石墨烯光催化同时脱硫脱硝实验研究

发布时间：2022-06-02 22:03

　　光催化氧化脱除烟气中的SO₂和NOx是一种新型的同时脱硫脱硝技术,可以在同一设备上实现多污染的同时脱除。并且具有副产物可资源化利用,污染小,占地面积小等优点,已成为烟气中脱硫脱硝技术领域中的研究热点。本课题采用氧化石墨烯/纳米复合材料为催化剂,探讨其在光催化反应器中对模拟烟气的脱硫脱硝性能。论文对光催化脱硫脱硝的国内外应用现状进行了简要概述。在自行搭建的实验台上,首先进行了石墨烯光催化活性检验,以紫外光为光源,研究了投加量、pH、初始浓度对石墨烯光催化降解亚甲基蓝的影响;在此基础上,采用Design expert软件进行实验设计,探讨了温度、氧气含量、二氧化硫浓度、NO各因素对氧化石墨烯/纳米复合材料脱硫脱硝性能的影响;Box—Behnken响应面法分析得到的最优工艺条件为:单独脱硫:温度46.48℃、氧气含量4.08%、二氧化硫浓度1873.35mg/m~3;单独脱硝:温度47.82℃、氧气含量8.25%、NO浓度282.42mg/m~3。最后,本文通过design expert软件设计并进行了同时脱硫脱硝实验,通过响应面分析探讨了同时脱硫脱硝过程中SO

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 国内外烟气技术研究现状
        1.2.1 联合脱硫脱硝技术
    1.3 光催化氧化脱硫研究现状
    1.4 光催化氧化脱硝研究现状
    1.5 光催化氧化同时脱硫脱硝的研究现状
    1.6 本文的研究内容
        1.6.1 实验研究内容及目的
    1.7 本章小结
第2章 氧化石墨烯的制备、表征及活性测定
    2.1 氧化石墨烯性质
        2.1.1 氧化石墨烯的结构与性能
    2.2 常见氧化石墨烯制备方法
    2.3 表征手段与方法
        2.3.1 X射线衍射(XRD)
        2.3.2 扫描电镜(SEM)
    2.4 氧化石墨烯光催化活性测定
        2.4.1 活性测定
        2.4.2单因素条件优化实验
        2.4.3 响应面法分析
        2.4.4 实验结果分析
        2.4.5 交互作用分析
    2.5 本章小结
第3章 实验系统与方法
    3.1 实验装置
        3.1.1 模拟烟气系统
        3.1.2 光催化反应系统
        3.1.3 烟气检测系统
    3.2 实验试剂与设备
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验设备
    3.3 实验准备和步骤与原理
        3.3.1 实验注意事项
        3.3.2 实验步骤
        3.3.3 实验原理
    3.4 本章小结
第4章 光催化氧化脱硝实验研究
    4.1一氧化氮脱除影响因素实验
        4.1.1 单因素条件优化
    4.2 影响因素分析
        4.2.1 氧气含量影响
        4.2.2 温度的影响
        4.2.3 一氧化氮的影响
    4.3 响应面试验
        4.3.1 响应面优化实验及分析
        4.3.2 实验参数设计
        4.3.3 实验结果分析
        4.3.4 交互作用分析
    4.4 方程的验证
    4.5 本章小结
第5章 光催化氧化脱硫实验研究
    5.1二氧化硫脱除影响因素实验
        5.1.1 单因素条件优化
    5.2 影响因素分析
        5.2.1 氧气含量对二氧化硫的影响
        5.2.2 温度对二氧化硫的影响
        5.2.3 二氧化硫浓度对脱除二氧化硫的影响
    5.3 响应面试验
        5.3.1 响应面优化实验及分析
        5.3.2 实验结果分析
        5.3.3 交互作用分析
    5.4 方程的验证
    5.5 本章小结
第6章 氧化石墨烯同时脱硫脱硝实验
    6.1 单因素影响分析
    6.2 响应面试验
        6.2.1 实验方案设计及其数据
        6.2.2 响应面优化实验及分析
        6.2.3 二氧化硫实验结果分析
        6.2.4 交互作用分析
        6.2.5 一氧化氮实验结果分析
        6.2.6 交互作用分析
    6.3 方程的验证
    6.4 实验产物分析
    6.5 氧化石墨烯的表征
        6.5.1 XRD表征
        6.5.2 SEM表征
    6.6 氧化石墨烯对烟气中NO_X、SO_2 的脱除机理
    6.7 本章小结
第7章 总结与展望
    7.1 结论
    7.2 前景展望
参考文献
附录
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]醇胺改性氧化石墨烯/PVDF共混膜接触器脱硫性能的研究[J]. 李金伟,黄莉兰,辛清萍,叶卉,赵莉芝,丁晓莉,林立刚,王少飞,张玉忠.  膜科学与技术. 2017(06)
[2]印染废水中亚甲基蓝的石墨烯光催化降解[J]. 王光友,韩颖慧,许佩瑶,李玉娟,宋利黎,田玉雪.  印染. 2017(22)
[3]石墨烯的表征方法[J]. 彭黎琼,谢金花,郭超,张东.  功能材料. 2013(21)
[4]氮氧化物污染及防治[J]. 杨楠,王雪.  环境保护与循环经济. 2010(11)
[5]活性炭纤维负载TiO2同时脱硫脱硝实验研究[J]. 赵毅,韩静,马天忠.  中国电机工程学报. 2009(11)
[6]TiO2/SiO2纳米粒子光催化降解庚烯/二氧化硫[J]. 陶磊,杨秋景,徐自力,于连香,刘永正,于航,刘星娟,杜尧国.  吉林大学学报(理学版). 2006(02)
[7]烟气同时脱硫脱氮的高活性吸收剂的表征及脱除机理研究[J]. 赵毅,孙小军,许佩瑶,马双忱,汪黎东,刘凤.  中国科学E辑:技术科学. 2006(03)
[8]SO2的气相光催化氧化及催化剂的失活和再生研究[J]. 刘洋,尚静.  环境污染治理技术与设备. 2005(11)
[9]高活性吸收剂脱硫和脱氮实验及机理研究[J]. 赵毅,马双忱,黄建军,许佩瑶,汪黎东,华伟.  中国电机工程学报. 2003(10)
[10]SO42-/TiO2对SO2-C7H16-TiO2复相光化学反应的影响[J]. 徐自力,张家骅,杨秋景,尚静,杜尧国.  环境化学. 2003(05)

博士论文
[1]光催化氧化同时脱硫脱硝的实验研究[D]. 赵莉.华北电力大学（河北） 2007

硕士论文
[1]SO2和NO在石墨烯氧化物上吸附氧化的第一性原理研究[D]. 张慧娟.昆明理工大学 2015
[2]中国燃煤电厂烟气脱硝工艺的选择[D]. 马垠.华北电力大学（河北） 2005



本文编号：3653170