢活性位,如P=O等所催化的环烃直接脱氢反应是芳构化反应的两种主要途径。继承上文以碳基催化剂作为废塑料芳构化催化剂的思路,开展了以高灰分、高铁磷含量的污泥热解炭催化混合聚烯烃热解制备芳烃的研究。600℃时,污泥炭对混合聚烯烃热解油中单环芳烃的选择性达到了75.3%,其中苯乙烯和二甲苯的占比分别达到了29.1%及12.5%;800℃时,污泥炭对双环芳烃的选择性高达64.4%,其中萘的占比达47.5%。PE、聚丙烯(PP)和聚苯乙烯(PS)之间的交互作用不仅将双环芳烃的选择性由46.8%提至53.7%,还能有效抑制芳烃的过度缩合。污泥灰分中部分含Al、S和P的活性组分起酸性位的作用;而部分含P、Fe和S的催化活性组分具有显着的脱氢能力,两者协同促进了芳烃的生成。Ca O和部分含Fe的活性组分能够促进重质芳烃的开环反应,从而抑制过于重质的芳烃形成。开展了固体碱催化芳酸酯类聚酯——聚对苯二甲酸乙/丁二醇酯(PET/PBT)裂解产物脱氧提质制备芳烃的研究。选用碱土金属基矿物/固体废弃物,采用聚酯链水解-同步催化脱羧的反应路径,结果表明钙基催化剂比镁基催化剂对挥发分、油相组分及油相中苯产率的提升效果更显着。PET热解产物中含量达32.6%的苯甲酸及30.7%的芳酯类产物完全分解,苯的占比由8.8%提高至78.8%;PBT热解产物中含量达67.1%的苯甲酸完全分解,苯的占比由12.3%提高至81.0%。催化温度600℃、催化剂/原料比为10∶1是兼具脱氧效率及经济性的反应工况参数。电石渣是具有优秀脱氧效果的碱土金属基催化剂。对于另一类以聚碳酸酯(PC)为代表的酚酯类聚酯,开展了固体酸催化PC与聚烯烃共热解脱氧提质制备芳烃的研究,研究以兼具芳构化及脱氢活性的HZSM-5为催化剂,利用高含氢聚烯烃的脱氢芳构化过程代替氢气作为廉价的氢源。结果表明,催化温度为600℃,PP∶PC=75%∶25%时,酚类含量由84.4%降低至2.9%,热解油中的芳烃含量达到97.1%,其中以萘类为主的双环芳烃的占比达54.5%。催化温度从500℃升高到700℃使热解油中的芳烃含量从95.8%增加到98.1%,但同时也加速了重质多环芳烃的形成。催化剂经两次再生后表面酸度有所下降,导致热解油脱氧和芳构化效率降低了4.9%。最后,开展了杂质对废塑料热解油品质的影响研究。取自四种典型废塑料筛分物的真实杂质样品主要由灰分(63.5%~68.3%)和挥发分(31.0%~36.6%)组成,Si O2、Ca CO3和Fe2O3是灰分中的主要成分。对于混合聚烯烃塑料,杂质的添加使热解油中烯烃的占比显着提高,可由34.7%提高至66.6%。对于单组分塑料,杂质使PE和PP的热解油相产率分别从64.7%和48.0%降低到54.8%和38.3%,但同时使热解油中烯烃的收率分别提高了25.0%和21.1%;然而杂质对PS热解油没有显着影响。杂质对塑料热解的作用可以归纳为无机灰分作为热载体的作用,某些催化活性灰成分的催化作用和有机组分与塑料共热解的影响三部分,其中杂质的热载体效应是共性的且主导的,其他两者因废塑料来源而异。

尤洋洋[3](2021)在《含湿烟气CO2吸附式回收特性与工艺优化研究》文中研究指明在目前碳中和的大背景下,高效完成“低碳”工作意义重大。吸附式CO2捕集是一种简便、环保、有效的“低碳”措施。化石燃料作为目前人类社会主要的能量来源,其燃烧后释放的烟气是全球CO2的主要排放源。烟气的含湿特性给吸附法烟气碳捕集带来了挑战。目前关于吸附式CO2捕集回收的研究主要基于干烟气开展,水分的存在对回收过程的影响有待深入揭示。本文提出了新的含湿烟气在亲/疏水型吸附剂上的吸附平衡模型。对于疏水型活性炭,低湿度情况下,由于表面少量亲水基团的客观存在会吸附少量的H2O,本文采用Langmuir模型描述该部分H2O以及CO2、N2在活性炭上的表面吸附,使用指数分数函数表征的活性炭的孔径分布与开尔文公式结合描述高湿度水分毛细凝聚部分的吸附,推导出全湿度范围内H2O在活性炭上的Langmuir-arc-tangent吸附平衡模型,进而得到了多组分含湿烟气(H2O/CO2/N2)在活性炭上的吸附平衡模型。Al2O3和13X由于自身亲水特性,在低湿度下也会吸附较多的H2O,本文采用Sips模型描述该部分H2O以及CO2、N2的吸附量,使用高斯函数形式表征的Al2O3和13X的有效孔径分布与开尔文公式结合描述高湿度水分毛细凝聚部分的吸附,推导出全湿度范围内H2O在Al2O3和13X上的Sips-Gaussian吸附平衡模型,进而得到了多组分含湿烟气(H2O/CO2/N2)在Al2O3和13X上的吸附平衡模型。上述模型可以较为准确地描述含湿烟气在不同吸附剂上的吸附行为。不同吸附剂在含湿烟气碳捕集中各有利弊,在吸附平衡模型构建的基础上,对亲/疏水型吸附剂固定床CO2回收过程进行模拟研究,分析过程中各组分的吸附解吸特性,揭示不同温度/湿度进气条件下吸附床中传热传质规律以及H2O对不同吸附剂回收CO2过程的影响。疏水型吸附剂(活性炭)含湿烟气CO2回收方面,对于本文的研究工况,333K进气温度下,随进气相对湿度由0升高至100%,吸附末床层平均温度由340.63K升高至368.34K,一个吸附解吸周期内床层平均温变由17.21K升高至34.58K,CO2净吸附量由0.133mol降低至0.100mol。在进气温度不变时,CO2回收率随相对湿度增加而减小。高湿度下由于毛细凝聚水分吸附量大,吸附热释放量大,回收率下降更明显。固定进气H2O体积百分比,回收率随进气温度升高呈现出先平稳后下降的趋势。究其原因,低温进气时,由于相对湿度大,毛细凝聚水分吸附量大,因毛细凝聚释放的吸附热是影响CO2回收效果的主要因素;高进气温度时,相对湿度降低,毛细凝聚水分吸附量减小,进气所携带热量是影响CO2回收效果的主要因素。亲水型吸附剂(Al2O3+1 3X)含湿烟气CO2回收方面,Al2O3作为预处理层主要吸附H2O,13X作为主吸附层主要捕获CO2。对于本文的研究工况,333K进气温度下,随进气相对湿度由0升高至100%,吸附末床层平均温度由342.98K升高至445.94K,一个吸附解吸周期内床层平均温变由16.30K升高至30.15K,CO2净吸附量由0.149mol降低至0.105mol。由于H2O吸附热的释放,预处理层会出现明显温度波峰。20%、40%、60%相对湿度工况预处理层内吸附末温度峰值分别达到425.81K,510.60K和545.38K。Al2O3在低湿度时会吸附较多的水分,使床层温度升高,低湿度下较好的回收效果主要由13X在无H2O条件下对CO2的强吸附作用导致。高湿度情况下,预处理层毛细凝聚水分吸附量大,导致整个床层温升明显,碳捕集性能降低。H2O对传统亲/疏水型吸附剂碳捕集始终会产生不利影响,K2CO3/Al2O3可以利用H2O完成对CO2的捕集。本文分析了钾基负载型颗粒水合反应和碳酸化反应机理,建立了 CO2/H2O在K2CO3/Al2O3吸附剂上的吸附平衡和吸附动力学模型,研究了 K2CO3/Al2O3固定床在不同湿度、温度工况下对含湿烟气CO2的回收特性。对于本文的研究工况,333K温度下,随进气相对湿度由10%升高至100%,CO2净吸附量由0.0289mol升高至0.1250mol;CO2回收率及纯度均随相对湿度的增长而增加,100%相对湿度下回收率及纯度分别为10%相对湿度下的4.28倍和1.29倍。K2CO3/Al2O3在高湿度含湿烟气吸附式碳捕集中优势明显,基于其特性进行工艺优化。通过预先补充H2O可以有效提升CO2回收效果,进气H2O浓度越小,增加适宜时间的预湿操作后提升效果越明显;通过升温促进K2CO3/Al2O3再生,使用VTSA工艺可以在较高抽真空压力下获得更好的CO2回收效果,减少真空泵能耗。进一步为合理选择吸附剂提供建议,本文以CO2回收率、纯度和回收能耗为评价指标,将K2CO3/Al2O3、活性炭、Al2O3+13X三种吸附剂床真空变压吸附含湿烟气CO2回收过程进行对比。结果显示,在中低湿度情况下,选用活性炭或双层吸附剂床更有利,如侧重得到高纯度的CO2,应选用活性炭,如侧重高回收率,应选用双层吸附剂;在高湿度情况下,应选用K2CO3/Al2O3,可以利用较低的能耗得到较高的回收率及纯度。最后,本文对含湿烟气CO2+H2O热质回收一体化工艺进行初步探究,提出了活性炭吸附床和陶瓷多孔膜组合工艺,通过此工艺,可以降低能耗、节约资源,同时使吸附式碳捕集更加高效。

