高级氧化新技术及其防治环境污染应用

章节摘录

版权页：   插图：   第二节 世界各国推进绿色化学研究 一、美国"总统绿色化学挑战奖" 美国是一个资源丰富、地广人稀的发达国家，石油和化学工业是其销售额最大的两个工业部门，1990年的销售额分别达1400亿美元和2920亿美元，雇员分别达到75万人和110万人，它们也是美国少数几个贸易顺差的工业部门，在国民经济中占有很大的比重。但是，20世纪80年代以前，传统的石油和化学工业也曾对该国的生态环境和人们的身体健康造成过严重的伤害，例如著名的洛杉矶烟雾、多诺拉镇烟雾、勒甫河（Love Canal）事件等，这些污染事件的出现，唤起了人们对健康、生存环境和环境保护的重视，并促使人们观念上的更新。1990年美国颁布了《污染防治法案》（PPA），并确立其为国策，1991年美国环保局开始将绿色化学纳入其工作的中心，由此推动了绿色化学在美国的迅速兴起和发展。 1995年3月16日，美国总统克林顿宣布设立"总统绿色化学挑战奖"（the Presidential Green Chemistry Challenge Awards），并于1996年7月在华盛顿国家科学院第一次颁奖。这是世界上首次出台的由一个国家的政府对绿色化学实行的奖励政策。设立该奖是为了重视和支持具有基础性和创新性并对工业界有实用价值的化学工艺、新方法，以通过减少资源的消耗来实现对污染的防治。美国总统绿色化学挑战奖共设立了变更合成路线奖、变更溶剂／反应条件奖、设计更安全的化学品奖、小企业奖及学术奖五个奖项。这些奖项使个人、团体和组织为化学变得更为清洁、更为经济而付出努力，以期争取总统奖来获取基础性研究的支持，体现了美国对绿色化学的重视。其评选标准涉及对人身健康和环境有益、具有科学创新性和应用价值等方面。 另外，美国在国家实验室、大学与企业之间组成了绿色化学院（The Green Chemistry Institute）。 二、日本的"新阳光计划" 现在的日本是一个环境优美的太平洋岛国，而发生于20世纪中叶的东京光化学烟雾、水俣病、骨痛病等事件却闻名于全球，引起了当时日本政府的高度重视。同时，日本是一个资源匮乏但是经济却发达的工业强国，为保持其稳定发展，在20世纪70年代发生了世界能源危机后日本即启动了一批诸如研究开发新能源技术的"阳光项目"、研究开发节能技术的"月光项目"和其它环境保护技术开发项目。进入20世纪90年代，一个由政府规划，旨在防止全球气候变暖、在21世纪重建绿色地球的"新阳光计划"开始实施，其主要内容为能源和环境技术的研究开发。该计划提出了"简单化学"（Simple Chemistry）的概念，即采用最大程度节约能源、资源和减少排放的简化生产工艺过程来实现未来的化学工业，为了地球环境而变革现有技术。该计划还指出绿色化学就是化学与可持续发展相结合，其方向是化学的发展适应于改善人们健康和保护环境的要求。

