活性炭吸附-微波紫外再生处理乙硫醇臭气的工艺研究.pdf

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1、硕士学位论文（工程硕士）活性炭吸附-微波紫外再生处理乙硫醇臭气的工艺研究STUDYONTREATMENTOFETHANETHIOLODORBYACTIVATEDCARBONADSORPTION-MICROWAVEULTRAVIOLETREGENERATION郑云丽哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：X512学校代码：10213国际图书分类号：502密级：公开工程硕士学位论文活性炭吸附-微波紫外再生处理乙硫醇臭气的工艺研究硕士研究生：郑云丽导师：郑彤教授申请学位：工程硕士学科：环境工程所在单位：环境学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学Classified

2、Index:X703U.D.C:502DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringSTUDYONTREATMENTOFETHANETHIOLODORBYACTIVATEDCARBONADSORPTION-MICROWAVEULTRAVIOLETREGENERATIONCandidate：ZhengYunliSupervisor：Prof.ZhengTongAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：EnvironmentalEngineeringAffiliation：Sc

3、hoolofEnvironmentDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要臭气污染对环境和人体健康存在巨大威胁，其中乙硫醇臭气具有嗅阈值低、挥发性强等特点，过量摄入会导致恶心呕吐、嗅觉丧失等症状，严重时引起窒息死亡。吸附法是处理臭气污染的常规方法，具有快速、简单、有效的特点。然而，饱和吸附剂由于附着大量污染物，不当处置形成二次污染。微波紫外再生工艺具有再生时间短、矿化度高等优点，是一种高效再生工艺。本研究以乙硫醇作为含硫有机臭气

4、的代表，对活性炭吸附-微波紫外再生工艺进行研究。考察不同条件下活性炭的吸附效能，探讨不同温度下活性炭的吸附动力学；采用微波紫外再生法对吸附饱和的活性炭进行再生，综合考虑活性炭的再生率和损耗率对再生效果进行评价，根据乙硫醇的矿化情况分析其降解机理；在实验基础上，对碳酸钙板厂废气处理工艺进行初步设计，并进行经济性与可行性分析。得出以下结论：与煤质活性炭、果壳活性炭相比，椰壳活性炭（10-20目）以微孔为主，表面存在羟基、羰基以及羧基等含氧官能团，对乙硫醇的吸附效果最好。Yoon-Nelson模型对活性炭吸附乙硫醇穿透过程的拟合，相关系数大于0.99。考察四种影响因素对活性炭吸附效能的

5、影响，得到最优吸附条件为：乙硫醇初始浓度17mg/L，流量1000ml/min，湿度80%，温度15℃，此时吸附量为318.58mg/g。活性炭的吸附动力学符合Bangham孔道扩散模型，吸附等温线符合Freundlich吸附等温模型。考察不同再生条件下微波紫外再生工艺对活性炭再生效果的影响，得到最优再生条件为：再生时间150s，空气流量200ml/min，微波功率700W。此时，再生率为101.4%，损耗率为4.12%。与单独微波再生工艺相比，微波紫外再生工艺对活性炭的再生效果更好。乙硫醇矿化度随再生时间延长而增加，达到10min后，矿化速度明显减缓。因此，微波紫外再生工艺具有

6、将乙硫醇矿化为SO2、CO2、H2O等简单物质的潜力。结合实际碳酸钙板厂有机臭气排放情况，提出吸附-微波紫外再生工艺方案，主要包括：冷却系统、吸附系统和微波紫外再生系统。计算得到工艺主要参数为：活性炭吸附塔直径1.1m、高1m，活性炭用量400kg，床层压降803Pa；微波再生功率60kw，再生时间60min，再生空气流量1000m3/h。综合考虑能耗、活性炭损耗率和再生率三个因素，微波紫外再生工艺具有较好的经济性。关键词：臭气；乙硫醇；吸附；再生；微波紫外I哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractOdorpollutionisharmfultotheenvironment

7、andhumanhealth.Amongthem,theorganicodorofmercaptanshasthecharacteristicsoflowodorthresholdandstrongvolatility.Excessiveintakecancausesymptomssuchasnausea,vomitingandlossofolfactory,andcancausesuffocationanddeathwhensevere.Adsorptionmethodisac