李怡辰[4](2020)在《活性炭吸附低浓度油气及其微波-真空再生工艺的研究》文中提出活性炭吸附法可以吸附大部分油气中的挥发性有机物(VOCs),是油气回收技术中最常见的方法之一。目前,活性炭吸附法在油气回收工艺中多与其他处理技术进行组合,用于强化处理低浓度油气。当活性炭吸附饱和后,多采用真空解吸再辅以热空气吹扫的方式进行再生处理,但该再生方式存在油气解吸率低、活性炭再生不彻底和处理成本高等问题。微波再生法是一种基于热再生法而发展起来的高效、环保的新兴再生技术,具有快速加热、能耗较低、操作简单等诸多优势,相关研究表明微波再生法对吸附剂的损耗较少,能较好地恢复其吸附性能。因此,本论文针对吸附处理低浓度油气达到饱和的活性炭,通过引入微波再生法探寻适用于载油气活性炭的再生工艺。本文选取了三种溶剂回收型活性炭(RAC-1、RAC-2和RAC-3)作为油气吸附剂,以92#汽油油气为目标吸附质,结合BET表征方法,考察了25℃下活性炭对油气的动态吸附性能以及活性炭性质对油气吸附的影响。研究结果如下:(1)RAC-1和RAC-2的比表面积相近,均高于RAC-3,而RAC-1的微孔含量更高,在0.8~2 nm的孔径分布更广。(2)在吸附浓度为50 mg/L的吸附实验中,RAC-1的穿透吸附量比RAC-2高出38.5%,而约为RAC-3的2.1倍;在吸附浓度为25~350 mg/L的吸附平衡实验中,在各个浓度下RAC-1的平衡吸附量均高于RAC-2和RAC-3,表明活性炭RAC-1对低浓度油气的吸附性能更优。(3)Logistic模型对吸附实验数据的拟合效果理想(R2≥0.995),而Yoon-Nelson模型更适用于描述C/C0达到0.6之前的油气吸附过程。本文基于第二章的实验结果优选出RAC-1,在微波功率120 W,活性炭用量8 g的条件下,研究了微波-真空耦合再生工艺的多种操作模式对载油气活性炭的脱附再生效果,操作方式分别为连续式微波-真空脱附(模式一)、间歇式微波-真空恒温脱附(模式二(1))和间歇式微波-真空恒温脱附辅以氮气间歇式破真空(模式二(2))。结果表明,最佳的操作模式及工艺条件为模式二(2)中的循环抽真空4.5 min-破真空0.5 min,以下简称“模式二(2)-c”。在该工艺条件下,活性炭的床层温度维持在115~130℃,经过60 min的脱附再生后,脱附率为93.33%,高于模式二(1)的脱附率85.42%。结合BET、SEM、FTIR等方法对活性炭的表征结果得知,再生后活性炭的比表面积和微孔含量均比原炭略有下降,但其炭骨架清晰有序,孔隙结构恢复良好,而活性炭表面的酸性含氧官能团减少,更利于油气吸附。同时,模式二(2)-c再生活性炭的表征参数与原炭差异更小,表明该模式对活性炭的再生效果更优。本文将微波-真空耦合再生工艺与常规真空再生工艺进行了对比分析,以验证和评价微波-真空再生工艺的优越性。研究结果表明:(1)在相同的真空度(-0.088 Mpa)下,微波辐射下的真空脱附率远大于常温真空脱附(2.50%)和常规加热120℃-真空脱附(62.92%),表明单一真空再生的方法难以满足饱和吸附低浓度油气活性炭的再生需求,提高脱附温度可有效提升脱附效率,而微波加热可对吸附质进行选择性加热,可以提高油气的解吸速率。(2)模式二(2)-c的整体脱附浓度高于其他再生方式,脱附期间的活性炭床层温度适中,可避免活性炭出现过高温损耗,有利于油气回收和活性炭再生;在脱附过程中通过间歇式通入氮气进行破真空处理,可进一步提升再生效果。(3)在单次脱附过程中,微波-真空再生工艺模式二(2)-c的单位油气回收量的成本为0.173元/g,约比常规加热-真空再生工艺降低50.4%,比模式二(1)约减少6.0%。综上所述,从油气回收、活性炭再生性能及节约能耗等方面考虑,采用微波-真空耦合再生工艺,运用间歇式微波-真空恒温脱附,进行循环抽真空4.5 min,以氮气破真空0.5 min的再生方法是适用于载油气活性炭的最佳再生操作方式。

王金洋[5](2020)在《VOCs吸附用活性炭的真空脱附行为与阻燃改性研究》文中进行了进一步梳理含有挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,VOCs)成分的工业废气处理是当前环境保护中的热点问题。吸附脱除是治理工业VOCs污染排放的主要方法之一,因其操作方便、成本低廉等优点而备受青睐。在实际应用中,吸附剂需要通过高温脱附再生以增加使用次数,降低使用成本。如何安全高效地进行吸附剂的脱附再生已经成为VOCs吸附脱除研究的重点。基于此,本文设计多因子正交高温真空脱附实验,系统研究了温度、真空度和不同脱附模式对活性炭与其它多孔VOCs吸附剂真空脱附效果的影响,并结合活性炭物理化学性质表征,探究了产生不同真空脱附特性的原因,从而为活性炭脱附条件优化提供理论依据;进一步以木质活性炭为研究对象,考察了利用正硅酸乙酯(Tetraethyl orthosilicate,TEOS)对活性炭改性后吸附剂燃点、吸附-脱附特性的变化,进而制备出热稳定好、VOCs吸附容量高的硅改性活性炭吸附剂,有效地降低了VOCs吸脱附成本和安全隐患。以甲苯为模型VOCs,通过静态吸附挑选活性炭与其它吸附剂的最佳试验型号,然后由多因子正交试验探索VOCs吸附剂的真空脱附特性和主要影响因素。结果表明:活性炭的真空脱附速率较慢,在实验进行130 min左右所有试验组基本完成脱附过程;甲苯在活性炭上的脱附率与温度和真空度呈正相关,“抽三常一”模式有助于甲苯的脱附,其中温度的升高对甲苯在活性炭上的真空脱附有较大提升作用;五次重复吸附脱附实验后,活性炭仍然有80%左右的脱附率;将吸附剂的脱附成本进行分析比较,发现活性炭在较长使用周期内的脱附成本较低,优势明显。基于上述脱附研究结果,选用木质活性炭为研究对象,并以其为基体制备了一系列不同硅碳质量比(Si/C-0.1,0.3,0.5,0.7和0.9)的改性活性炭,研究所得改性炭的燃点及VOCs吸附-脱附特性。结果表明:Si/C-0.1不但燃点提升56℃,其饱和吸附量也增加31.31%;且Si/C-0.9的燃点温度最高提升79℃。改性活性炭材料的XPS、FTIR、SEM、HRTEM、BET和XRD等表征结果揭示,在碱性高温环境中,TEOS不断水解形成无定型Si O2纳米颗粒;且当硅碳质量比高于0.5后物相体系出现“转化阈值”,即Si-O键不断向Si-C键转化。由于无定型碳化硅形成的致密层状结构堵塞了改性炭的吸附孔,减少活性炭原有的吸附位点,导致其吸附量持续下降。进一步以甲苯为模型VOCs,研究了改性活性炭的静态吸附、动态吸附动力学特征及重复吸附-脱附性能。结果表明:相较于Si/C-0.9,Si/C-0.1的吸附势更高,扩散速率更快,两者的吸附扩散速率主要决定于Knudsen扩散;改性炭对甲苯的动态吸附与Yoon-Nelson模型、Langmuir方程和伪一级吸附动力学模型拟合度较高;经过五次重复吸附-脱附测试后,改性活性炭仍然能保持80%以上的脱附率,展现出良好的工业应用前景。

