树脂基固态胺吸附剂室温下对低浓度CO2的吸附性能研究

以大孔甲基丙烯酸酯吸附树脂为载体,聚乙烯亚胺(PEI)为有机胺,采用液相浸渍法制备出固态胺吸附剂,并研究了其在室温下对低浓度CO2的吸附行为.同时,利用氮气吸附、热重分析和扫描电镜表征了材料的物理化学性质,并采用热重法和固定床吸附法考察了材料的CO2吸附性能.结果表明,大孔树脂担载50%PEI(质量分数)时吸附性能最佳,对纯CO2的最大吸附量为175 mg·g-1;CO2的吸附行为由扩散动力学与吸附热力学共同决定,低温有利于提高吸附容量;吸附剂对400 ppm~15%浓度的CO2都具有优异的动态吸附性能,其中对400 ppm CO2的吸附量达到86 mg·g-1,对15%CO2的吸附量达到150 mg·g-1;湿度对吸附起促进作用,相对湿度为10%时,对400 ppm CO2的吸附量提高至139mg·g-1;吸附剂具有优异的循环性能,具有直接空气捕集CO2的潜力.     

氨基修饰氧化石墨烯-羧甲基纤维素复合吸附剂的制备及其对Cr (VI)的吸附性能研究

为获得价格低廉、吸附性能优良的石墨烯基吸附剂,以氧化石墨烯（GO）、羧甲基纤维素（CMC）为基材,以聚乙烯亚胺（PEI）为改性试剂,通过化学修饰的方法制备了氨基修饰氧化石墨烯-羧甲基纤维素复合吸附剂（GO-PEI-CMC）.采用扫描电镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FT-IR）及X射线光电子能谱（XPS）等表征手段证实了CMC、氧化石墨烯与PEI已成功复合.静态吸附实验表明GO-PEI-CMC对Cr （VI）表现出良好的吸附性能,由Langmuir等温吸附模型所得最大吸附量值为243.92 mg·g^-1.吸附动力学、吸附等温线研究表明GO-PEI-CMC对Cr （VI）的吸附为单分子层、化学吸附过程.GO-PEI-CMC对Cr （VI）吸附性能优良,且具有绿色环保、可生物降解的优点,是一种极具潜力的Cr （VI）吸附剂.     

纳米Fe3O4负载的浮游球衣菌去除重金属离子的工艺研究

以纳米Fe₃O₄负载浮游球衣菌（Sphaerotilus natans）制备复合生物吸附剂,对此吸附剂进行表征并考察了其吸附水中重金属离子的性能.红外光谱分析表明,此复合生物吸附剂表面的主要活性基团为酰胺基（—CONH—）和羟基（—OH）.吸附性能研究表明,菌含量和流量是影响复合生物吸附剂吸附重金属离子的主要因素,在Cu²⁺初始浓度c₀<20 mg/L,菌含量1.5 g/L（菌/ Fe₃O₄＝3∶2）,流量0.96 L/h 时吸附剂对Cu²⁺的吸附效果最好;用稀盐酸对复合生物吸附剂进行再生,吸附剂可重复使用10次以上,再生液可重复使用3次; 吸附选择性为：Pb²⁺ > Cu²⁺ > Zn²⁺>Cd²⁺.     

改性磁性纳米颗粒固定内生菌Bacillus nealsonii吸附废水中Cd2+的特性研究

从重金属超累积植物龙葵体内提取内生菌Bacillus nealsonii,采用二氧化硅改性纳米Fe_3O_4颗粒与海藻酸钠将其包埋交联进行固定化,制得一种新型球状生物吸附剂,并应用于废水中Cd~(2+)的吸附处理.同时,通过正交实验研究了该球状生物吸附剂的最佳制备条件和吸附处理条件,并采用扫描电镜等表征手段与构建吸附动力学考察了其吸附特征.结果表明,球状生物吸附剂的最佳制备条件为:改性纳米Fe3O4颗粒质量分数为0.1%,海藻酸钠质量分数为8.0%,菌液接种量为0.4%,交联时间为2 h;其最佳吸附处理条件为p H=6、吸附时间12 h、吸附剂用量(干重)2.5 g·L-1,在Cd~(2+)初始浓度为50 mg·L-1时的吸附率可达96%以上.研究发现,球状生物吸附剂的内外部结构孔隙率较大,有利于促进Cd~(2+)的吸附.该吸附过程遵循准二级反应动力学,以化学吸附为主,符合Freundlich等温吸附模型,最大单分子吸附量可达13.02 mg·g-1.解吸实验结果表明,该吸附剂具有较好的可重复利用性.     

