直接再生吸附制冷系统吸附床层传热特性研究

文章设计了以活性炭/异丁烷为工质对的直接再生吸附制冷装置,建立了吸附床换热系数计算模型,分析了换热流体流量和床层空隙率变化对直接再生吸附床层传热特性的影响。结果表明:吸附床的换热系数随流体流量增加先增大后稳定不变;水的流量低于15L/h或异丁烷流量低于1200L/h时,随着空隙率增大,床层换热系数逐渐减小;水的流量大于15L/h或异丁烷流量大于1200L/h时,随着空隙率增大,床层换热系数维持在最大值不变。     

油气回收吸附材料性能研究

利用自主搭建的测试系统对活性炭进行了性能测试,重点研究了在一定吸附条件下,活性炭吸附量、床层吸附热以及出口浓度的变化规律;解吸过程中真空度和吹扫工艺对脱附效果的影响。试验结果表明:活性炭存在穿透曲线,当达到饱和状态时,吸附能力迅速下降;第一次吸附过程中活性炭床层温升非常大,床层温度随传质区的移动而变化,并且趋势基本上一致;多次吸附后活性炭的吸附能力大幅度降低并保持相对稳定的吸附量;活性炭在不同真空度下的脱附效果明显,真空度越低,脱附量越大。脱附末端添加的空气吹扫工艺有利于活性炭的脱附。     

VOCs气体在活性炭上的二元吸附过程研究

采用穿透曲线法研究了4种VOCs在活性炭上的的二元吸附过程。研究表明:对于甲苯-苯、甲苯-丙酮、甲苯-乙酸乙酯、苯-丙酮、丙酮-乙酸乙酯二元吸附体系,吸附过程存在置换作用,即随着高沸点组分在床层内吸附量的逐渐增加,相对挥发性大的低沸点组分重新汽化而脱附,出现高沸点组分置换低沸点组分的现象,表现为被置换组分的穿透曲线上出现峰值。之后随着高沸点组分吸附趋于饱和,置换作用停止,低沸点组分吸附也趋于平衡。但对于沸点相近的苯-乙酸乙酯二元体系,吸附过程没有明显的置换现象。吸附量的计算结果表明,有机物在二元体系中的吸附量较同等条件时的单组分吸附量均有不同程度的降低,其中被置换组分降低程度较大,但总吸附量可近似按照浓度为二元组分总浓度低沸点组分的平衡吸附量的近似法计算,平均误差为7.9%。     

Cu-Mn-Ce/分子筛催化剂吸附甲苯后的微波原位再生及床层温度分布探究

实验考察了Cu-Mn-Ce/分子筛催化剂吸附甲苯后的微波原位再生效果,分析了固定床温度场分布及催化剂多次再生后的吸附穿透曲线,并对Cu-Mn-Ce/分子筛催化剂进行了比表面积和表面形貌的表征测试.研究表明,微波功率117 W、空气流速0.5 m3·h-1和催化剂用量800 g下,吸附催化剂的微波再生效果良好,脱附甲苯在催化剂表面被氧化降解并使催化剂恢复吸附能力.再生时床层温度水平截面上由内向外缓慢降低,垂直方向从下而上逐渐升高,并在床层中上部达到最高的250~350℃.6次吸附穿透曲线和催化剂表征证实,微波原位再生时催化剂表面存在烧结与团聚现象,催化剂的比表面积和微孔体积有所减少,从而缩短了催化剂的穿透时间;微波再生2次后,催化剂结构趋于稳定,吸附穿透时间维持在70 min左右.研究发现,催化剂表面形貌和孔径的变化与床层温度场的分布呈正相关关系.     