刘俊杰[6](2020)在《超级电容器炭电极浸润性的研究》文中研究指明在电化学储能领域中,超级电容器因其功率密度高、充放电速率快、循环寿命长等优点受到了广泛的关注。炭材料成本低、结构稳定、性能优异,是最常见的超级电容器电极材料,也较早地实现了商业化,但其比电容仍有待进一步提高。对于炭基超级电容器而言,炭电极在电解液中的浸润性也是影响其电化学电容性能的一个不可忽视的重要因素。本文从炭材料自身的浸润性、炭电极在电解液中的浸润性以及粘结剂对炭电极浸润性的影响三个角度出发,探究了浸润性对炭电极电化学性能的影响规律以及改善机制,主要研究内容和结果如下:(1)硝酸氧化处理引入含氧官能团改善活性炭电极浸润性的研究。以商业活性炭YP为活性材料进行硝酸氧化处理,探讨了氧化时间对YP的浸润性和电化学性能的影响。研究发现,经18h硝酸氧化处理过的活性炭电极与电解液的接触角从处理前的124°降低到89°,浸润性有大幅度改善,更多的电解液得以进入电极内部,提高了电极的有效电化学比表面积;另一方面含氧官能团又能够提供赝电容,使得总的比电容显着提升,在碱性电解液体系中最大提升了 30%,在酸性电解液体系中最大提升了90%。然而,硝酸氧化处理引入含氧官能团的同时会降低活性炭的导电性,使得倍率性能有所下降。因此选择合适程度的氧化处理能够得到浸润性优异、容量高、倍率性能较好的超级电容器炭材料。(2)在氢氧化钾电解液中加入异丙醇作添加剂改善多孔炭电极的浸润性的研究。以酚醛树脂为碳源,乙二胺四乙酸二钠锌为活化剂和模板剂,在800-1100℃下热处理制备了不同石墨化程度的多孔炭。热处理温度越高,多孔炭的石墨化程度越高,对电解液的浸润性越差。异丙醇作为添加剂加入到氢氧化钾电解液中,能够改善电极与电解液之间的浸润性。选取不同热解温度下制备的多孔炭为活性材料制备电极,1100℃热处理后的多孔炭电极具有最高的石墨化程度,接触角测试表明异丙醇的加入使得其接触角从120°降低到77°,降低幅度最大。在相同条件下进行电化学性能测试,相比于纯氢氧化钾电解液,在氢氧化钾电解液中加入异丙醇可以有效增加多孔炭的比电容。在0.1 Ag-1电流密度下,800℃制备的多孔炭电极比容量增加8%,950℃制备的多孔炭电极比容量增加15%,1100℃制备的多孔炭电极比容量增加最高达27%。异丙醇通过降低表面张力,使得更多的电解液离子进入到石墨化多孔炭的孔内,有利于减小内部阻抗、增加有效比表面,从而改善浸润性,提升电化学性能。(3)还原氧化石墨烯(RGO)作亲水粘结剂制备超级电容器炭电极的研究。使用RGO作亲水粘结剂代替传统炭电极中疏水的PTFE粘结剂,能够显着改善整个电极的浸润性,相比于PTFE基电极而言,RGO基电极的接触角可以从120°以上降低到60°以下,浸润性大幅度提升;此外,制备得到的电极具有发达的三维结构,RGO基电极的比表面积为1240 m2 g-1,高于PTFE基电极(1000m2g-1)。得益于其良好的浸润性和发达的孔隙结构,RGO基电极表现出优异的电化学性能,在6molL-1KOH碱性电解液中,RGO基电极的容量可达到216F g-1,显着优于PTFE基电极(105 F g-1)。通过调整热还原温度可对RGO基电极的结构和性能进行优化,在较低的热还原温度下,RGO基电极具有较好的浸润性和较高的容量;随着热还原温度的升高,RGO基电极的浸润性逐渐变差,但电导率逐渐提高,倍率性能得以改善。RGO作为一种新型粘结剂,其本身具有的亲水性能够提升电极整体的浸润性,同时所形成的发达三维结构有利于增加电极的比表面,为离子快速传输提供发达通道,从而改善电极的电化学性能。

柯云婷[7](2020)在《溶剂使用行业挥发性有机物排放特征及控制技术研究》文中研究指明挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,VOCs)是目前遏制我国臭氧污染增长势头并使PM2.5进一步下降的关键因素,而有机溶剂产品的使用是人为VOCs排放的重要来源。我国有机溶剂产品存在种类繁多,VOCs含量不明的问题,但目前有机溶剂相关的实测型研究较少。为填补该领域的空白,本研究以我国有机溶剂产品为对象,开展溶剂使用行业的VOCs排放特征及控制技术研究,通过大量采样测试,摸清涂料/油墨的VOCs含量及组分特征,获取常见VOCs控制技术的治理效率,基于前两类测试结果构建行业排放系数体系,建立我国溶剂使用行业VOCs排放清单,并提出对应的管控建议。所测试的有机溶剂产品中,平均VOCs含量较高的是溶剂型汽车原厂漆(60%)、溶剂型油墨(59%)、溶剂型汽车修补漆(55%)等溶剂型产品,水性汽车涂料、水性木器涂料、水性集装箱涂料等环保型产品的平均VOCs含量在8%~18%的范围里,而水性建筑涂料、水性油墨和UV油墨的VOCs含量一般低于3%。溶剂型产品的VOCs含量水平远高于水性产品和UV产品。不同类别的样品VOCs含量均值基本可满足现行强制性国家标准,但单一样品存在超标的情况。水性涂料的主要组分及OFP贡献者为醇醚类,溶剂型涂料的为苯系物及酯类,UV涂料的为酯类和醇醚类。在大部分有机溶剂产品的使用中,苯系物对SOAFP的贡献最大。所测试的14类VOCs控制技术中,治理效率较高的是RTO(92%)、RCO(90%)、吸附+催化燃烧(90%)等燃烧技术,常见的活性炭吸附(31%)、UV光解净化(44%)、低温等离子体处理(25%)及其组合技术的治理效果都不太理想。各类控制技术对VOCs各组分的治理能力不一,其中燃烧技术对各组分的治理能力都很强,但此类技术会产生一些低浓度的新物种。根据以上结果推算,2017年我国溶剂使用行业VOCs总排放量约为145万t,其中家具制造业排放最大(54万t),其次是建筑装饰业(40万t),末端治理仅能削减约两成的VOCs排放。我国未来应深化落实国家标准的执行以限制有机溶剂产品中的VOCs含量,加强对企业的监管与引导以提高末端治理的VOCs削减量。

