A型和Y型分子筛在两段式热解过程中对WPCB热解油轻质化的影响

在500℃下,利用3种分子筛(4A、5A和Al_2O_3分子筛)对废弃印刷线路板(WPCBs)非金属粉末进行共催化热解试验.通过对热解三相产物产率的计算、热解油馏程分布、成分和碳数分布分析,研究不同分子筛对WPCBs热解过程中热解油轻质化效果的影响.结果表明,5A分子筛对WPCBs热解油轻质化效果最好,其中轻组分或汽油组分(馏出温度在0~200℃)含量最高,达到45%,而柴油组分(馏出温度在200~350℃)含量也达到了45%,成分主要以苯酚、异丙基苯酚和双酚A为主,选择性较好,热解油的碳数分布与汽油碳数分布相近,且热解油的含溴有机物(如2-溴苯酚)有一定的去除效果.Al_2O_3对热解油轻质化和脱溴的效果比5A分子筛稍差.而4A分子筛对热解油的轻质化效果和脱溴效果都较弱.综上所述,5A分子筛在热解油轻质化研究中具有良好的催化作用.     

Ca、Fe系添加剂对废线路板热解油脱溴改质效果的影响

为了达到废印刷电路板(WPCB)热解油的脱溴和轻质化的目的,在废印刷电路板非金属粉末(WPCBNP)的热解中应用不同的添加剂(脱溴剂、脱溴剂+催化剂).首先,研究了WPCBNP的热解三相产物产率.其次,测定了热解液体产物中有机溴和无机溴的含量.最后,分析了热解油中碳原子的组成分布和组分含量.试验结果表明,使用Fe_3O_4+4A分子筛时,热解油回收率可达12.23%.热解液相产物中的无机溴含量从283.04 mg·g~(-1)减少到10.19 mg·g~(-1)(Fe_3O_4+Al_2O_3),去除率为90.47%,有机溴含量从151.13 mg·g~(-1)减少到11.07 mg·g~(-1)(Fe_3O_4+Al_2O_3),去除率分别为90.47%和92.68%.应用Fe_3O_4+Al_2O_3可将C6~C9组分(或汽油组分)含量从61.07%提高到76.75%,C10~C14组分(或柴油组分)含量从10.66%提高到13.95%,而≥C15(或重油组分)含量从28.27%降低至9.30%.通过分析热解油成分,可知油中主要含溴有机物是2-bromoPhenol和2,4-dibromo-Phenol.应用不同添加剂/组合添加剂,2-bromo-Phenol含量可降至1.22%,而2,4-dibromo-Phenol未被检出.结果表明,Fe_3O_4+Al_2O_3在WPCBNP热解油的脱溴和轻质化方面效果最好,对WPCB资源化利用具有显著的效益.     

废弃印刷线路板热解过程传热特性实验研究

为了改善印刷线路板热解过程中的传热性能、提高废弃印刷线路板热解效率和产率、减少热解过程对环境的二次污染,本文设计并搭建了一套固定床热解实验装置,在高温氮气渗流条件下对3种不同尺寸废弃印刷线路板颗粒料层的热解过程进行了对比实验;测试了颗粒料层热解过程沿轴向和径向的温度分布,分析了线路板颗粒尺寸对物料层温度场和对热解区域迁移速度的影响,阐明了沿热解炉高度方向物料温度参数随时间的变化特征,揭示了热解区域和热解状态对于沿轴向的温升速率和温度梯度的影响规律.结果表明:较大颗粒料层的热解区域纵向迁移速度要快于小颗粒料层,当颗粒尺寸分别为1.5、2.5和3.5 cm时,热解区域的纵向迁移速度分别为0.47、0.50和0.63 m·h~(-1);热解区域和热解状态对于沿轴向的温升速率和温度梯度有显著影响;废弃印刷线路版热解过程的能源利用效率较低,只有29.50%～37.13%,主要损失为热解装置和物料的蓄热损失.研究结果对印刷线路板热解装置的设计和运行具有重要的指导意义.     

