臭氧氧化苯乙烯有机气体性能及机制

采用臭氧高级氧化处理高浓度苯乙烯有机废气，研究了进气苯乙烯浓度、臭氧浓度、停留时间、O₃/C₈H₈摩尔比对苯乙烯去除效率的影响。研究结果表明，臭氧氧化能有效净化苯乙烯有机废气，苯乙烯去除效率可达66.6%。适宜运行条件为：停留时间为3.6 s，O₃/C₈H₈摩尔比为0.46。采用GC-MS分析臭氧氧化苯乙烯出口气样，研究结果表明，苯甲醛（C₆H₅CHO）和苯甲酸（C₆H₅COOH）为臭氧氧化苯乙烯的中间产物。臭氧高级氧化苯乙烯机制为苯乙烯气体被臭氧氧化为苯甲醛和苯甲酸，然后继续臭氧氧化为最终产物二氧化碳和水。     

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。     

膜吸收法处理高浓度甲醛废气资源化技术研究

采用疏水性中空纤维膜接触器，以NaHSO₃为吸收液处理高浓度甲醛废气。研究了吸收液流量、吸收液温度、吸收液浓度、气体进口流量和气体进口浓度等因素对甲醛去除率和总传质系数的影响。结果表明，当吸收液流量为4.17×10^-6m³/s，吸收液温度为60℃，甲醛进气流量为3.7×10^-6m³/s，甲醛进气浓度为566 mg/m³时，甲醛出气浓度可低至2.8 mg/m³，甲醛的去除率可达99.5%，总传质系数为4.46×10^-5m/s。反应产物（ɑ-羟基磺酸钠）易分离，并可作为重要的有机合成原料或用于制备高纯甲醛而得到充分利用，NaHSO₃溶液经适当稀释后仍可作为吸收液循环使用。表明膜吸收法可基本实现高浓度甲醛废气处理的资源化。     

等离子体协同光催化去除模拟烟气中SO2的实验研究

近年来,低温等离子体技术以及纳米TiO₂光催化技术在烟气脱硫中的应用越来越引起人们的关注。利用填充床反应器将这2种技术有机地结合起来，进行了大量脱硫实验研究。研究结果表明，等离子体协同光催化去除烟气中的SO₂与单独采用等离子体技术相比，其SO₂的去除率可提高5%～20%。同时，探讨了等离子体协同TiO₂光催化剂的脱硫机理，分别研究了外加电压、气体流量和SO₂初始浓度等因素对脱硫效率的影响。实验结果表明，当SO₂初始浓度为800 mg/m³，输入电压为17.5 kV，气体流量为0.2 m³/h时，SO₂脱除率可以达到77.6%。     

固定化假单胞菌降解油烟废气的研究

将从受油烟废气污染严重的土壤中分离筛选的具有较强降解油烟能力的假单胞菌利用活性炭为填料吸附固定后制成填料床生物反应器。实验考察了进气浓度、气体流量、气体停留时间、容积负荷等对油烟去除率的影响，初步研究了生物反应器的抗冲击能力。结果表明，活性炭填料对菌体具有良好的吸附能力，当油烟进气浓度小于100 mg/L，气体流速小于8 L/h，停留时间大于30 s，容积负荷为2.6～18.9 g油烟废气/(m³·h)，生物反应器的降解效率可达到95%以上，且活性炭填料床反应器具有较强的抗冲击能力。     

CuCoOx/TiO2催化氧化NO性能研究

采用浸渍法制备了CuCoOx/TiO₂催化剂，考察了焙烧温度、反应温度、氧含量、NO浓度和空间速度对催化剂催化氧化NO性能的影响，并考察了催化剂的抗硫抗水性能。XRD、TPR和BET分析表明，350℃焙烧的催化剂具有CuCo₂O₄尖晶石结构，比表面积大，对NO的氧化效果好。在空速为5 000 h^-1，NO进口浓度500 mg/m³，含氧量10%的条件下，反应温度300℃时NO转化率可达79.5%，250℃时NO转化率接近50%。该催化剂具有良好的单独抗SO₂、抗H₂O毒化性能，H₂O和SO₂同时存在时很快失活。该催化剂可用于不同时含H₂O和SO₂的含NO气体催化氧化后再吸收处理。     

