Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật môi trường: Nghiên cứu xử lý khí thải có chứa các hợp chất thơm dễ bay hơi (benzen và toluen) sử dụng xúc tác trên cơ sở Cu (Co)-MnOx

Mục đích nghiên cứu của tóm tắt luận án "Nghiên cứu xử lý khí thải có chứa các hợp chất thơm dễ bay hơi (benzen và toluen) sử dụng xúc tác trên cơ sở Cu (Co)-MnOx" là nghiên cứu và phát triển các xúc tác có hoạt tính cao ở nhiệt độ thấp cho quá trình xử lý VOCs có trong khí thải công nghiệp để bảo vệ môi trường không khí, chống biến đổi khí hậu hướng tới mục tiêu bảo vệ môi trường.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật môi trường: Nghiên cứu xử lý khí thải có chứa các hợp chất thơm dễ bay hơi (benzen và toluen) sử dụng xúc tác trên cơ sở Cu (Co)-MnOx BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRẦN THỊ THU HIỀN NGHIÊN CỨU XỬ LÝ KHÍ THẢI CÓ CHỨACÁC HỢP CHẤT THƠM DỄ BAY HƠI (BENZEN VÀ TOLUEN) SỬ DỤNG XÚC TÁC TRÊN CƠ SỞ Cu (Co)-MnOx Ngành: Kỹ thuật môi trường Mã số: 9520320 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Hà Nội – 2024 Công trình được hoàn thành tại: Đại học Bách khoa Hà Nội Người hướng dẫn khoa học: GS. TS. Lê Minh Thắng PGS.TS. Lý Bích Thủy Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3:Luận án được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩcấp Đại học Bách khoa Hà Nội họp tại Đại học Bách khoa Hà NộiVào hồi …….. giờ, ngày ….. tháng ….. năm ………Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: 1. Thư viện Tạ Quang Bửu - ĐHBK Hà Nội 2. Thư viện Quốc gia Việt Nam GIỚI THIỆU1. Sự cần thiết của nghiên cứu Các hợp chất thơm dễ bay hơi (VOCs) như BTEX được quantâm vì chúng có thể gây hại đến sức khỏe con người và môi trườngnếu nồng độ của chúng vượt mức cho phép. Trong đó benzene là mộtVOCs thuộc nhóm A1 thuộc nhóm VOCs thơm, được xem là chất tiềmnăng gây ung thư [1]. Những chất hữu cơ này có thể gây nguy hại vớisức khỏe con người vì gây ảnh hưởng tới gan, thận, não và nguy cơung thư. Ngoài ra một số VOCs còn góp phần tạo ra các hiện tượngmôi trường như tạo ra các chất ô nhiễm thứ cấp như PAN, một thànhphần của khói mù quang hóa. Chính vì thế việc kiểm soát VOCs là cầnthiết và đã được nghiên cứu trong một thời gian dài. Ngày nay, cao su thải là một trong những vấn đề môi trườngrất được quan tâm. Một trong những phương xử lý cao su thải hiệuquả và thân thiện với môi trường là nhiệt phân. Ngoài ra, khí thải từquá trình nhiệt phân cao su thải có chứa các hợp chất VOCs thơm nếukhông được xử lý trước khi xả thải sẽ gây ảnh hưởng nghiêm trọngđến sức khỏe của con người. Có nhiều kỹ thuật đã được nghiên cứu để loại bỏ VOCs. Oxyhóa có xúc tác là một phương pháp nằm trong nhóm kỹ thuật môitrường nhằm oxy hóa phân hủy các các chất hữu cơ độc hại như VOCsthơm để tránh phát thải vào môi trường gây ô nhiễm. Chất hấp phụchứa xúc tác sau quá trình hấp phụ bão hòa các VOCs phải được nhảhấp phụ và xử lý bằng chính quá trình oxi hóa. Vì thế, luận án thựchiện giải pháp kết hợp oxy hóa xúc tác và hấp phụ-oxy hóa xúc tác đểxử lý các VOCs thơm là