离子液体R_3NANR_3的制备及其脱硫性能

以二元酸和短链叔胺为原料,合成了已二酸三乙胺盐离子液体———R3NANR3。对该离子液体进行SO2气体的循环吸收和解吸行为的研究。实验结果表明,R3NANR3离子液体能对SO2气体进行有效的化学吸收。该吸收过程分二步进行,以第一步吸收为主。室温下（20℃）该离子液体在3 h以内吸收速率较快,3 h后吸收速率减慢并逐渐达到平衡。R3NANR3离子液体与SO2气体饱和吸收量的物质的量之比为1.08。较高温度将导致SO2气体的解吸,在90℃时饱和吸收液能较充分地解吸,残留量为0.0010 mol/L。多次吸收和解吸测试表明,R3NANR3离子液体能实现对SO2气体的循环吸收和分离,将成为烟气中SO2气体的脱除和利用的重要循环吸收剂。     

醇胺离子液体对烟气硫的高效脱除

燃煤烟气中的SO_2对人体健康和生态环境危害很大,传统的除硫装置大都存在二次污染。离子液体作为新型吸收剂有着广泛的应用前景。制备柠檬酸三乙醇胺离子液体作为脱硫剂,在模拟烟气条件下对SO_2的吸收性能进行研究。结果表明:柠檬酸三乙醇胺离子液体具有高效脱硫性能,在70 min时脱硫率仍能达到80%以上;温度升高不利于脱硫过程的进行;而SO_2浓度增加,离子液体的吸收量增加;离子液体的解吸工艺简单,在90℃下加热80 min可完全解吸,再生性能良好。柠檬酸三乙醇胺离子液体对SO_2的吸收主要以化学吸收为主,同时伴有物理吸收过程,吸收摩尔比达到3.38~3.68 mol·mol~(-1)。     

旋转填料床/柠檬酸盐法吸收-解吸SO2

提出采用旋转填料床结合柠檬酸盐法脱除烟气中SO2的方法,考察了旋转填料床转子转速、液气比、初始柠檬酸根浓度和初始pH值等因素对脱硫效率的影响。结果表明,采用超重力法超重机转子转速为1 000 r/min、液气比为7L/m3、初始柠檬酸根浓度为1.5 mol/L、吸收液的初始pH值为5.0,脱硫效率稳定在99%左右。研究了水蒸气汽提法解吸SO2时初始柠檬酸根浓度、初始pH值、SO2浓度、富液流量和水蒸气流量对解吸效率的影响,得出了影响SO2解吸率的基本规律,并进行了分析。通过实验证明该方法在技术上是可行的,具有良好的应用前景。     

微波催化反应中Fe2O3/γ-Al2O3的制备及催化性能研究

以γ-Al2O3为载体,通过等体积浸渍法制备一种载铁催化剂。以微波非均相Fenton反应对甲基橙的脱色效果作为判断催化剂活性的依据,分别考察浸渍液(Fe(NO3)3.9H2O溶液)浓度、焙烧温度、焙烧升温速率、焙烧时间对催化性能的影响,并对复杂协同体系中的反应机制进行初步探讨。结果表明,在浸渍液浓度为8%(质量分数)、焙烧温度为300℃、焙烧升温速率为10℃/min、焙烧时间为2h时催化剂Fe2O3/γ-Al2O3活性最优;复杂协同体系作用机制表现为微波非热效应降低甲基橙分子化学键强度,热效应促使催化剂表面产生"热点",3者(微波、H2O2、催化剂)协同强化催化氧化反应。然而,在微波催化过程中,催化剂孔道坍塌可能影响催化剂活性。     

Li2TiO3制备及其对CO2吸附性能

以Li2CO3和TiO2为原料,采用高温固相法制备偏钛酸锂(Li2TiO3)。样品采用XRD和SEM表征后,通过热重分析仪测定该Li2TiO3粉末对纯CO2气体的吸附性能和循环性能。实验结果表明,在适宜吸附条件下,样品增重约25%,使用双壳模型对吸附过程进行了定性分析。     

