NaOH溶液吸收CO2的试验研究

为了满足国际海事组织对船舶CO2排放的要求,建立了一种针对船舶尾气CO2的循环吸收系统,利用NaOH溶液吸收CO2.NaOH溶液完成第一步吸收反应后在第二步反应中被还原,从而可以循环利用.分析了初始反应温度、NaOH浓度及溶液中的Na2CO3对CO2吸收率的影响,并计算了循环反应中NaOH的再生率和CaO的过量系数.结果表明,CaO过量系数为1.2时对CO2固化效果最佳,此时NaOH溶液再生率达79.31％.研究表明,NaOH溶液吸收船舶尾气中CO2的循环系统效率高、成本低.     

褐煤燃烧阶段碳氧化物生成规律研究

为研究褐煤燃烧阶段碳氧化物生成规律,以平庄瑞安褐煤为例,用自制程序升温系统完成褐煤燃烧实验,得到煤样燃烧阶段不同温度下煤样下游混合气体中的CO,CO2及O2体积分数,计算耗氧速率,CO与CO2生成速率以及格雷哈姆系数的3种形式R1,R2和R3的值。研究结果表明:温度为250~399℃时,耗氧量、CO2体积分数、耗氧速率、CO2生成速率和R1值均随着温度的升高而增大;CO体积分数、CO生成速率和R2值在250~348℃时随温度的升高而增大,到348℃时开始下降;R3值与温度之间呈指数关系递减;整个燃烧阶段,R1值和R3值变化显著,R2值变化不大,说明格雷哈姆系数可作为预测褐煤燃烧状态的指标。     

二氧化钛载钴基催化剂对乙醇废液的催化制氢研究

以TiO2负载Co-Ce-B作为催化剂,通过催化NaBH4在乙醇中醇解生成氢气来处理利用乙醇废液。研究了乙醇浓度、NaOH浓度及NaBH4浓度对NaBH4醇解产氢速率的影响。结果表明,产氢速率随着乙醇浓度的增加逐渐增加;随NaOH浓度的增加产氢速率先增大后减小,当NaOH质量分数是15%,产氢速率达到4.51 L/(min·g);反应速率随NaBH4浓度的增加先增大后减小,当NaBH4质量分数为10%时,反应速率达到3.97 L/(min·g)。     

超重力技术碱法深度脱除高浓度SO_2实验研究

本文使用超重力技术,以Na_2SO_3+NaOH/K_2SO_3+KOH为吸收剂,进行高浓度SO_2模拟烟气的脱硫实验研究。考察了吸收剂pH值、超重力机转速及实验液气比对于SO_2脱除率的影响。结果表明在超重力环境下SO_2脱除率随吸收剂pH值、超重力转速以及液气比的增加而增大。当吸收剂pH值在7及以上时SO_2脱除率便可以达到99%以上,实现了SO_2的深度脱除,达到了出口气中SO_2超低排放的理想目标,是烟气脱硫的理想选择。同时对比表明,相同条件下以K_2SO_3+KOH为吸收剂,对于烟气中SO_2的脱除效果要优于以Na_2SO_3+NaOH为吸收剂。     

液体石蜡乳化液的制备及对甲苯废气的吸收性能研究

以液体石蜡和水制备乳化液,以制备的乳化液吸收甲苯废气。考察了制备乳化液时油水质量比、乳化剂的质量分数、HLB值(亲水亲油平衡值)、乳化时间、乳化温度的选择及Tween 80、正辛醇、NaCl、Na2SO4对甲苯吸收效果的影响。结果表明,室温下油水质量比为7∶3,乳化剂质量分数为7%,HLB值为10,乳化时间为0.5 h时制备的乳化液稳定性最好。试验条件下乳化液对甲苯的初始吸收率可达96.53%,增加Tween 80的量和添加正辛醇能提高乳化液的吸收效果,添加NaCl和Na2SO4则降低乳化液对甲苯的吸收能力。     

矿山救护仪器中的化学药剂

一、CO2吸收剂 压缩氧气呼吸器或压缩氧气自救器是一种闭路式呼吸保护装置,佩戴者呼气中的CO2气体经过清净罐后,被其中的CO2吸收剂吸收,其余的气体返回气囊,循环使用。     