再生条件对钾基CO_2吸附剂吸附性能的影响

通过固定床实验研究了再生条件对钾基CO2吸附剂吸附性能的影响。深入分析了再生温度和气氛对吸附穿透时间和饱和吸附量的影响。研究发现,当再生温度为200℃,N2气氛下再生时效果最佳,在此条件下再生后钾基CO2吸附剂循环性能良好,10次循环后仍然能有很好的吸附效果;再生气氛中有H2O或CO2时会影响再生反应的进行,不利于吸附剂的再生。     

低浓度煤层气双塔真空变压吸附实验

我国低浓度煤层气资源丰富,但利用率低,且大部分直接排放到环境中,不仅造成了资源浪费,也加重了大气温室效应,因此,对低浓度煤层气进行变压吸附富集分离研究具有节能和环保的双重意义。采用双塔真空变压吸附装置进行低浓度煤层气变压吸附富集分离的研究,实验采用活性炭和碳分子筛混合吸附剂,考察了吸附压力、半周期、吸附塔高径比和混合吸附剂配比等参数对CH₄分离效果的影响,并确定了最优工艺条件分别为180 kPa、90 s、7和2。该研究结果可为低浓度煤层气资源化利用提供参考。     

镧负载沸石壳聚糖复合吸附剂高效除磷性能研究

本研究制备合成一种新型可高效除磷的镧负载复合吸附剂材料（La-MZ/CTS）,考察了材料的表面特性以及投加量、初始溶液pH、共存阴离子等因素对除磷效果的影响.SEM、BET和EDS分析说明负载镧后,材料表面均匀覆盖了La（OH）₃并且表现出较大的孔径和比表面积,分别为16.681 nm、32.342 m²·g^-1.材料对磷酸根的最大吸附量可以达到27.9 mg·g^-1,与负载前的材料相比提高了近10倍.在pH为6时,La-MZ/CTS的吸附性能最佳.溶液中共存F^-和CO₃^2-会抑制该材料除磷效果,材料对于磷的吸附容量分别下降8.9%和16.3%.该材料吸附动力学过程符合准二级动力学模型,吸附等温线拟合结果表明Freundlich拟合方程能较好地描述其对磷酸盐的吸附过程,表明材料的吸附过程为多分子层化学吸附.此外,镧在整个吸附反应过程中的溶出量低于ICP检测限,进一步表明La-MZ/CTS是一种稳定性较好的高效除磷吸附剂.     

铁改性赤泥吸附剂的制备及其除砷性能研究

以氧化铝生产废渣--赤泥为原料,采用铁盐改性处理制备了新型羟基铁包覆型赤泥除砷吸附剂.研究考察了吸附剂吸附砷效能、投加量、吸附时间和pH值对吸附除砷效果的影响;采用扫描电镜(SEM)、红外光谱(IR)、比表面积(BET)等仪器对吸附剂进行了表征,并探讨了吸附机制.结果表明,铁盐改性赤泥吸附剂对As(V)具有显著吸附效能,在pH为7,初始砷浓度为1 mg·L-1,铁盐改性赤泥吸附剂饱和吸附容量为50.6mg·g-1时,除砷率高达99.9%,吸附后出水砷含量可达到0.01 mg·L-1以下,吸附规律符合Langmuir等温方程式;溶液pH值显著影响砷去除效果,吸附机制主要为羟基铁的表面吸附机制;吸附后的吸附剂可通过NaOH溶液再生,脱附率达到92.1%.     

铁-镧/壳聚糖复合材料在宽域pH范围内高效去除废水中的砷酸盐

采用原位沉淀方法制备了一种具有网格结构的铁-镧/壳聚糖微球（FLCB）,该吸附剂可在较宽的pH范围内高效吸附砷酸盐.与壳聚糖微球（CB）相比,铁和镧离子的加入扩大了吸附剂的pH耐受范围.当pH=10时,其对砷酸盐的吸附效率高达80%.Fe—O键和La—O键的加入增加了FLCB的总正电荷密度,在一定程度上提高了FLCB的吸附容量.拟二级动力学模型和Langmuir吸附等温线（Q_max=105.01 mg·g^-1）可以更好地描述吸附过程.FLCB在砷酸盐上的吸附机理为：双齿双核或单齿单核形成的表面络合物占主导地位,吸附剂与砷酸盐的静电吸引占次要地位.     

氨三乙酸酐改性纤维素对Cd~(2+)的吸附性能

本实验采用氨三乙酸酐改性玉米秸秆纤维素和苎麻纤维素,制备了两种改性纤维素吸附剂NTAA-CS及NTAA-RF,并研究了这两种吸附剂对水中Cd2+的吸附性能.通过元素分析、FTIR及SEM分析发现,纤维材料表面成功引入了氨三乙酸分子中的酯键和氨基基团.在改性纤维素吸附剂投加量为2 g·L-1,Cd2+的初始浓度为200 mg·L-1,p H值为4.0时,NTAA-CS和NTAA-RF对Cd2+的去除率分别为82.6%和90.2%.吸附实验结果表明:改性纤维素吸附剂对Cd2+的吸附是一个快速过程,吸附的最佳p H范围为4.0~7.0.吸附等温线用Langmuir方程的拟合效果优于Freundlich方程.经过5次吸附再生,吸附剂仍可以保持较大的吸附容量.这些结果表明,NTAA-CS和NTAA-RF在去除重金属废水中有较大的应用前景.     

