论文部分内容阅读
挥发性有机化合物是大气污染物中的重要组成部分,其处理方法包括吸附技术和催化燃烧技术等。ZSM-5分子筛是一种常用的固体吸附剂和催化剂载体,粉末状的ZSM-5分子筛无法应用于固定床反应器,需要将ZSM-5分子筛粉末进行成型后使用。整体蜂窝成型的分子筛具有压降低、阻力小等优点,因此,本论文主要研究不同硅铝比ZSM-5分子筛整体蜂窝成型工艺及其净化含VOCs废气的性能。本论文研究了不同硅铝比的ZSM-5分子筛的整体蜂窝成型工艺,分别考察了粘合剂、助挤剂、水粉比、可塑性、干燥条件以及其他助剂对不同硅铝比ZSM-5分子筛成型后的机械强度和性能的影响。实验结果表明,ZSM-5-300分子筛整体蜂窝式成型的最佳工艺条件如下:ZSM-5-300分子筛泥料的可塑性指数Pi的值应为0.35,应选用硅溶胶作为粘合剂,并且硅溶胶相对含量应为15%,田菁粉含量应为4%,羟丙基甲基纤维素的相对含量应为3%,水粉比应为0.51;Cu-ZSM-5-30分子筛整体蜂窝式成型的最佳工艺条件如下:Cu-ZSM-5-30分子筛泥料的可塑性指数Pi的值应为0.36,应选用铝溶胶作为粘合剂,并且铝溶胶相对含量应为15%,田菁粉的相对含量应为5%,羟丙基甲基纤维素的相对含量应为4%,水粉比应为0.8。研究了硅铝比分别为30、120、170、300的ZSM-5分子筛的整体蜂窝成型所需水粉比与分子筛硅铝比之间的关系本论文研究了所制备的ZSM-5-300整体蜂窝状分子筛吸附含甲苯废气以及脱附甲苯的实验,考察了吸附温度、入口甲苯分压、分子筛百分含量、脱附温度对ZSM-5-300整体蜂窝状分子筛吸附脱附甲苯性能的影响。实验结果表明,ZSM-5-300整体蜂窝状分子筛吸附含甲苯废气,当吸附温度为20℃、体积空速为2000 h-1、入口甲苯分压为30Pa时,ZSM-5-300整体蜂窝状分子筛吸附甲苯的穿透吸附量为12.4 mg/g,饱和吸附量为16.9 mg/g。ZSM-5-300整体蜂窝状分子筛脱附甲苯时,脱附温度为200℃时,脱附率达到90%所需时间为3 h。研究了所制备的Cu-ZSM-5-30整体蜂窝状分子筛对催化苯、甲苯、二甲苯氧化的性能。Cu-ZSM-5-30整体蜂窝状分子筛催化燃烧含苯废气,当催化燃烧温度为440℃、体积空速为12000 h-1、入口苯的浓度为2000 mg/m3、分子筛百分含量为85%时,苯的转化率可达92%;Cu-ZSM-5-30整体蜂窝状分子筛催化燃烧含甲苯废气,当催化反应温度为320℃,体积空速为12000 h-1,入口浓度为3000 mg/m3,分子筛百分含量为85%时,甲苯的转化率可达93%。Cu-ZSM-5-30整体蜂窝状分子筛催化燃烧含二甲苯废气,当催化反应温度为340℃,体积空速为8000 h-1,入口浓度为2000 mg/m3,分子筛百分含量为85%时,二甲苯的转化率可达92%。