页岩气开发油基钻屑-单组分生物质共热解特性

油基钻屑与生物质热解油分别存在产率低、有害组分含量高的问题,为探究二者共热解是否可以产生协同作用,采用固定床反应器研究了热解温度、终温时间（热解温度保持时间）、升温速率、N₂流量、生物质与油基钻屑混合比例（质量比）等因素对油基钻屑与单组分生物质共热解的影响.结果表明:①油基钻屑与单组分生物质热解效果随热解温度和终温时间的增加而增强、随升温速率的加快而减弱,N₂流量对热解过程影响不大;最佳热解工艺参数为热解温度350℃、终温时间60 min、升温速率10℃/min、N₂流量0.15 L/min.②共热解可产生协同作用,当生物质与油基钻屑混合比例分别为3:7、7:3时,热解灰渣含油量较理论值下降较为明显,降幅分别为21.71%、17.64%.③共热解可减少生物质热解过程中有害物质的生成,提高油基钻屑的液相产率,生物质单独热解时液相产物中有害组分占比高达74.92%;加入适量油基钻屑共热解时有害组分占比明显降低,当油基钻屑与生物质混合比例为7:3、8:2时,有害组分占比可分别降至22.74%、17.57%.研究显示,共热解产生的协同作用可减少有害物质的生成,提高热解油产率,在油基钻屑无害化、资源化利用与生物质开发中具有良好的应用前景.      

热解条件对废电路板真空热解规律的影响

采用自行设计的间歇式固定床真空热解中试装置对废线路板进行了真空热解试验;研究了物料尺寸、热解终温、升温速率、真空度及恒温时间等热解条件对热解产物产率分布的影响和废线路板真空清洁热解过程的规律.试验结果表明,热解条件决定废线路板的真空热廨规律,热解终温是影响热解产物产率分布的最重要的热解条件,其它热解条件对热解产物产率分布也有一定影响.在物料尺寸为50 mm×50 mm、热解终温为550℃、加热速率为10℃·min-1、热解压力为20 kPa及恒温时间为60 min的热解条件下,有利于降低热解固体产物产率,同时有利于提高热解液体产物产率和减少处理费用.     

低温热解油厌氧消化产甲烷条件研究

对低温热解油的厌氧消化条件进行研究,包括新鲜接种污泥的驯化,热解油厌氧消化条件的影响因素和生物质热解参数对最终厌氧消化的影响.通过控制不同热解参数及厌氧发酵参数的方法对耦合过程进行研究.结果表明,新鲜接种污泥经过驯化可以显著提升其对热解油中抑制物的耐受性,进而大幅提升热解油厌氧消化的甲烷产量.中温的培养条件更适合浓度为4%的热解油厌氧消化甲烷化,而高温的培养条件更适合浓度为10%的高浓度热解油.此外,0.85mm生物质粒径、300℃热解温度在下游的消化阶段有更高的甲烷产量.     

超临界CO_2流体环境中线路板的热分析

在无氧环境中,当温度加热到300℃以上时,线路板中的粘接材料(溴化环氧树脂)就会发生热解反应,这是利用热解法回收废旧线路板的理论依据.在超临界CO2流体环境中,当温度达到260℃时,线路板中的环氧树脂也会发生不完全热解反应.本文建立了高温高压下线路板的热分析模型,并对线路板内部的热应力进行研究,发现其对整个反应过程起到了一定的推动作用.     

热解色谱和热解-气相色谱资料应用新成果介绍

本文主要介绍美国德士古公司以及英国石油公司应用热解色谱和热解-气相色谱资料研究生油岩方面的新成果。 应用热解色谱,并通过分析矿物基质、有机碳丰度及成熟度的影响,提出了S_2与有机碳含量关系的新的干酪根分类图。并提出了不同成熟阶段不同类型干酪根S_2的变化范围,以作为评价有机质质量的标尺。 本文旨在阐述应用热解-气相色谱方法,从不同类型生油岩中分离出各种微量有机组分,并测定它们的地球化学特征;分别评价它们各自的生油潜力,并结合煤和页岩的研究,对各种类型有机质的生烃潜力进行评价。提出了Ⅰ型、Ⅱ型干酪根可作为油源,Ⅲ型干酪根不能作为油源。并提出油气生成指数可用于划分干酪根类型。     