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)。     

碱性硫酸铝吸收与解吸二氧化硫的机理及性能

采用实验的方法研究了碱性硫酸铝溶液吸收和解吸SO_2机理,同时探讨了碱度20%、铝量20 g·L~(-1)的碱性硫酸铝溶液温度变化对SO_2吸收率的影响效果。结果表明,SO_2进入碱性硫酸铝溶液中首先发生的是与活性Al~(3+)的结合反应,当活性Al~(3+)消耗殆尽后,则进行与H_2O的结合反应;而在解吸过程中,首先是与H_2O结合的SO_2发生解吸反应,其后是与活性Al~(3+)结合的SO_2发生解吸反应。当吸收液温度低于50℃,且每升溶液中SO_2通入量不高于5 L时,其吸收率均能维持在95%以上。     

微波解吸柠檬酸盐溶液中SO2实验研究

结合微波具有的热效应、非热效应特性，利用经改装的微波反应装置，研究了微波场下柠檬酸浓度、微波作用时间、微波功率、SO2初始浓度和搅拌速率对解吸柠檬酸盐溶液中SO2的影响，得出了影响SO2解吸率的基本规律和最佳解吸条件，并进行了分析。     

微波解吸柠檬酸盐溶液中SO2实验研究

结合微波具有的热效应、非热效应特性,利用经改装的微波反应装置,研究了微波场下柠檬酸浓度、微波作用时间、微波功率、SO2初始浓度和搅拌速率对解吸柠檬酸盐溶液中SO2的影响,得出了影响SO2解吸率的基本规律和最佳解吸条件,并进行了分析.     

Cu-Mn/SiO2催化氧化NO性能研究

制备并考察了Cu-Mn/SiO2催化氧化NO的性能,研究了各操作条件对NO催化氧化效率的影响,在NO体积分数1 000×10-6、O210%,空速5 000 h-1,240℃时,NO的氧化率高于60%(此时最适宜吸收处理),300℃时,氧化率可达到70%,接近平衡值.Cu-Mn/SiO2有良好的单独抗H2O、SO:毒化性能,H2O和SO2同时存在时,很快失活.Cu-Mn/SiO2可用于不同时含H2O和SO2的含NO气体氧化吸收处理.     

O_3/H_2O_2工艺降解1,2,4-三氯苯的优化设计

考察用不同的氧化剂降解1,2,4-三氯苯(TCB),3种不同方法对TCB的去除效果存在较大差别,其处理效果依次为:H2O2O3O3/H2O2。采用响应面法优化O3/H2O2工艺降解TCB的条件。结果表明,TCB初始浓度和H2O2投加量对TCB去除效果影响较大。TCB的降解符合准一级反应动力学规律,最佳降解条件为TCB初始浓度0.3 mg/L,pH=8.13,H2O2投加量0.40 mmol/L,O3转化率75%。在此条件下,TCB的平均去除率为91.5%,与预测值93.1%吻合度较高。     

Ca_5(AsO_4)_3OH的溶解度与稳定性研究

通过在不同pH值,温度等条件下Ca5(AsO4)3OH的溶解,确定其稳定存在的pH值范围,得出它的溶度积和生成的自由能(ΔG0f)。结果表明,Ca5(AsO4)3OH在水中的溶解度和稳定范围与pH和温度有关,在酸性条件下(初始pH=2)它的溶解度较大,而且在水中的溶解度随着温度的升高而降低。利用PHREEQC程序计算确定Ca5(AsO4)3OH的溶度积为10-40.86,生成自由能ΔG0f为-5 063.53 kJ/mol。利用JADE5软件计算得到其晶格参数a=b=9.696,c=6.967和晶胞体积为567.304 3。     