书籍目录

第一章绿色化学——环境污染防治遵循的原则 第一节理想环境污染防治方法——绿色化学 第二节世界各国推进绿色化学研究 一、美国“总统绿色化学挑战奖” 二、日本的“新阳光计划” 三、欧洲国家的环境保护新政策 四、中国走经济与社会持续协调发展道路的决心 第三节绿色化学原则 第四节绿色化学的研究内容 一、设计安全有效的目标分子 二、寻找安全有效的反应原料 三、寻找安全有效的合成路线 四、寻找安全有效的反应条件 五、寻找新的转化方法 第五节绿色化学设计 一、原料绿色化 二、化学反应绿色化 三、催化剂与溶剂绿色化 第二章高级氧化技术及其研究新进展 第一节源头上解决环境污染技术——高级氧化技术 第二节高级氧化技术及羟基自由基特性 第三节羟基自由基化学反应过程 第四节羟基自由基制备的研究进展 一、在水中制取 OH的研究现状 二、在气体中制取 OH的研究现状 第三章规模制备羟基自由基新技术——气体电力放电法 第一节非平衡等离子体动力学分析 第二节能量沉积 第三节等离子化学反应过程 第四节高级氧化设计遵循的原则 第五节高级氧化设计方案及其主要内容 第四章强电离放电电场构建 第一节气体电离放电研究现状 第二节存在的难题与解决方法 第三节建立强电离放电电场的方法 一、电离放电等离子体反应室的构造 二、强电场电离放电的主要参数 第五章等离子体化学 第一节等离子体与等离子体化学 第二节低气压非平衡等离子体化学研究现状 第三节高气压非平衡等离子体化学研究进展 第四节高气压非平衡等离子体化学工艺 第五节高气压非平衡等离子体化学的特点及其应用新进展 第六章在等离子体反应器中羟基自由基氧化脱硫技术 第一节引言 第二节羟基自由基脱硫技术 第三节强电离放电脱硫反应的等离子体反应过程 第四节实验室实验 一、烟气SO2浓度对其脱硫率的影响 二、含水量对脱硫率的影响 三、含氧率对脱硫率的影响 四、等离子体反应时间对SO2脱除率的影响 五、H2O、O2对SO2脱除率影响强度比值 第五节综述 第七章烟道中羟基自由基氧化脱除SO2、NOx并生成酸的方法 第一节引言 第二节方案选定 第三节等离子体源构建 第四节等离子体反应模式 第五节羟基自由基氧化SO2、NOx技术 第六节模拟实验 一、氧活性粒子注入量对脱硫、脱硝率影响实验 二、气体温度变化对脱硫、脱硝率影响实验 三、SO2、NOx初始体积分数对脱硫、脱硝率影响实验 四、氧气含量对脱硫、脱硝率影响实验 五、含H2O体积分数对脱硫、脱硝率影响实验 六、CO2含量对脱硫、脱硝率影响实验 七、气体流量对脱硫、脱硝率影响实验 八、回收酸液中酸根离子浓度实验 九、酸根离子回收率实验 第七节综述 第八章羟基自由基致死海洋外来入侵生物的技术 第一节引言 一、船舶压载水是造成海洋水生生物入侵的主要途径 二、外来海洋有害水生生物、病原体入侵肆虐各海洋 三、我国面临着严重的海洋生物入侵的威胁 四、国际极为关注海洋生物入侵性传播灾害 五、国际治理船舶压载水生物入侵的研究进展 六、我国控制海洋生物入侵的研究现状 七、防治海洋生物入侵的绿色强氧化剂——羟基自由基 第二节国际控制和管理压载水的方法 一、机械法 二、物理法 三、化学法 四、生物法 五、管理措施方法 第三节模拟实验 一、试验方法 二、试验结果与讨论 三、羟基对压载水单胞生物的生化影响 四、羟基对压载水水质的影响 第四节中试实验 一、实验目的 二、工艺流程 三、实验条件、检测方法及仪器仪表 四、实验内容 五、实验结果分析 六、结论 第五节综述 第九章臭氧及其强电离放电产生方法 第一节引言 第二节臭氧生成与再分解的等离子体反应过程 第三节能量沉积 一、电子具有的平均能量与电离电场强度的关系 二、电子具有的能量与平均能量的关系 三、注入能量与放电间隙的电子具有平均能量的关系 四、气体电离电场强度与放电间隙的关系 第四节臭氧产生的关键技术 第五节臭氧产生实验系统 第六节实验室实验 一、氧气流量对臭氧浓度影响实验 二、氧气入口压力对臭氧浓度影响实验 三、臭氧出口压力对臭氧浓度影响实验 四、能耗率对臭氧浓度影响实验 五、运行稳定性实验 第七节臭氧应用研究的进展 一、饮用水深度处理 二、污水处理及其资源化 三、纸浆漂白利用 四、粪便处理 五、垃圾渗滤液处理 六、游泳池水处理 七、提高水产养殖活体的生长速率及养殖池水净化 八、消毒杀菌剂 九、臭氧临床治疗 十、消除突发生物、化学战剂污染 十一、硅片清洗 十二、节能减排 第八节高浓度臭氧产生装置 第九节综述 第十章高浓度臭氧水溶液制取技术及其基础理论 第一节引言 第二节臭氧在水中传质的物理过程 第三节臭氧化学氧化模型 第四节强电离放电生成 OH的等离子体反应模式 第五节高浓度臭氧水溶液产生流程及其实验系统 第六节实验结果与讨论 一、气液比对传质效率影响实验 二、臭氧浓度对传质效率影响实验 三、气液比对臭氧水溶液浓度影响实验 四、臭氧注入量对臭氧水溶液浓度影响实验 五、不同气液比的混合溶解压力对臭氧水溶液浓度影响实验 六、不同混合溶解压力的气液比对传质效率影响实验 七、不同气液比的混合溶解压力对传质效率影响实验 八、臭氧水溶液理论浓度与臭氧水溶液浓度关系实验 九、气液比对臭氧溶解率影响实验 十、水温对臭氧水溶液浓度影响实验 十一、水质对臭氧水溶液浓度影响实验 十二、臭氧溶解于水的时间对臭氧水溶液浓度影响实验 十三、臭氧接触时间对臭氧溶解率影响实验 第七节dho3l05型高浓度臭氧水溶液产生设备 一、设备的先进性及特点 二、设备系列及技术指标 三、设备及其系统工艺流程 第八节综述 第十一章电除尘器的基础理论及其发展趋势 第一节引言 第二节电除尘技术研究现状 第三节电除尘技术存在的问题 一、电离占空比甚低 二、输运项过低 第四节烟尘中的电晕荷电物理模型 一、电晕放电的物理过程 二、电除尘效率方程 三、烟尘荷电机制 四、尘粒荷电凝聚数学模型 第五节电除尘器中的带电粒子输运特性实验研究 一、实验条件 二、实验结果与讨论 第六节综述 第十二章烟道高流场中微细粉尘荷电凝并粗化的实验研究 第一节引言 第二节荷电凝并技术 第三节实验室实验 第四节综述 附录 附录1海洋外来生物入侵及防治图片 附录2生活饮用水卫生标准（GB 5749—2006）摘录 附录3地表水环境质量标准（GB 3838—2002）摘录 附录4生活饮用水水源水质标准（CJ 3020—1993）摘录 附录5渔业水质标准（GB 11607—1989）摘录 附录6海水水质标准（GB 3097—1997）摘录 参考文献

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《高级氧化新技术及其防治环境污染应用》可 供环境工程、绿色化学、高级氧化技术、臭氧技术、气体电离放电及等离子体技术等领域的工程技术人员阅读使用，也可供高等院校相关专业师生参考。

作者简介

《高级氧化新技术及其防治环境污染应用》主要内容包括：高级氧化技术及其研究新进展；气体电力放电法规模制备羟基自由基新技术；强电离放电电场构建；在等离子体反应器中羟基自由基氧化脱硫技术；烟道中羟基自由基氧化脱除SO2、NOx并生成酸的方法；羟基自由基致死海洋外来入侵生物的技术；臭氧技术及其基础理论；电除尘器的基础理论及其发展趋势；烟道高流场中微细粉尘荷电凝并粗化的实验研究。

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