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《zno光催化氧化烟气中no的装置设计及其催化性能研究》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、中北大学学位论文ZnO光催化氧化烟气中NO的装置设计及其催化性能研究摘要近年来,随着人类对空气污染的日渐重视,国家排放标准日趋严格,电厂烟气NOx的脱除技术变得越来越重要。光催化氧化技术因其自身对环境友好,氧化能力强,且成本相对较低等优点而备受关注,其中TiO2、ZnO等一些催化剂脱颖而出。本文从ZnO催化剂的制备及表征、光催化反应器设计及组装、实验进行及相关验证分析等方面研究了ZnO纳米材料的气相光催化性能以及后续的NOx脱除效果。通过实验条件及试剂优化配比,用水热法制得了纳米级ZnO粉末。SEM
2、、XRD等表征结果表明制得的ZnO呈棒状晶形,分散性比购得的片状ZnO更好。紫外光下,制得ZnO用于降解罗丹明B,1h内降解率达到96.13%,说明其液相光催化性能良好。光催化反应器设计为石英管上下两侧光照的形式,催化剂在反应器中的放置方式则为负载于玻璃纤维布上,以增大其吸附面积,负载采取浸渍后干燥的方法。论文研究了自制ZnO用于光催化氧化NO的效果,结果表明反应过程是一个由瞬态向稳态渐变的过程,实验进行40min后达到稳态;NO初始浓度越高,其转化率越低,92ppm时NO的转化率最高达到27%,但
3、660ppm时仅为9.7%;随O2上升,NO转化率升高,10%以后O2影响不再明显;实验温度(60~95℃)和湿度(水热器温度60~80℃)对NO转化率影响不大;停留时间在15s以上时NO转化率基本不再提高;NO浓度272ppm下,NO的转化率和液相吸收NOx脱除率分别为14.9%和26.9%。本文实验室条件下自制的纳米ZnO对NO光催化氧化性能较文献(近11%的NO转化率)提高了4%,能达到更高的NOx脱效。关键词:烟气NOx;纳米ZnO;光催化氧化;水热法;NO转化率;NOx脱除率中北大学学位论
4、文DevicedesignforphotocatalysticoxidationofNOfromfluegaswithZnOandresearchoncatalyticperformanceofZnOAbstractInrecentyears,withmoreimportanceattachedtotheairpollutionandmorestringentnationalemissionstandardssetforairpollutants,removaltechnologyofNOxfrom
5、fluegasisbecomingincreasinglyimportantforthepowerplant.Photocatalyticoxidationtechnologyisattractingmoreandmoreattentionbecauseofitsexcellentvirtues,suchasbeingfriendlytoenvironment,strongoxidationability,andrelativelylowcost.CatalystslikeTiO2,ZnOandso
6、onhaveanoutstandingperformance.Gas-phasephotocatalyticperformanceofZnOnanomaterialsandsubsequentremovaleffectofNOxwasstudied,intermsofpreparingandcharacterizingofZnO,designingandassemblingofphotocatalyticreactor,experimentsandtests,andanalyticalaspects
7、.Throughoptimizingtheexperimentalconditionsandreagents’dose,ZnOpowder,onthelevelofnanometer,waspreparedbyhydrothermalmethod.CharacterizedbySEM,XRD,thehomemadeZnO,ofwhichcrystalshapewasfoundbeingnanorod,hadabetterdispersionpropertythanpurchasedone.Under
8、theUVlight,photocatalyticexperimentaltestondegradationofRhodamineBwithsuspensionmadeofthehomemadeZnOwascarriedout.Degradationratereached96.13%in1h,indicatingitsliquid-phasephotocatalyticperformanceisgood.Quartztubephotocatalyticreactorw