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1 活性炭吸附与微波加热基础理论1

1.1 活性炭吸附基础理论1

1.1.1 活性炭纤维的制备1

1.1.2 活性炭纤维的基团及微观结构2

1.1.3 活性炭纤维的应用4

1.1.4 吸附理论及活性炭纤维再生方式4

1.1.5 活性炭纤维的改性及功能化6

1.2 微波加热基础理论6

1.2.1 微波与材料的相互作用7

1.2.2 微波加热原理8

1.2.3 微波加热与常规加热的区别及其特点［12,33］10

1.3 微波再生活性炭的原理和特点11

1.3.1 微波再生原理11

1.3.2 微波再生特点11

参考文献12

2 有机废气处理及有机废气处理现状15

2.1 有机废气的危害及其主要来源15

2.2 印刷行业有机废气16

2.3 VOCs的处理现状16

2.3.1 热破坏法处理VOCs17

2.3.2 生物法处理VOCs17

2.3.3 膜分离技术处理VOCs［10］18

2.3.4 冷凝法处理VOCs18

2.3.5 吸收法处理VOCs［11］19

2.3.6 电晕法处理VOCs20

2.3.7 光催化氧化处理VOCs20

2.3.8 吸附法处理VOCs22

参考文献22

3 实验仪器、药品、方法及实验装置24

3.1 实验仪器、药品24

3.2 实验装置26

3.3 主要分析测定方法27

3.3.1 活性炭吸附和解吸的测定方法27

3.3.2 再生炭纤维质量损耗率的计算公式28

3.3.3 微波辐照解吸效果的表征28

3.4 微波泄露的防护方法29

3.4.1 常用的微波防护方法29

3.4.2 本实验采取的微波防护措施29

4 活性炭纤维对含乙醇印刷有机废气处理30

4.1 活性炭纤维对含乙醇印刷有机废气吸附研究30

4.1.1 实验流程30

4.1.2 实验结果与讨论30

4.1.3 小结35

4.2 载乙醇活性炭纤维在氮气氛围中微波解吸研究36

4.2.1 载气的选择36

4.2.2 载乙醇活性炭纤维在氮气氛围中微波解吸的工艺流程37

4.2.3 单因素实验结果与讨论38

4.2.4 正交实验结果与讨论41

4.2.5 乙醇出口浓度44

4.2.6 小结44

4.3 载乙醇活性炭纤维在真空氛围中微波解吸45

4.3.1 真空解吸的特点45

4.3.2 载乙醇活性炭纤维真空微波解吸的工艺流程46

4.3.3 单因素实验结果与讨论47

4.3.4 正交实验结果与讨论51

4.3.5 乙醇出口浓度52

4.3.6 多次吸附解吸对活性炭吸附的影响52

4.3.7 小结54

4.4 活性炭纤维的改性研究54

4.4.1 浸渍剂的确定55

4.4.2 不同改性条件对活性炭纤维吸附性能的影响56

4.4.3 改性活性炭纤维的结构性能60

4.4.4 小结62

参考文献63

5 活性炭纤维对含乙醇和甲苯印刷有机废气处理65

5.1 活性炭纤维对乙醇和甲苯的动态吸附性能测定67

5.1.1 甲苯和乙醇的物化性质67

5.1.2 吸附柱中的吸附现象67

5.1.3 活性炭纤维吸附含有机物气体的动态吸附试验68

5.1.4 小结74

5.2 乙醇和甲苯的静态吸附动力学分析75

5.2.1 吸附热力学平衡模型以及吸附动力学模型75

5.2.2 吸附动力学实验设计76

5.2.3 乙醇吸附动力学实验76

5.2.4 甲苯吸附动力学实验81

5.2.5 小结85

5.3 载有机组分的活性炭纤维的微波辐照解吸86

5.3.1 微波辐照解吸的特点86

5.3.2 载气的选择87

5.3.3 解吸实验流程88

5.3.4 载乙醇活性炭纤维解吸实验88

5.3.5 载甲苯活性炭纤维解吸实验93

5.3.6 小结97

5.4 微波辐照对活性炭纤维性能的影响及阻燃剂的负载98

5.4.1 分析仪器98

5.4.2 微波辐照再生载乙醇活性炭纤维的分析98

5.4.3 微波辐照再生载甲苯活性炭纤维的分析100

5.4.4 阻燃剂负载对甲苯解吸的影响101

5.4.5 红外分析103

5.4.6 小结104

6 吸附模型及模拟105

6.1 非均相扩展Langmuir模型105

6.1.1 解析非均相扩展Langmuir模型105

6.1.2 结果和讨论106

6.2 理想吸附溶液理论中的数值模拟110

6.2.1 理想吸附溶液理论111

6.2.2 结果和讨论111

6.3 本章小结112

6.4 本章符号说明（Nomenclature）113

7 结论、创新点及建议115

7.1 研究成果和结论115

7.1.1 活性炭纤维对含乙醇印刷有机废气处理115

7.1.2 活性炭纤维对含乙醇和甲苯印刷有机废气处理116

7.1.3 吸附模型及模拟118

7.2 创新点119

7.3 建议119