含聚乙二醇废水超临界气化产H2特性的研究

利用连续流釜式超临界水反应器,以聚乙二醇(PEG)模拟废水为研究对象,研究PEG浓度、反应温度、停留时间以及KOH催化剂对含PEG废水的超临界气化产H2特性的影响.结果表明,气体产物主要成分为H2,CH4,CO和CO2,在500℃,压力25MPa,停留时间50s的条件下,TOC去除率、碳气化率和氢气化率分别达到98.56%,98.33%和141.82%;PEG浓度的升高会导致气化效率下降,反应温度的上升和停留时间的延长对气化效率有正影响.KOH催化剂的加入可以温和反应条件,提高气化效率,消除CO的产生并使气体产物中部分CO2以无机盐形式固定,从而提高了产物中有效组分H2的相对含量.在450℃,压力25MPa,停留时间30s,KOH浓度800mg·l-1时,TOC去除率和氢气化率分别为91.08%和186.06%,含PEG废水在超临界状态下可转化为富氢气体.     

催化超临界水氧化偏二甲肼

采用CuO/γ-Al_2O_3和MnO_2/γ-Al_2O_3为催化剂,H_2O_2为氧化剂,在固定床反应器中进行催化超临界水氧化偏二甲肼实验.结果表明,CuO和MnO_2对偏二甲肼的氧化降解具有显著的促进作用.偏二甲肼的去除率随反应温度和压力的升高、停留时间的延长而提高.在24—26MPa、400—450℃条件下,数秒钟内COD去除率可达到99%以上.显示出催化超临界水氧化技术的高效性.催化剂CuO/γ-Al_2O_3的催化效果优于MnO_2/γ-Al_2O_3.进一步研究表明,偏二甲肼催化超临界水氧化为·OH引发的自由基反应,最终氧化产物为CO_2,N_2和H_2O.     

Fe、Mn、Cu及其复合负载γ-Al_2O_3纳米颗粒的制备、表征和催化降解PVA性能

采用浸渍-煅烧法制备了Fe、Mn、Cu及其复合负载的γ-Al_2O_3纳米颗粒,采用了SEM-EDS、BET以及XRD等方法对制备得到的Mn_xO_y/γ-Al_2O_3、Cu_xO_y/γ-Al_2O_3、FexOy/γ-Al_2O_3以及FexCuyMnzOw/γ-Al_2O_3纳米颗粒进行了表征.结果表明,通过浸渍-煅烧法得到的四种纳米颗粒催化剂均可以和双氧水形成非均相类Fenton反应体系,产生大量羟基自由基,从而有效降解PVA大分子,降低废水中的PVA浓度.另外还通过BoxBehnken Design响应面分析法分别确定了Mn_xO_y/γ-Al_2O_3、Cu_xO_y/γ-Al_2O_3、FexOy/γ-Al_2O_3以及FexCuyMnzOw/γ-Al_2O_3纳米颗粒催化双氧水降解处理PVA的最佳工艺参数.利用GPC和GC-MS分析进一步表征PVA在不同催化剂条件下得到的降解产物后,分析结果表明:Fe、Mn、Cu复合负载的FexCuyMnzOw/γ-Al_2O_3纳米颗粒催化双氧水降解PVA的催化效果相对较好.当PVA初始反应浓度为1%,反应温度为60℃,催化剂投加量为0.5 g·L~(-1),双氧水投加量为60 mL·L~(-1)时,PVA的浓度下降率可以达到95%以上,降解产物粘均分子量达到1395,分子量下降率达到99%,降解小分子产物主要包括丁酮、苯甲醛、己醛以及乙酸等不饱和小分子.     

载体制备方法对贵金属催化剂Ru/ZrO2催化湿式氧化性能的影响

蒸煮处理水合氢氧化锆制备了ZrO20A;将水合氢氧化锆静置过夜制得ZrO2-B;以此两种载体通过初湿浸渍法制得Ru／ZrO2催化剂．在BET测试中,ZrO2-A载体及其相应催化剂的比表面积远高于ZrO2-B载体及相应催化剂．TPR表明Ru／ZrO2-A中Ru的分散性更好,金属与载体的相互作用更为紧密．以苯酚和乙酸水溶液为模拟废水进行催化剂的评价,结果表明,Ru／ZrO2-A无论是在反应活性还是稳定性上均优于Ru／ZrO2-B．     