乙二胺四乙酸合钴吸收一氧化氮的研究

采用乙二胺四乙酸合钴对NO气体进行络合吸收实验,以实现湿法脱硝。试验初步研究Co2+EDTA络合吸收NO的反应条件,主要影响因素包括氧含量、p H值、反应温度和吸收剂浓度。研究结果表明,有氧存在时,Co2+EDTA具有一定的脱除NO能力。在50℃时,鼓泡反应装置中当氧质量分数为10%,溶液p H=9.0时,以0.01 mol/L的Co2+EDTA作为吸收液与NO进行反应,脱硝率可达到74%以上,并可维持一定时间的脱硝作用。     

降膜对喷淋塔吸收特性的影响

吸收液在喷淋塔内以液滴和降膜两种形式存在,为了深入考察降膜对喷淋塔吸收特性的影响,以多孔分布板代替传统的压力式喷嘴,实现了降膜和液滴流量的可控调节,结合喷淋塔流体力学特性和双膜理论,建立了液滴及降膜的传质模型,并进行了试验验证,通过定量计算,分别考察了喷淋量及空塔气速对降膜吸收速率分率的影响.结果表明:所建模型可以较好地模拟喷淋塔脱氨过程,相对误差小于4％;降膜吸收速率分率几乎不随空塔气速而变化,但随喷淋量增大而减小;当大量吸收液在塔内壁形成降膜时,要达到相同吸收率所需喷淋液量将更大.     

不同可燃气体影响氮气惰化甲烷爆炸的试验

为了探究矿井瓦斯中不同可燃气体对CH_4惰化防爆的影响,通过测定加入少量C_2H_4和CO时混合气体中CH_4的爆炸极限、临界体积分数等参数,归纳了C_2H_4和CO对N_2惰化CH_4爆炸的作用规律。结果表明:少量C_2H_4或CO均会降低CH_4在空气中的爆炸上下限,2. 0%C_2H_4和2. 0%CO分别可以使CH_4爆炸上限下降0. 9%、0. 2%,使爆炸下限下降3. 6%、0. 6%;且少量C_2H_4或CO均会使CH_4爆炸危险度上升,而爆炸下限相对爆炸上限下降的程度更大; C_2H_4或CO存在时将CH_4-空气体系完全惰化所需的N_2量相应加大,2. 0%C_2H_4和2. 0%CO分别使N_2量增大4. 7%、3. 7%;随C_2H_4或CO体积分数由0增加至2. 0%,CH_4的爆炸上下限在达到重合点时的体积分数逐渐下降,分别下降了2. 0%、0. 8%;含有2. 0%C_2H_4时CH_4的爆炸极限范围为13. 5%,比含有2. 0%CO时大3. 4%,重合点低1. 2%; C_2H_4和CO均会使CH_4爆炸三角形向左下方移动并延伸,爆炸区域扩大,窒息比明显增大。不同可燃气体对N_2惰化CH_4爆炸的影响程度差异明显,C_2H_4存在时带来的防爆难度明显比CO更大。     

塔河油田集输管线20#钢在CO2/H2S环境中的腐蚀行为

为充分了解20#钢在塔河油田集输管线工况环境中的腐蚀行为,采用高温高压釜研究CO2/H2S分压比、温度和pH值对20#钢在CO2/H2S环境中的腐蚀规律的影响,并利用扫描电镜(SEM)分析腐蚀产物形貌特征。结果表明:CO2分压不变时,随着H2S分压的增加,20#钢的腐蚀速率先增大后减小,H2S分压为0.01 MPa时的腐蚀速率达到最大0.435 mm/a;随着温度的升高,20#钢的腐蚀速率逐渐增大,在100℃时腐蚀速率高达2.280 mm/a;CO2控制下20#钢的腐蚀速率随着pH值的增大而减小;H2S控制下20#钢的腐蚀速率随着pH值的增大而增大。     

旋转填充床强化吸收模拟烟气中NO的研究

旋转填充床(RPB)是一种新兴、高效的气液传质设备。以H_2O_2、NaOH及H_2O_2+NaOH复合溶液作为吸收液,采用旋转填充床对含NO模拟烟气的吸收过程进行试验,考察了PRB的转速、气液比对超重力旋转填充床强化传质性能的影响,不同种类的吸收液及浓度、吸收反应时间对脱除低浓度NO效率的影响,以及吸收产物的种类及分布。结果表明,当超重力旋转填充床的转速为900 r/min、气液比为5∶1时,以0.8 mol/L H_2O_2为吸收液的NO脱除率为38%;以0.01 mol/L NaOH为吸收液的NO脱除率为34%;以0.03 mol/L NaOH和0.4 mol/L H_2O_2为复合吸收液时,NO脱除率达95%,NO被吸收后的产物为硝酸根和亚硝酸根离子,成分简单,经简单处理可制成工业原料,直接回收利用。     

