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第1章绪论1
1.1电站锅炉补给水中的有机物及其控制标准1
1.1.1电站锅炉水汽系统的特性3
1.1.2电站锅炉水汽系统中有机物的来源7
1.1.3电站锅炉补给水中腐植酸类有机物的特性8
1.1.4电站锅炉补给水中有机物高温分解特性12
1.1.5电站锅炉水汽系统中有机物的控制指标14
1.1.6电站锅炉补给水中有机物的去除方法16
1.2碳纳米管的结构特性与功能化17
1.2.1碳纳米管的结构18
1.2.2碳纳米管的性质、制备与纯化19
1.2.3碳纳米管缺陷分析20
1.2.4碳纳米管功能化方法20
1.3碳纳米管的吸附特性24
1.3.1碳纳米管对水溶液中重金属离子的吸附24
1.3.2碳纳米管对水溶液中有机物的吸附24
第2章电站锅炉补给水中有机物对水汽系统的影响研究26
2.1电站锅炉补给水中有机物对水化学工况的影响研究26
2.1.1锅炉补给水中存在有机物时炉水pH值的计算方法研究26
2.1.2锅炉补给水中有机物对水化学工况影响程度分析29
2.1.3结果与讨论31
2.2补给水中有机物对锅炉炉前系统腐蚀特性的影响研究31
2.2.1有机物存在时锅炉给水系统的pH值计算方法研究32
2.2.2不同温度下给水系统腐蚀过程分析33
2.2.3结果与讨论35
2.3锅炉补给水中有机物对汽轮机初凝区腐蚀特性的影响研究35
2.3.1汽轮机低压蒸汽中有关物质的分配系数问题36
2.3.2有机物对汽轮机初凝区酸腐蚀的影响分析37
2.3.3结果与讨论43
本章小结44
第3章锅炉补给水中腐植酸类有机物去除方法45
3.1试验中腐植酸分子量测定与元素分析45
3.1.1腐植酸分子量测定45
3.1.2腐植酸元素分析46
3.1.3腐植酸储备液配制47
3.2强化混凝法去除锅炉补给水中腐植酸类有机物的研究47
3.2.1强化混凝去除腐植酸的实验内容48
3.2.2强化混凝实验结果及分析49
3.2.3结果与讨论53
3.3活性炭吸附法去除锅炉补给水中腐植酸类有机物54
3.3.1活性炭吸附去除腐植酸的实验内容54
3.3.2活性炭吸附去除腐植酸的实验结果及分析55
3.3.3结果与讨论58
本章小结59
第4章碳纳米管吸附去除锅炉补给水中腐植酸类有机物61
4.1碳纳米管相关性能分析61
4.1.1碳纳米管形貌分析61
4.1.2碳纳米管比表面积、孔容积及孔径分析62
4.1.3碳纳米管等电位点pH值测定62
4.1.4碳纳米管的热重分析63
4.2碳纳米管吸附去除锅炉补给水中腐植酸类有机物的研究64
4.2.1碳纳米管吸附腐植酸的实验内容64
4.2.2溶液pH值对碳纳米管吸附性能的影响64
4.2.3碳纳米管剂量对吸附性能的影响65
4.2.4溶液中腐植酸初始浓度对吸附性能的影响66
4.3碳纳米管吸附腐植酸的机理研究67
4.3.1碳纳米管吸附腐植酸的动力学分析67
4.3.2碳纳米管吸附腐植酸的等温吸附特性分析72
4.3.3碳纳米管吸附腐植酸的解吸过程分析74
4.3.4碳纳米管吸附腐植酸的热力学分析75
本章小结76
第5章碳纳米管泡沫体吸附去除补给水中腐植酸类有机物78
5.1碳纳米管泡沫体吸附剂的制备与性能78
5.1.1碳纳米管分散液的制备78
5.1.2碳纳米管泡沫体的制备与表征79
5.1.3碳纳米管与活性炭复合泡沫体的制备与表征82
5.2碳纳米管泡沫体吸附去除锅炉补给水中腐植酸类有机物83
5.2.1碳纳米管泡沫体吸附腐植酸的实验内容83
5.2.2溶液pH值对碳纳米管泡沫体吸附性能的影响84
5.2.3碳纳米管泡沫体剂量对吸附性能的影响85
5.2.4溶液中腐植酸初始浓度对吸附性能的影响86
5.2.5碳纳米管泡沫体吸附腐植酸的等温吸附实验86
5.2.6碳纳米管泡沫体吸附腐植酸的机理研究88
5.2.7碳纳米管泡沫体的循环使用特性90
5.3碳纳米管与活性炭复合泡沫体吸附去除腐植酸类有机物91
5.3.1溶液pH值对吸附性能的影响91
5.3.2吸附剂剂量对吸附性能的影响91
5.3.3溶液中腐植酸初始浓度对吸附性能的影响91