李梓铭[8](2020)在《家具用人造板VOC检测用气候舱设计与研究》文中进行了进一步梳理家具用人造板释放的挥发性有机化合物气体(volatile organic compounds,VOC)对人体健康危害很大,近年来受到了国内外的重视。最新颁布的国家标准GB18580-2017中规定,气候舱法作为检测室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放量的唯一方法。气候舱是一种可提供恒定温度、相对湿度、空气流速及换气率的无损检测设备。针对最新国家标准,本文对气候舱进行了设计与研究,包括控制系统、净化系统和舱体结构。主要工作与结论如下:(1)控制系统采用以PLC为核心的实时甲醛检测控制方案,包括软件设计、硬件选型和人机交互界面设计。温度控制采用以模糊控制算法为主体、PID自整定算法精准控制的分段调温法,湿度控制采用等含湿量调温的露点调湿法。通过控制系统验证实验,得出PID自整定功能可以使温度控制的超调量减小、响应时间缩短,证明了所设计控制系统的可行性。(2)净化系统采用物理吸附法为主的三级净化方案:一级为粗过滤,二级为水洗过滤,三级为吸附过滤。根据该净化方案研制了净化系统实验台,针对VOC和甲醛的净化效果,选取了颗粒活性炭和活性碳纤维进行对比实验,实验得出活性碳纤维的净化结果更纯净,且选用240g活性碳纤维可在满足国标要求的同时节约成本。(3)舱体结构分为测试舱和设备舱:测试舱采用内舱夹层结构,用于放置被测家具用人造板;设备舱用于放置其他元器件,其中露点调湿水箱采用水浴加湿和雾化加湿结合的方法对气体进行加湿。针对气候舱布局问题,利用Ansys Fluent软件对气候舱的温度场分布进行分析,得出测试舱和设备舱上下布局更加符合人体工程学,同时避免发热设备对其他设备温度的影响。

秦俏[9](2020)在《VOCs吸附工艺过程研究与开发》文中指出在石油化工生产过程中通常会产生有机挥发性气体,也就是VOCs(Volatile Organic Compounds),如不加以治理,会对环境造成污染,对人体健康造成威胁,不符合当下社会绿色发展的观念,不利于建设环境友好型社会。因此,如何高效治理VOCs成为当今社会必须重视的问题。吸附法是如今使用最广泛、最普遍方法之一,利用吸附法处理VOCs成本较低,吸附效果好,在吸附过程中不易生成副产物。针对吸附过程进行模拟优化对实际治理过程具有重要参考意义。稳态流程模拟软件Aspen Plus是目前通用的大型模拟软件,里面有大量模型可以适用于各种过程模拟,但其仍缺少部分单元操作模型,例如吸附过程。吸附过程是一个动态过程,目前没有合适的软件能够进行计算,本研究建立了吸附模型,并编写了软件,嵌入到了Aspen计算软件中,方便用户使用。本文针对吸附过程进行模拟优化工艺研究,原料为10000 Nm3/h油漆厂废气。利用Aspen Plus中的User2模块,通过VBA语言编写了VOCs吸附模型,并对吸附器进行流场模拟。该吸附模型可通过用户设置床层、吸附剂、温度、压力、进料条件、Langmuir吸附等温线数据等参数,由传递方程计算得到VOCs出口浓度与时间的关系,即穿透曲线。在VOCs吸附处理工艺中,将该模型的床层高度设定为10 m,直径为1.35 m,计算得到吸附结果,吸附5天后,床层出口VOCs组分的浓度分别为:对二甲苯48 ppm、甲醛28 ppm、甲苯7 ppm、苯3 ppm,根据国家废气排放标准,已符合排放要求。吸附效率分别为:对二甲苯98.2%,甲醛82.3%,甲苯95.9%,苯95.7%。因此,在推荐的设备参数条件下,设定该工艺的吸附操作周期为5天。油漆厂的废气温度较高,一般为250℃,而吸附要在25℃条件下进行,因此在吸附前需要加换热器进行降温。针对本工艺中的换热器——板式换热器,本文利用了C#语言,在Visual Studio开发环境中开发了板式换热器通用设计软件。本工艺中将250℃的废气温度降低为25℃,经过所设计的板式换热器计算得到:换热板通道数为8、总换热面积1063.1 m2、总传热系数560.2 W/(m2·K)、压降48.2kPa。为了寻求更好的吸附效果,找到更合适的吸附参数,本文针对VOCs吸附器,利用流场模拟软件Fluent,以粒径作为变量,对速度场和压力场进行了优化。由模拟结果得知,吸附剂粒径为2 mm时,气体流动最为均匀,且在吸附器顶部设置分布器可以有效改善吸附器气体分布不均的问题,提高吸附效率,此条件下平均流速约为0.28 m/s。

韩琦[10](2020)在《基于平板陶瓷超滤膜的多工艺耦合深度处理电镀废水》文中研究指明电镀废水毒性大,对人类健康和生态环境构成极大的威胁,因此,电镀废水的治理备受关注。随着电镀废水污染物排放标准相应提高,常规处理工艺不能满足电镀废水排放标准,对电镀废水进行深度处理,保证达标排放或回用是十分必要的。为解决当前电镀废水生化出水有机物浓度超标,无法达标排放或回用等关键问题,本文以江苏省某电镀园区污水处理厂的生化出水为原水,重点研究了膜过滤、强化混凝、高级氧化和高效吸附等物化处理工艺对电镀废水生化出水中有机污染物的处理效能,进一步探究几种不同的组合工艺对有机污染物的处理效能,基于上述研究结果,开发出一种用于电镀废水深度处理的新型陶瓷膜耦合工艺。对电镀废水生化出水水质进行分析发现,生化出水中主要含有类腐殖酸、胺类、氨基酸类、醇类等有机污染物。在此基础上,分别考察陶瓷膜过滤、强化混凝、高级氧化和高效吸附对电镀废水生化出水的处理效能,试验结果表明:(1)陶瓷膜过滤对浊度的去除效果较好,出水浊度稳定低于0.5 NTU;(2)增大聚合硫酸铁(PFS)的投加量,能够强化混凝效果,在PFS浓度为80mg/L时,对TOC的去除效果达到30.46%;(3)臭氧投加量为50mg/L时,对TOC的去除率在46.5%左右,但是对荧光类物质去除率仅为15%,在pH=4,亚铁离子投加量1.5 mmol/L,过氧化氢投加量1.5 mmol/L时,Fenton氧化对TOC的去除率为45.68%;(4)活性炭、粉煤灰和沸石三种吸附剂中活性炭吸附对有机物的去除效果最好,当活性炭投加量为2.0 g/L以上时,TOC的去除效率达到80%左右。将Fenton氧化与活性炭吸附联用,对COD和TOC的去除率明显提高,COD的去除率最大达到85%,TOC的去除率最大达到85.25%,出水COD<15 mg/L,TOC<5 mg/L,而且经Fenton氧化后再吸附可以在较小的活性炭投加量条件下达到更好的去除效果。基于前期试验结果,构建了Fenton氧化-活性炭吸附-陶瓷膜过滤耦合工艺,对耦合工艺的运行参数进行了优化,当亚铁离子投加量为1.5 mmol/L,过氧化氢投加量为1.5 mmol/L,活性炭投加量为40 g/L,陶瓷膜临界通量为70 L/(m2·h),反应器总水力停留时间为2 h时,连续运行30 d的运行结果显示,陶瓷膜耦合工艺对COD和TOC的去除率都稳定在80%左右,对浊度的去除率高达96%以上,处理后出水COD和TOC的浓度分别小于15 mg/L和5 mg/L,出水浊度远远小于0.1 NTU。陶瓷膜耦合工艺可以稳定运行,且处理后出水能达到设计出水水质。针对膜污染问题,实验研究发现:污染后的膜经过物理清洗后,膜清水通量恢复率可达到85%左右;进一步采用盐酸/(次氯酸钠+表面活性剂)分步强化化学清洗,膜清水通量恢复率高达105%,污染陶瓷膜清水通量超出原膜清水通量,这很可能是在药剂作用下陶瓷膜界面及孔道壁受到亲水改性。综上所述,新型Fenton氧化-活性炭吸附-陶瓷膜过滤耦合工艺中,Fenton氧化和活性炭吸附能够有效去除电镀废水中有机污染物,同时可以减缓膜污染,延长膜运行周期;陶瓷膜可以进一步保障出水浊度达标。

二、不同行业如何选用活性炭(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、不同行业如何选用活性炭(论文提纲范文)

