甘氨酸甲酯重氮化反应的热危险性分级

为了解甘氨酸甲酯重氮化反应的热危险性,利用全自动反应量热仪(RC1)研究甘氨酸甲酯重氮化过程的热效应,利用加速量热仪研究反应产物重氮乙酸甲酯的分解过程。利用实验结果计算得到绝热温度(ΔTad)、失控体系能达到的最高温度(MTSR)、技术最高温度(MTT)、失控反应最大反应速率到达时间(TMRad)以及最大反应速率到达时间为24 h的温度(TD24)等数据,通过风险矩阵评估法(方法 1)和失控过程温度参数评估法(方法 2)对该反应的热危险性进行了评价。结果表明,该重氮化反应危险性较低,但仍存在潜在的分解风险。     

双叔丁基过氧化二异丙苯合成过程安全问题分析

针对双叔丁基过氧化二异丙苯(BIPB)生产过程涉及到的物料、氧化反应、产物提浓过程存在安全隐患,通过实验研究得到BIPB的分解热为1 331.2 J/g,最高安全储存温度为81℃,热失控临界温度为111℃,提出了安全操作建议。     

格氏反应的绝热失控特性及反应器安全泄放设计

为研究格氏反应的热失控危险特性和格氏试剂反应釜的安全泄放设计,采用VSP2泄放尺寸量热仪对格氏反应的绝热失控反应过程进行了测试,得到了格氏反应失控反应体系的热失控危险特性参数.结果表明:格氏反应失控初始放热温度为59.3℃,反应体系达到的最高温度和最高压力分别为368.33℃和13.16 MPa,反应体系的绝热温升为309.03℃,最大温升速率和最大压升速率分别超过10 000℃/min和200 MPa/min,说明该反应体系的失控过程非常剧烈.试验得到反应体系在绝热条件下从开始放热到最大反应速率时间为39.97 min,表明反应一旦出现波动,采取的安全防控措施操作时间应在39 min以内;反应结束后体系压力和反应开始阶段相比较没有明显的升高,说明该反应体系在整个失控过程中没有不凝性的气体产生,通过Antoine图判定该反应体系的泄放类型为蒸汽泄放.可以利用DIERS泄放设计方法中提供的Leung法和平衡两相流泄放模型(ERM)进行反应器的安全泄放设计.以某化工厂烷基卤化镁反应釜为例进行安全泄放设计,计算得到安全泄放量为73.11 kg/s,泄放装置的泄放能力为2 654.25kg/(m2·s),最终确定反应釜的泄放面积为4.24×10-2 m2,泄放口直径为232.28 mm.     

LDPE装置乙烯等熵增压过程关键安全问题研究

为评估超高压聚乙烯(LDPE)装置乙烯压缩过程的失控风险,采用ASPEN等对乙烯等熵增压过程热效应进行了系统性研究。研究表明,乙烯分解速率随温度升高呈指数型增长,分解爆炸的最大压力为初始压力的3.5倍。工况条件下乙烯一级等熵压缩至250 MPa时的绝热温升为724℃,50 MPa为增压梯度的关键变化点。采用两次六级的形式进行增压,2个压缩机的绝热温升降分别为390,101℃。乙烯泄放过程的冲击波会使界面侧空气压缩升温,空气等熵压缩至1 MPa时温度可达到400℃。在乙烯增压过程中应综合考虑压缩级数与热效应,并严格控制绝热温升。     

乙烯基乙炔热危险性研究

为研究乙烯基乙炔的热危险性,采用C80微量热仪研究了乙烯基乙炔在空气中的放热现象,得到了升温速率对乙烯基乙炔聚合放热的影响、反应活化能以及绝热条件下达到最大反应速率所需时间TMRad.结果表明:随着升温速率的增大,乙烯基乙炔的起始放热温度和最大放热温度随之升高;活化能范围为50 ～ 170 kJ/mol;TMRad为1,8,24,48 h时对应的起始温度分别为112.69,99.65,93.78,90.23 ℃.     

