城市光化学论文提纲

论文题目：模拟烟气中NO_X/SO₂强化吸附研究

摘要：工业和公共交通部门燃烧化石燃料产生大量废气,其中NOX和SO2是地球大气中最常见的有害气体。NOX和SO2的过量排放会导致一系列严重的环境污染问题,例如夏季常见的酸雨、城市的光化学烟雾现象等。同传统的治理方法相比较,采用同时处理NOX和SO2的方式具有许多优点。本文以椰壳活性炭为同时脱硫脱硝吸附剂基体,采用了先物理法后化学法的联合改性活性炭;设计正交实验,进行改性活性炭同时吸附模拟烟气中的NOX和SO2的实验,探究有效提高其吸附效率的改性方式。利用Boehm滴定法、BET和FT-IR等方法对改性后的活性炭吸附剂的物理或化学性质进行检测。正交实验中主要研究了负载金属改性阶段中的浸渍液种类、浸渍液浓度,与吸附条件中烟气中SO2的浓度、吸附温度等因素对改性活性炭吸附脱除性能的影响。综合以上实验研究得出如下结论:对于负载金属改性条件的影响,硝酸铈较于硝酸铜,更有利于提高活性炭表面含氧和含氮基团的含量;在浸渍液浓度逐渐升高的过程中,脱硫脱硝效率产生明显波动,物理吸附作用随着浓度升高逐渐被抑制,而化学吸附作用随着浓度升高而增强,影响整体吸附效率。对于吸附条件的影响,随着烟气中SO2浓度的升高,脱硝效率在SO2浓度为1000ppm最高,脱硫效率在SO2浓度为2000ppm时最低,同时脱硫脱硝效率在SO2浓度为1000ppm时最高;随着吸附温度的升高,脱硫效率升高,脱硝效率降低,但是两者合并考虑时,同时脱硫脱硝效率在温度为50℃时最高。在温度为400℃下的空气气氛中对活性炭进行2h的物理孔径调控,在质量分数为3%的氢氧化钾溶液中进行还原改性,再利用质量分数为6%的硝酸铈溶液单独进行浸渍改性。经过以上联合改性的活性炭,在吸附条件设定为烟气中SO2浓度1000ppm、吸附温度50℃时,同时脱硫脱硝效率最高,平均脱硫和脱硝效率分别能够达到95%和40%以上。本文通过以上探究,旨在为燃煤电厂中干法脱硫脱硝技术提供参考,以优化低成本的活性炭吸附剂在烟气净化领域的应用性能。

关键词：活性炭吸附剂;同时脱硫脱硝;物理孔径调控;化学改性;正交实验

学科专业：工程硕士（专业学位）

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 烟气同时脱硫脱硝技术研究现状

1.2.1 吸收-再生法

1.2.2 湿式双脱技术

1.3 多孔吸附材料研究现状

1.3.1 沸石分子筛吸附材料研究现状

1.3.2 金属有机框架吸附材料研究现状

1.3.3 多孔碳吸附材料研究现状

1.4 活性炭脱硫脱硝原理及改性方法研究现状

1.4.1 活性炭脱硫脱硝原理

1.4.2 活性炭改性方法研究现状

1.5 本课题研究内容及创新点

第2章 实验材料与研究方法

2.1 活性炭材料选择

2.2 实验试剂与实验仪器

2.2.1 实验试剂

2.2.2 实验仪器

2.3 实验系统及方法设计

2.3.1 各实验系统设计

2.3.2 改性活性炭的制备

2.3.3 正交实验法的设计

第3章 改性活性炭表征与结果分析

3.1 酸碱官能团的Boehm滴定测定

3.2 表面积和孔隙结构的BET分析

3.3 表面官能团的红外光谱测试

3.4 本章小结

第4章 实验结果分析及讨论

4.1 表面氧化还原改性条件确定及影响分析

4.2 正交实验结果计算与分析

4.3 负载金属改性条件影响分析

4.3.1 浸渍液种类及方式影响分析

4.3.2 浸渍液浓度影响分析

4.4 吸附条件对改性活性炭吸附性能的影响分析

4.4.1 SO_2浓度对改性活性炭吸附性能的影响分析

4.4.2 温度对改性活性炭吸附性能影响分析

4.5 最优改性方式和吸附条件确定

4.6 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