發(fā)布時間：2017-07-18 23:19

  本文關(guān)鍵詞：印刷業(yè)VOCs廢氣處理中強(qiáng)電離技術(shù)的應(yīng)用研究

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【摘要】：隨著我國工業(yè)規(guī)模的急速擴(kuò)大,工業(yè)生產(chǎn)活動對環(huán)境的影響也日益加深,所引起的環(huán)境污染問題也日趨嚴(yán)重。全國特別是北京,上海,廣東等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的霧霾天數(shù)逐年上升,PM2.5作為霾害中的重要指標(biāo)逐步成為人民關(guān)注的焦點。而揮發(fā)性有機(jī)氣體(VOCs-Volatile Organic Compounds)作為霾害的首要前體物,其大基數(shù)且逐年上升的排放量是造成霧霾現(xiàn)象嚴(yán)重,大氣污染問題突出的重要禍?zhǔn)字�。目�?我國從國家層面及地方上對VOCs排放的相關(guān)政策法規(guī)的制定日趨嚴(yán)格;其中北京市,上海市,廣東省以及天津市四個地區(qū)均已制定了VOCs排放的地方性標(biāo)準(zhǔn),并于2016年開始對印刷業(yè)征收VOCs排放費,對未安裝VOCs末端處理裝置或處理裝置無法正常運行的企業(yè)提高收費標(biāo)準(zhǔn)。因此,研究一種可靠運行,降解效率高,運行費用低等功效的印刷業(yè)VOCs處理技術(shù)具有重要的意義及現(xiàn)時的緊迫性。本論文通過對印刷業(yè)自身工藝特點的判斷,將印刷業(yè)最為常用的溶劑乙酸乙酯,異丙醇作為揮發(fā)性有機(jī)氣體降解凈化實驗的目標(biāo)氣體,通過對乙酸乙酯,異丙醇這兩種有機(jī)氣體的凈化實驗來驗證介質(zhì)阻擋強(qiáng)電離放電法降解揮發(fā)性有機(jī)氣體的可行性。實驗用介質(zhì)阻擋強(qiáng)電離放電技術(shù)所生成的具有高能量,高強(qiáng)度,高濃度的電子,使長鍵的揮發(fā)性有機(jī)物的分子鍵發(fā)生斷裂;激活通過等離子體發(fā)生器反應(yīng)氣室的流通氣體中的氧分子,氮分子,水分子,能夠產(chǎn)生羥基自由基(·OH),HO2,O+等多種離子態(tài)的自由基,直接與揮發(fā)性有機(jī)氣體進(jìn)行反應(yīng),生成穩(wěn)定的小分子有機(jī)物,從而達(dá)到降解揮發(fā)性有機(jī)氣體的目標(biāo)。本實驗就電壓,電流,頻率等電參數(shù);目標(biāo)氣體工藝參數(shù)中的濃度,氣體流速,氣體溫度,氛圍氣體的濕度等各個單因素環(huán)節(jié)對強(qiáng)電離技術(shù)降解效率的影響進(jìn)行了討論。由上述的各單因素變化實驗得出規(guī)律,分析各個單一因素的主次關(guān)系,從而獲得對有機(jī)氣體凈化效率較高的最優(yōu)組合。經(jīng)過實驗證明,強(qiáng)電離放電技術(shù)在高頻高壓下對于1000mg/m3以下,氣體流速在0.6 m3/h以下的低濃度低風(fēng)量的VOCs有極好的降解效率,而通過對電參數(shù),氣體工藝參數(shù)等物理量的控制能夠有效控制降解效率的高低。同時強(qiáng)電離技術(shù)具有降解揮發(fā)性有機(jī)氣體效率高,耗能少,適用范圍較廣,占地面積少等技術(shù)優(yōu)勢。本文探討了現(xiàn)今各類揮發(fā)性有機(jī)氣體末端處理技術(shù)的優(yōu)劣,通過對印刷業(yè)排放揮發(fā)性有機(jī)氣體的相關(guān)法規(guī)政策的研讀,對國內(nèi)外有機(jī)氣體凈化市場技術(shù)份額的分析,對強(qiáng)電離技術(shù)的市場前景持有樂觀的態(tài)度。
【關(guān)鍵詞】：印刷業(yè) VOCs 揮發(fā)性有機(jī)氣體 強(qiáng)電離技術(shù) 等離子體 乙酸乙酯 異丙醇
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X796
【目錄】：

• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 第1章 緒論11-21
• 1.1 選題背景11
• 1.2 揮發(fā)性有機(jī)氣體的性質(zhì)11-12
• 1.3 揮發(fā)性有機(jī)氣體的來源12
• 1.4 包裝印刷業(yè)VOCs氣體排放概況12-16
• 1.4.1 政策導(dǎo)向與應(yīng)對措施13-14
• 1.4.2 揮發(fā)性有機(jī)物排污收費標(biāo)準(zhǔn)14-15
• 1.4.3 包裝印刷行業(yè)VOCs氣體產(chǎn)生源15-16
• 1.5 揮發(fā)性有機(jī)氣體的處理技術(shù)16
• 1.6 揮發(fā)性有機(jī)氣體末端處理回收技術(shù)16-17
• 1.6.1 活性炭吸附16-17
• 1.6.2 吸收液吸收17
• 1.6.3 冷凝技術(shù)17
• 1.6.4 膜分離技術(shù)17
• 1.7 揮發(fā)性有機(jī)氣體末端處理銷毀技術(shù)17-18
• 1.7.1 催化燃燒技術(shù)18
• 1.7.2 熱力焚燒技術(shù)18
• 1.7.3 生物技術(shù)18
• 1.7.4 光催化技術(shù)18
• 1.7.5 等離子體技術(shù)18
• 1.8 本課題的研究目的與內(nèi)容18-21
• 1.8.1 研究目的19
• 1.8.2 研究內(nèi)容19-21
• 第2章 介質(zhì)阻擋強(qiáng)電離放電處理VOCs技術(shù)的理論基礎(chǔ)及方案設(shè)計21-33
• 2.1 引言21
• 2.2 等離子體的分類21-22
• 2.3 低溫等離子體技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域22
• 2.4 介質(zhì)阻擋強(qiáng)電離放電的基本理論22-24
• 2.4.1 強(qiáng)電離的物理機(jī)制22-24
• 2.4.2 介質(zhì)阻擋放電電場場強(qiáng)與電子能量關(guān)系24
• 2.5 等離子體凈化揮發(fā)性有機(jī)氣體的原理24-30
• 2.5.1 高能電子在VOCs處理過程中的作用25-26
• 2.5.2 不同技術(shù)的等離子體中的電子能量分布狀況26-28
• 2.5.3 降解VOCs的化學(xué)鍵能理論28-30
• 2.6 羥基自由基在凈化揮發(fā)性有機(jī)氣體中的作用30-31
• 2.6.1 羥基自由基的形成30-31
• 2.6.2 羥基自由基的作用31
• 2.7 介質(zhì)阻擋強(qiáng)電離放電降解VOCs的方案設(shè)計31-32
• 2.7.1 設(shè)計要求31
• 2.7.2 實驗?zāi)繕?biāo)氣體的選擇31-32
• 2.8 本章小結(jié)32-33
• 第3章 強(qiáng)電離等離子體發(fā)生器的設(shè)置33-42
• 3.1 引言33
• 3.2 等離子體反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計33-38
• 3.2.1 電介質(zhì)35-37
• 3.2.2 放電間隙37-38
• 3.3 電參數(shù)的設(shè)置38-40
• 3.3.1 電壓的初步估算38-40
• 3.3.2 電頻率選擇范圍40
• 3.4 關(guān)鍵問題的解決40-41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 第4章 介質(zhì)阻擋強(qiáng)電離降解VOCs氣體實驗42-54
• 4.1 引言42
• 4.2 實驗流程42-43
• 4.3 實驗裝置43
• 4.3.1 等離子體發(fā)生裝置43
• 4.3.2 模擬氣體配氣裝置43
• 4.3.3 測量方法43
• 4.4 實驗步驟43-44
• 4.5 影響降解率的單因素實驗及分析44-50
• 4.5.1 電參數(shù)對凈化效率的影響44-48
• 4.5.1.1 電壓對降解效率的影響45-46
• 4.5.1.2 電頻率對于降解效率的影響46
• 4.5.1.3 不同的電參數(shù)的經(jīng)濟(jì)性比較46-48
• 4.5.2 氣體工藝參數(shù)對降解效率的影響48-50
• 4.5.2.1 氣體初始濃度對降解效率的影響49
• 4.5.2.2 氣體流速對降解效率的影響49-50
• 4.5.3 濕度對降解效率的影響50
• 4.6 影響降解率的多因素正交試驗設(shè)計與分析50-52
• 4.6.1 確定因子與水平51
• 4.6.2 正交實驗結(jié)果及分析51-52
• 4.7 本章小結(jié)52-54
• 第5章 強(qiáng)電離放電技術(shù)工業(yè)化前景討論54-60
• 5.1 工業(yè)化前景探討54
• 5.2 介質(zhì)阻擋強(qiáng)電離放電技術(shù)工業(yè)化中試實驗的建議54-57
• 5.2.1 中試安全建議55
• 5.2.1.1 防火防爆55
• 5.2.1.2 用電安全55
• 5.2.2 中試的氣路設(shè)置55-56
• 5.2.3 中試的氣路溫度設(shè)置56-57
• 5.3 介質(zhì)阻擋強(qiáng)電離放電技術(shù)協(xié)同技術(shù)研究57-58
• 5.4 本章小結(jié)58-60
• 第6章 結(jié)論與展望60-62
• 6.1 結(jié)論60
• 6.2 展望60-62
• 參考文獻(xiàn)62-67
• 致謝67-68
• 附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄68

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：560267