富油煤热解产物在粉砂介质中的吸附行为研究

富油煤原位热解产生的油、气等有机物会通过岩层的压裂缝进入含水层,产生一系列环境行为效应.为探究富油煤热解产物对地下水的影响,以陕北榆神府矿区富油煤与含水介质粉砂为研究对象,采用批量平衡试验,开展了粉砂对煤焦油不同组分的吸附动力学与吸附热力学研究.结果表明：粉砂对煤焦油中酚油、萘油、洗油、蒽油、沥青的动力学吸附均符合准二级动力学方程,等温吸附模型符合Freundlich方程,说明粉砂对5种组分的吸附为单分子层化学吸附;受富油煤热解焦油组分含量差异影响,粉砂对5种组分的吸附量表现为酚油<萘油<洗油<蒽油<沥青,其最大吸附量分别为0.4520、0.7926、1.9015、3.6336、11.8001 mg·g^-1,吸附量总和占煤焦油含量的68%~85%;随着温度的升高,粉砂对5种组分的吸附能力均有所减弱,表明升高温度不利于吸附行为的进行,且反应的ΔG⁰<0表明粉砂对5种组分的吸附过程主要以化学吸附为主且属于放热反应.     

废弃线路板中重金属形态分布特征

通过BCR3态连续提取方法和Tessier 5步连续提取方法,对某废弃线路板中重金属的赋存形态进行研究.结果表明,BCR连续提取法对废弃线路板中重金属的提取率比Tessier连续提取方法高.废弃线路板中Cu、Pb、Zn和Ni各形态分布差别很大.BCR和Tessier连续提取方法结果均表明废弃线路板中Ni主要是以残渣态存在,对环境的污染风险小;而Pb和Zn主要以酸可提取态或者碳酸盐态和可交换态存在,在南方酸雨环境中容易溶出;BCR和Tessier连续提取方法对Cu的活性评价不一致,但是由于废弃线路板中Cu总量高,对环境的影响不可忽视.     

油粒子体积对扩散的影响及油膜粒子化改进

在应用油粒子法模拟溢油运动时,特征油粒子在体积和油膜粒子化方法上可以有多种选择,文章就不同特征体积的油粒子对溢油面积的影响进行了分析和比较,结果显示,溢油量相同时,特征油粒子的体积每减小一倍,溢油扩散面积增加14%-25%,减小10倍时,达到31%-43%.针对溢油扩散面积计算不足的情况,已有学者提出用"两阶段"法进行...     

溢油多环芳烃模糊指数的研究

通过用氧化铝柱层析和等梯度呷醇：水=85％：15％）反相高效液相色谱（C18硅烷柱）紫外检测器254nm,测定30多种油品和我国海洋环境油类样品中的多环芳烃（PAHs）,建立了溢油PAHs模糊指数结果表明,油类PAHs响应因子和相对保留值的变异系数分别在8.4％－16.5％和0.00％－5.4％之间,回收率在74.6％－111.2％之间,精密度和准确度较好;海洋环境油类的多环芳烃模糊指数值（0.00383－0.01839）与润滑油类的值（0.00106－0.00942）接近,较石油及其它产品油的值（0.06983－1.00000）低;用润滑油类作为标准油,PAHs模糊指数作为溢油芳烃类监测的指示物（指标）,可提高监测海洋环境油类的代表性和可靠性     

基于红外光谱与气相色谱耦合的海上溢油鉴别技术

随着海洋运输业和海洋资源开采事业的蓬勃发展,海上石油平台非法排污、船舶碰撞以及事故泄漏等突发性溢油事件频繁发生,造成了严重的海洋环境污染和资源浪费。面对日益增大的海上溢油风险,如何通过有效的溢油监测手段及早地发现油污、确定污染范围、查找污染源、预测溢油漂移趋势并及时采取各种有效措施对溢油污染加以控制,减小溢油造成的经济损失和环境危害,是海洋环境科学关注的焦点和热点问题。本文研究多元油指纹的耦合方法,探寻多元油指纹的内在耦合规律,将傅里叶红外光谱与气相色谱相耦合,建立红外光谱与气相色谱油指纹耦合模型,快速准确地确定溢油品种及其来源,实验结果表明,该模型可以准确地区分0#柴油、-35#柴油、大庆原油、内蒙古原油以及120#燃料油,其RSD分别为0.92%、2.68%、1.73%、0.33%、0.61%,每种油样对应的耦合曲线具有唯一性和准确性。可以为修复受损的海洋生态环境及发展海洋突发事件研究的理论体系提供技术支持,为我国海洋防灾减灾和维护国家海洋权益提供科学依据。     

