博士学位论文答辩ppt_20140605

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1、博士学位论文答辩改性活性炭纤维脱除燃煤烟气中多种污染物的机理及试验研究华中科技大学：指导教师：论文主要研究内容绪论：课题研究背景、研究现状及研究内容ⅠACF改性实验研究ⅡⅢACF吸附脱除挥发性有机污染物（VOC）的实验研究ⅤACF吸附脱除SO2的实验研究ACF吸附脱除Hg0的实验研究ⅥⅦSOX/NOX/VOC/Hg0联合脱除的中小规模试验ACF吸附脱除NO的实验研究Ⅳ绪论：课题研究背景、研究现状及研究内容Ⅰ我国大气污染特征：未来数十年内，仍以煤烟型为主2001~2010中国能源消费结构（数据来源：国家统计局）2020、2030年我国电源装机结构预

2、测绪论：课题研究背景、研究现状及研究内容Ⅰ燃煤烟气污染物的排放与危害2000~2012年，SO2排放总量总体逐年减少2006~2010年，NOX排放总量逐年增加VOC排放源清单目前尚不完备，燃煤烟气中的VOC排放可能被低估。燃煤汞排放逐年增加，未来将超过有色金属冶炼汞排放绪论：课题研究背景、研究现状及研究内容Ⅰ燃煤烟气多种污染物联合脱除技术电子束-脉冲电晕法臭氧氧化-化学吸收法金属催化法活性炭吸附法：其最大优势在于同时对所有的污染物质都具有吸附脱除的能力，并且与其它方法截然不同的是，污染物组分浓度越低，效果越好。活性炭纤维（ACF）吸附法：ACF

3、为第三代活性炭材料，是一种高效新型吸附剂，具有吸脱附速率快、活性更强、理化特性更好、吸附容量更高等优势。绪论：课题研究背景、研究现状及研究内容Ⅰ本文研究内容燃煤的排放现状分析ACF活化改性实验与理化特性分析SO2、NO、VOC、Hg0的吸附脱除实验及机理分析实际燃煤烟气条件下的多污染物联合脱除试验绪论：课题研究背景、研究现状及研究内容Ⅰ本文研究意义探索ACF联合脱除燃煤烟气中多种污染物的新技术进一步揭示ACF吸附SOX/NOX/Hg/VOC的机理，深入认识各组分间的相互影响及协同作用探索效果更佳的ACF深度活化改性新方法检验资源化燃煤烟气中酸性废

4、气的可能ACF改性实验研究Ⅱ改性的目的调整ACF的表面物理特性和化学特性比表面积孔容孔径表面含氧官能团的种类及分布表面含氮官能团的种类及分布ACF改性实验研究Ⅱ改性手段化学试剂改性：KMnO4、H2O2、NH4OH、H2SO4、KOH、NaClO、单质硫UV/Fenton试剂复合改性：OH*自由基团煅烧/化学试剂复合改性：热解含氧官能团ACF改性实验研究Ⅱ改性实验所获规律KMnO4H2O2NaClOKOHNH4OHSFenton煅烧孔容减小减小减小减小减小减小减小减小孔径增加增加增加减小减小增加减小减小比表面积严重恶化恶化减小减小减小减小减小、不

5、明显减小氧官能团增加增加增加减小增加减小氮官能团增加几乎所有的改性方法都造成比表面积降低，孔容减小KMnO4、H2O2、NaClO等氧化性试剂：无造孔作用，表面物理特性恶化，孔径增加，含氧官能团增加KOH、NH4OH等碱性试剂：有造孔作用，孔容比表面积均减小，孔径却也减小Fenton试剂：有造孔作用，孔径轻微减小，氧官能团增加煅烧：有造孔作用，含氧官能团因热解减少，比表面积，孔容恶化，但孔径减小活性炭吸附脱除SO2的机理ACFSO2(ad)H2OO2SO3(ad)H2O2H2SO4H2OH2SO4SO2H2SO3H2SO4O2-主要包括：水合、吸

6、附、氧化三个过程ⅢACF吸附脱除SO2的实验研究实验选用的样品ⅢACF吸附脱除SO2的实验研究ACF-AR：未改性（1200型）ACF-H2O2：双氧水修饰，产生大量含氧官能团ACF300、ACF450、ACF600：硫浸渍（300、450、600℃），消除含氧官能团ACF-AR-1600：未改性（1600型）ACF-NH4OH-1600：氨水浸渍，引入含氮官能团ACF-H2SO4-NH4OH-1600：硫酸/氨水复合改性，引入含氮官能团选用原因：含氧官能团存在差异，便于考察其作用效果和机理；氨水修饰的样品引入了含氮官能团，便于考察含氮官能团的效

7、果。实验结果和机理分析ⅢACF吸附脱除SO2的实验研究研究内容所用样品实验结果描述机理或原因不同型号ACF-AR物理特性的差异与吸附效果的差异不一致除物理特性外，化学特性也影响了样品对SO2的吸附。ACF-AR-1600ACF600改性方法ACF-AR不含氧气时，表面含氧官能团并没有表现出积极的促进作用，样品吸附性能表现如下：ACF-AR>ACF-H2O2>ACF600>ACF450>ACF300氧官能团酸性强弱次序如下：羧基>内酯基>羧酸酐>酚基>羰基>醚基>醌基H2O2改性虽导致COO官能团大幅增加，但COO官能团对酸性SO2气体没有亲和性，

8、同时硫浸渍导致物理特性与化学特性恶化严重ACF-H2O2ACF300ACF450ACF600ACF-H2SO4-NH4OH-1600样品