利用镍渣制备层状结晶二硅酸钠的研究

以镍渣为原料,通过高温氧化分解、碱溶的方法溶出硅,用于制备层状结晶二硅酸钠,采用X-射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)和扫描电镜(SEM)对制备的二硅酸钠进行了研究。结果表明,镍渣的氧化程度随着氧化温度的升高而增加,且细粒径镍渣更易被氧化。在氧化时间为1 h时,氧化温度由500℃升至1 000℃,粗粒径镍渣的氧化率由24%增加到99.7%,而细粒径镍渣的氧化率则由41.7%增加到99.6%。XRD分析表明氧化过程中镍渣中的铁橄榄石相转变成赤铁矿和石英,在低温下生成的石英多为无定形状态。随着水热温度的增加,镍渣中硅铝的溶出率越大,但超过160℃后,由于铝硅反应生成不溶性的水合铝硅酸钠,溶出率反而略有下降。合成的二硅酸钠经XRD和SEM分析为δ-层状结晶二硅酸钠,其钙镁交换能力分别为366 mg/g和404 mg/g。     

超临界水氧化技术处理高浓度吡虫啉农药废水

采用超临界水氧化技术处理高浓度吡虫啉农药废水,通过单因素实验,较全面地研究温度、压力、停留时间、氧化剂用量等影响因素对吡虫啉农药实际废水在超临界水中氧化降解的规律;通过正交实验对反应条件进行优化,确定最佳反应条件为:过氧量充足、反应温度为450℃、反应压力为24 MPa、反应停留时间为140 s;采用GC-MS对吡虫啉的SCWO中间产物进行定性分析,得到中间产物的总离子谱图,结果表明经过SCWO处理后的吡虫啉生产废水主要中间产物为吡啶环等,进一步分解为直链烷烃,最终氧化为二氧化碳和水。     

过氧化二异丙苯热危害分析及损失预防

结合典型事故重点分析了过氧化二异丙苯生产工艺过程中发生热失控反应的原因,最后归纳提出了避免热失控反应的安全防控措施.     

烹调油烟对人体健康的影响

食品烹调过程中产生的油烟气,含多种有毒、有害物质,是室内空气污染的重要来源之一。一、油烟气的形成及其成分食用油和食物在高温条件下,发生一系列复杂的变化,产生大量的热氧化分解产物,其中部分分解产物以烟雾形式散发到空气中,形成油烟气。在烹调过程中,烟气的形成途径主要为:食物吸收油脂及食物本身所含脂质的热氧化分解;食物中碳水化合物、蛋白质、氨基酸等发生米拉德反应;上述反应的中间或终产物之间相互作用的2次反应产物。烹调时,油脂受热,当温度达到食用油的发烟点(170℃)时,出现初期分解的兰烟雾;随着温度继续升高,分解速度亦加快,当温度达250℃时,出现大量烟气,并伴有刺鼻的气味。这些油烟气产生的主要反应机制,与常温下油脂自行氧化分解的反应机制相同。     

典型β-内酰胺类抗生素在臭氧氧化降解过程中毒性变化规律研究

β-内酰胺类抗生素应用广泛,近些年来在各类水体中频繁检出,其在水处理工艺过程中的毒性控制越来越受到重视.本文以4种典型β-内酰胺类抗生素为目标污染物,采用臭氧氧化和急性毒性试验等研究其在臭氧氧化过程中急性生物毒性变化规律,采用毒性预测软件T.E.S.T.评估了4种抗生素及其氧化降解中间产物的生态毒性,并分析了中间产物(TP)结构与生物毒性之间的定量构效关系.结果表明,青霉素钠(PG)和头孢曲松钠(CS)在臭氧氧化过程中急性毒性升高,阿莫西林(AMX)和头孢氨苄(CLX)毒性变化未呈明显规律性;随着溶液pH值的升高,臭氧氧化PG和CS反应速率加快且生成更多高毒性中间产物,导致反应体系毒性增强.毒性评估结果表明,4种抗生素被认定为大鼠LD₅₀的“有毒”、非发育性毒物和致突变阴性,多数产物被认定为大鼠LD₅₀的“非常有毒”、发育毒物和致突变阳性.综合急性毒性试验和T.E.S.T.预测结果表明,反应终点毒性增强的主要原因是母体污染物分解但生成的高毒性中间产物并未被矿化,需通过加大臭氧剂量或延长反应时间以降低体系毒性.     

