硅胶变压吸附脱除与回收邻二甲苯

《硅胶变压吸附脱除与回收邻二甲苯》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硅胶变压吸附脱除与回收邻二甲苯RemovalandRecoveryofO-xylenebySilicaGelUsingPressureSwingAdsorption学科专业：化学工程研究生：安萍指导教师：隋红教授天津大学化工学院二零一七年五月万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位

2、论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日万方数据摘要挥发性有机物（VOCs）是大气污染物的重要组成部分，其大量排放严重影响居民生活和健康，对VOCs的治理已成为一项紧急且重要的环保任务。采用真空变压吸附对VOCs进行回收是最有潜力的一种处理技术，该技术具有去除率高、无二次污染、V

3、OCs可资源化等优点，且可以和其它处理技术联合使用。本研究经过筛选，使用硅胶作为吸附剂，同时选择邻二甲苯作为典型VOCs，采用真空变压吸附工艺对其吸附、脱附进行系统研究。结果表明，邻二甲苯在硅胶上的吸附等温线符合Langmuir–Freundlich模型。进一步的热力学表征与界面表征表明硅胶为表面不均匀结构。动态吸附与脱附实验表明，增加吸附床的高径比、进料流量和邻二甲苯的初始浓度明显强化邻二甲苯在硅胶上的吸附，而减少吸附床的高径比和脱附压力或增加气提量促进邻二甲苯从硅胶上的脱附。经过实验设计与优化发现，本研究中的最佳工艺条件为：吸附床的高径比为5:1、脱附压力为5kPa(绝对压力)、气提量

4、为0.45L/min。采用数学模型构建与拟合的方法对吸附-脱附动力学进行拟合和分析，结果表明邻二甲苯在硅胶上的吸附是膜扩散控制。该结果说明可通过增加进料流量和邻二甲苯的初始浓度来强化吸附过程。将吸附与脱附集成，并进行长周期运行以验证上述结果。长周期运行结果表明邻二甲苯的去除率为100%，直接液化回收率为87%。由于真空变压吸附回收VOCs液体作为副产品，相对于热处理和吸收，其表现出明显的经济优势。这些结果表明真空变压吸附采用常温空气冷凝回收高沸点VOCs将是极具前景的技术。关键词：VOCs，真空变压吸附，邻二甲苯，硅胶，去除，回收I万方数据II万方数据ABSTRACTVolatileorg

5、aniccompounds(VOCs)areanimportantcomponentofairpollutants.Theirhugeemissionsseriouslyaffectthelivesandhealthofhuman.ThetreatmentofVOCshasbecomeanurgentandimportantenvironmentaltask.TheuseofvacuumswingadsorptionontherecoveryofVOCsisoneofthemostpromisingtreatmenttechnologies.Becauseitpossessestheadv

6、antagesofhighremovalefficiency,nosecondarypollution,VOCsresourceutilization,andsoon.Furthermore,itcouldworktogetherwithothertreatmenttechnologies.Inthisstudy,silicagelwasusedastheadsorbent.O-xylenewasselectedasthetypicalVOCs.Thesystematicresearchofadsorptionanddesorptionwascarriedoutbyvacuumswinga

7、dsorption.Theresultsshowedthattheadsorptionisothermsofo-xyleneonsilicagelconformedtotheLangmuir-Freundlichmodel.Furtherthermodynamiccharacterizationandinterfacialcharacterizationshowedthatthesurfacestructureofsil