相变溶剂捕集CO2技术的研究进展

化学溶剂吸收法是目前应用最广泛的燃烧后CO₂捕集技术。介绍了化学溶剂吸收法的基本原理,综述了化学溶剂吸收法的研究现状,比较分析了几种常用CO₂吸收剂的优缺点。重点阐述了两类新型相变吸收剂（液-液相变溶剂和液-固相变溶剂）的研究进展。指出：新型相变溶剂是理想的CO₂吸收剂,用其捕集CO₂可有效降低吸收剂的再生能耗;相变溶剂吸收CO₂的传质反应动力学以及不同类型相变溶剂的挥发和降解特性应作为今后该领域的研究重点。     

用赤泥捕集二氧化碳

以拜耳法生产氧化铝产生的赤泥为捕集剂，对CO₂进行捕集，考察了液固比、反应温度、搅拌速率、CO₂流量对单位CO₂捕集量（以每克赤泥捕集的CO₂质量计）和赤泥脱碱率（以钠去除率计）的影响。实验结果表明：在液固比为7#x02236;1、反应温度为30℃、搅拌转速为500r/min、CO₂流量为200mL/min的最佳实验条件下，最大单位CO₂捕集量为0.0263g/g，赤泥的脱碱率可达到42.43%。赤泥具有较强的捕集CO₂的能力，因此，利用固体废弃物赤泥吸收工业废气中的CO₂可以达到以废治废的目的。     

离子交换树脂法吸附分离水中的邻二甲苯-4-磺酸

采用阴离子交换树脂吸附分离水中的邻二甲苯-4-磺酸。实验结果表明:201×7型阴离子交换树脂(简称树脂)对邻二甲苯-4-磺酸有很强的吸附能力,即使在4 mol/L NH_4Cl存在的情况下,树脂对邻二甲苯-4-磺酸的静态吸附率仍超过90%;适宜的动态吸附—解吸条件为吸附液流速为0.50 L/h、吸附液体积2 L,用含60%(质量分数)乙醇和1 mol/L盐酸的解吸剂解吸、解吸剂流速1.0 L/h、解吸剂体积1.5 L;该方法可有效回收水中的邻二甲苯-4-磺酸。     

烯胺活化羟乙基乙二胺吸收CO2的反应热

以羟乙基乙二胺（AEEA）为基础吸收剂，分别加入二乙烯三胺（DETA）、三乙烯四胺（TETA）、四乙烯五胺（TEPA）作为活化剂，探讨了不同烯胺体积分数和CO2负载量（吸收的CO2与活化吸收剂的摩尔比）对各烯胺活化的AEEA吸收剂CO2吸收热、解吸热、CO2脱除率的影响。综合对比结果，最优的活化吸收剂为AEEA+5%（φ）DETA，其最低CO2吸收热为63.0 kJ/mol（以每摩尔CO2计），解吸热为82.5 kJ/mol，CO2脱除率为76.2%。     

微纳米气液分散体系吸收NO

以模拟烟气为气源,去离子水为水源,通过微纳米气泡发生器形成微纳米气液分散体系,吸收模拟烟气中的NO,考察了多种因素对脱硝率(η)和气相体积总传质系数(KGa)的影响,分析了微纳米气液分散体系吸收NO的反应机理。结果表明:η和KGa随着进气NO体积分数和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)质量浓度的提高而下降;随着吸收液初始pH的提高先降低后升高;随着进气O_2体积分数的增大而提高;随着吸收液温度的升高先提高后降低;控制进气NO体积分数为0.06%时,在吸收液初始pH为2.0、吸收剂为去离子水、吸收液温度为25℃、进气O_2体积分数为10%的最佳条件下,脱硝率可达81.0%。微纳米气液分散体系是通过产生羟基自由基从而对NO进行氧化吸收的。     

