氟化物是重要的大气污染物之一，其中人为的氟污染源或称为工业氟污染源，主要来源于钢铁厂、有色冶炼厂、磷肥厂、水泥厂和燃煤电厂等。随着工业的发展，氟的排放量越来越多，引发的危害也越来越广泛，应当引起高度重视。本文针对工业烟气除氟的现状，利用氧化铝的吸附特性对高温烟气中氟的脱附进行了工艺研究，并从吸附平衡和吸附动力学两个方面对其反应机制进行了分析，建立了氧化铝吸附HF的缩核反应模型，最后通过对吸附剂吸附前后的表征测试和试验数据分析了氧化铝吸附HF的机理问题并提出了合理的再生工艺，为工业化应用提供理论依据和技术支持。
第三章中，研究了不同颗粒粒径、气体流速、HF浓度和温度等工艺条件对氧化铝吸附HF的影响，从吸附平衡和吸附动力学角度分析了HF在氧化铝上的吸附特性。研究结果表明，在吸附的初始阶段，HF吸附量迅速增加;随着吸附的进行，HF吸附量增加变缓，直至达到HF吸附平衡状态。氧化铝颗粒粒径增加，氧化铝吸附HF的吸附效率不断下降;气体流率的增加，氧化铝的吸附速率和平衡吸附量逐渐减少;温度从30℃上升到300℃，氧化铝对HF的吸附量先下降后上升，呈开口向上的抛物线型，在120℃附近吸附量达到最低值;气体中HF浓度的提高，HF的初始吸附速率和平衡吸附量也增加，HF在氧化铝上的吸附平衡符合Langmuir等温方程;准二级吸附动力学模型和Bangham吸附动力学模型能较好地预测氧化铝吸附HF的吸附过程。
第四章中，从氧化铝颗粒粒径的角度，选择缩核模型描述氧化铝吸附HF的过程，并推导了氧化铝吸附HF的数学模型;通过理论计算和试验数据模拟，对模型中的关键参数进行了求解。讨论分析了试验数据与反应末阶段模型数据的误差产生的原因，提出了经验关联式对模型参数进行修正，修正后的模型可以较好地预测氧化铝吸附HF的吸附过程。
第五章中，通过对吸附前后氧化铝的BET测试，发现吸附后氧化铝的比表面积从274.10m2·g-1减少到145.46m2·g-1，平均孔径从53.74nm增大到65.67nm，比孔容从0.39cm3·g-1减小0.23cm3·g-1;通过SEM扫描电镜对吸附前后的氧化铝进行了形貌观察，吸附后氧化铝会变得松脆;利用XRD、FTIR、XPS对吸附前后氧化铝进行表征，探讨了氧化铝吸附HF的机理，并提出了在高温含水气氛下再生氧化铝的方法。
- 作 者：
- 邰震宇
- 学科专业：
- 材料工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位授予单位：
- 浙江工业大学
- 导师姓名：
- 郑国渠周俊
- 学位年度：
- 2017
- 研究方向：
- 语 种：
- chi
- 基金项目：
