活性半焦净化挥发性有机废气的研究

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1、摘要摘要挥发性有机物(VOCs)是常见的污染物，它与颗粒物一样，是又一大类大气污染物，对环境、动植物的生长及人类健康造成了极大的危害。目前我国广泛应用的VOCs治理技术主要是活性炭吸附法，由于活性炭在使用中受到吸附容量、再生、成本、操作等诸多因素的制约，使企业迫切需要新型的挥发性有机废气处理的新产品、新工艺及方法。而在我国山西、陕西、内蒙、贵州等这些贫油富煤的省份蕴藏着大量的弱粘结性煤，其居民煤气工程副产大量半焦，因此，从环境与洁净煤技术利用角度考虑，半焦的开发和有效利用问题亟待解决。本论文在综述国内外文献的基础上，提出以我国工业半焦为原料制备有机废气吸附剂，着眼于改进活性半焦的制备工艺

2、，提高其对有机废气的吸附性能。实验所选原料半焦分别来自于山西大同和山西河曲，采用酸碱活化，以及在不同温度下对半焦进行水热化学活化，共制备出20余种活性半焦。利用固定床反应器进行活性评价，研究了水热化学活化温度、时间等条件下制备的吸附剂对模拟甲苯废气吸附性能的影响：同时考察了气体流量、水蒸气含量及氧含量对活性半焦吸附有机废气性能的影响。借助物性参数测定与结构表征，研究了影响活性半焦吸附有机废气的内在因素；考察了活性半焦制备过程中不同活化工艺参数对所得活性半焦吸附有机废气性能的影响结果。实验结果表明：原料半焦是吸附剂吸附性能的决定因素，比表面积较大、挥发份含量较低的半焦适宜制备有机废气吸附剂

3、。制备活性半焦吸附剂的的最佳实验条件是用45％HN03在800C的恒温中活化4h，再用O．1mol／LKOH在800C的恒温中活化4h，最后在2800C(65atm)下在高压釜中将半焦活化2小时。在该条件下制备出的大同活性半焦吸附剂对甲苯吸附量增加了96％，对正己烷吸附量增加了173％；河曲活性半焦吸附剂对甲苯吸附量可增加了64％，对J下己烷吸附量增加了60％。高压釜进行加压水热化学活化提高了半焦的比表面积，HN03和KOH脱除半焦一部分灰分，提高了其表面酸碱量。空速增大会缩短活性半焦吸附床的穿透时间；水蒸气对于活性半焦吸附甲苯性能影响比较明显的抑制作用，随着02含量的增加，活性半焦吸附

4、甲苯量有小幅减小。广东工业大学硕士学位论文关键词：活性半焦，挥发性有机废气，甲苯，吸附，水热化学ⅡAbstractVolatileOrganicCompounds(VOCs)isanotherkindofcontaminationlikeparticle．Theyaregreatharmtoenvironment，growthofanimals，vegetationandhumanhealth．Atpresent，activatedcarbonadsorptioniswidelyappliedinVOCstreatmentinChina．Butnowtheyarecryingforsom

5、enewproducts，somenew-styletreatmentsandtechnology,becauseagoodmanymattersrestrictactivatedcarbon,suchasadsorptioncapacity,regeneration,cost，manipulation,etc．Andmanyprovincesholdgreatamountoffeeblenessfeltcoalinstoreinourcountry,thoughtheyhavenottoomuchoil．Peopleproducedcoalgas，atthesametimeproduc

6、edagreatdealofsemi—coke．Therefore，thinkingOVerenvironmentandcleancoaltechnology,wemustseeksomenewmethodsandproductiontomakeuseofsemi-coke．Onthebasisofnationalandinternationalliteraturesummarization,thisthesisfocusonthepreparationmethodsofactivatedsemi·cokeinordertoincreaseadsorptioncapacityforVOC

7、s．Inthisexperiment，twokindsofrawsemi-cokewereselected，thatisDatongsemi-cokeandHequsemi·cokefromShanxiprovince．Afterpre-activationtheyaremodifiedthroughHNOsmodification,KOHmodificationandhigh-pressurehydrothermalchemica