活性炭对甲苯废气的负荷缓冲研究

论文摘要

本文讨论了国内外挥发性有机废气处理工艺及其研究进展，针对工业挥发性有机废气排放浓度动态变化导致有机废气处理效率低这一问题，提出了利用活性炭的可逆吸附-脱附能力，对浓度动态变化的有机废气进行均衡缓冲的观点。开展了关于活性炭吸附-缓冲有机废气的实验研究，建立了活性炭固定床吸附实验装置，并对装置进行了调试和优化。选取甲苯为代表污染物，采用吸附柱穿透法，运用色谱理论相关过程对负荷缓冲进行模拟。本文重点考查了不同进气浓度、不同柱长及不同柱形对缓冲效果的影响，分别测定了7000～25000mg／m3进气浓度，活性炭柱长1cm～7cm，活性炭柱长径比0.8～19.2条件下的进气和出气浓度，通过对比进气浓度曲线和经活性炭柱吸附后出气浓度随时间变化的曲线，分析影响缓冲效果的因素，用修正的色谱流出曲线方程关联实验结果，并对缓冲曲线进行描述和预测。实验结果表明：活性炭对有机废气浓度的动态变化有着较好的缓冲调节作用，随着进气浓度的降低、柱长的增加，缓冲效果越明显，柱形对其也有一定修正。实验中得到其最大缓冲效率Cmax／C0最小值为0.5（理想缓冲），保留时间最大值为26min。最后，对负荷缓冲的机理及其影响因素进行分析，并对其应用前景进行了探讨。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 第二章 文献综述
• 2.1 挥发性有机化合物治理技术
• 2.1.1 挥发性有机化合物（VOCs）
• 2.1.2 VOCs治理技术研究现状
• 2.2 工业有机废气负荷变化特性对处理工艺的影响
• 2.2.1 工业排放的动态负荷特性
• 2.2.2 动态负荷对有机废气治理工艺的影响
• 2.3 活性炭对有机废气的吸附-缓冲作用
• 2.3.1 负荷缓冲研究现状
• 2.3.2 利用活性炭吸附-缓冲有机废气
• 2.3.3 吸附-缓冲动态负荷的意义
• 2.4 吸附-缓冲理论基础
• 2.5 本课题研究内容
• 第三章 实验的建立和优化
• 3.1 实验方法研究
• 3.1.1 实验装置及流程一
• 3.1.2 实验装置及流程二
• 3.1.3 实验方法比较
• 3.2 实验器材和操作
• 3.2.1 药品和器材
• 3.2.2 实验过程与操作
• 3.2.3 调试方法
• 第四章 研究内容
• 4.1 吸附周期的穿透曲线测定
• 4.1.1 测定流程
• 4.1.2 测定结果及分析
• 4.2 入流浓度对缓冲效率的影响
• 4.2.1 实验步骤
• 4.2.2 结果及分析
• 4.3 柱长对缓冲效果的影响
• 4.3.1 实验步骤
• 4.3.2 结果分析
• 4.4 长径比对缓冲效率的影响
• 4.4.1 实验步骤
• 4.4.2 结果及分析
• 第五章 缓冲机理果分析
• 5.1 理想缓冲
• 5.2 进气浓度对缓冲的影响分析
• 5.2.1 模型分析
• 5.2.2 进气浓度对缓冲效率影响
• 5.2.3 不对称性分析
• 5.3 柱长对缓冲的影响分析
• 0的影响分析'>5.3.1 柱长对t₀的影响分析
• 5.3.2 柱长对缓冲效率的影响分析
• 5.4 长径比对缓冲的影响分析
• 5.4.1 对到达最大浓度的时间的影响
• 5.4.2 对缓冲效率的影响
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论
• 6.1 创新
• 6.2 总结
• 6.3 展望
• 参考文献
• 致谢