新型有机废气吸附剂的开发

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1、学号：12104606常州大学硕士学位论文新型有机废气吸附剂的开发研究生高志芳黄维秋教授指导教师学科、专业名称石油与天然气工程研究方向油气回收与环保技术2015年4月DevelopmentofanoveladsorbentfororganicwastevaporrecoveryADissertationSubmittedtoChangzhouUniversityByGaoZhi-fang(Oil&GasStorageandTransportationEngineering)DissertationSupervisor:Prof.HuangWei

2、-qiuApril，2015常州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指导下独立进行的研究工作及取得的研究成果。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，均已在论文中以明确方式标明。本人已完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权的说明本学位论文作者完全了解常州大学有关保留、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常州大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复

3、印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。学位论文作者签名：签字日期：年月日导师签名：签字日期：年月日中文摘要随着工业化进程的快速发展，石油化工业释放的有机废气给我们的生存环境造成了极其严重的危害。由于吸附法回收技术成熟、操作简单而得到广泛应用，其中吸附剂的性能决定着吸附效果的优劣，开发出一种适用于有机废气的新型高效吸附剂有着良好前景。本文以价

4、格低廉的农作废弃物（果壳、秸秆）为原材料，经过炭化并利用不同活化剂（KOH、NaOH、ZnCl2、H3PO4）对其进行活化制备活性炭。通过比较，筛选出KOH为活化剂，并进行正交试验，同时分析了碱炭比、炭化温度、活化温度以及活化时间对制炭工艺的影响。对制备的秸秆活性炭进行表征，通过静态吸附-解吸循环实验以及动态吸附-解吸实验确定制炭的最佳工艺参数。探讨了活性炭的比表面积、微孔容积及平均孔径对吸附效果的影响，开发出一种适用于吸附有机废气的吸附剂。现已取得如下成果：（1）针对橄榄核为原材料制备活性炭，分别在400℃~800℃的活化温度条件下用上述四种

5、活化剂对样品进行活化。通过计算不同活化剂制炭的得炭率和比较吸附效果筛选出较优异的活化剂KOH。（2）由于橄榄核炭化前预处理较复杂，选择废气秸秆为原材料，炭化后用KOH活化进行正交实验。毛豆秸秆吸附率极差从大到小顺序为：活化时间、活化温度、炭化温度、碱炭比，而茄子秸秆吸附率极差从大到小顺序为：活化温度、活化时间、碱炭比、炭化温度。（3）毛豆秸秆最佳制备条件为A1B3C3D3：碱炭比为1，活化时间为90min，活化温度为750℃，炭化温度为450℃。茄子秸秆最佳制备条件为A3B2C1D3：碱炭比为5，活化时间为60min，活化温度为650℃，炭化温

6、度为450℃。在最佳制备条件时，毛豆秸秆的正己烷吸附率达到了80.7％，茄子秸秆的正己烷吸附率为55.6％，均达到了较高的标准。（4）活性炭的吸附性能与解吸性能都受微孔容积、平均孔径以及微孔分布的影响。对秸秆活性炭进行了静态吸附-解吸实验后，得出活性炭MD3为适用于吸附有机废气的吸附剂。（5）动态吸附试验中，穿透时间和吸附热从大到小依次为：橄榄核活性炭、毛豆秸秆活性炭、茄子秸秆活性炭，主要影响因素为吸附率。关键词：吸附；废弃农作物；活性炭；有机废气ABSTRACTWiththerapidindustrialization,theorganicw

7、astevapors,whicharegreatlyemittedtotheatmosphereinpetrochemicalindustries,willcauseseriousenvironmentalpollution.Adsorptionrecoverytechnologyissosimpleandconvenientthatitiswidelyappliedintheairpollutioncontrol.Theadsorptioneffectiscloselyrelatedtothecharacteristicsoftheadsor

8、bent,andanoveladsorbentofactivatedcarbonwasdevelopedforthecontroloftheorgan