悬浮填料生物塔净化低浓度氮氧化物废气研究

采用多孔球型悬浮填料挂膜的生物塔净化低浓度氮氧化物废气的研究结果表明,氮氧化物的净化效率可达60%，适宜的入口NOx浓度为130 mg/m³，O₂体积含量为18%，空床停留时间为29 s，循环液流量为116.8 L/h, 循环液pH为7.49~8.05，压降为244.9 Pa，温度为22~28 ℃。NO^-₃和NO^-₂浓度相近的现象说明反硝化细菌存在，并发挥着反硝化作用，将部分NO^-₃转化为NO^-₂。     

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%。     

污水生物生态处理工艺中的脱氮机理研究

通过水解池-美人蕉湿地、水解/接触氧化池-菖蒲湿地现场实验装置考察了生物-生态工艺深度净化分散生活污水的效果。结果表明,水解池-美人蕉湿地尽管湿地停留时间达到7 d，出水NH⁺₄-N仍难以达到一级A（GB18918-2002）标准；而增加接触氧化池后，湿地停留时间仅2 d，组合工艺出水水质远优于一级A出水要求。美人蕉湿地脱氮的主要途径是湿地微生物的硝化/反硝化，植物吸收约占28%。对经接触氧化处理，NH⁺₄-N、NO^-₃-N浓度均较高的进水，菖蒲湿地可在C/N小于2时高效脱氮。菖蒲湿地对TN的去除占组合工艺TN去除量的79%，其中植物吸收仅占湿地除氮总量的8%。湿地介质的厌氧氨氧化活性试验表明，菖蒲湿地介质表面的微生物在无有机碳源存在的条件下，可使培养液中的NH⁺₄-N与NO^-₃-N、NO^-₂-N短期内发生同步脱氮，厌氧氨氧化可能是菖蒲湿地在进水低碳源条件下脱氮的主要原因。     

一种包埋微生物复合填料的制备及性能评价简

采用包埋法制备出一种复合生物填料，测其各项理化性质，并以NO_x模拟废气验证其脱硝性能。填料主要由碳酸钙、牛粪堆肥腐殖质、菌剂载体、水泥、轻质珍珠岩、立体网状纤维及脱硝功能微生物等复合而成，粒径12 mm×20 mm，自然堆积密度（471±0.8）kg/m³，持水量（49±1.3）%，比表面积3.91 m²/g，平均机械强度（427.3±0.2）N，pH为10.5±0.2。填料能长期在潮湿环境中保持良好的粘结强度，并具有营养缓释及pH缓冲能力。包埋脱硝功能微生物复合填料中初期微生物数量5.3 ×10⁵ CFU/g，运行60 d后微生物数量达到8.6×10⁸ CFU/g，闲置停运30 d微生物有所减少，但重启后净化效率基本不变。当进气负荷低于1 878 mg/（m³·h），气体停留时间为14.47 s时，BF₁的去除率高达93.15%。     

Photocatalytic oxidation of nitrogen oxides using TiO2 loading on woven glass fabric

TiO2 loading on woven glass fabric is applied to treat nitrogen oxides (NOx) by photocatalytic oxidation (PCO). In this paper, the PCO behavior of NO at high concentrations was studied by PCO of NOx at source levels (20-168 ppm). The PCO efficiency reached 27% in this experiment, while the inlet NOx concentration was 168 ppm (147 ppm NO). The dependency of the reaction rate on several key influencing factors (relative humidity, space time, inlet concentration, oxygen percentage) was also studied. The results illustrate that the resulting hydroxyl radical and active oxide play an important role in the oxidation of NOx. The reactions are limited by the thermodynamic equilibrium after ca. 15s space time. A possible explanation for the catalyst deactivation is the accumulation of nitric acid and nitrous acid on the TiO2 surface during the PCO of NOx. However, the photocatalytic activity can be recovered with a simple heat treatment. The results from the study of the effect of the inlet concentration were described with the Langmuir-Hinshelwood model.     