温度对厌氧氨氧化与反硝化耦合脱氮除碳的影响

采用ASBR反应器,研究了温度对厌氧氨氧化与反硝化耦合反应的短期影响.试验结果表明:耦合反应的活化能要小于单纯厌氧氨氧化反应的活化能,厌氧氨氧化与反硝化耦合反应可在一定程度上缓解低温对单纯厌氧氨氧化反应造成的消极影响,温度降低对厌氧氨氧化反应的影响大于对反硝化反应的影响.温度与耦合反应最大比反应速率的关系符合Arrhenius方程,在25~35℃时,耦合反应活化能为49.56kJ/mol,小于厌氧氨氧化反应的活化能66.18kJ/mol,且厌氧氨氧化反应为主导反应,对脱氮的贡献率约为61.29%.9~25℃时耦合反应的活化能为74.91kJ/mol,小于此温度梯度下厌氧氨氧化的活化能106.40kJ/mol,反硝化反应对脱氮的贡献率随温度的降低逐渐升高,9℃时,反硝化反应成为主导反应,对脱氮的贡献率约为75.10%.温度低于25℃时,反应器的容积氮去除速率(NRR)会受温度的影响.     

煤氧化特性与影响因素实验研究

为分析自热临界温度和采空区漏风风速对煤自燃的影响,在常温(30℃)、中温(60℃)、不同通气量等条件下对滕东煤矿3下煤层煤样进行了煤炭自燃氧化规律实验。结果表明:煤样在60℃氧化所放出的CO量较30℃时高3.4~4.1倍,煤炭氧化速率上升梯度约1.35 ppm/℃;在恒温变通气量条件下,CO气体浓度呈现先减小后稳定的趋势,CO的释放量随通气量的增大而减小;在通气量为50 mL/min(采空区漏风为0.1 m/min)的条件下,煤氧化释放的CO量最大且煤氧化能力最强,应加强最易发生自燃漏风区域的密封防护。     

MnOx/a-Al2O3催化氧化燃煤烟气中Hg0的试验研究

在模拟烟气中研究了MnOx/a-Al2O3催化剂对烟气零价汞(Hg0)的催化氧化效果,以及反应条件对Hg0氧化率的影响.结果表明,300℃时催化剂的活性最大,模拟烟气含有20mL/m3 HCl时Hg0的氧化率达到91%.在8000~32000h-1空速范围内,Hg0氧化率保持在90%以上;空速提高到96000h-1时,氧化率开始下降,并与空速成反比.烟气中的SO2与HCl竞争催化剂上的活性位,对催化氧化反应有一定抑制,500mL/m3 SO2使零价汞的氧化率下降约20%.此外,还对MnOx催化氧化零价汞的反应机制进行了探讨.     

含厨余垃圾的混合污水污泥热解性能及逸出气体分析

为解决厨余垃圾进入市政管网导致的污泥处理问题,利用厨余垃圾制备初沉污泥(PS),与污水处理的残余污泥(RS)混合制备了不同厨余垃圾比例的混合污水污泥(MSS)。采用TG-FTIR评估了含厨余垃圾的混合污水污泥的热解性能及逸出气体特性。质量损失可分为3个阶段:初步脱水阶段、主要分解阶段及连续轻微分解阶段。PS含量的增加导致反应速率提高和热解特性参数CPI增加,反应时间缩短,从而提高了污水污泥的热解性能。不同温度下PS和RS之间的相互作用存在差异,低温区(<300℃)基本不存在相互作用,中温区(300~550℃)为相互促进,高温区(550~850℃)为相互抑制。FTIR主要检测出CH₄、CO₂、H₂O、CO、CO、SO₂ 6种气态产物及官能团,表明CO₂是主要的气态产物,且随着PS含量的增加,逸出气体及官能团的产生均增加。相互作用不仅体现在质量损失过程中,也体现在产物演化过程中,PS50RS50呈现最明显的相互促进效果,可认为是最适合的比例。随着温度增加,产物普遍在500~600℃内达到最大值,可认为是最佳的热解温度。     