benzene và toluene có trong khí thải của côngnghệ nhiệt phân cao su phế thải. Như vậy, luận án “Nghiên cứu xử lý khí thải có chứa các hợpchất thơm dễ bay hơi (benzen và toluen) sử dụng xúc tác trên cơ sở Cu(Co) - MnOx” được thực hiện với mục tiêu là nghiên cứu và phát triểncác xúc tác có hoạt tính cao ở nhiệt độ thấp cho quá trình xử lý VOCscó trong khí thải công nghiệp để bảo vệ môi trường không khí, chốngbiến đổi khí hậu hướng tới mục tiêu bảo vệ môi trường.2. Mục tiêuMục tiêu chung: • Nghiên cứu và phát triển một hệ xúc tác có hoạt tính cao để loại bỏ các hợp chất thơm dễ bay hơi có trong khí thải ở nhiệt độ thấp có thể ứng dụng được ở quy mô công nghiệp để bảo 1 vệ môi trường không khí, hướng đến mục tiêu bảo vệ môi trườngMục tiêu cụ thể: • Tổng hợp xúc tác kim loại chuyển tiếp thông thường và đánh giá hoạt tính chúng để tìm được xúc tác có hoạt tính cao; • Tối ưu thành phần của xúc tác bằng các nghiên cứu như: ảnh hưởng của phương pháp tổng hợp, tỷ lệ các nguyên tố kim loại hợp phần và ảnh hưởng của điều kiện môi trường như các hợp chất lưu huỳnh đến hoạt tính; • Tiến hành đưa xúc tác đã tối ưu lên chất nền là cordierite và chất mang là than hoạt tính và đánh giá hoạt tính của chúng trong oxy hóa trực tiếp toluen và benzene ở quy mô phòng thí nghiệm; • Đánh giá hiệu quả của hệ xúc tác bao gồm xúc tác oxit kim loại chuyển tiếp mang trên cordierite và xúc tác mang trên than hoạt tính trong quá trình xử lý khí thải của quá trình nhiệt phân cao su thải có chứa benzen, toluen ở quy mô pilot.3. Nội dung nghiên cứuNội dung 1: Tổng hợp xúc tác oxit mangan và xúc tác kim loại chuyểntiếp thông thường và đánh giá hoạt tính của chúng trong oxi hóa hoàntoàn toluen để chọn xúc tác phù hợp cho quá trình oxy hóa VOCs.Nội dung 2: Tổng hợp xúc tác hỗn hợp oxit mangan và đồng ở dạngbột và nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp tổng hợp và tỷ lệCu/Mn để tối ưu thành phần của xúc tác. Sau đó, nghiên cứu ảnhhưởng của các hợp chất lưu huỳnh đến hoạt tính. Ngoài ra, tổng hợpxúc tác CuMnOx12 mang lên cordierite và than hoạt tính và xác địnhhoạt tính của chúng cho quá trình oxy hóa toluen và benzen ở quy môphòng thí nghiệm.Nội dung 3: Tổng hợp xúc tác hỗn hợp oxit mangan và coban ở dạngbột và xác định tỷ lệ Co/Mn để tối ưu thành phần của xúc tác. Ngoàira, tổng hợp xúc tác CoMnOx91/cordierite và xác định hoạt tính củacho quá trình oxi hóa toluen và benzen ở quy mô phòng thí nghiệm.Nội dung 4: Đánh giá hiệu quả của hệ xúc tác (Xúc tác 15%CoMnOx91/cordierite cho buồng oxi hóa và xúc tác 7%CuMnOx12/AC cho buồng hấp phụ) cho quá trình xử lý khí thải cóchứa VOCs thơm (toluen, benzen) từ quá trình nhiệt phân cao su thảiở quy mô pilot.4. Phương pháp nghiên cứu 2- Phương pháp kế thừa: Tổng quan tài liệu- Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm+ Nghiên cứu thực nghiệm ở quy mô phòng thí nghiệm;+ Nghiên cứu thực nghiệm ở quy mô pilot.- Phương pháp phân tích, đánh giá và so sánh.5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: • VOCs đại diện cho nhóm BTEX: tolu ...