5.3.4碳纳米管与活性炭复合泡沫体吸附腐植酸的动力学分析93
5.3.5碳纳米管与活性炭复合泡沫体吸附腐植酸的热力学分析94
本章小结96
第6章碳纳米管改性纳米TiO2光催化剂的合成及对腐植酸的降解98
6.1纳米TiO2光催化剂特性98
6.1.1纳米TiO2结构特征与光催化机理98
6.1.2提高纳米TiO2光催化活性的方法99
6.2碳纳米管改性纳米TiO2颗粒光催化剂的合成与对腐植酸的降解100
6.2.1碳纳米管改性纳米TiO2颗粒光催化剂的合成与腐植酸降解100
6.2.2碳纳米管改性纳米TiO2颗粒光催化剂的表征102
6.2.3碳纳米管与纳米TiO2颗粒复合光催化剂去除腐植酸的机理分析105
6.2.4结果与讨论107
6.3碳纳米管与TiO2纳米管光催化剂的合成与对腐植酸的降解108
6.3.1TiO2纳米管结构特性108
6.3.2TiO2纳米管合成工艺109
6.3.3碳纳米管与TiO2纳米管复合光催化剂的制备方法110
6.3.4碳纳米管与TiO2纳米管复合光催化剂的表征110
6.3.5碳纳米管与TiO2纳米管复合光催化剂对腐植酸的降解实验112
6.3.6结果与讨论114
本章小结115
结论与展望116
参考文献121
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| 內容試閱：
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截至2018年底，全国全口径发电装机容量189948亿千瓦、发电量69939亿千瓦时。其中，火力发电装机容量114367亿千瓦（占比60.20%）、发电量49231亿千瓦时（占比70.39%）；水力发电装机容量35226亿千瓦（占比18.54%）、发电量12329亿千瓦时（占比17.63%）；核力发电装机容量4466亿千瓦（占比2.35%）、发电量2944亿千瓦时（占比4.21%）；风力发电装机容量18426亿千瓦（占比9.70%）、发电量3660亿千瓦时（占比5.23%）；太阳能发电装机容量17463亿千瓦（占比9.19%）、发电量1775亿千瓦时（占比2.54%）。根据我国一次能源结构，在相当长一段时间内，火力发电仍将是我国主力发电方式。
随着660MW、1000MW等超临界、超超临界机组逐步成为我国电力生产的主力机组，其锅炉补给水的品质要求越来越高，水中的离子含量都控制在几微克每升以内，电导率小于0.1μScm，远远超过国家一级试剂用水相关标准。但目前采用的预处理、离子交换等技术不能有效去除锅炉补给水中溶解类有机物如腐植酸（humic acid, HA）等，而腐植酸类有机物是造成锅炉炉水pH值下降、水冷壁管结垢、汽轮机酸腐蚀等的根本原因。本书系统分析了锅炉补给水中有机物对炉水pH值、炉前系统腐蚀、汽轮机初凝区腐蚀的影响，建立了表征其影响程度的数学模型，以现场控制标准或实验数据为基础，给出了具体的数值计算结果并在有关电厂得到了应用，这一研究可作为电厂实际运行的参考指标或预测有机物可能的影响程度，也是下述研究中衡量残余有机物是否合格的重要依据。
采用常规预处理法如强化混凝、活性炭吸附进行了去除腐植酸的实验，在最佳条件下，HA的去除率分别为60%、59%，这尚达不到现场要求。为此，本书以结构稳定、吸附性能优异的多壁碳纳米管multi-walled carbon nanotubes, MWNT作为基本材料，研究了MWNT吸附HA的动力学、热力学过程及机理，制备了可循环利用的MWNT泡沫体新型吸附剂，合成了MWNT与TiO2纳米颗粒及纳米管的复合光催化剂，系统地研究了其去除HA的效率及机理，可望为超临界机组补给水有效去除有机物带来新的方法与技术。
本书得到长沙理工大学“十三五”校级专业综合改革项目（应用化学）的资助，在此表示衷心感谢！
本书适合火力发电机组运行人员、电厂化学研究人员及管理人员参考；也可供高等院校相关专业师生参阅，因水平有限，书中难免存在不当之处，恳请读者批评指正。
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