微波辐射Bi2O3/沸石-H2O2体系降解废水中的硝基苯

研究了微波辐射下，以负载于沸石上的三氧化二铋为催化剂，以双氧水为氧化剂的催化氧化体系处理硝基苯工艺。通过单因素实验法，从反应催化剂负载量、pH、双氧水用量、微波功率、反应时间、催化剂用量等方面初步考察了硝基苯在该体系中的催化氧化效果。在氧化铋负载量3%（质量比），pH=2，2 mL 30%双氧水，火力为中火，催化剂投加量为0.7 g，反应2 min，对降解过程所得的中间产物和终产物进行了分析。结果表明，该体系对硝基苯的去除率能够达到99.2%，COD去除率为73.91%。     

O3/H2O2处理嘧啶废水的研究

采用O3/H2O2法对嘧啶废水进行处理,考察了不同反应条件对嘧啶和COD去除率的影响,并对O3/H2O2降解嘧啶的反应机制和动力学进行了初步探讨.实验结果表明,在pH值为11,反应时间为70 min,O3流量为4g/h,H2O2投加量为50 mmol/L的条件下,废水的嘧啶和COD的去除率分别达到86.46%和74.9...     

负载V2O5-WO3/TiO2掺炭纤维脱除烟气中Hg0

通过固定床实验系统研究烟气脱除零价汞的实验，首先研究了滤袋常用的聚苯硫醚（polyphenylene sulfide，PPS）以及活性炭纤维（activated carbon fiber，ACF）在不同温度、不同气体组分下负载V₂O₅-WO₃/TiO₂催化剂，对模拟燃煤烟气中零价汞（Hg⁰）的脱除效果。然后对比研究了活性炭纤维协同滤袋常用纤维负载催化剂后，对模拟燃煤烟气中Hg⁰的脱除性能。结果表明，在汞蒸气入口浓度为50 μg/m³，纯N₂气氛下，当温度为25℃时，两者脱除率均能达到99%，当温度为200℃，负载催化剂的活性炭纤维脱除率在30%左右，PPS纤维仅为10%左右。在200℃情况下，模拟烟气的组分为N₂+O₂时，2种纤维的Hg⁰脱除率提高了10%~20%，当在混合气体中添加0.01‰后，负载催化剂的PPS纤维Hg⁰脱除率能达到80%，活性炭纤维Hg⁰脱除率能达到98%。当温度为200℃，模拟烟气的组分为N₂+O₂+HCl时，不同性能掺炭纤维负载催化剂后Hg⁰脱除率在69%~95%范围之间变化，其中PPS掺炭纤维对Hg⁰脱除效率最高达到95%，因此，负载V₂O₅-WO₃/TiO₂催化剂的PPS掺炭纤维能在高温烟气中保持较高的Hg⁰脱除率。     

烟气成分对负载V_2O_5-WO_3/TiO_2聚苯硫醚纤维脱除烟气中Hg~0的影响

通过固定床实验系统模拟烟气脱除Hg0的实验,研究了O2、HCl、NO、SO2、H2O和NH3对滤袋常用的聚苯硫醚(PPS)纤维负载V2O5-WO3/TiO2新型催化剂后脱除烟气中Hg0的影响,并分析其影响机理。结果表明,在温度为200℃、高纯N2气氛下,Hg0的脱除率很低,加入4%O2后,脱除率有所增加;0.05‰HCl条件下Hg0的脱除率仅为5%,而0.01‰HCl与4%O2并存的条件下,脱除率明显提高;NO对Hg0的催化氧化促进作用不是很显著;SO2对Hg0氧化具有毒害作用;H2O和NH3可抑制Hg0的脱除,O2的存在可抵消NH3的部分抑制作用。     

