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挥发性有机污染物在活性碳纤维上的吸附行为研究与过程设计

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致谢

摘要

1.1 引言

1.2 VOCs治理研究现状

1.2.1 催化氧化法

1.2.2 光催化氧化法

1.2.3 生物法

1.2.4 冷凝法

1.2.5 吸收法

1.2.6 吸附法

1.3 吸附法处理有机废气

1.3.1 固定吸附床

1.3.2 移动吸附床

1.3.3 旋转吸附床

1.3.4 流化吸附床

1.4 本论文的研究意义内容

第二章 典型有机物在活性碳纤维上的吸附性能研究

2.1 引言

2.2 实验部分

2.2.1 原料与仪器

2.2.3 穿透曲线绘制

2.2.4 穿透曲线的数学模型

2.3 结果与讨论

2.3.1 实验条件

2.3.2 实验吸附穿透曲线

2.3.3 碳纤维饱和吸附量

2.4 实验数据分析

2.4.1 吸附穿透曲线分析

2.4.2 饱和吸附量数据分析

2.5 模型分析

2.5.1 穿透容量模型分析

2.5.2 传质区模型结果

2.6 本章小结

第三章 典型有机物在活性碳纤维上脱附性能研究

3.1 引言

3.2 实验部分

3.2.1 热重分析实验装置及原理

3.2.2 实验方法

3.3 实验数据结果

3.3.1 碳纤维对甲苯的热重分析图

3.3.2 碳纤维对二甲苯的热重分析图

3.3.3 碳纤维对环己烷的热重分析图

3.4 曲线分析

3.4.1 曲线总体分析

3.4.2 活性碳纤维具体分析

3.5 本章小结

第四章 有机废气变温吸附工艺设计

4.1 工况分析

4.1.1 工况数据表

4.1.2 工况分析

4.2 工艺原理与工艺流程设计

4.2.1 工艺原理

4.2.2 工艺流程设计

4.3 工艺计算

4.3.1 蒸汽用量计算

4.3.2 干燥空气用量计算

4.4 设备一览表

4.5 工业装置的处理结果

4.5.1 处理后的浓度分析

4.5.2 效益分析

4.6 本章小结

第五章 结论与展望

参考文献

作者简历

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摘要

挥发性有机化合物(VOCs)作为一类气态污染物,已严重威胁人类身心健康及生态环境质量,而大量有机废气排入大气,致使大气质量严重下降,其中高浓度VOCs废气的排放,危害尤为严重,已给国民经济造成巨大损失。本文以处理某科技股份有限公司装车过程中产生的有机废气为研究背景,对其有机废气进行了第三方分析,结果表明,该有机废气主要成分为苯、甲苯、二甲苯和环己烷,其排放的综合浓度高达546 g m-3,严重超出国家排放标准和当地环保排放标准,对周围环境已造成一定程度的污染,因此对其进行及时治理迫在眉睫。活性碳纤维具有高孔隙率,可以有效吸附有机废气中污染性有机化合物,可循环再生,以碳纤维为吸附剂处理污染性气体具有能耗低、成本低、工艺简单、操作方便等优点。本文以活性碳纤维为吸附剂,研究分析了甲苯、二甲苯、环己烷气体在不同活性碳纤维上的热脱附行为,综合分析了原料消耗、能耗、投资及处理成本等因素。结果表明,选择活性碳纤维吸附回收工艺作为本项目有机废气的处理方法,具有处理效率高、回收效果好等优势,具有一定的经济社会效益。本文同时完成了整个项目的工艺设计、施工及尾气检测,采用该方法可以有效治理该装车VOCs废气的污染问题,同时能够满足企业对环保的需求,具有良好的工业VOCs处理应用前景。

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