微波无极光化学处理甲硫醚恶臭气体的研究

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1、北京化工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：盔庭日期：竺f￡』：三关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘

2、，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。口论文暂不公开(或保密)注释：本学位论文属于暂不公开(或保密)范围，在』L年解密后适用本授权书。舀非暂不公开(或保密)论文注释：本学位论文不属于暂不公开(或保密)范围，适用本授权书。作者签名：垄查日期：趁出笸。3导师签名：么§二边日期：a!!±￡：2：学位论文数据集中图分类号X701学科分类号610．30论文编号1001020140257密级公开学位授予单位代码10010学位授予单位名称北京化工大学作者姓名祁蕾学号

3、2011200257获学位专业名称环境科学与工程‘获学位专业代码083002国家自然科学基金课题来源研究方向大气污染治理NO．21076019论文题目微波无极光化学处理甲硫醚恶臭气体的研究关键词甲硫醚(DMS)；微波无极灯(MDEL)；光解；光催化；降解机理论文答辩日期2014年5月27日}论文类型基础研究学位论文评阅及答辩委员会情况姓名职称工作单位学科专长指导教师余江教授北京化工大学环境催化与分离评阅人1杨晓进教授北京化工大学环境分析化学评阅人2卫建军副教授北京化工大学环境修复答辩委员会主席高正明教授北京化工大学搅拌槽反应器答辩委员

4、1李春喜教授北京化工大学化工热力学与分离答辩委员2杨晓进教授北京化工大学环境分析化学答辩委员3邵磊教授北京化工大学超重力技术答辩委员4李英霞副教授北京化工大学催化剂注：一．论文类型：1．基础研究2．应用研究3．开发研究4．其它二．中图分类号在《中国图书资料分类法》查询。三．学科分类号在中华人民共和国国家标准(GB／T13745—9)《学科分类与代码》中查询。四．论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。摘要微波无极光化学处理甲硫醚恶臭气体的研究甲硫醚(DMS，Dimethylsulfide)是我国规定的首批重点监测的八大恶臭物质之一

5、，主要来源于污水处理厂、垃圾填埋场、造纸厂、畜禽养殖场等场所的生物厌氧发酵过程。其化学稳定性差，易挥发，嗅阈值低(O．6．40ppb)。对人体中枢神经和血液循环系统损害极大。而且当甲硫醚气体进入对流层后，易与臭氧、羟基等自由基发生反应，生成S02和甲磺酸，S02继续氧化生成NSS．S042一(非海盐硫酸盐)，对雨水的天然酸性有重要贡献。并且甲硫醚在平流层中可被氧化或光解为气溶胶，加剧氯原子的生成和臭氧的破坏。本文以微波无极灯作为光源，搭建了小型微波无极光降解净化甲硫醚的反应平台。系统地研究工艺参数、反应介质等因素对去除率的影响。分析甲

6、硫醚光解产物，揭示微波无极光降解甲硫醚的机理以及光降解产物对环境潜在的二次污染。本文的主要研究结果如下：首先考察了光源微波无极灯的特性。将汞(Hg)和氩气(Ar)填充到石英管制得的微波无极灯，主要发出主峰波长为253．7nm和185nm，其中185nm占总辐射量的21％，为传统低压汞灯(一般占7％)的3倍左右；紫外输出功率最高达1000W·m～，约为传统低压汞灯(30W·m。)的30倍。T北京化工大学硕士研究生论文实验结果表明，微波无极光降解甲硫醚过程中的降解机制分为紫外光直接光解、紫外光光解水分子产生的羟基自由基氧化和紫外光光解氧气

7、产生的O(1D)诱导氧化等，其中O(1D)诱导氧化占主导作用。在空气氛围下，当微波输入功率1000W、停留时间10s、甲硫醚进口浓度为20ppm，相对湿度为20％时，甲硫醚的去除率可达到94．3％。并且脱除效率随微波输入功率的增强、初始浓度的降低、停留时间的增加而增加。甲硫醚光降解过程是首先产生一级光解产物二甲基二硫、二甲基亚砜、二甲基砜等；随后进一步降解为二级产物，甲酸、乙酸、甲磺酸等水溶性较好的有机小分子；最后彻底降解为三级产物是二氧化硫、二氧化碳、硫酸根、水等矿化程度高的无机物。此外，以氧化钛为光催化剂，将Ti02负载在反应器壁

8、制得Ti02膜光催化反应器或是将Ti02／AC复合材料填充在反应器内制得吸附一催化反应器，短时间内甲硫醚催化降解率相较光降解有所提高，但是随着光照时间的增长，催化剂逐渐失活，降解率下降。关键词：甲硫醚(DMS)，微波无极