光催化敏化降解含氯有機廢水及動力學(xué)模擬.pdf

1、廣西大學(xué)博士學(xué)位論文光催化敏化降解含氯有機廢水及動力學(xué)模擬姓名：夏璐申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：化學(xué)工藝指導(dǎo)教師：王雙飛20050501!塑生蘭堡!：蘭些堡蘭壟堡些塑些墮鯉魚蔓皇墊墮查墨墊壟堂鱉塑實驗表明模型計算預(yù)測值和實驗值一致，證明模型具有合理性。光催化反應(yīng)器設(shè)計和開發(fā)是光催化技術(shù)實際應(yīng)用的瓶頸問題。根據(jù)光催化反應(yīng)的特點，采用工業(yè)常用的圓柱(環(huán))型反應(yīng)器，建立了外循環(huán)懸浮態(tài)光催化反應(yīng)器系統(tǒng)。以氯代愈創(chuàng)木酚光催化降解為例，分別在兩種不同催

2、化劑投加量(100mg／L、200mg／L)的情況下，進(jìn)行模型的運算。在設(shè)定模型的假設(shè)條件下，進(jìn)行光源模型的描述和過程的數(shù)學(xué)描述，采用中心有限差分法對模型進(jìn)行離散化，并用積分追趕法、四階龍格一庫塔單步積分法進(jìn)行計算。利用Matlab軟件進(jìn)行微分方程的求解，求出的數(shù)值解用Origin軟件描繪出反應(yīng)器內(nèi)光強分布和濃度分布的直觀三維立體圖。結(jié)果表明，紫外光強的輻射隨著徑向遠(yuǎn)離光源而逐漸減弱；反應(yīng)器中無因次濃度分布沿著軸向(水流方向)逐漸降低，

3、而沿徑向則與光強的變化趨勢相反，即遠(yuǎn)離光源濃度逐漸增大。制漿漂白廢水的主要成分之一氯代愈創(chuàng)木酚能在紫外光照射下發(fā)生光催化降解反應(yīng)，用紫外光譜儀跟蹤光降解過程，采用正交實驗設(shè)計了氯代愈創(chuàng)木酚的光催化降解工藝，得到較佳的工藝條件。該降解工藝中，有機物的初始濃度是一個關(guān)鍵的因素，其次是溶液的酸堿度，降解時間的延長可以增大光催化的降解效果，同時還要考慮催化劑的用量和反應(yīng)器的循環(huán)流量等工藝參數(shù)。在初始濃度為005mmol／L，循環(huán)流量20L／h，

4、催化劑用量250mg／L，pH值10，反應(yīng)120min時，可使降解率達(dá)到83％。利用光催化和光敏化作用，考察了在光催化劑和光敏劑協(xié)同作用下，有機氯化物的降解情況；優(yōu)化篩選了光敏劑的種類。結(jié)果表明，選擇合適的光敏劑與Ti02協(xié)同，可以提高有機氯化物的降解率。對二氯苯在光催化光敏化以及曝氣的作用下反應(yīng)100min，降解率可以達(dá)到94％，篩選出降解對二氯苯的最佳敏化劑是熒光桃紅。而玫瑰紅B在降解混合廢水五氯酚鈉和對苯二酚時有很好的協(xié)同作用，在