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多组分VOCs在活性炭上的二元竞争吸附实验研究

作　者: 冯芳宁
导　师: 黄学敏
学　校: 西安建筑科技大学
专　业: 环境工程
关键词: VOCs 甲苯苯乙酸乙酯丙酮活性炭竞争吸附
分类号: X13
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着社会生产的发展和人民生活的需要,大量VOCs在生产和生活的过程中被排入环境中,并且其种类和数量日益扩大和复杂,同时排入环境中的VOCs可能与大气中的其他物质进行物化反应或光化反应而生成更多更复杂的对环境和人体健康、生态有害的物质。因此,对含有VOCs的有机废气进行合理净化和处置也引起越来越多的人的关注。现有的处理净化VOCs的方法工艺有很多,活性炭吸附法作为回收净化法的一种,以其处理效率高、工艺成熟并且吸附剂廉价易得而被广泛采纳。本实验选取四种典型的有机物苯、甲苯、乙酸乙酯和丙酮,将其两两混合配制成实验用废气,通入椰壳活性炭床层进行吸附实验,研究这四类典型的VOCs在椰壳活性炭上二元竞争吸附的吸附平衡关系。利用动态吸附法对实验结果进行测定,并结合前人对单组分VOCs在活性炭上吸附结果的研究,利用Langmuir方程拟合出平衡常数P_e和k。再利用扩展的Langmuir方程对组合气体中各组分的吸附量进行预测,并与实验结果进行比较,发现对于不同的气体组合及不同的吸附质浓度,预测吸附量值与实验结果有所偏差。实验通过对二元混合气体在活性炭上的吸附行为进行测定、分析,认为对于所选的四种VOCs,活性炭对其的吸附能力与吸附质的分子量和沸点有关,分子量越大,吸附量越大;沸点越高,吸附量越大。同时,强吸附质对弱吸附质有置换作用,这种置换行为导致弱吸附质的吸附穿透曲线出现一个峰值,并且,沸点相差越大,置换作用越强。。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
1 绪论  8-12
  1.1 挥发性有机化合物概述  8-11
    1.1.1 挥发性有机化合物（VOCs）的定义  8
    1.1.2 挥发性有机化合物（VOCs）的来源  8-9
    1.1.3 挥发性有机化合物的污染  9-11
  1.2 本课题研究的内容和意义  11-12
2 VOCs 净化的国内外研究现状  12-21
  2.1 回收法  12-16
    2.1.1 吸附法  12-14
    2.1.2 冷凝法  14-15
    2.1.3 溶剂吸收法  15-16
    2.1.4 膜分离法  16
  2.2 销毁法  16-21
    2.2.1 燃烧法  16-17
    2.2.2 光催化降解法  17-18
    2.2.3 生物法  18-20
    2.2.4 等离子体技术  20-21
3 活性炭吸附法处理VOCs 技术  21-25
  3.1 活性炭的基本知识  21-23
    3.1.1 活性炭的制备  21
    3.1.2 活性炭的性质及吸附特性  21-23
    3.1.3 活性炭的应用  23
  3.2 活性炭吸附法处理VOCs 工艺  23-25
4 实验部分  25-46
  4.1 实验目的  25
  4.2 实验方案确定  25-28
  4.3 实验研究的内容  28-30
  4.4 标准曲线的绘制  30-32
  4.5 单组分VOCs 废气的吸附实验  32-34
  4.6 VOCs 二元竞争吸附实验研究  34-42
    4.6.1 二元竞争吸附的穿透曲线  34-41
    4.6.2 实验结果分析与讨论  41-42
  4.7 E-L 方程预测结果与实验结果的比较  42-46
5 结论与展望  46-47
  5.1 结论  46
  5.2 展望  46-47
致谢  47-48
参考文献  48-52

多组分VOCs在活性炭上的二元竞争吸附实验研究

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