活性炭纤维网吸附床电热行为的实验研究

电热再生是一种效率高、通用性强、能耗低的活性炭材料再生方式,备受挥发性有机化合物治理、室内空气净化及化学防护领域的关注。以活性炭纤维网装填吸附床为研究对象,系统研究了通电电压、吹扫气流比速以及床层吸水率对吸附床电热行为的影响。结果表明：以50 V电压为干燥床层输入1 W·h电能,床层温度可升至144.6℃,与20 V通电电压相比,温度提升了63.8℃;增大吹扫气流比速可降低床层电热过程结束时的温度,并延长通电加热的时间;吸水床层在电热期间出现升温平台,在通电电压为40 V、吹扫气流比速为0.08 L/(min·cm²)条件下,根据吸水率的不同,升温平台最长可持续30 min。此外,通电电压和吹扫气流均能影响升温平台对应的温度和持续时间。     

边流效应对固定床吸附容量的影响

以甲苯气体为例,低浓度有机污染物在活性炭固定床吸附器内受边流效应影响的吸附过程。结果表明,由于边流效应影响,吸附床层死层增加,吸附容量减少,对直径０．３６ｍ,高径比为２．５的固定床,固定床甲苯吸附量损失可达１．７８ｋｇ,吸附层高度损失０．１２ｍ。     

氧化铁系脱硫剂在移动床中脱除SO2的实验研究

分析了移动床和固定床吸附特性，认为移动床具有床层利用率高，空速大，可连续的优点，由实验确定了移动床适宜空速和固体物料流量。经１０３９小时运行，证实移动床的脱硫率，硫容均令人满意，床层利用率可达９５％。     

改性花生壳对水中镉的动态吸附研究

采用高锰酸钾改性花生壳吸附剂对镉离子进行固定床吸附实验,考察了床层高度(30～50 cm)、初始离子浓度(0.55～11.00 mg.L-1)、进料流速(15.11～37.00 mL.min-1)等操作参数对镉吸附特性的影响,同时对吸附穿透曲线进行拟合.实验结果表明,改性花生壳固定床对水中镉具有较好的吸附效果,在吸附操作初期,吸附柱出水镉离子浓度几乎为0(<0.001mg.L-1),吸附操作时间根据不同的操作条件可达2～62 h,镉离子总去除率均大于54%.传质区长度主要受初始离子浓度、进料流速影响.床层高度的增加使得穿透时间增加,但传质区长度几乎保持不变;初始离子浓度和进料流速增加,穿透时间缩短,传质区长度增加.在低浓度条件下,BDST模型实验穿透曲线拟合效果较好(R2>0.99),运用该模型能准确预测吸附柱的操作时间.     

TiO2@酵母复合微球固定床吸附荧光增白剂-VBL的研究

研究了Ti O2@酵母复合微球在固定床中吸附阴离子型荧光增白剂-VBL(FWA-VBL)的特性,考察了溶液p H(2.0~8.0)、床层高度(1~3 cm)、进水浓度(20~80 mg·L-1)和进水流速(5~11 m L·min-1)等因素对固定床吸附特性的影响.结果表明在溶液p H为2.0,床层高度为1 cm,进水浓度为80 mg·L-1和进水流速为5 m L·min-1时,吸附剂的最大吸附量为223.80 mg·g-1.BDST、Thomas和Yoon-Nelson模型均能很好地描述不同条件下动态吸附行为,相关系数均大于0.980.同时,Ti O2@酵母复合微球具有很好的再生性能,可以重复利用4次.     

利用活性碳毡构建流通式电容去离子器件及其电容脱盐性能研究

采用活性碳毡(ACF)作为电吸附材料,构建流通式(Flow-through)电容去离子(CDI)装置,以模拟盐水为对象,考察了电压、通量、进水初始浓度及盐离子种类等条件对ACF电吸附容量的影响,并与平板式(Flow-by)电容去离子装置对比.结果表明,在流通式运行模式下,ACF电吸附容量随着电压、进水盐浓度的增大而增大,吸盐量最终会达到极值(最大吸附量).ACF电吸附容量会随着进水通量的增大先增大后减小.在电压1.2 V、通量0.053 m L·min~(-1)·cm~(-2)、进水初始浓度1000 mg·L~(-1)的条件下,流通式CDI中ACF对硫酸钠的电吸附容量达到7.73 mg·g~(-1),而平板式CDI中ACF电吸附容量为5.42 mg·g~(-1).此外,还考察了在不同盐离子类型条件下的流通式CDI脱盐效果,结果表明,ACF电极对阳离子电吸附强弱顺序依次为K~+Na~+Ca~(2+),对阴离子电吸附强弱顺序为Cl~-NO_3~-SO_4~(2-).流通式CDI装置在12个周期内脱盐效果并无明显衰减,表明CDI具有较好的稳定性.     