利用水生植物水花生制备高吸水性树脂

以水生植物水花生(Alternanthera philoxeroides,空心莲子草)和丙烯酸为接枝共聚原料,通过自由基反应制备高吸水性树脂,对接枝聚合物进行FTIR、SEM的结构表征,同时对影响吸水树脂性能的因素进行优化。当水花生干粉用量10 g时,优化条件如下:活化温度为35℃,丙烯酸单体与水花生干粉质量比为6:1,丙烯酸中和度为56%,引发剂过硫酸钾的用量为单体质量的1%,交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺用量为单体质量的0.075%,引发温度为65℃。在此优化条件下制备的吸水性树脂吸水性能最好,对去离子水吸水倍数达到442 g/g。     

干法脱硫渣中亚硫酸钙氧化研究

对不同反应温度和反应时间下脱硫渣中亚硫酸钙的氧化率进行了研究,研究结果表明:在氧气量充足,保持反应时间不变的条件下,提高反应温度能够促进脱硫渣中亚硫酸钙向硫酸钙转化,从能源利用方面综合考虑,最佳反应温度为400℃;在氧气量充足,反应温度恒定,亚硫酸钙氧化率随反应时间增长略有提高,但效果不明显,最佳反应时间为10 min。     

CuO/Ac催化过硫酸盐对模拟废水中苯酚的降解效果

含酚类废水所含有毒有害物质主要为苯酚,其排放量大,微溶于水且毒性较大,难以彻底处理.利用具有吸附性和催化性的CuO/Ac（活性炭负载CuO）催化过硫酸盐产生强氧化性的SO₄-·（硫酸根自由基）对模拟废水中苯酚进行降解,研究了不同因素（如反应温度、pH、水浴时间、CuO负载比、过硫酸盐投加量）对反应前、后模拟废水中苯酚和COD_Cr的去除率,并通过正交试验对这些因素进行了优化.结果表明:①过硫酸盐高级氧化法对苯酚的去除过程以氧化降解为主,在投加0.2 g负载比为1:5的CuO/Ac和过硫酸盐前提下,反应条件为pH 3、反应温度65℃,经过6 h的水浴反应,CuO/Ac催化过硫酸盐对于模拟废水中苯酚和COD_Cr的去除率分别可达到96.83%和91.90%.②通过正交试验得出,影响苯酚去除率大小的因素依次为反应温度>反应时间> pH,影响COD_Cr去除率大小的因素依次为反应温度> pH >反应时间.③在酸性、强碱性、高温条件下反应体系对苯酚的降解作用更明显,苯酚降解过程为先开环再进一步降解;相对于单独采用过硫酸盐和活性炭催化过硫酸盐法,采用活性炭负载CuO催化过硫酸盐法对模拟苯酚废水中苯酚具有去除率高、节省成本、处理速度快等优点.研究显示:在相同的试验设计情况下,应先考虑温度对反应的影响;在反应温度相同的条件下,根据对苯酚或对COD_Cr的去除率的不同要求,分别优先考虑反应时间、pH对试验的影响.      

催化超临界水氧化技术处理香料废水研究

采用催化超临界水氧化(CSCWO)技术对香料废水进行氧化处理,研究了催化剂浓度、反应温度、压力、停留时间等因素对废水COD、TN去除效果的影响.结果表明:在超临界水中添加cu2+催化剂后有机物的去除效率与无催化剂时相比有显著的提高.香料废水中COD、TN的去除率随催化剂浓度、反应温度和压力的升高,停留时间的延长而提高....     

疏水型H-ZSM-5分子筛上NO氧化反应的研究

针对NO低温氧化催化剂的抗水汽性差的问题,以疏水型高硅H-ZSM-5分子筛为NO氧化催化剂,在温度为10~90℃、NO进口浓度为0.05%~0.08%,及相对湿度为0~100%条件下,考察了NO的氧化反应.结果表明,H-ZSM-5分子筛的硅铝比由50提高至300时,湿气条件(水汽含量1.18%)下,NO氧化率由20%升高至56%;干气下,低温有利于NO氧化;湿气下(水汽含量1.18%),NO氧化率随着温度的升高先增加后减少,最佳反应温度为20℃,与NOx工业废气的排放温度相近.200h的稳定性试验结果显示,在30℃、NO进口浓度0.08%、空时0.5s、保持相对湿度为50%或100%时,NO氧化率可维持在60%和50%,催化剂具有良好的稳定性.