(1)VOCs鼓泡流态化吸附过程实验与仿真分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题的背景
    1.2 挥发性有机物控制、回收及处理技术
        1.2.1 燃烧法
        1.2.2 吸附法
        1.2.3 冷凝法
        1.2.4 吸收法
        1.2.5 膜分离法
        1.2.6 新型处理法
    1.3 吸附设备及工艺
        1.3.1 固定床吸附工艺
        1.3.2 流化床吸附工艺
        1.3.3 移动床吸附工艺
    1.4 研究的目的及意义
    1.5 研究的方法内容和技术路线
        1.5.1 研究内容
        1.5.2 技术路线
2 固定床活性炭吸附乙酸乙酯气体实验研究
    2.1 活性炭吸附机理与孔隙结构
        2.1.1 活性炭孔隙结构
    2.2 活性炭吸附平衡
        2.2.1 吸附等温线
        2.2.2 活性炭吸附剂吸附速率及吸附公式
        2.2.3 影响气体吸附的因素
    2.3 固定床活性炭吸附乙酸乙酯实验
        2.3.1 固定床活性炭吸附平台
        2.3.2 实验设备
        2.3.3 实验公式和计算方法
        2.3.4 实验数据分析
    2.4 实验结果分析
    2.5 本章小结
3 固定床活性炭吸附乙酸乙酯仿真模拟
    3.1 仿真目的
    3.2 软件介绍
    3.3 Fluent求解器选择及求解方法
    3.4 数学模型
    3.5 曳力模型
    3.6 多孔介质模型
    3.7 二维仿真模型建立
        3.7.1 模型参数
        3.7.2 网格划分及边界条件
    3.8 二维仿真结果及分析
        3.8.1 压力场
        3.8.2 乙酸乙酯有机气体浓度场
        3.8.3 出口乙酸乙酯有机气体浓度监测
    3.9 三维仿真模型建立
        3.9.1 模型参数
        3.9.2 网格划分及边界条件
    3.10 三维仿真结果及分析
        3.10.1 压力场
        3.10.2 乙酸乙酯有机气体浓度场
        3.10.3 出口乙酸乙酯有机气体浓度监测
    3.11 本章小结
4 流化床活性炭吸附乙酸乙酯仿真模拟
    4.1 流化床概述
    4.2 欧拉模型
    4.3 流化床仿真模型建立
    4.4 吸附反应方程
    4.5 二维流化床仿真模型网格划分及边界条件
    4.6 二维流化床仿真结果分析
        4.6.1 压力场
        4.6.2 活性炭颗粒浓度场
        4.6.3 乙酸乙酯有机气体浓度场
        4.6.4 出口乙酸乙酯有机气体浓度监测
    4.7 三维流化床仿真模型网格划分及边界条件
    4.8 三维流化床仿真结果分析
        4.8.1 压力场
        4.8.2 活性炭颗粒浓度场
        4.8.3 乙酸乙酯有机气体浓度场
        4.8.4 出口乙酸乙酯有机气体浓度监测
    4.9 本章小结
5 结论
    5.1 全文总结
    5.2 展望
致谢
参考文献

(2)废塑料催化热解制备芳香烃的研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 废塑料概述
    1.2 废塑料的处置方法
        1.2.1 废塑料的传统处置方法
        1.2.2 废塑料热裂解
        1.2.3 废塑料催化热解
    1.3 废塑料催化热解制备芳香烃研究进展
        1.3.1 芳香烃概述
        1.3.2 废塑料催化热解制备芳烃研究综述
        1.3.3 归纳、总结与技术评价
    1.4 废塑料热解油催化脱氧提质研究进展
        1.4.1 塑料热解油脱氧提质技术
        1.4.2 废塑料热解油催化脱氧研究综述
        1.4.3 归纳、总结与技术评价
    1.5 本课题的研究目的和研究内容
第二章 实验原料、表征方法及仪器
    2.1 实验原料
    2.2 表征方法及表征仪器
        2.2.1 工业分析、元素分析、热值分析及灰成分分析
        2.2.2 扫描电镜-能谱分析
        2.2.3 X射线衍射分析
        2.2.4 X射线荧光光谱分析
        2.2.5 X射线光电子能谱分析
        2.2.6 傅里叶变换红外光谱分析
        2.2.7 比表面积及孔径分析
        2.2.8 NH_3-程序升温脱附
        2.2.9 热重分析
        2.2.10 气相色谱-质谱联用分析
    2.3 实验仪器设备
        2.3.1 管式固定床反应器
        2.3.2 热裂解-气相色谱-质谱联用仪
第三章 活性炭催化废塑料热解制备芳烃
    3.1 简介
    3.2 实验材料及方法
        3.2.1 实验物料
        3.2.2 实验装置及方法
    3.3 木质活性炭催化混合废塑料芳构化实验研究
        3.3.1 单组分及混合废塑料的热分解特性
        3.3.2 活化剂种类对活性炭理化性质的影响
        3.3.3 活化剂种类对活性炭催化混合塑料热解油的影响
        3.3.4 活化方式对活性炭理化性质的影响
        3.3.5 活化方式对活性炭催化混合塑料热解油的影响
        3.3.6 催化反应机理
    3.4 磷酸活化炭催化聚乙烯芳构化实验研究
        3.4.1 磷酸活化对活性炭理化性质的影响
        3.4.2 磷酸活化过程中磷浸渍比对油相产物特性的影响
        3.4.3 磷酸活化炭催化停留时间对油相产物特性的影响
        3.4.4 催化反应机理
    3.5 本章小结
第四章 污泥炭催化废塑料热解制备芳烃
    4.1 简介
    4.2 实验材料及方法
        4.2.1 实验物料
        4.2.2 实验装置及方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 污泥及污泥炭的理化性质
        4.3.2 催化剂及催化温度对混合塑料热解的影响
        4.3.3 催化停留时间对混合塑料热解的影响
        4.3.4 塑料组成对混合塑料热解的影响
        4.3.5 催化剂的催化活性与失活
        4.3.6 催化机理的分析
    4.4 本章小结
第五章 高含氧芳酸酯类聚酯催化脱氧制备芳烃
    5.1 简介
    5.2 实验材料及方法
        5.2.1 实验物料
        5.2.2 实验装置及方法
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 PET/PBT及碱土金属基催化剂的理化性质表征
        5.3.2 碱土金属基催化剂对产物分布的影响
        5.3.3 反应温度对产物分布的影响
        5.3.4 催化剂/原料比对产物分布的影响
    5.4 本章小结
第六章 高含氧酚酯类聚酯催化脱氧制备芳烃
    6.1 简介
    6.2 实验材料及方法
        6.2.1 实验物料
        6.2.2 实验装置及方法
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 PC与 PE/PP混合物的热分解特性
        6.3.2 HZSM-5 的催化作用对产物分布的影响
        6.3.3 PE/PP掺混比对产物分布的影响
        6.3.4 催化温度对产物分布的影响
        6.3.5 催化剂的再生与积炭表征
    6.4 本章小结
第七章 杂质对混合废塑料热解油品质的影响
    7.1 简介
    7.2 实验材料及方法
        7.2.1 实验物料
        7.2.2 实验装置及方法
    7.3 结果与讨论
        7.3.1 杂质及塑料的表征
        7.3.2 杂质种类对塑料热解油品质的影响
        7.3.3 塑料种类对塑料热解油品质的影响
        7.3.4 杂质中灰分及有机组分对塑料热解油品质的影响
    7.4 本章小结
第八章 全文总结与展望
    8.1 全文小结
    8.2 本文创新点
    8.3 研究内容展望
参考文献
作者简历及攻读博士学位期间科研成果

