中空纤维膜吸收甲苯气体

采用疏水性聚偏氟乙烯(PDVF)中空纤维膜为气液接触膜,n-甲酰吗啉(NFM)水溶液为吸收剂,研究了膜吸收技术分离甲苯/空气混合气的性能。考察了进气气体浓度、气体停留时间、吸收液体积分数和吸收液流量等诸因素对分离性能的影响。研究结果表明,膜吸收技术可以有效地分离甲苯/空气混合气,甲苯去除率可达90%;提高NFM吸收液的浓度和流量可同时增加甲苯的去除效率η和总传质系数K;气体停留时间的减小导致η降低,K反而增大;进气甲苯浓度的增加导致η下降,同时降低总传质系数K。     

膜吸收法分离燃煤烟气中CO_2的实验研究

以NaOH和乙醇胺(MEA)溶液为吸收液,采用聚丙烯(PP)中空纤维膜组件为反应器,进行了分离模拟烟气中CO_2的研究。考察了操作条件和SO_2的存在对CO_2脱除效果的影响,并探讨了膜组件长周期连续运行时的脱碳性能。结果表明:随着气体流量增加,CO_2脱除率下降,而总传质系数上升;随着CO_2体积分数的增加,CO_2脱除率和总传质系数均下降;随着液体流量、吸收液浓度的增大,CO_2脱除率和总传质系数均上升。SO_2的存在会使CO_2脱除效果下降。连续运行15d后CO_2脱除效果显著下降,但通过N2反吹,可恢复至初始CO_2脱除率的85%以上。膜接触角测定及扫描电子显微镜观察表明,经30d浸泡后,膜丝接触角下降,疏水性减小,膜孔形变;经NaOH溶液浸泡的膜丝表面出现结晶体阻塞膜孔,而MEA溶液会侵蚀膜丝,这些可能是PP中空纤维膜组件反应器脱碳性能下降的原因。     

膜气体吸收技术分离VOCs/N2混合气性能的研究

以C6H6/N2混合气为代表,疏水性聚丙烯中空纤维膜为气液接触膜,n-甲酰吗啉(NFM,n-formyl morpholine)水溶液为吸收剂,研究了膜气体吸收法分离 VOCs/N2 混合气性能.考察了吸收剂流量、吸收剂体积分数、进口气流量、进口气浓度和膜组件结构等诸因素对分离性能的影响.结果表明,在吸收剂流量为 20～100 mL/min,进口气流量为 40～300 mL/min,进口气浓度为 10.2 ms/L的条件下,苯的去除率为 65.0%～99.6%,总体积传质系数为 0.0157～0.08412 s-1.实验证明,采用疏水性多孔膜气体吸收法,NFM 水溶液吸收分离 VOCs/N2 混合气具有较高的分离效率和较快的传质速率.     

填料塔中Na_2CO_3吸收高浓度H_2S的传质特性

在填料吸收塔中考察了Na2CO3溶液吸收高浓度H2S气体的气液传质特性。通过测量填料塔进出口气体中H2S浓度计算了Na2CO3溶液吸收高浓度H2S气体的总体积传质系数(KGa),并研究了进气流速、吸收液流量、吸收温度和吸收液浓度对KGa的影响。结果表明,KGa随Na2CO3浓度、吸收液流量的增加而增加,随吸收温度、进气流速的升高而降低;在高浓度H2S吸收过程中液相传质阻力不能忽略。     

填料塔中Na2CO3吸收高浓度H2S的传质特性

在填料吸收塔中考察了Na2CO3溶液吸收高浓度H2S气体的气液传质特性。通过测量填料塔进出口气体中H2S浓度计算了Na2CO3溶液吸收高浓度H2S气体的总体积传质系数（KGa），并研究了进气流速、吸收液流量、吸收温度和吸收液浓度对KGa的影响。结果表明，KGa随Na2CO3浓度、吸收液流量的增加而增加，随吸收温度、进气流速的升高而降低；在高浓度H2S吸收过程中液相传质阻力不能忽略。     