膜生物反应器处理甲苯废气的降解特性及传质过程强化

设计了一种气相空间带方形扰流柱结构的平板膜生物反应器,进行了甲苯降解废气净化实验,并与未加入方形扰流柱结构的反应器进行了对比。实验研究了甲苯入口浓度和气体流量对甲苯降解效率和传质速率的影响,结果表明,随着甲苯入口浓度和气体流量的增加,膜生物反应器降解效率降低,甲苯的传质速率增大,气相空间加入方形扰流柱后,甲苯在反应器中的传输得到了强化,降解效率最大提高了8%。     

几种有机废气吸收液对甲苯吸收效果的对比

采用自行设计的吸收装置,对比研究了国内外文献报道的几种有机废气吸收液(二乙基羟胺、聚乙二醇400、硅油、食用油、废机油、0#柴油)对模拟甲苯废气的吸收效果。结果表明,通过改变吸收液种类、废气中甲苯浓度等条件能够对甲苯废气吸收效果产生显著影响。随着吸收时间的延长,吸收液对甲苯的吸收率逐渐降低,直至达到动态饱和。随甲苯废气中甲苯浓度的增大,吸收液的有效吸收量减小,而饱和吸收量则增大。在相同实验条件下,二乙基羟胺对甲苯的有效吸收量与饱和吸收量均最大,其次是食用油、机油、0#柴油,而聚乙二醇与硅油吸收效果最差。本研究结果为合理选择甲苯废气的高效吸收液提供了理论依据。     

低温等离子体治理H2S污染的实验研究

低温等离子体技术是一种高效、快速的污染消除技术,国内外都在对其进行广泛而深入的研究.采用脉冲电晕放电等离子体对空气中的硫化氢进行降解研究,探索了、脉冲峰压、脉冲频率、气体流量以及气体初始浓度对净化效果的影响,气体浓度由气相色谱仪测定.结果表明,脉冲电晕放电可以有效消除硫化氢污染,净化率随脉冲峰压和脉冲频率的增加而提高,随气体初始浓度和流量的增加而下降,且在初始浓度360 mg/m3、流量1200 mL/min、脉冲峰压30 kV、脉冲频率80 Hz的条件下,处理后的气体中已检测不到H2S,根据色谱检测限(0.29 mg/m3)计算出的净化率≥99.92%.采用离子色谱对产物进行了定性分析,发现H2S经放电处理后主要产物为SO2和SO3.     

低温等离子体治理H2S污染的实验研究

低温等离子体技术是一种高效、快速的污染消除技术，国内外都在对其进行广泛而深入的研究。采用脉冲电晕放电等离子体对空气中的硫化氢进行降解研究，探索了、脉冲峰压、脉冲频率、气体流量以及气体初始浓度对净化效果的影响，气体浓度由气相色谱仪测定。结果表明，脉冲电晕放电可以有效消除硫化氢污染，净化率随脉冲峰压和脉冲频率的增加而提高，随气体初始浓度和流量的增加而下降，且在初始浓度360mg／m^2、流量1200mL／min、脉冲峰压30kV、脉冲频率80Hz的条件下，处理后的气体中已检测不到H2S，根据色谱检测限（0．29mg／m^3）计算出的净化率≥99．92％。采用离子色谱对产物进行了定性分析，发现H2S经放电处理后主要产物为SO2和SO3。     

Chemical absorption process for degradation of VOC gas using heterogeneous gas-liquid photocatalytic oxidation: toluene degradation by photo-Fenton reaction

A novel process for degradation of toluene in the gas-phase using heterogeneous gas-liquid photocatalytic oxidation has been developed. The degradation of toluene gas by photo-Fenton reaction in the liquid-phase has experimentally examined. The photo-Fenton reaction in the liquid-phase could improve the overall toluene absorption rate by increasing the driving force for mass transfer and as a result enhance the removal of toluene in the exhaust gas. The toluene concentrations in the inlet gas were varied in the range from 0.0968 to 8.69gm(-3) with initial hydrogen peroxide concentration of 400mgl(-1) and Fe dose of 5.0mgl(-1). It was found that toluene in the inlet gas was almost completely dissolved into water and degraded in the liquid-phase for the inlet toluene gas concentration of less than 0.42gm(-3). The dynamic process of toluene gas degradation by the photo-Fenton reaction providing information for reaction kinetics and mass transfer rate was examined. Toluene removal kinetic analysis indicated that photo-Fenton degradation was significantly affected by H(2)O(2) concentration. The experimental results were satisfactorily described by the predictions simulated using the simplified tanks-in-series model combined with toluene removal kinetic analysis. The present results showed that the proposed chemical absorption process using the photo-Fenton heterogeneous gas-liquid photocatalytic oxidation is very effective for degradation of volatile organic gases.     