(3)含湿烟气CO2吸附式回收特性与工艺优化研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
主要符号清单
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 文献综述
        1.2.1 碳捕集工艺及吸附法捕集二氧化碳概述
        1.2.2 干烟气二氧化碳吸附式回收研究进展
        1.2.3 含湿烟气二氧化碳吸附式回收研究进展
        1.2.4 碱金属基负载型颗粒物回收二氧化碳研究进展
        1.2.5 含湿烟气水分和热量回收研究进展
    1.3 研究现状总结与本文研究内容
2 含湿烟气在亲/疏水型吸附剂床内吸附平衡及床层传质传热模型
    2.1 H_2O/CO_2/N_2在活性炭上的吸附特性及吸附平衡模型
        2.1.1 CO_2/N_2在活性炭上的单组分吸附平衡模型与对比
        2.1.2 H_2O在活性炭上的单组分吸附平衡模型与对比
        2.1.3 H_2O/CO_2/N_2在活性炭上的多组分吸附平衡模型
    2.2 H_2O/CO_2/N_2在氧化铝/13X上的吸附特性及吸附平衡模型
        2.2.1 CO_2/N_2在氧化铝/13X上的单组分吸附平衡模型
        2.2.2 H_2O在氧化铝/13X上的单组分吸附平衡模型
        2.2.3 H_2O/CO_2/N_2在氧化铝/13X上的多组分吸附平衡模型
    2.3 吸附床及真空变压吸附过程模型构建及求解
    2.4 本章小结
3 活性炭床吸附回收含湿烟气中CO_2的特性研究
    3.1 固定床及吸附剂参数
    3.2 活性炭固定床VSA过程模拟验证
    3.3 模拟工况计算结果及结果分析
        3.3.1 含湿烟气在活性炭床上的吸附和解吸特性
        3.3.2 进料气相对湿度对活性炭床CO_2回收过程的影响
        3.3.3 进料气温度对活性炭床CO_2回收过程的影响
    3.4 本章小结
4 Al_2O_3+13X双层吸附剂床吸附回收含湿烟气中CO_2的特性研究
    4.1 固定床及吸附剂参数
    4.2 Al_2O_3+13X双层吸附剂床VSA过程模拟验证
    4.3 模拟工况计算结果及结果分析
        4.3.1 含湿烟气在双层吸附剂床上的吸附和解吸特性
        4.3.2 进料气相对湿度对双层吸附剂床CO_2回收过程的影响
        4.3.3 进料气温度对双层吸附剂床CO_2回收过程的影响
    4.4 本章小结
5 K_2CO_3/Al_2O_3床回收含湿烟气中CO_2的特性研究及工艺优化
    5.1 K_2CO_3/Al_2O_3吸附H_20/CO_2的反应机理、模型及验证
    5.2 固定床及吸附剂参数
    5.3 K_2CO_3/Al_2O_3固定床穿透过程模拟验证
    5.4 模拟工况计算结果及结果分析
        5.4.1 含湿烟气在K_2CO_3/Al_2O_3床上的吸附和解吸特性
        5.4.2 进料气相对湿度对K_2CO_3/Al_2O_3床CO_2回收过程的影响
        5.4.3 进料气温度对K_2CO_3/Al_2O_3床CO_2回收过程的影响
    5.5 K_2CO_3/Al_2O_3固定床含湿烟气CO_2捕集工艺优化研究
        5.5.1 预湿工艺及优化研究
        5.5.2 热解吸工艺及优化研究
    5.6 本章小结
6 三种吸附床回收含湿烟气中CO_2的特性与效果对比
    6.1 三种吸附剂床含湿烟气CO_2回收过程传热传质特性对比
    6.2 三种吸附剂床含湿烟气CO_2回收效果对比
    6.3 本章小结
7 含湿烟气中CO_2+H_2O热质回收一体化工艺的初步探究
    7.1 陶瓷膜回收含湿烟气中水分和热量的模型及模型验证
    7.2 含湿烟气CO_2+H_2O热质回收一体化工艺简介及相关计算
    7.3 本章小结
8 主要结论与创新性成果
参考文献
作者简历及在学研究成果
学位论文数据集

(4)活性炭吸附低浓度油气及其微波-真空再生工艺的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 挥发性油气概述
        1.2.1 挥发性油气的组成及危害
        1.2.2 加油站油气的排放特征
    1.3 吸附技术在油气回收中的应用
        1.3.1 吸附技术及其相关组合工艺
        1.3.2 油气回收的常见吸附剂
    1.4 油气回收吸附剂的再生技术
        1.4.1 传统加热再生法
        1.4.2 超声波再生法
        1.4.3 超临界流体再生法
        1.4.4 真空解吸再生法
        1.4.5 微波辐射再生法
        1.4.6 微波-真空联用再生法的引入
    1.5 论文的研究思路、创新点及研究内容
        1.5.1 研究思路
        1.5.2 论文创新点
        1.5.3 研究内容
第二章 活性炭对汽油油气的动态吸附特性
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验材料与仪器
        2.2.2 动态吸附实验装置
        2.2.3 实验方法及操作流程
        2.2.4 活性炭的比表面积及孔结构测定
        2.2.5 动态吸附模型
    2.3 结果与分析
        2.3.1 活性炭的比表面积及孔结构性质分析
        2.3.2 活性炭对汽油油气的吸附容量比较
        2.3.3 活性炭对汽油油气的吸附等温线测定
        2.3.4 活性炭对汽油油气的吸附动力学分析
    2.4 本章小结
第三章 载油气活性炭的微波-真空再生工艺研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验材料与仪器
        3.2.2 脱附实验装置
        3.2.3 再生系统的安全性说明
        3.2.4 实验方法及操作流程
        3.2.5 活性炭脱附性能指标的计算
        3.2.6 活性炭的表征方法
    3.3 结果与分析
        3.3.1 物料用量对活性炭温升的影响
        3.3.2 微波功率对活性炭温升的影响
        3.3.3 连续式微波辐射-真空脱附模式的脱附性能分析
        3.3.4 间歇式微波辐射-真空恒温脱附模式的脱附性能分析
        3.3.5 吸附前后与再生后活性炭的表征分析
    3.4 本章小结
第四章 微波-真空与常规真空的再生工艺比较
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂与仪器
        4.2.2 脱附实验装置
        4.2.3 程序升温脱附理论
        4.2.4 实验方法及操作流程
    4.3 结果与分析
        4.3.1 汽油油气在活性炭上的脱附活化能
        4.3.2 微波/常规加热对活性炭的真空脱附性能分析
        4.3.3 微波/常规加热-真空再生工艺的实用性比较
        4.3.4 微波/常规加热-真空再生工艺的经济性比较
    4.4 本章小结
第五章 结论和展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件

(5)VOCs吸附用活性炭的真空脱附行为与阻燃改性研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 挥发性有机物污染控制现状
    1.3 挥发性有机物的末端处理
        1.3.1 主流治理技术
        1.3.2 吸附剂的选用
    1.4 吸附剂研究进展
        1.4.1 吸附剂的吸附
        1.4.2 吸附剂的脱附
        1.4.3 吸附剂的耐热改性
    1.5 论文研究内容及技术路线
第二章 VOCs吸附材料的真空脱附特性及成本计算
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验药品及设备
        2.2.2 吸附剂的物化性质表征
        2.2.3 真空脱附正交试验设计
        2.2.4 程序升温脱附理论与模型推导
        2.2.5 VOCs吸附材料筛选
    2.3 真空脱附实验结果与讨论
        2.3.1 活性炭
        2.3.2 其它VOCs吸附剂
    2.4 真空脱附成本分析
    2.5 本章小结
第三章 改性活性炭机理研究及成本核算
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验药品及设备
        3.2.2 改性活性炭的制备
        3.2.3 吸附评价的计算
        3.2.4 表征手段
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 活性炭改性效果评价
        3.3.2 改性活性炭表征
        3.3.3 活性炭改性机理研究
    3.4 改性活性炭制备成本核算
    3.5 本章小结
第四章 改性活性炭的VOCs吸脱附特性
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验药品及设备
        4.2.2 吸附与脱附再生能力评价
        4.2.3 表征手段
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 甲苯静态吸附特性
        4.3.2 甲苯动态吸附特性
        4.3.3 重复利用性
        4.3.4 不同湿度下的吸附特性
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 主要结论
    5.2 建议与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件