应曲面法优化H2O2催化氧化烟气脱硝工艺

研究了H₂O₂催化氧化烟气脱硝工艺中H₂O₂质量分数、催化剂浓度和溶液pH对脱硝率的影响,采用 Box-Behnken响应曲面法优化了H₂O₂脱硝的工艺条件,得到了相应的数学模型,并进行了方差分析。结果表明,溶液pH、催化剂浓度、H₂O₂质量分数以及催化剂浓度和H₂O₂质量分数的一级交互作用对脱硝率的影响很显著,模型的决定系数为0.995 3,说明模型拟合效果很好。经模型优化分析的最优工艺条件为H₂O₂质量分数0.2%,催化剂浓度0.94 mmol/L,溶液pH 11.0,在此条件下处理进口流量3.5 L/min、 NO体积分数 2×10^-4、O₂体积分数10%、N₂体积分数90%的烟气,液气比为8 L/m³,脱硝率达97%。     

废磷酸系刻蚀液制备电池级磷酸铁

以废磷酸系刻蚀液为原料、铁粉为铁源、H₂O₂为氧化剂，采用氧化沉淀法一步合成结晶态FePO₄。考察了铁磷摩尔比、反应温度、H₂O₂投加量、pH、煅烧温度对FePO₄制备的影响，利用XRD、SEM等手段表征了FePO₄的形貌和晶体结构。实验结果表明，在铁磷摩尔比1.000、反应温度90℃、n(H₂O₂)∶n(H₃PO₄)1.05、pH2.2～2.4、煅烧温度600℃的最佳工艺条件下，废刻蚀液中PO₄^3-、NO₃^-、醋酸的去除率分别为87.70%、87.42%和90.25%,FePO₄的产品转化率为77.99%，所制备的FePO₄晶体结构规则，结晶度高，粒径为2.0～6.0μm，铁、磷质量分数和杂质元素含量等指标均能满足《...     

微纳米气液分散体系氧化脱除天然气汽车尾气中的复合污染物

采用微纳米气液分散体系对天然气汽车尾气中的复合污染物进行氧化脱除。实验结果表明：CH₄、NO和SO₂的脱除率均随着吸收液中NaCl、十二烷基硫酸钠（SDS）、Fe²⁺和Mn²⁺投加量的增加而先升后降,在酸性和碱性条件下均随着pH的增大呈先升后降的趋势;进气CH₄、NO、SO₂质量浓度为429,267,571 mg/m³时,最佳脱除条件为吸收液pH 6、NaCl投加量0.5 g/L、SDS投加量4 mg/L、Mn²⁺投加量2.0 mmol/L,在此条件下CH₄、NO和SO₂的脱除率分别为85.83%、96.00%和100%。机理研究表明：CH₄被微纳米气泡产生的自由基氧化成CO、CO₂和H₂O,NO氧化成NO₃^-和NO₂^-,SO₂氧化成SO₄^2-;Fe²⁺和Mn²⁺作为催化剂诱导微纳米气泡产生较多自由基。     

升流式厌氧污泥床处理抗生素制药废水

采用升流式厌氧污泥床(UASB)反应器处理抗生素制药废水。实验结果表明:进水COD为9 300mg/L、容积负荷为9.3kg/(m3.d)时,COD去除率仍在80%以上;在COD∶ρ(SO42-)=6、进水ρ(SO42-)为1 500mg/L以下时,COD去除率一直保持在80%以上,SO42-去除率始终在23%以下。SO24-的存在对产甲烷菌影响不大,UASB反应器运行稳定。UASB反应器产沼气的产气率达0.48m3/kg,沼气中甲烷体积分数为68%,二氧化碳体积分数为27%,产甲烷菌具有较高的活性。     

半干法脱除球团烟气中的SO2及Hg0

采用钙基吸收剂及复合氧化剂半干法脱除模拟球团烟气中的SO_2及Hg~0,考察了多因素条件对吸收效果的影响。实验结果表明,在以NaClO和NaClO_2为复合氧化剂、 NaClO与NaClO_2体积比1∶0.5、复合氧化剂质量分数3%、反应温度110℃、钙基吸收剂质量3.0 g、模拟烟气进气流量1.2 L/min的条件下,SO_2和Hg~0的脱除率分别为98%和93%,证明钙基吸收剂与复合氧化剂对污染物球团烟气中的SO_2和Hg~0有良好的脱除作用。     