膜气体吸收技术分离VOCs/N2混合气性能的研究

以C₆H₆/N₂混合气为代表，疏水性聚丙烯中空纤维膜为气液接触膜，n-甲酰吗啉(NFM，n-formyl morpholine)水溶液为吸收剂，研究了膜气体吸收法分离VOCs/N₂混合气性能。考察了吸收剂流量、吸收剂体积分数、进口气流量、进口气浓度和膜组件结构等诸因素对分离性能的影响。结果表明，在吸收剂流量为20～100 mL/min，进口气流量为40～300 mL/min，进口气浓度为10.2 mg/L的条件下，苯的去除率为65.0 % ～ 99.6 %，总体积传质系数为0.0157～0.08412 s^-1。实验证明，采用疏水性多孔膜气体吸收法，NFM水溶液吸收分离VOCs/N₂混合气具有较高的分离效率和较快的传质速率。     

超重力脱除模拟烟气中一氧化氮

以NO和N2的混合气作模拟烟气,以酸性尿素溶液为吸收剂,在超重力机中进行了脱除模拟烟气中NO实验研究。实验考察了混合气中NO初始含量、进气流量、吸收液流量、超重力机转速对NO脱除率的影响,确定了在超重力中尿素吸收NO的适宜条件。实验结果表明,在常温常压下,N2体积流量为1.0 m3/h,控制NO初始浓度为3 300 mg/m3,吸收液流量为250 L/h,超重力机转速为650 r/min时,NO脱除率可达89.5%。     

膜吸收法净化低浓度甲醛和氨气

基于膜吸收技术自制双层平板式膜吸收器，搭建净化低浓度甲醛和氨气污染模拟系统，考察不同膜结构参数、进气流量、吸收剂流量等因素对其净化效果的影响。结果表明，聚偏氟乙烯PVDF对低浓度甲醛和氨气的净化效率高于聚四氟乙烯PTFE。对同一材质膜，随着膜孔隙率的增大，甲醛和氨气的净化率呈上升趋势。随着进气流量的增加。甲醛和氨气的净化效率降低；而吸收剂流量对其净化效率影响不大。对于所有实验条件，平均膜孔径为0．22μm的PVDF4#在进气流量ug=120L／h时，甲醛和氨气的净化效率最高，分别达94．7％和96．3％。     

填料塔中钠碱溶液吸收低浓度SO2的体积传质系数

在填料吸收塔中测定和计算了钠碱溶液吸收烟气中低浓度SO2的体积总传质系数(KGa),并研究了进口气体中SO2浓度、气体流量、吸收液喷淋密度以及溶液中Na 浓度对体积传质总系数的影响.结果表明,进口气体中SO2浓度、气体流量及吸收液喷淋密度对KGa的影响较大;随着进口气体中SO2浓度的增大,KCa逐渐减小,而随着进口气体流量及吸收液喷淋密度的增大,KGa逐渐增大;吸收液中Na 浓度对KGa的影响较小.     

膜吸收法净化低浓度甲醛和氨气简

基于膜吸收技术自制双层平板式膜吸收器，搭建净化低浓度甲醛和氨气污染模拟系统，考察不同膜结构参数、进气流量、吸收剂流量等因素对其净化效果的影响。结果表明，聚偏氟乙烯PVDF对低浓度甲醛和氨气的净化效率高于聚四氟乙烯PTFE。对同一材质膜，随着膜孔隙率的增大，甲醛和氨气的净化率呈上升趋势。随着进气流量的增加，甲醛和氨气的净化效率降低；而吸收剂流量对其净化效率影响不大。对于所有实验条件，平均膜孔径为0.22 μm的PVDF 4^#在进气流量u_g=120 L/h时，甲醛和氨气的净化效率最高，分别达94.7%和96.3%。     

填料对生物滴滤塔去除H_2S的影响

为比较不同生物填料用于城市污水提升泵站除臭的性能,建立4组不同填料的生物滴滤塔(BTF)中试装置,并考察其对污水提升泵站中以H_2S为主的市政臭气的去除效果。结果表明,在进气风量为180 m~3·h~(-1),H_2S进气浓度控制在7 500~8 500μg·m-3条件下,竹炭在吸附阶段和挂膜阶段对H_2S去除效果均最佳;竹炭生物滴滤塔挂膜速度最快,只需1~2周就可以完成挂膜,H_2S主要集中在塔底填料层500 mm位置以下被降解,塔顶出气浓度稳定在(30±2)μg·m~(-3),压降稳定在(78.7±0.5)Pa,滤出液中SO_4~(2-)浓度最高达到117.04 mg·L~(-1),塔内pH为2.0~3.0,降解H_2S的微生物为嗜酸性菌。     