Emergency membrane contactor based absorption system for ammonia leaks in water treatment plants

Because of the suspected health risks of trihalomethanes (THMs), more and more water treatment plants have replaced traditionalchlorine disinfection process with chloramines but often without the proper absorption system installed in the case of ammonia leaksin the storage room. A pilot plant membrane absorption system was developed and installed in a water treatment plant for this purpose.Experimentally determined contact angle, surface tension, and corrosion tests indicated that the sulfuric acid was the proper choice as the absorbent for leaking ammonia using polypropylene hollow fiber membrane contactor. Effects of several operating conditionson the mass transfer coefficient, ammonia absorption, and removal efficiency were examined, including the liquid concentration,liquid velocity, and feed gas concentration. Under the operation conditions investigated, the gas absorption efficiency over 99.9%was achieved. This indicated that the designed pilot plant membrane absorption system was effective to absorb the leaking ammonia in the model storage room. The removal rate of the ammonia in the model storage room was also experimentally and theoretically foundto be primarily determined by the ammonia suction flow rate from the ammonia storage room to the membrane contactor. The ammoniaremoval rate of 99.9% was expected to be achieved within 1.3 h at the ammonia gas flow rate of 500 m3/h. The success of the pilot plantmembrane absorption system developed in this study illustrated the potential of this technology for ammonia leaks in water treatmentplant, also paved the way towards a larger scale application.     

水合物法分离CO2研究

混合气体在形成水合物时,水合物内的气体组分与气相内不同。CO2溶解度远高于N2、O2、H2等气体,因此水合物法可分离IGCC电厂转换合成气体和普通燃煤电厂烟气中的CO2。分析了气体组成、压力、温度、促进剂和多孔介质等因素对水合物法分离CO2的影响,给出了水合物法的工艺流程示意图,指出采用耦合技术降低操作压力和提高水合速度是今后改进和努力的方向。     

烟气流量及二氧化碳分压对氨法减排效率的影响

减少二氧化碳的排放,进一步使其资源化,是中国乃至世界能源生产所需要解决的重大问题。氨法吸收燃煤烟气中的二氧化碳是目前国际上的一个重要研究方向,具有良好的应用前景。为考察燃煤烟气流量以及二氧化碳分压对氨法吸收燃煤烟气中二氧化碳效率的影响,文章在实验室模拟烟气采用氨法吸收烟气中CO2,选用R=50%碳化氨水作为CO2吸收剂,选择填料塔做反应器,考察了烟气流量以及CO2分压对CO2脱除率的影响。研究发现,烟气流量越小,塔内气、液反应时间越长,CO2脱除率越高。在不同烟气流量的条件下,吸收液碳化度均超过130%。混合烟气流量为1 L/min,CO2分压为0.046 MPa时,脱除率最高,反应出液碳化度最大,结晶效果最好。     

以印刷电路板废粉末料制取碱式碳酸铜的研究

印刷电路板废粉末料的资源化和无害化问题日益得到重视。以报废印刷电路板经机械粉碎和分选后的非金属粉(铜含量1%～5%)为原料,采用"氨浸—脱氨—干燥"的工艺制备碱式碳酸铜,设计了实验装置,考察了氨浸分离工艺条件,通过实验验证了其可靠性:铜的回收率达到98.8%以上,获得了纯度不小于98.0%的碱式碳酸铜,采用X射线粉末衍射(XRD)﹑扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)方法对产品进行了分析和表征。     

磷酸铵镁沉淀法处理制药废水试验研究

制药废水由于制药原料化学纯度较高,废水中常含高浓度氮、磷污染物,采用磷酸铵镁沉淀法可同时回收两种元素不仅可以有效同时去除两种污染物,而且可以得到附加值较高的磷酸铵镁盐,因此本研究用磷酸铵镁化学沉淀法小试实验处理制药废水,讨论了磷酸铵镁沉淀法pH、晶种、初始浓度对P0^3- 4和NI-14同时去除的影响。试验结果表明：投加镁盐,在pH=9．5的条件下,可去除90％PO^3- 4,同时可去除15％NH4,在Po^-3 4和NH4浓度较低时,投加晶种可使Po;一去除率提高20％,该法渴望为制药废水处理提供创造经济效益的经验。     