膜法解吸CO_2吸收富液

采用中空纤维膜接触器(FMC)作为解吸装置,对吸收了CO_2的N-甲基二乙醇胺(MDEA)溶液(富液)进行膜法解吸实验。考察了CO_2负荷、解吸温度、解吸压力、富液流速和N_2吹扫流量对CO_2解吸率的影响。结果表明,富液中CO_2负荷越大、解吸温度越高、解吸压力越低、富液流速越大、N_2吹扫流量越大,则CO_2解吸率越高。综合考虑,本实验优选的工艺条件为解吸温度45~65℃,解吸压力10~30 k Pa,富液流速0.08 m/s,N_2吹扫流量200 m L/min。     

乳状液膜法处理煤制兰炭废水

以磷酸三丁酯(TBP)为载体、煤油为膜溶剂、NaOH水溶液为内水相，采用乳状液膜法处理兰炭废水。实验结果表明:当TBP体积分数为4%、表面活性剂质量分数为4%、内水相NaOH质量分数为12%、油内比(乳状液的油相与内水相的体积比)为3∶2、乳水比为1∶5、萃取时间为15min时，废水中的酚类(以苯酚计)去除率达到85%以上，COD去除率达83%以上。     

高效复合型亚铁络合剂同时脱硫脱硝

采用自制喷淋塔进行湿法同时脱硫脱硝实验,在乙二胺四乙酸(EDTA)络合亚铁吸收液及半胱氨酸络合亚铁吸收液的基础上,研制出复合吸收液。实验结果表明:对于单一络合物吸收液,EDTA络合亚铁吸收液的脱硝效果较好,可在70 min内保持60%以上的NO脱除率,而半胱氨酸络合亚铁吸收液则可长时间保持较好的脱硫效果,可在180 min内保持90%以上的SO_2脱除率;复合吸收液的脱硫脱硝性能较单一络合物吸收液有明显提高,在络合物浓度为0.05 mol/L、吸收液pH为8、EDTA与半胱氨酸的摩尔比为1∶2、Fe~(2+)浓度为0.075 mol/L的优化条件下,90 min内的NO脱除率基本保持在70%以上,SO_2脱除率基本达到100%。     

泥磷液相催化氧化氮氧化物

采用磷化工行业的固体废物泥磷液相催化氧化氮氧化物。实验结果表明，该方法是可行且有效的。随着温度的升高，泥磷吸收液的脱硝效率提高，当温度达到泥磷熔点时脱硝效率最佳。泥磷吸收液的脱硝效率随固液比的增大而有所下降，而随着NO体积分数和气体流量的增大，泥磷吸收液的脱硝效率呈先升后降的趋势。各因素对脱硝率的影响大小顺序为：气体流量>反应温度>固液比>NO体积分数。在反应温度60 ℃、固液比1∶4、NO体积分数0.03%、气体流量0.3 L/min的最佳工艺条件下，反应160 min的平均脱硝率可达97.38%。     

旋转填充床分离沼气中的CO_2

以水为吸收液,采用旋转填充床分离微生物厌氧发酵沼气中的CO_2,考察了工艺条件对CO_2吸收效果的影响。实验结果表明:进液量越大、气液比越小、进口CO_2体积分数越小、操作压力越大、进液温度越低则CO_2的吸收效果越好,而床转速以适中为宜;在进液量60 L/h、气液比3.3、床转速1 000 r/min、进口CO_2体积分数40%、操作压力1.2 MPa、进液温度5℃的条件下,CO_2吸收率为57.4%,提纯后气体的CO_2体积分数为17%。     