Equilibrium study and kinetics of Cu removal from water by zeolite prepared from oil shale ash

Engineered zeolite was produced from oil shale ash by reaction with sodium hydroxide in a closed vessel reactor. This adsorbent was used for removal of copper ions from aqueous solution. The maximum adsorption capacity was 504.6 mg Cu²⁺/g zeolite. Kinetic studies showed that the rate of adsorption of copper is increased with increasing the solution pH and temperature, quantity of the zeolite and agitation speed. The kinetic data were fitted to homogeneous micropore model and found that the mass transfer coefficient and diffusivity of the Cu²⁺ are directly affected by the kinetic parameters. The increase in solution concentration will decrease the mass transfer coefficient while diffusivity is increased.     

新型吸收剂的制备及其对甲苯废气的吸收性能研究

针对工业排放的大量有机废气,制备了一种新型吸收剂.首次以水和生物柴油为原料,经乳化形成稳定的乳液,可提高生物柴油的吸收性能.考察了油水比、乳化剂HLB值、乳化剂添加量、乳化时间和乳化温度对乳液稳定性的影响.将乳液作为甲苯废气的吸收剂,通过实验室模拟废气,考察了其对甲苯废气的去除率.结果表明,在油水比(质量比)为7:3,乳化剂HLB(亲水亲油平衡值)值为10,乳化剂质量分数为5%,乳化时间为0.5 h,乳化温度为室温时,乳液的稳定性最好,且对甲苯废气的去除率可达到90.3%.     

光催化和吸收组合工艺净化丙酮气体的研究

为了获得"光催化"与"吸收"联合净化VOCs气体的最佳组合工艺,首先以泡沫陶瓷为载体,羧甲基纤维素钠为黏结剂,采用浸渍-黏结法制得TiO2/泡沫陶瓷光催化材料,然后在自制的VOCs气体净化系统中,选择水溶性的丙酮气体为代表性VOCs气体,以水为吸收剂,考察了"光催化"与"吸收"不同组合工艺对丙酮气体的净化性能,并借助GC/MS和LC/MS手段对尾气和吸收液中的产物相进行分析测定。结果表明,纳米TiO2在泡沫陶瓷上的平均负载率为3.5%,且主要集中负载于陶瓷孔隙附近。不同组合工艺对丙酮气体的净化效率由高到低依次为"光催化+吸收""吸收+光催化""吸收""光催化",其中在"光催化+吸收"最佳工艺条件(液气比为5 L/m3、停留时间为6 s、光照强度为60W)下,丙酮气体的最高去除率达93.7%以上。气相和液相产物分析结果表明,丙酮气体经"光催化"处理后会产生O3和CH3COOH中间产物,但CH3COOH的产生量很少,在以"光催化"为末端工序的尾气中难以测出,而在以"吸收"为末端工序的循环吸收液中反而能检出。在此基础上,给出了"光催化+吸收"净化工艺的反应机理方程。研究得出,"光催化+吸收"工艺组合不仅可实现丙酮气体的高效净化,而且可避免"光催化"末端工序带来的O3和CH3COOH二次污染问题。     

From laboratory simulation to scale-up and design of spray barriers mitigating toxic gaseous releases

Simulation of a process by means of physical models at a reduced scale is an essential tool in many application, allowing to perform a large number of experimental runs, so as to obtain a quantitative representation of the involved phenomena, at relatively low cost. Some difficulties can arise when the mathematical model derived from the simulation is applied to a real scale problem, in that the scaling of some empirical coefficients with the system size is not obvious at all. As fluid barrier scaling is a difficult task, still not deeply investigated in the scientific literature, the focus of this study is to translate knowledge from research on this topic into practice for industrial application. Following an extensive and accurate experimental work in wind tunnel, the main parameters determining the effectiveness of containment, absorption and dilution of chlorine releases were determined and a mathematical model is developed. In order to frame proper scale-up strategies, the most important result of this study rests on the explicit formulae giving, as a function of the aforesaid parameters, the single pass efficiency, the global absorption efficiency, and the toxic gas concentration downwind the barrier. In the far field, the gas concentration is practically determined only by the rate of atmospheric dispersion of the mass flow-rate of gas escaping the abatement. The absorption efficiencies are related to the drop size and to the mass transfer coefficients in the gas and liquid phases. The mean drop diameter plays an essential role in the absorption efficiency, since it simultaneously acts on air entrainment, interfacial surface and mass transfer coefficient in the gas phase. The evaluation of the mitigation effect for an industrial installation requires the scaling of the entrainment coefficient experimentally determined from wind tunnel testing. All the scaling criteria needed for adapting the proposed model to the design of a spray curtain suitable for the protection from a chlorine release, are amply discussed presenting some carefully designed simulations. Owing to its rather general structure, the model can be applied to different gaseous releases and/or absorbing solutions, provided that proper values of the parameters related with the chemical and physical absorption of the involved substances be theoretically or experimentally obtained in advance.     