(6)超级电容器炭电极浸润性的研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 超级电容器简介
        1.1.1 超级电容器的工作原理
        1.1.1.1 双电层电容器的工作原理
        1.1.1.2 赝电容电容器的工作原理
        1.1.1.3 混合电容器的工作原理
        1.1.2 超级电容器的组成与结构
        1.1.2.1 电极
        1.1.2.2 电解液
        1.1.2.3 隔膜
        1.1.2.4 集流体
        1.1.3 超级电容器的发展应用
    1.2 超级电容器炭电极材料
        1.2.1 活性炭
        1.2.2 石墨烯
        1.2.3 碳气凝胶
        1.2.4 模板碳
    1.3 超级电容器炭电极的浸润性研究进展
        1.3.1 炭材料的浸润性
        1.3.1.1 杂原子掺杂
        1.3.1.2 表面接枝
        1.3.2 粘结剂对炭电极浸润性的影响
        1.3.3 电极在电解液中的浸润性
    1.4 本论文的主要研究思路和内容
2 实验部分
    2.1 实验试剂与仪器
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 材料表征
        2.2.1 热重(TG)
        2.2.2 扫描电子显微镜(SEM)
        2.2.3 X-射线衍射(XRD)
        2.2.4 X-射线光电子能谱(XPS)
        2.2.5 氮吸附
        2.2.6 拉曼光谱
        2.2.7 接触角测试
        2.2.8 电导率测试
    2.3 超级电容器的组装和性能测试
        2.3.1 电极的制备过程
        2.3.2 电化学性能测
        2.3.2.1 循环伏安测试
        2.3.2.2 恒流充放电测试
        2.3.2.3 交流阻抗测试
3 表面氧化处理对活性炭浸润性影响的研究
    3.1 引言
    3.2 制备方法
    3.3 氧化处理的活性炭的结构表征
        3.3.1 SEM分析
        3.3.2 比表面和孔容分析
        3.3.3 红外光谱和XPS分析
        3.3.4 接触角分析
    3.4 氧化处理的活性炭的电化学性能
    3.5 本章小结
4 加入异丙醇添加剂改善炭电极在氢氧化钾电解液中浸润性的研究
    4.1 引言
    4.2 多孔碳的制备
    4.3 多孔碳的形貌与结构表征
        4.3.1 SEM和TEM分析
        4.3.2 比表面和孔容分析
        4.3.3 XRD和拉曼分析
        4.3.4 XPS分析
        4.3.5 接触角分析
        4.3.6 异丙醇添加剂改善碳电极在电解液中浸润性的机理分析
    4.4 多孔碳的电化学性能
        4.4.1 多孔碳在异丙醇添加前后的电解液中的电化学性能对比
        4.4.2 异丙醇对电化学性能的改善与石墨化程度的关系
        4.4.3 异丙醇的含量对电化学性能的影响
    4.5 本章小结
5 还原氧化石墨烯作亲水粘结剂改善炭电极浸润性的研究
    5.1 引言
    5.2 以还原氧化石墨烯为亲水粘结剂的柔性炭电极的制备
    5.3 以还原氧化石墨烯为亲水粘结剂的柔性炭电极的形貌和结构
        5.3.1 多孔碳的SEM分析
        5.3.2 多孔碳的比表面和孔容分析
        5.3.3 电极的SEM分析
        5.3.4 电极的含氧量和电导率分析
        5.3.5 电极的比表面和孔容分析
        5.3.6 电极的XRD和拉曼分析
        5.3.7 电极的XPS分析
        5.3.8 电极的接触角分析
    5.4 以还原氧化石墨烯为亲水粘结剂的柔性炭电极的电化学性能
    5.5 本章小结
6 结论
参考文献
致谢
研究成果
作者和导师简介
附件

(7)溶剂使用行业挥发性有机物排放特征及控制技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 溶剂使用行业VOCs排放与控制研究进展
        1.2.1 溶剂使用行业VOCs排放特征研究进展
        1.2.2 有机溶剂VOCs含量相关标准现状
        1.2.3 VOCs控制技术应用及治理效率研究
    1.3 我国各有机溶剂行业发展现状
        1.3.1 涂料行业发展现状
        1.3.2 油墨行业发展现状
    1.4 研究目标、内容与方法
        1.4.1 研究目标
        1.4.2 研究内容与方法
    1.5 拟解决的关键问题
    1.6 研究技术路线
第二章 有机溶剂VOCs含量水平及组分特征
    2.1 采样与分析
        2.1.1 采集对象与分类情况
        2.1.2 样品采集与分析方法
    2.2 有机溶剂VOCs含量水平
        2.2.1 建筑涂料VOCs含量水平
        2.2.2 木器涂料VOCs含量水平
        2.2.3 汽车涂料VOCs含量水平
        2.2.4 集装箱涂料VOCs含量水平
        2.2.5 油墨VOCs含量水平
    2.3 有机溶剂VOCs组分特征
        2.3.1 建筑涂料VOCs组分特征
        2.3.2 木器涂料VOCs组分特征
        2.3.3 汽车涂料VOCs组分特征
        2.3.4 集装箱涂料VOCs组分特征
        2.3.5 油墨VOCs组分特征
    2.4 VOCs组分含量与标准对比
    2.5 本章小结
第三章 有机溶剂相关行业VOCs控制技术研究
    3.1 采样与分析
        3.1.1 采集对象情况
        3.1.2 样品采集与分析方法
    3.2 不同控制技术对VOCs浓度的治理效果
        3.2.1 各类VOCs控制技术在行业中的应用情况
        3.2.2 各类VOCs控制技术的治理效率
    3.3 不同控制技术对VOCs组分的治理效果
    3.4 本章小结
第四章 溶剂使用行业VOCs排放清单及管控对策
    4.1 溶剂使用行业VOCs排放清单的建立
    4.2 溶剂使用行业VOCs排放对环境空气质量的影响
        4.2.1 臭氧生成贡献分析
        4.2.2 二次有机气溶胶生成贡献分析
    4.3 溶剂使用行业VOCs排放的管控对策
        4.3.1 有机溶剂中VOCs含量的管控对策
        4.3.2 VOCs末端治理的管控对策
    4.4 本章小结
结论与建议
    主要结论
    下一步工作建议
参考文献
附录1 :有机溶剂生产及使用行业企业实地监测结果
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件

(8)家具用人造板VOC检测用气候舱设计与研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外气候舱发展现状
        1.2.1 国外气候舱发展现状
        1.2.2 国内气候舱发展现状
    1.3 气候舱发展现状评述
    1.4 论文研究内容与结构
        1.4.1 论文研究内容
        1.4.2 论文结构
2 气候舱控制系统设计与实验
    2.1 控制系统设计要求
    2.2 温湿度控制方案设计
        2.2.1 温度控制方案设计
        2.2.2 湿度控制方案设计
    2.3 控制系统硬件设计
        2.3.1 控制器选型
        2.3.2 检测元件选型
        2.3.3 执行元件选型
    2.4 控制系统软件设计
        2.4.1 主程序设计
        2.4.2 自动控制程序设计
        2.4.3 手动控制程序设计
        2.4.4 测试舱相对湿度自调节程序设计
        2.4.5 实时甲醛检测程序设计
        2.4.6 温湿度读取程序设计
        2.4.7 PID向导程序设计
        2.4.8 人机界面组态设计
    2.5 控制系统方案验证
        2.5.1 验证实验原理
        2.5.2 验证实验过程
        2.5.3 结果分析
    2.6 本章小结
3 气候舱净化系统设计与实验
    3.1 净化系统设计要求
    3.2 净化系统方案设计
        3.2.1 净化系统结构设计
        3.2.2 吸附器设计
        3.2.3 洗气水箱设计
    3.3 净化系统方案验证
        3.3.1 净化材料研究
        3.3.2 验证实验过程
        3.3.3 验证实验结果
        3.3.4 净化材料质量补充实验
    3.4 本章小结
4 气候舱舱体结构设计与分析
    4.1 测试舱舱体结构设计
        4.1.1 内舱设计
        4.1.2 夹层及壳体设计
        4.1.3 保温舱门设计
    4.2 露点调湿水箱设计
    4.3 气候舱舱体布局设计
        4.3.1 舱体布局方案设计
        4.3.2 舱体布局方案验证
    4.4 本章小结
5 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
附录A PLC程序变量地址对应表
附录B 总体装配图
个人简介
导师简介
致谢

(9)VOCs吸附工艺过程研究与开发(论文提纲范文)