以PEG为模板剂制备Bi_2O_2CO_3及其可见光光催化性能

以聚乙二醇-6000(PEG-6000)为模板剂水热法制备碳酸氧铋(p-Bi2O2CO3)粉末,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)和紫外可见漫反射(DRS)对粉末进行了初步表征。在可见光(λ≥420 nm)照射下,以罗丹明B(RhB)和水杨酸(SA)光催化降解实验为探针反应,实验结果表明,p-Bi2O2CO3具有较高的光催化活性,对RhB和SA有较好的降解效果。通过紫外-可见光谱(UV-Vis)、红外光谱(IR)和测定总有机碳(TOC)含量,光催化反应35 h后RhB的矿化率为77%,同时对SA的降解率达到43%。同时,采用N,N-二乙基对苯二胺(DPD)分光光度法和对苯二甲酸荧光光度法分别测定了降解过程中H2O2和羟基自由基(·OH)的变化,表明p-Bi2O2CO3/Vis光催化降解机理涉及到·OH历程。     

各类VOCs在蜂窝陶瓷型La_(0.8)Sr_(0.2)MnO_3催化剂上的催化燃烧性能

以涂有CeO2-ZrO2固溶体的堇青石蜂窝状陶瓷为载体,用浸渍法制备堇青石蜂窝陶瓷型整体La0.8Sr0.2MnO3催化剂,测试了该催化剂催化燃烧各类VOCs的特性。研究表明,VOCs催化燃烧的难易程度为:含氯烃烷烃酸芳烃酮酯醇醛。La0.8Sr0.2MnO3催化剂对含氧有机化合物具有较好的催化活性,完全燃烧温度均在280℃之内。通过关联VOCs的理化性质,发现VOCs在La0.8Sr0.2MnO3催化剂上的反应活性与VOCs分子中最弱C—H键键能和VOCs分子极性密切联系。     

Fe2O3-Cr2O3/TiO2系列催化剂的结构和脱硝性能

研究以纳米TiO2为载体,浸渍负载过渡金属氧化物,以CO为还原剂的脱硝催化剂的脱硝性能。实验中以计算量的Ni(NO3)2和Fe(NO3)3混合溶液浸渍纳米TiO2粉末,室温下搅拌30 min至混合均匀,放入旋转蒸发器中,70℃下至水分蒸干为止;所得粉末在550℃下、空气气氛中焙烧4 h即得所需催化剂。用以上方法分别制备2%Fe2O3-10%Cr2O3/TiO2、4%Fe2O3-8%Cr2O3/TiO2、6%Fe2O3-6%Cr2O3/TiO2、8%Fe2O3-4%Cr2O3/TiO2与10%Fe2O3-2%Cr2O3/TiO2等5种催化剂样品。实验结果表明,制备的催化剂具有较好的结构,分散较为均匀。对于CO+NO反应,Fe2O3-Cr2O3/TiO2系列催化剂具有较好的催化活性,NO的转化率都达到了100%。其中,10%Fe2O3-2%Cr2O3/TiO2样品具有最好的低温活性,H2-TPR结果表明,这是由于10%Fe2O3-2%Cr2O3/TiO2催化剂更易于被CO预还原。     

用H2O2/Fe3+处理高浓度含甲醛废水的研究

研究采用H₂O₂/Fe³⁺催化氧化处理高浓度含甲醛废水，探讨了双氧水和催化剂投加量、反应pH及反应温度等操作条件对处理效果的影响，并通过酸溶解回用失活催化剂。结果表明，较优的操作条件为：H₂O₂/COD（质量比）=2.2～2.6，Fe³⁺/H₂O₂（摩尔比）=0.048～0.058，反应pH 1.80～2.68，反应温度50℃，反应时间40 min；在上述操作条件下，甲醛去除率达到99%以上，COD去除率达到85%以上。失活的催化剂可通过稀酸溶解后循环使用，其效果与三价铁盐作催化剂的基本相同。采用H₂O₂/Fe³⁺处理含甲醛废水具有比采用H₂O₂/Fe³⁺较优的效果。