原油在土壤中的吸附和解吸研究

用振荡平衡法研究了原油在土壤中的吸附和解吸行为，测得了吸附常数，给出了吸附等温线。结果表明，Linear吸附关系可较好地描述原油在土壤中的吸附状况；土壤有机质含量影响原油的吸附量；其解吸行为则明显受到溶液pH的影响，表面活性剂的加入有助于原油解吸。     

木棉纤维对水中柴油的吸附性能

用木棉纤维作为吸附材料对含油废水进行吸附研究,考察了吸附平衡时间、等温吸附、以及溶液pH、溶液盐浓度等因素对油吸附的影响。溶液pH对吸附影响很小,在不同的盐浓度下吸附略有下降,木棉纤维吸附剂对0#柴油的吸附所需平衡时间为4h,在室温和pH=7左右的条件下,吸附材料对0#柴油的最大吸附量(qm)为(31±0.81)g/g,等温吸附线符合Langmuir和Freundlich模式,研究结果表明:木棉纤维对含油废水的吸附能在较短的时间达到吸附饱和,吸附量较大,对溶液环境的适应能力强,具有很好的应用前景。     

黏胶基活性炭纤维对三氯一氟甲烷的吸附性能

采用动态吸附试验,利用自制的试验装置研究了黏胶基活性炭纤维〔Viscose-Based Activated Carbon Fibre (Viscose-Based ACF)〕对三氯一氟甲烷(CFC-11)气体的吸附效果. 在进口ρ(CFC-11)为0.5～8.0 mg/L,空塔气速为0.2 m/s,气体体积流率为0.72 m3/h的条件下,计算出黏胶基活性炭纤维对CFC-11气体的吸附,容量为0.788 g/g,传质区高度为0.077 2 m,全床层饱和度为65.47%,并作出活性炭纤维(AFC)的穿透曲线. 用Freundlich方程对等温吸附曲线进行拟合显示,进口ρ(CFC-11)在0.5～8.0 mg/L时,Freundlich方程较好地拟合了等温吸附曲线,且便于实际计算.      

改性生物炭对水环境中抗生素类药物的吸附研究进展

由抗生素滥用引起的药物污染对人类健康和生态系统构成潜在威胁。吸附法是去除水环境中有机污染物的最有效方法之一。生物炭作为一种廉价高效的吸附材料,改性可使其吸附性能显著提升,改性生物炭对抗生素的吸附特性及机理被广泛研究和应用。在对生物炭制备及其改性方法进行回顾的基础上,系统论述了改性生物炭对典型抗生素药物的吸附性能及机制等方面的研究进展,并对生物炭的再生及其经济性进行分析,以期为新型高效生物炭的吸附机制和材料研发提供借鉴。     

几种吸附材料在含油废水处理中的应用

含油废水的来源广泛、成分复杂且对环境危害严重,吸附法是处理含油废水常用的方法,吸附剂性能的优劣对处理含油废水有至关重要的影响。介绍几种典型的吸附材料包括活性炭、高吸油树脂、粉煤灰和膨润土;活性炭是处理含油废水最常用的吸附材料,高吸油树脂则是新型的有机吸附剂,粉煤灰来源广且价格低廉,膨润土资源丰富;几种吸附材料各有优点缺点,其特性、吸附机理、在含油废水处理中的应用也不尽相同,通过比较分析,提出了未来用于含油废水处理吸附材料的发展趋势。     