硫酸生产中污染物的综合治理研究

采用硫铁矿焙烧废渣制取纯度95％以上的硫酸亚铁,并利用硫酸亚铁净化低浓度二氧化硫制酸尾气和高砷烟气洗涤废水,结果表明,处理后的制酸尾气中SO2含量低于500ppm,且含有硫酸亚铁的吸收液中硫酸浓度达10％～20％;处理后的含砷废水,砷含量低于0.5mg/L;用此综合治理方法可得多种副产品,为企业创造一定的经济效益;为以硫铁矿为原料的硫酸厂综合治理生产中的污染物提供了可行的途径。     

焙烧钒矿脱硫剂的脱硫性能

石灰石/石膏法脱硫存在结垢、堵塞、副产品销路困难等问题,而传统钒矿提钒生产过程中硫酸等资源消耗大污染严重.针对以上2个问题,进行了以焙烧钒矿作为脱硫剂,在中试规模的环栅式喷射鼓泡塔中脱除烟气中的二氧化硫,同时二氧化硫又用于焙烧钒矿中V2O5提取的耦合工艺的研究.结果表明,当进气压降为3.0kPa,气体流量为2350m3.h-1左右,钒矿浆液pH值在4.5以上时,脱硫效率持续稳定在90%左右,整个过程长达20min;脱硫率随吸收剂循环次数的增加而增加,2次循环比1次循环的脱硫率高3.5%;吸收塔运行约40min后,塔中钒的平均浸出率为20%左右,脱硫渣再用5%的稀硫酸浸取10h后浸取率可达到60%.焙烧钒矿是一种较好的新型脱硫剂,脱硫渣可副产具有工业应用价值的五氧化二钒产品,并且解决了传统提钒工艺中钠离子废水对环境造成的污染问题.因此,该法是一种较好的资源化烟气脱硫方法,可应用于脱硫或湿法冶金等行业.     

Process conditions of preparing methanol from cornstalk gas

The low-heat-value cornstalk gas produced in the down-flow fixed bed gasifier was tentatively used for methanol synthesis. The cornstalk gas was purified and the technical procedures such as deoxygenation, desulfurization, catalytic cracking of tar, purification and hydrogenation were studied. The catalytic experiments of methanol synthesis with cornstalk syngas were carried out in a tubular-flow integral and isothermal reactor. The effect of reaction temperature, pressure, catalysttypes, catalyst particle size, syngas flow at entering end and composition of syngas was investigated. The optimum process conditions and yield of methanol from cornstalk syngas were obtained. The experimental results indicated that the proper catalyst of the synthetic reaction was C301 and the optimum catalyst size (φ) was 0.833 mm×0.351 mm. The optimum operating temperature and pressure were found to be 235℃ and 5 Mpa, respectively. The suitable syngas flow 0.9-1.10 mol/h at entering end was selected and the best composition of syngas were CO 10.49%, CO2 8.8%, N2 37.32%, CnHm 0.95% and H2 40.49%. The best methanol yield is 0.418 g/g cornstalk. The study provided the technical support for the industrial test of methanol production from biomass (cornstalk)gas.     

Recovery of heavy metals from electroplating sludge and stainless steel pickle waste liquid by ammonia leaching method

１　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＥｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｉｎｇｓｌｕｄｇｅ，ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇＣｕ，Ｎｉ，Ｚｎ，Ｃｒ，Ｆｅ，ｅｔｃ．，ｉｓｈａｒｍｆｕｌｗａｓｔｅｍａｔｅｒｉａｌｐｒｏｄｕｃｅｄｂｙｇａｌｖａｎｉｚａｔｉｏｎｉｎｄｕｓｔｒｙ．Ｔｈｅｒｅｉｓｓｔｉｌｌｎｏｅｆｆｅｃｔｉｖｅｍｅｔｈｏｄｔｏｒｅｃｏｖｅｒｒｅｓｏｕｒｃｅａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｐｏｌｌｕｔｉｏｎｂｏｔｈａｔｈｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄ．Ｔｈｅｍｅｔａｌｓｄｉｓｃａｒｄｅｄｂｙｇａｌｖａｎｉｚａｔｉｏｎｉｎｄｕｓｔｒｙａｍｏｕｎ…     

膜接触器在环境治理中的应用研究进展

膜接触器是将膜分离和传统化工单元操作有机结合而成的一种新型高效分离器,可不通过两相的直接接触而实现相间传质.继21世纪初首个工业化实例成功以来,在废水中芳香族化合物脱除、重金属选择吸收、废气中氨、CO2、H2S去除等多个领域的环境治理中,膜接触器技术的研究与应用日益重要.在此基础上,文章对膜蒸馏、膜吸收、膜萃取和膜填料...