纳米氢氧化镁改性PVDF超滤膜的制备与表征

通过相转化法制备了纳米PVDF/Mg(OH)_2共混超滤膜,研究了负载Mg(OH)_2对PVDF膜结构和性能的影响。以牛血清蛋白(BSA)为模拟污染物进行超滤试验,测试膜的纯水通量和截留率;测定膜表面和水之间的接触角,进而定量分析比较膜表面的亲水性;利用微机电子控制万能试验机测试膜的机械性能;通过扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射仪(XRD)等方法表征膜表面特征。结果表明,添加纳米Mg(OH)_2的改性膜保持了原有膜的晶型结构,证明纳米Mg(OH)_2与PVDF材料有很好的相容效果。当纳米Mg(OH)_2添加量为0.8%(质量分数)时,改性效果达到最优。此时,接触角从73.1°降至59.6°,纯水通量为333.37 L/(m~2·h),较未改性前提高了126.3%,膜的拉伸最大力为6.8 N,断裂伸长率为16.2%,较未改性膜的机械性能有明显提高,膜的抗污染性也显著提高。     

湿法烟气脱硫机理与工程对策

烟气脱硫关注的是对流扩散.脱硫工艺根据双膜理论的基本概念所确定的相际传质速度关系,为传质设备设计的主要依据.烟气脱硫技术中大量采用化学吸收法.合理提高吸收塔内烟气流速,有利于提高系统传质速率,减少传质阻力;通过对塔局部优化设计,可增强系统传质性能.对石灰石-石膏法而言,液气比决定了石灰石的消耗量.烟气中的飞灰既在液相膜表面结壳,阻碍石灰石的溶解,又影响脱硫系统含尘量排放指标,降低石膏品质.石灰石粒径确定原则为在保证一定脱硫率的前提下,获取最优的经济指标.浆液的pH值是影响脱硫效率的重要因素.通过对系统操作、运行和设计中几个重要参数的分析,提出相应工程对策.     

车用动力电池单体自动化拆解线有害气体控制实验研究

以动力电池单体自动化拆解线的混合废气为研究对象,通过实验考查了碱液吸收、活性炭吸附及碱液吸收+活性炭组合工艺对拆解线混合废气的处理效果,结果显示,混合废气先经碱液吸收,再经活性炭吸附之后,出口浓度比国家排放标准限值低;当质量分数为10%的碱溶液吸收时间为2~3 s、煤质柱状活性炭接触时间为1~2 s时,恶臭物质去除率达95.0%,氟化物去除率达91.8%;整个废气处理系统具有很好的实际应用前景,经测算,装机功率小于1 k W/1 000 m3,运行成本小于1元/1 000 m3。     

表面活性剂在甲烷氧化菌降解煤体甲烷中的适用性研究

甲烷氧化菌液在进入煤储层后会产生较高的毛管压力,且随着甲烷氧化菌降解煤层瓦斯的进行,毛管压力逐渐增大,容易引起水锁伤害。采取向甲烷氧化菌菌液加入复配表面活性剂以期减缓菌液造成的水锁伤害,通过测试所选表面活性剂十二烷基苯磺酸钠（SDBS）与椰子油脂肪酸二乙醇酰胺（CDEA）对菌液表面张力的降低程度来了解表面活性剂与菌液的配伍比例,并对含复配表面活性剂的甲烷氧化菌对煤层甲烷的降解进行研究。研究结果表明:表面活性剂与菌液最佳配伍比例为SDBS∶CDEA为1∶4,最佳配伍浓度为0.5％,且表面活性剂在菌液中稳定性较好;菌液中添加复配表活剂20 mL,在混合气体压力为2 MPa、氧浓度为 1％、温度为 30 ℃时,添加复配表面活剂菌液的甲烷最终降解率为51.65％,比未添加复配表面活剂菌液高出11％左右。因此,向甲烷氧化菌菌液中添加复配表面活性剂具有很好的适用性。