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《长沙理工大学》 2010年
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凝结水中微量汽轮机油的光催化降解及测定方法的研究

刘婷  
【摘要】: 在热力发电厂的运行过程中,由于操作不当或汽轮机轴封系统的不严密等问题,尤其是在新电厂投运中,经常发生润滑油(主要是汽轮机油)泄漏到凝结水系统中的问题。凝结水中的微量油将会污染树脂,其高温分解产物将造成热力设备的腐蚀,导致巨大的经济损失。因此研究凝结水中微量油的去除具有重要的学术价值和应用价值。 光催化降解法是目前处理难降解有机物的热门方法,本文中用它来降解凝结水中的微量汽轮机油。采用TOC法测定降解后的微量汽轮机油是本文的主要创新点之一,该方法通过直接测定油水乳化液中的含碳量来确定水中微量油的含量,可以直观的反映整个汽轮机油的降解情况,避免了采用单一物质来考查光催化除油的片面性。 以玻璃漂珠和聚氨酯泡沫体为载体,采用溶胶-凝胶法及原位聚合法分别制备出玻璃漂珠负载纳米TiO_2光催化剂和聚氨酯泡沫体负载纳米TiO_2光催化剂。并通过TG-DSC、XRD、TEM、SEM等对其进行表征,结果证实TiO_2已成功负载在两种载体上,同时得到负载型光催化剂的结构特征。 用两种负载型光催化剂对凝结水中的微量汽轮机油进行光降解实验,通过单一变量法,考察了制备条件和反应条件对光降解率的影响,实验结果表明:通过500℃煅烧、两次负载所制得的漂珠负载纳米TiO_2光催化剂,在反应温度35℃、溶液初始pH值为10、光催化剂用量6g/L的反应条件下光降解12小时,汽轮机油的降解率可达90%以上。聚氨酯泡沫体负载的TiO_2粒径为8nm时,在反应温度35℃、溶液初始pH值为10、光催化剂用量7.5g/L的反应条件下光降解8小时,汽轮机油的降解率即可达到90%以上。两种光催化剂在反应过程中都不会被消耗,易于回收,且至少可重复利用3次,故该催化剂可应用于凝结水中微量油的去除。 采用Langmuir-Hinshelwood一级反应模型对负载型纳米TiO_2光降解微量油的动力学数据进行了拟合,得到线性度较好,该模型对光催化降解汽轮机油的应用具有重要的指导意义。
【学位授予单位】:长沙理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TE626.21

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【参考文献】
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