湿法烟气脱硫反应过程的实验研究

在石灰石/石膏湿法烟气脱硫中试台上,系统开展了浆液pH值、飞灰浓度、液气比、入口SO2浓度、烟气速度和氧化方式等对脱硫反应过程影响的实验研究。实验表明,脱硫效率随着石膏浆液pH值、液气比的升高而增加,且入口SO2浓度越高,液气比越低,影响效应越明显;脱硫效率随着烟气速度、烟气温度和入口SO2浓度的增加而下降;石膏浆液中飞灰含量对系统脱硫效率具有一定的促进作用:pH值>5.6,飞灰浸出液中Fe3+含量相对较低,Fe3+对脱硫反应过渡态催化氧化影响程度较轻,不同工况脱硫效率差别不大。pH值<5.6,飞灰浸出液中Fe3+含量随pH值降低而增大,增效效果逐渐显著;氧化方式对脱硫反应过程有明显的影响,强制氧化工艺的脱硫效率比自然氧化的高5%左右。     

介质阻挡放电净化硫化氢气体的实验研究

采用介质阻挡放电等离子体技术净化恶臭气体硫化氢。考察了电压、频率、硫化氢初始浓度以及停留时间对硫化氢净化效果的影响。结果表明,介质阻挡放电可以有效消除硫化氢污染,硫化氢净化率随电压、频率以及停留时间的增加而升高,随硫化氢初始浓度增加而下降。当电压≥19kV,频率为300Hz,停留时间为1.56s,硫化氢初始质量浓度为30.1mg/m3时,硫化氢净化率接近100%。     

A Predictive Mechanism for Mercury Oxidation on Selective Catalytic Reduction Catalysts under Coal-Derived Flue Gas

Abstract

This paper introduces a predictive mechanism for elemental mercury (Hg⁰) oxidation on selective catalytic reduction (SCR) catalysts in coal-fired utility gas cleaning systems, given the ammonia (NH₃)/nitric oxide (NO) ratio and concentrations of Hg⁰ and HCl at the monolith inlet, the monolith pitch and channel shape, and the SCR temperature and space velocity. A simple premise connects the established mechanism for catalytic NO reduction to the Hg⁰ oxidation behavior on SCRs: that hydrochloric acid (HCl) competes for surface sites with NH₃ and that Hg⁰ contacts these chlorinated sites either from the gas phase or as a weakly adsorbed species. This mechanism explicitly accounts for the inhibition of Hg⁰ oxidation by NH₃, so that the monolith sustains two chemically distinct regions. In the inlet region, strong NH₃ adsorption minimizes the coverage of chlorinated surface sites, so NO reduction inhibits Hg⁰ oxidation. But once NH₃ has been consumed, the Hg⁰ oxidation rate rapidly accelerates, even while the HCl concentration in the gas phase is uniform. Factors that shorten the length of the NO reduction region, such as smaller channel pitches and converting from square to circular channels, and factors that enhance surface chlorination, such as higher inlet HCl concentrations and lower NH₃/NO ratios, promote Hg⁰ oxidation.

This mechanism accurately interprets the reported tendencies for greater extents of Hg⁰ oxidation on honeycomb monoliths with smaller channel pitches and hotter temperatures and the tendency for lower extents of Hg⁰ oxidation for hotter temperatures on plate monoliths. The mechanism also depicts the inhibition of Hg⁰ oxidation by NH₃ for NH₃/NO ratios from zero to 0.9. Perhaps most important for practical applications, the mechanism reproduces the reported extents of Hg⁰ oxidation on a single catalyst for four coals that generated HCl concentrations from 8 to 241 ppm, which covers the entire range encountered in the U.S. utility industry. Similar performance is also demonstrated for full-scale SCRs with diverse coal types and operating conditions.