介质阻挡放电-催化降解苯的研究

采用双介质阻挡放电管 ,当含苯气体的流量为 1 5L·min- 1 ,放电电压在 60 0 0V—1 2 0 0 0V范围内 ,放电管温度在 2 1 0℃左右 ,研究介质阻挡放电 催化降解苯的协同效应 .结果表明 ,在余辉区中放入催化剂 ,60 0 0V的电压下 ,苯的降解率可达 70 % ,产物中CO/CO2为 0 0 5 ;而在同样电压下 ,不放入催化剂 ,苯的降解率仅为 5 5 %左右 ,CO/CO2 约为 0 5 .由此可见 ,催化剂在余辉区时能与等离子体协同作用 ,促进苯的降解     

水介质中催化剂Raney Ni催化2-氯酚加氢脱氯

选择水作为反应介质,以氢气为氢源,研究了Raney Ni催化下、水溶液中2-氯酚的加氢脱氯,调查了溶剂、碱助剂和碱金属或碱土金属氯化物对加氢脱氯反应的影响.发现在水体系中,2-氯酚更容易被加氢脱氯,水作为反应介质时显著改善了加氢脱氯的反应环境,消除了无机氯化物在催化剂表面的吸附和累积,使催化剂保持了高活性.     

热活化过硫酸盐降解水中的2-氯苯酚

利用加入活化K2S2O8产生的硫酸根自由基(SO-4·)降解水中2-氯苯酚(o-chlorophenol),探讨了温度、pH、腐殖酸(HA)、无机离子对2-氯苯酚降解的影响.结果表明,增加溶液中过硫酸盐的浓度或提高溶液反应温度,可促进2-氯苯酚的降解,而且2-氯苯酚的降解符合准一级反应动力学规律,其反应表观活化能为4.32 kJ·mol-1.酸性条件下2-氯苯酚的降解效果明显好于碱性条件.2-氯苯酚的降解受到Cl-、CO2-3和腐殖酸的影响.其中,腐殖酸和CO2-3都对反应有明显的抑制作用.Cl-在酸性和中性条件下也会抑制2-氯苯酚降解,但在碱性条件对反应影响不大.2-氯苯酚在SO-4·的作用下会最终降解为乙酸等小分子有机物并最终矿化,有时会伴随有中间产物二聚物的生成.     

催化湿式氧化法预处理显影废水的研究

考察了催化湿式氧化法对医院显影废水进行预处理的可行性.紫外扫描结果表明,对甲氨基苯酚硫酸盐、对苯二酚等特征污染物被降解为小分子物质,在催化剂Ru/TiO2存在下,催化湿式氧化法与湿式氧化相比,有机物的降解更加彻底.通过考察催化剂用量、温度、压力及pH值等条件对CODCr去除率的影响,确定适宜的反应条件为:催化剂用量为2g·l-1,温度为220℃,压力为1.5MPa,pH为8.9.在上述反应条件下,CODCr去除率达62.5%,色度去除率达98%,BOD5/CODCr值由原来的0.07提高到0.45.     

萘酚在超临界水中氧化降解路径的研究

采用GC-MS方法对萘酚在超临界水中氧化降解的产物进行了分析和鉴别,通过对中间产物的鉴别并结合相关的研究,提出了萘酚在超临界水中氧化降解的路径．萘酚氧化降解的路径可用纵横交叉模式描述,即纵向的氧化开环降解反应和横向的偶合反应,萘酚及其带芳环的中间产物进一步氧化都经过苯酚,并由其继续开环氧化降解．     

臭氧对气体中甲硫醇的氧化降解

甲硫醇是主要恶臭污染物之一,研究甲硫醇的降解技术对于恶臭异味的治理具有重要意义.为了获得臭氧对气体中甲硫醇的氧化降解性能,实验研究了臭氧对气体中甲硫醇的均相氧化过程,考察了氧含量、臭氧投加量、反应时间、温度和湿度等因素的影响.结果表明,氧气可将甲硫醇部分氧化为二甲二硫.甲硫醇去除率随臭氧投加量、反应时间的增加而升高,且臭氧对气体中甲硫醇的氧化降解过程符合伪一级动力学反应模型.甲硫醇的去除率随温度升高而增大,该趋势在温度高于50℃时不再明显;氧化反应的最佳相对湿度为45%—62%.采用原位红外光谱、气相色谱-质谱联用和离子色谱技术对甲硫醇氧化降解过程的研究证明,考察条件下,臭氧不能将全部甲硫醇矿化为二氧化碳和水,而是生成了部分醛类和酮类中间产物,且甲硫醇中硫的主要氧化产物是硫单质.综合考虑臭氧氧化甲硫醇的最佳反应条件和降解产物,该工艺存在能耗高、易造成二次污染等不足,在实际应用中不建议采用臭氧直接氧化工艺对含甲硫醇臭气进行净化.