超重力脱除模拟烟气中一氧化氮简

以NO和N₂的混合气作模拟烟气，以酸性尿素溶液为吸收剂，在超重力机中进行了脱除模拟烟气中NO实验研究。实验考察了混合气中NO初始含量、进气流量、吸收液流量、超重力机转速对NO脱除率的影响，确定了在超重力中尿素吸收NO的适宜条件。实验结果表明，在常温常压下，N₂体积流量为1.0 m³/h，控制NO初始浓度为3 300 mg/m³，吸收液流量为250 L/h，超重力机转速为650 r/min时，NO脱除率可达89.5%。     

采用可再生胺法脱除烟气中SO_2

为加快可再生胺法脱硫工艺的工业化进程,开发了一套撬装式脱硫再生中试装置,通过SO_2连续吸收解吸实验验证装置性能。分别考察吸收剂质量分数、pH、液气比(L/G)、解吸温度、SO_2进口含量对吸收和解吸效率的影响,结果表明:随吸收剂质量分数、pH、液气比的增大吸收率升高,而解吸率下降;解吸温度升高,吸收率变化不大,解吸率增速较快;SO_2进口浓度增大,吸收率和解吸率迅速降低。确定适宜工艺条件为:吸收剂质量分数30%,pH=6~8,吸收温度30℃,解吸温度(90±5)℃,液气比L/G=5.0 L·m-3。通过微分法导出体积总传质系数KGa的计算公式,并与相关工艺参数进行关联拟合,回归出填料吸收塔K_Ga经验模型:K_Ga=0.081(L/G)~(0.232 0)(8.91 w~(0.107 3)pH~(0.24)8e-0.32yA-1)。     

Bio-SR工艺去除硫化氢气体的研究

采用Bio-SR工艺,利用铁盐吸收与氧化亚铁硫杆菌的联合作用对H2S进行脱除实验。通过改进微生物的培养条件,减少了83.9%的沉淀量,一定程度上解决了挂膜后生物填料塔易堵塞的问题,保证了填料塔的连续运行。在实验选取工况下,硫化氢脱除率可达到98.4%以上,当吸收液中Fe3+浓度为5.5～6 g/L、H2S进气浓度为1 g/m3、通气量为0.08～0.12 m3/h时效果最佳,反应器可持续高效地运行。此外,对进气浓度、通气量与硫化氢去除率之间的相关性进行了进一步研究,其结果有利于反应器及运行参数的优化设计。     

固定化排硫硫杆菌对气体中H_2S去除特性

为提高生物滴滤塔净化气体中H_2S的运行效率,分别采用活性炭、陶粒、聚丙烯空心球3种填料,以排硫硫杆菌(Tiobacillus thioparus)接种生物滴滤塔处理含H_2S气体,研究了进气H_2S浓度、气体停留时间等参数对生物滴滤塔去除H_2S性能的影响。结果表明,采用排硫硫杆菌接种生物滴滤塔处理含H_2S气体,挂膜速度快,系统运行稳定且脱硫效率高。3种填料中活性炭填料脱硫效果最好,固定进气H_2S浓度1.5 g·m~(-3),停留时间高于23 s时,H_2S去除率可以达到94.4%以上,H_2S去除负荷达333.16 g·(m~3·h)~(-1)。动力学分析表明,活性炭生物滴滤塔最大H_2S去除负荷为666.7 g·(m~3·h)~(-1),饱和常数为0.87 g·m~(-3)。随着实验的进行,填料塔的压力降会因为生物膜的生长和单质硫的积累逐渐增加,严重时导致气体完全堵塞,需要进行鼓泡反冲以除去积累的单质硫。     

水溶性离子液体对甲苯的吸收效果及影响因素

选择3种水溶性离子液体(十二烷基咪唑氯盐(DDMIM Cl)、十二烷基咪唑硝酸盐(DDMIM NO_3)、十二烷基咪唑双氰胺盐(DDMIM DCA))作为研究对象寸模拟曱苯废气进行吸收实验,研究了吸收液的吸收性能、甲苯浓度、吸收液浓度、进气气速以及盐度等因素对吸收效果的影响以及加热蒸馏法对吸收液的再生与甲苯回收的可行性。结果表明:不同的离子液体对甲苯的吸收率不同J)DMIM DCA的吸收效果最好在质量分数为5%时,初始吸收率达到98%,饱和吸收量为53.39 mg·L~(-1),而DDMIM CKDDMIM NO_3对甲苯的初始吸收率在92%左右,饱和吸收量分别为33.60,37.01 mg·L~(-1);甲苯饱和吸收量与吸收液浓度、甲苯进气浓度呈正相关,与进气气速、含盐度呈负相关;传质系数与甲苯进气浓度、进气气速以及含盐度呈正相关,与吸收液浓度呈负相关;采用加热蒸馏法进行甲苯回收及吸收液再利用时用苯的回收效率达到85%~90%且甲苯的饱和吸收量随着重复利用次数的增加而基本保持不变。因此利用离子液体溶液处理甲苯废气理论上是可行的。     