摘要
abstract
前言
1 文献综述
    1.1 VOCs的概述
        1.1.1 VOCs来源
        1.1.2 VOCs危害
    1.2 VOCs废气排放标准
    1.3 VOCs处理技术的现状
        1.3.1 .冷凝回收技术
        1.3.2 膜分离技术
        1.3.3 吸附法
        1.3.4 吸收法
        1.3.5 高温燃烧法
        1.3.6 催化燃烧法
        1.3.7 生物法
        1.3.8 光催化技术
        1.3.9 低温等离子体技术
        1.3.10 催化氧化法
    1.4 化工过程模拟
        1.4.1 过程模拟软件
        1.4.2 VBA语言简介
        1.4.3 VS集成环境
        1.4.4 板式换热器简介
        1.4.5 流场模拟软件
2 VOCs吸附过程的建模
    2.1 Aspen Plus编程接口
        2.1.1 编程模板
        2.1.2 Excel编程模板
        2.1.3 Fortran编程模板
    2.2 用户自定义模块
        2.2.1 简介
        2.2.2 User2运行过程
    2.3 吸附计算程序原理
        2.3.1 VOCs基本物性数据
        2.3.2 VOCs的多孔材料平衡吸附
        2.3.3 吸附材料净化VOCs数理模型
        2.3.4 简化模型
    2.4 吸附模型部分参数计算
        2.4.1 吸附剂用量计算
        2.4.2 流入的对二甲苯总量
        2.4.3 被吸附的对二甲苯量
        2.4.4 吸附剂用量
        2.4.5 床层直径计算
        2.4.6 气体流速的计算
        2.4.7 压力降计算
    2.5 吸附程序编制与模拟运行
        2.5.1 程序简介
        2.5.2 程序类模块
        2.5.3 Data Value类模块
        2.5.4 Math Tool类模块
        2.5.5 Math3类模块
        2.5.6 Absorb Integral类模块
        2.5.7 Run Absorb类模块
        2.5.8 Press Drop类模块
    2.6 吸附条件选用
        2.6.1 吸附温度选用
        2.6.2 吸附压力选用
    2.7 模拟运行
        2.7.1 穿透曲线的绘制
        2.7.2 Aspen Plus中模拟运行
    2.8 通用性检验
        2.8.1 更换操作周期
        2.8.2 更换废气种类
    2.9 本章小结
3 板式换热器设计计算软件开发
    3.1 板式换热器结构
    3.2 软件开发
        3.2.1 开发环境选用
        3.2.2 核心算法
        3.2.3 主窗体
        3.2.4 物性数据输入窗体
        3.2.5 设计数据窗体
        3.2.6 计算类Calculate
        3.2.7 结果类Result与结果窗体
    3.3 板式换热器设计软件的应用
        3.3.1 油漆厂废气冷却换热器设计计算
    3.4 本章小结
4 VOCs吸附器流场模拟
    4.1 仿真模型的建立和网格划分
        4.1.1 仿真模型的建立
        4.1.2 网格划分
    4.2 吸附器内部流动特性
        4.2.1 不同碳粒粒径下吸附器内气体流动特性
        4.2.2 均布器条件下气体流动特性
        4.2.3 吸附器内气体流动特性对比
    4.3 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录

(10)基于平板陶瓷超滤膜的多工艺耦合深度处理电镀废水(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 电镀废水的性质
        1.2.1 电镀废水的来源
        1.2.2 电镀废水的分类
        1.2.3 电镀废水的危害
        1.2.4 电镀废水的排放标准
        1.2.5 电镀废水的回用标准
    1.3 电镀废水研究现状
        1.3.1 电镀废水治理现状
        1.3.2 电镀废水深度处理技术研究现状
    1.4 陶瓷膜在废水处理中的应用
        1.4.1 陶瓷膜的特性
        1.4.2 陶瓷膜在废水处理中的应用现状
    1.5 研究目的、意义、研究内容和技术路线图
        1.5.1 研究目的、意义
        1.5.2 研究内容
        1.5.3 技术路线图
第二章 试验材料与方法
    2.1 试验材料与仪器
        2.1.1 主体试验材料
        2.1.2 水质分析试验试剂
        2.1.3 试验仪器
    2.2 试验方法
        2.2.1 陶瓷膜过滤试验方法
        2.2.2 混凝试验方法
        2.2.3 臭氧氧化试验方法
        2.2.4 Fenton氧化试验方法
        2.2.5 吸附试验方法
    2.3 水质分析方法
        2.3.1 常规指标分析方法
        2.3.2 紫外可见吸收光谱分析方法
        2.3.3 三维荧光光谱分析方法
        2.3.4 傅里叶红外光谱分析方法
第三章 试验用水水质分析
    3.1 试验用水来源
    3.2 常规水质指标测定与分析
    3.3 电镀废水水质分析
        3.3.1 紫外可见吸收光谱扫描分析
        3.3.2 三维荧光光谱扫描分析
        3.3.3 傅里叶红外光谱扫描分析
    3.4 本章小结
第四章 陶瓷膜过滤工艺深度处理电镀废水
    4.1 陶瓷膜的基本性能
        4.1.1 陶瓷膜的清水通量
        4.1.2 陶瓷膜的固有阻力
        4.1.3 陶瓷膜的亲疏水性
    4.2 陶瓷膜过滤处理效能分析
        4.2.1 陶瓷膜过滤对有机污染物的去除效果
        4.2.2 陶瓷膜过滤对浊度的去除效果
    4.3 陶瓷膜过滤运行效能分析
        4.3.1 陶瓷膜的临界通量
        4.3.2 不同初始通量下膜通量及压力变化
        4.3.3 陶瓷膜污染行为分析
        4.3.4 陶瓷膜清洗效果分析
    4.4 本章小结
第五章 预处理工艺深度处理电镀废水
    5.1 强化混凝处理效能分析
        5.1.1 优化强化混凝工艺参数
        5.1.2 强化混凝对特征有机物的去除效果
    5.2 臭氧氧化处理效能分析
        5.2.1 优化臭氧氧化工艺参数
        5.2.2 臭氧氧化对特征有机物的去除效果
    5.3 Fenton氧化处理效能分析
        5.3.1 优化Fenton氧化工艺参数
        5.3.2 Fenton氧化对特征有机物的去除效果
    5.4 高效吸附处理效能分析
        5.4.1 优化高效吸附工艺参数
        5.4.2 高效吸附对特征有机物的去除效果
    5.5 预处理组合工艺筛选
    5.6 本章小结
第六章 陶瓷膜耦合工艺深度处理电镀废水
    6.1 陶瓷膜耦合工艺系统的构建
    6.2 优化陶瓷膜耦合工艺运行参数
        6.2.1 活性炭投加量
        6.2.2 陶瓷膜的临界通量
        6.2.3 换炭量
    6.3 陶瓷膜耦合工艺处理效能分析
        6.3.1 陶瓷膜耦合工艺对有机物的去除效果
        6.3.2 陶瓷膜耦合工艺对浊度的去除效果
    6.4 陶瓷膜耦合工艺中膜污染行为与膜清洗效果分析
        6.4.1 陶瓷膜耦合工艺中膜污染阻力分析
        6.4.2 陶瓷膜耦合工艺中膜污染模型拟合分析
        6.4.3 陶瓷膜耦合工艺中膜清洗效果分析
    6.5 本章小结
第七章 结论与建议
    7.1 结论
    7.2 建议
参考文献
致谢
附录

四、不同行业如何选用活性炭(论文参考文献)

  • [1]VOCs鼓泡流态化吸附过程实验与仿真分析[D]. 陈志翔. 西安理工大学, 2021(01)
  • [2]废塑料催化热解制备芳香烃的研究[D]. 孙锴. 浙江大学, 2021
  • [3]含湿烟气CO2吸附式回收特性与工艺优化研究[D]. 尤洋洋. 北京科技大学, 2021(08)
  • [4]活性炭吸附低浓度油气及其微波-真空再生工艺的研究[D]. 李怡辰. 华南理工大学, 2020
  • [5]VOCs吸附用活性炭的真空脱附行为与阻燃改性研究[D]. 王金洋. 华南理工大学, 2020
  • [6]超级电容器炭电极浸润性的研究[D]. 刘俊杰. 北京化工大学, 2020(02)
  • [7]溶剂使用行业挥发性有机物排放特征及控制技术研究[D]. 柯云婷. 华南理工大学, 2020(02)
  • [8]家具用人造板VOC检测用气候舱设计与研究[D]. 李梓铭. 北京林业大学, 2020(02)
  • [9]VOCs吸附工艺过程研究与开发[D]. 秦俏. 青岛科技大学, 2020(01)
  • [10]基于平板陶瓷超滤膜的多工艺耦合深度处理电镀废水[D]. 韩琦. 济南大学, 2020(01)

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不同行业如何选择活性炭
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