半干法高活性脱硝剂的制备及其脱硝性能

针对工业上100℃以下的中低温NO废气处理成本高、脱除困难等问题,以氢氧化钙为吸收剂、过碳酸钠为氧化剂,制备用于烟气半干法同时脱硫脱硝的高活性脱硝剂,并研究了NO去除率的影响因素。当气体总流量为1.2 L/min、O_2体积分数为10%、SO_2质量浓度1 428 mg/m~3、N_2为载气时,适宜的工艺条件为:氧化剂与吸收剂质量比5∶8、高活性脱硝剂中液固比80%、反应温度60℃、入口NO质量浓度670 mg/m~3。在此条件下,NO去除率达到55%以上,SO_2去除率达到100%。     

镉污染土壤淋洗修复技术研究

采用振荡淋洗法处理Cd污染土壤。考察了不同淋洗剂对污染土壤中Cd的去除效果,以及淋洗剂浓度、淋洗剂pH、淋洗剂体积与土壤质量比(液土比)等条件对淋洗效果的影响。采用Tessier分步提取法对淋洗前后的Cd形态分布进行分析,并对淋洗废液的再生利用情况进行了研究。实验结果表明：乙二胺四乙酸二钠(EDTA-Na₂)是高效的Cd污染土壤淋洗剂,当EDTA-Na₂浓度为0.03 mol/L、淋洗剂pH为3、液土比为4:1时,Cd去除率可达73.27%;土壤中Cd的主要去除形态为可交换态;采用新型二硫代羧酸功能化树枝状聚合物(DPETA-CSSNa)对淋洗废液进行再生,再生后淋洗液的Cd去除性能基本不变。     

FeCl3蚀刻液膜电解阴极液中Ni2+的萃取回收

采用自制的SSX萃取剂对FeCl₃蚀刻液膜电解阴极液（简称废液）中的Ni²⁺进行萃取回收。考察了萃取pH、SSX萃取剂含量、萃取相比（SSX萃取剂与废液的体积比）、萃取时间、萃取次数对Ni²⁺萃取率的影响，以及反萃剂HCl溶液浓度、反萃相比（反萃剂与萃取液的体积比）、反萃时间对Ni²⁺反萃率的影响。实验结果表明： 当SSX萃取剂质量分数20%、萃取pH 2.0、萃取相比1.0、萃取时间10 min、1次萃取时，Ni²⁺萃取率可达74.56%；当反萃剂HCl溶液浓度6.0 mol/L、反萃相比1.5、反萃时间10 min时，Ni²⁺反萃率达93.10%；再生后的SSX萃取剂重复使用4次后，Ni²⁺的累积萃取率达91.00%，萃取剂中Ni²⁺的质量浓度可达14.94 g/L；反萃液经浓缩、结晶处理可制备电镀用NiCl₂产品。     

钼蓝分光光度法测定水中As(Ⅲ)含量

采用钼蓝分光光度法测定水中的As(Ⅲ)含量。以10.8%(质量分数,下同)的抗坏血酸、3%的钼酸铵、0.56%的酒石酸锑钾和13.98%的硫酸按照体积比为2∶2∶1∶5配制的混合溶液为显色剂,在P(Ⅴ)加入量为10.00μmol/L、显色时间为30 min的条件下,As(Ⅲ)质量浓度与吸光度的线性相关性最好。该方法的As(Ⅲ)质量浓度检测范围为0~4 mg/L,加标回收率为92%~103%,相对标准偏差为3.0%~5.6%。     

柴油低温临界吸收法回收装车挥发油气

研究了采用柴油低温临界吸收法回收装车挥发油气的效果。实验结果表明：按装车挥发油气中的总烃体积分数为20.88%、装车挥发油气流量为280 m³/h、年运行时间为2 668 h计，装置年回收油气量为291 t，装置年最大运行功率为206.770 MW，装置投资回收期为3 a;处理后净化气中的总烃体积分数为1.24%，排放质量浓度低于25 g/m³，油气回收率达95%。处理后净化气满足GB 20950—2007《储油库大气污染物排放标准》，取得了较好的环保效益和经济效益。