催化還原法處理二氯甲烷廢氣研究

【摘要】：本文通過實(shí)驗(yàn)室配置模擬二氯甲烷氣體,制備了雙金屬Ag/Fe、Cu/Fe、Ni/Fe顆粒與水組成吸收反應(yīng)體系處理二氯甲烷氣體,探索了pH、雙金屬比率、停留時(shí)間、鐵粉投加量等因素對金屬鐵與二氯甲烷之間的還原脫氯反應(yīng)以及體系凈化二氯甲烷廢氣的影響。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,在Ag/Fe、Cu/Fe、Ni/Fe和水組成的體系中,低pH均有利于二氯甲烷與鐵的脫氯還原反應(yīng),在pH=5、7、9的Ag/Fe體系總脫氯率分別為6.79%、3.00%、1.27%,較低pH也有利于體系凈化二氯甲烷,這可能有以下幾個原因：H+參與了鐵與二氯甲烷的反應(yīng),較低pH的系統(tǒng)中H+濃度高,有利反應(yīng)的正向進(jìn)行；較低的pH下Fe2+較難與OH-生成Fe(OH)2沉淀,金屬鐵的氧化相對較少,鐵表面的有效反應(yīng)位較多,有利反應(yīng)的進(jìn)行；另外,酸性條件下鐵與H+反應(yīng)生成的H2也可能參與了二氯甲烷的脫氯反應(yīng)。第二種金屬的加入明顯提高了金屬鐵與二氯甲烷的反應(yīng)速率,提高了體系對二氯甲烷的吸收容量和吸收效率。反應(yīng)速率隨著金屬比例的提高而提高,實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn),在Ag/Fe、Cu/Fe、Ni/Fe三種雙金屬中,以Ni/Fe對二氯甲烷的還原脫氯效果最好,Ag/Fe-H2O體系次之,Cu/Fe-H2O體系最差。增大二氯甲烷在體系的停留時(shí)間能增大體系對二氯甲烷氣體的吸收量,提高廢氣凈化率,但是吸收液中的二氯甲烷濃度反而更低,液相二氯甲烷濃度的減小導(dǎo)致金屬鐵和二氯甲烷之間還原脫氯反應(yīng)速率減小,總脫氯率也隨之減小。實(shí)驗(yàn)還考察了Ag/Fe投加量對二氯甲烷降解的影響,發(fā)現(xiàn)被降解的二氯甲烷量隨著Ag/Fe投加量的增大而增大,Ag/Fe-H2O體系對二氯甲烷廢氣的凈化效率也隨著增大。鐵粉對凈化效果的增強(qiáng)作用除了鐵和二氯甲烷之間的反應(yīng)之外,可能還要考慮鐵粉表面對二氯甲烷的吸附作用。 【關(guān)鍵詞】：還原脫氯 二氯甲烷 雙金屬鐵
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：X701.7
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 1 緒論10-17
• 1.1 二氯甲烷簡介11-13
• 1.1.1 二氯甲烷理化性質(zhì)11-12
• 1.1.2 二氯甲烷來源和用途12
• 1.1.3 二氯甲烷環(huán)境健康危害12-13
• 1.2 有機(jī)氯化物廢氣治理技術(shù)現(xiàn)狀13-15
• 1.3 金屬鐵還原脫氯簡述15
• 1.4 本文的主要內(nèi)容15-17
• 2 文獻(xiàn)綜述17-30
• 2.1 金屬鐵還原脫氯原理17-20
• 2.2 雙金屬體系還原脫氯原理20-22
• 2.3 金屬鐵還原脫氯動力學(xué)研究22-24
• 2.4 金屬鐵還原脫氯影響因素24-30
• 2.4.1 催化劑種類24
• 2.4.2 兩種金屬的比率24-25
• 2.4.3 鐵的比表面積25
• 2.4.4 有機(jī)氯化物種類25-26
• 2.4.5 溶液pH26-27
• 2.4.6 反應(yīng)溫度27
• 2.4.7 污染物初始濃度27
• 2.4.8 溶解氧27-28
• 2.4.9 溶劑的影響28
• 2.4.10 表面活性劑28-30
• 3 實(shí)驗(yàn)裝置與方法30-35
• 3.1 主要實(shí)驗(yàn)試劑與儀器30-31
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑30
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器30-31
• 3.2 實(shí)驗(yàn)流程31-32
• 3.3 實(shí)驗(yàn)方法32-35
• 3.3.1 雙金屬制備方法32
• 3.3.2 二氯甲烷色譜分析方法32-34
• 3.3.3 氯離子測定方法——離子色譜法34-35
• 4 Ag/Fe-H_2O體系處理二氯甲烷研究35-45
• 4.1 初始pH對吸收效率和反應(yīng)的影響35-38
• 4.2 銀化率對吸收效率和反應(yīng)的影響38-40
• 4.3 停留時(shí)間對吸收效率和反應(yīng)的影響40-42
• 4.4 Ag/Fe投加量對吸收效率和反應(yīng)的影響42-43
• 4.5 本章小結(jié)43-45
• 5 Cu/Fe-H_2O體系處理二氯甲烷研究45-51
• 5.1 初始pH對吸收效率和反應(yīng)的影響45-47
• 5.2 銅化率對凈化效率和反應(yīng)的影響47-48
• 5.3 停留時(shí)間對吸收效率和反應(yīng)的影響48-50
• 5.4 本章小結(jié)50-51
• 6 Ni/Fe-H_2O體系處理二氯甲烷研究51-58
• 6.1 初始pH對吸收效率和反應(yīng)的影響51-52
• 6.2 鎳化率對吸收效率和反應(yīng)的影響52-54
• 6.3 停留時(shí)間對吸收效率和反應(yīng)的影響54-56
• 6.4 不同雙金屬體系的比較56-57
• 6.5 本章小結(jié)57-58
• 7 結(jié)論與展望58-61
• 7.1 結(jié)論58-59
• 7.2 展望59-61
• 參考文獻(xiàn)61-66
• 作者簡歷及在學(xué)期間所取得的科研成果66

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