感潮河网溢油归宿的数值模拟研究

基于拉格朗日油粒子模型、溢油风化模型以及三维水动力、泥沙和吸附质模型构建了溢油双层数学模型.模型不仅能够模拟油膜的运动轨迹、岸边吸附与冲刷、油品性质变化过程,而且通过耦合泥沙吸附及沉积动力学过程,能够更加客观地模拟溢油从水体向底泥环境的迁移过程,更全面地反映溢油在环境中的归宿.此外,本文以假设溢油事故为背景,模拟和分析了洪、枯季节条件下珠江广州段溢油事故对河网陆地边界、河网水质及底泥环境的影响.     

垃圾焚烧烟气中二（口恶）英控制技术的评估与筛选

采用模糊综合评价法与层次分析法（AHP）相结合,建立以环境、经济和技术为一级指标的3层综合评价指标体系,对初步筛选出的双布袋活性炭吸附技术、硫及硫化合物抑制技术和硫及硫化合物抑制技术+活性炭固定床反应器技术等10项垃圾焚烧烟气中二（口恶）英控制技术或技术组合进行了综合评估.结果表明,硫及硫化合物抑制技术+活性炭固定床反应器技术组合综合得分最高（0.4831）,为目前垃圾焚烧烟气中二（口恶）英最佳控制技术.鉴于目前我国部分农村生活垃圾焚烧炉烟气中二（口恶）英排放不达标的情况,建议分布于农村的小型垃圾焚烧炉优先考虑采用此技术组合.我国各地区的垃圾焚烧企业可根据本地的经济发展水平、企业规模、炉型和工艺等实际情况,采用本文建立的指标评价体系和评估方法进行控制技术评估,筛选出适合本企业的最佳二（口恶）英控制技术,以有效控制我国垃圾焚烧二（口恶）英排放.     

蜂窝状ZSM-5型分子筛对丙酮和丁酮吸附性能研究

测定了蜂窝状ZSM-5型分子筛(honeycomb ZSM-5 molecular sieve)对丙酮以及丙酮和丁酮双组分体系的吸附性能,考察了相对湿度、浓度、气流比速等对其吸附性能的影响,并由Wheeler方程计算了相关的吸附性能参数.结果表明,气流相对湿度对丙酮的吸附性能无明显影响,该材料具有良好的疏水能力;在低浓度范围内,该材料对丙酮的动态饱和吸附容量随浓度的提高而增加,但在高浓度范围内(>9 mg·L-1),其动态饱和吸附容量维持在一定的水平上不再增加;利用其对丙酮和丁酮吸附能力的差异,该材料可以用于丙酮和丁酮的吸附分离.     

Ni/Ce-Y沸石的制备及其对二苯并噻吩吸附研究

研究了负载二元金属NiCe-Y沸石的制备以及吸附二苯并噻吩的动力学性能。试验考察了二元金属Ni、Ce离子交换顺序、负载溶液方面对吸附剂制备的影响,初步得到了制备负载二元金属NiCe-Y吸附剂的优化条件。对NiCe-Y吸附剂进行脱硫性能评价及动力学分析,结果表明,负载二元金属NiCe-Y吸附剂比负载单一金属的Ni-Y吸附量提高31%,比Ce-Y吸附剂提高16%。     

天然沸石吸附氨氮和磷的研究

选用浙江缙云产颗粒状天然沸石为材料对氨氮和磷进行吸附动力学和吸附等温试验,考察初始浓度、振荡时间对吸附量、去除率的影响。试验结果表明：沸石对氨氮和磷吸附显示出＂快速吸附,缓慢平衡＂的特点;吸附动力学过程符合准二级动力学模型;吸附等温线更符合Freundlich方程;氨氮初始浓度小于7 mg/L、振荡时间在1h内和磷初始浓度小于30 mg/L、振荡时间在15 min内,吸附量、去除率随初始浓度、振荡时间增加而增加,当超过此阶段后,吸附量增加缓慢、去除率下降。