炼铁烧结除尘灰湿法脱除模拟烟气中的SO2

为了考察炼铁烧结除尘灰作为脱硫剂的效果,研究了湿法脱硫过程中固液比、氧气含量、吸收剂温度、气体流速、进口SO_2质量浓度、搅拌强度等影响因素对脱除效率的影响规律。结果表明,最佳反应温度为25℃;随着温度升高,SO_2溶解度降低,吸收液对SO_2吸收能力降低;气体流量增加,SO_2在吸收剂中停留时间变短,导致脱除率降低;固液比增加,气固接触概率也随之增大,SO_2脱除率也增大;进口SO_2质量浓度的提高导致液相中氢氧根消耗加剧,使反应速率减慢,不利于对SO_2的去除。同时发现,SO_2浓度增加则溶解分数减小,吸收率也会随之降低;搅拌速率的增加使得气泡破碎加剧,增大气液接触面积,使除尘灰充分悬浮在液相中,与溶液中的SO_2迅速反应,有利于SO_2的吸收。O_2含量增加,有利于O_2的溶解,增加了化学反应的推动力,有利于SO_2吸收反应的进行。除尘灰对含二氧化硫气体具有较好的脱硫效果,有一定的应用前景。     

SPG膜微气泡曝气生物膜反应器运行性能——空气通量的影响

空气通量是影响SPG膜微气泡曝气生物膜反应器运行性能的重要参数。在不同空气通量条件下,考察了微气泡产生特性及氧传质特性,以及SPG膜微气泡曝气生物膜反应器运行性能。结果表明,当空气通量由31.85 L/(min·m2)降低至12.74 L/(min·m2)时,产生的微气泡平均直径由62.9μm减小到32.6μm,氧传质系数由0.31 min-1降低至0.19 min-1,但氧传质效率由67.7%提高至90.3%。生物膜反应器DO浓度随空气通量的降低而下降,导致生物膜好氧代谢活性下降,进而COD和氨氮去除效率降低;同时,在较低DO浓度下,可实现同步硝化反硝化过程去除TN。随着空气通量的降低,生物膜反应器氧利用率增加,空气通量为12.74 L/(min·m2)时,可接近100%;同时,曝气能耗降低,在相同条件下能耗低于传统大气泡曝气。     

亚铁离子生物氧化-还原法连续脱除硫化氢

为了降低工业废气中的硫化氢去除工艺成本和运行费用，对三价铁盐吸收与氧化亚铁硫杆菌对Fe²⁺的生物氧化联合作用脱除H₂S进行了研究。通过生物氧化塔中的固定化氧化亚铁硫杆菌细胞再生的Fe³⁺溶液，在H₂S还原吸收塔中脱除H₂S。通过单因素实验分别优化了生物氧化塔和H₂S吸收塔的运行参数，在生物氧化塔曝气量为150 L/h，停留时间为11 h，吸收液中Fe³⁺浓度为0.121~0.143 mol/L，吸收液流量为0.3 L/h，进气量为100 L/h条件下，进气中H₂S浓度分别为2.28和9.11 mg/L，系统连续运行至200 min时趋于相对稳定，当系统连续运行稳定时，H₂S的脱除率可分别达到95%和91%，脱除效果显著。     

超重力强化H_2O_2-Na OH复合吸收液脱硝

在旋转填充床中进行H_2O_2-NaOH复合吸收液脱硝的实验研究。考察了旋转填充床的转速、气液比、吸收液的浓度和组分以及循环时间等因素对脱硝率的影响,并检测了吸收产物。结果表明:脱硝率随旋转填充床的转速、吸收液的浓度和组分的提高而增大;随气液比、循环时间的增大而降低。最佳的反应参数为旋转床转速1 000 r·min~(-1),气液比10:1,复合吸收液浓度0.04 mol·L~(-1)NaOH和0.2 mol·L-1H_2O_2,NO_x的脱除率为92%。在循环使用510 min内,脱硝率保持在88%以上,吸收产物为含NO_2~-和NO_3~-离子的溶液。