工艺有害气体CF分解实验与吸附特性的研究

摘要

本文对全氟烃(PFCs)气体的特性及其对全球温室效应产生的巨大影响进行了阐述，综述了目前全球各国限制全氟烃排放的控制方法。本文利用新兴的燃烧技术—高温空气燃烧的温度场分布均匀、高余热回收率、低污染排放等优点，建立了小型的高温空气燃烧实验系统，针对全氟烃气体中排放量最大并且最难分解的CF4进行分解实验研究。 该实验系统空气预热温度950℃以上，烟气出口温度低于150℃，余热回收效率可达到72％，燃烧室内温度分布均匀(温差小于100℃)，NOx排放量低于252mg/m3。 在蓄热体蓄热换热特性实验中，研究了燃烧室内的温度分布的均匀性，不同的换向时间和不同的过量空气系数对烟气出口温度和预热空气温度、余热回收效率和温度回收效率、烟气中NOx和CO2浓度的影响。 在CF4高温分解实验中，通过改变水蒸气浓度、CF4浓度、分解反应温度、停留时间等影响要素，来分析CF4的分解规律。实验结果显示：提高水蒸气浓度、提高分解反应温度、增加停留时间都会提高CF4的分解率；而增加CF4浓度，会降低CF4的分解率。根据实验结果，CF4的最大分解率可达61.2％。经计算，高温分解处理后CF4的百万吨碳当量(MMTCE)值与原来的值相比降低一半以上，大大减缓了其对温室效应的影响。 分析了CF4在多孔陶瓷上的吸附对CF4分解率的影响，综述了物理吸附的基本理论和吸附模型，利用统计力学进一步推导出了吸附方程式的普遍形式，并且利用该公式初步计算了多孔陶瓷对CF4的吸附量。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章实验装置和实验方案

第三章吸附的基本理论与吸附模型

第四章蓄热体蓄热传热特性的实验分析

第五章工艺有害气体CF4分解特性研究

第六章结论

参考文献

攻读硕士学位期间公开发表的论文

致谢