Efficient degradation of lube oil by a mixed bacterial consortium

A laboratory study was performed to assess the biodegradation of lube oil in bio-reactor with 304# stainless steel as a biofilm carrier. Among 164 oil degrading bacterial cultures isolated from oil contaminated soil samples, Commaonas acidovorans Px1, Bacillus sp. Px2, Pseudomonas sp. Px3 were selected to prepare a mixed consortium for the study based on the efficiency of lube oil utilization. The percentage of oil degraded by the mixed bacterial consortium decreased slightly from 99% to 97.2% as the concentration of lube oil was increased from 2000 to 10,000 mg/L. The degradation of TDOC (total dissolved organic carbon) showed a similar tendency compared with lube oil removal, which indicated that the intermediates in degradation process hardly accumulated. Selected mixed bacterial consortium showed their edge compared to activated sludge. Scanning electron microscopy (SEM) photos showed that biofilms on stainless steel were robust and with a dimensional framework constructed by EPS (extracellular polymeric substances), which could promote the biodegradation of hydrocarbons. The increase of biofilm followed first-order kinetics with rate of 0.216 μg glucose/(cm2·day) in logarithm phase. With analysis of Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) combined with removal of lube oil and TDOC, mixed bacterial consortium could degrade benzene and its derivatives, aromatic ring organic matters with a percentage over 97%.     

松针精油的脱臭特性研究

提取松针精油,采用GC-MS技术分析了所得精油的化学成分,并利用提取的精油进行了氨气脱臭实验。松针精油中鉴定出24种主要成分,其中单萜烯、倍半萜烯和含氧萜烯质量分数分别为59.24%、28.39%和6.53%。室温、密闭容器中脱臭时,精油与氨的摩尔比越大,脱臭率越高,以乙醇为溶剂时,脱臭效果更显著。精油原液为脱臭剂的实验中,精油与氨的摩尔比增至12:1时,脱臭率达到100%;精油乙醇溶液(体积比为1:1)为脱臭剂的实验中,精油与氨的摩尔比8∶1时,脱臭率达到100%。     

石油降解菌株的分离及其降解特性研究

从广州石化厂污水中分离到一株能降解石油的细菌，并对该菌的降解特性进行了研究。结果表明，该菌在原油培养基中培养3d能降解61．17％的原油，培养13d原油的降解率达88．71％；在pH7．0左右生长最好，除油率达到88．66％；接种量、菌龄对菌的除油率有较大影响；氮磷营养盐的影响非常显著，而水体盐度对除油率影响不大，在加入补充氮磷盐的淡水和海水中除油率均在70％以上。该菌能以石蜡为碳源生长，而不能利用芳烃。     

一株假单胞菌对高粘原油的乳化降解作用

从油田原油污染土壤中筛选出一株以原油为最佳碳源产表面活性剂的假单包菌SY-3。该菌在以原油烃为唯一碳源的无机盐培养基中,除降粘外还能产生甲酸和乙酸。通过单因素试验,确定了降低原油粘度最适条件:初始原油浓度12g/L,氮源为4g/L的混合氮源[硝酸钠和硝酸铵(1:1)],培养温度37℃,接种量5%,初始pH值7.0,培养时间5d。GC谱图分析经SY-3菌降解前后原油组分的变化,可知原油的重质组分含量明显降低,轻质组分含量明显增加,降粘率达56%。表明该菌株对原油有良好的乳化降解能力。     

一株耐盐原油降解菌的分离鉴定及其降解特性研究

通过对一株新分离到的耐盐原油降解菌进行形态学观察和生理生化鉴定,确定该菌株为假单胞菌(Pseudomonas sp).并对其生长特性和降解特性做了初步研究,确定了该菌株降解原油的最适条件为:原油的质量浓度为0.5 g/L、NaCl的质量浓度为30 g/L、pH值为8、温度30℃、摇床转速140 r/min、接种量为3%.在最适条件下,经过5 d的培养,原油的降解率为68%.实验结果表明该菌株治理海洋石油污染的应用前景较大.     

纳米乳化油修复硝酸盐污染地下水过程中的微生物特征模拟实验研究

为探寻纳米乳化油原位修复地下水硝酸盐氮污染过程中微生物堵塞的形成原因,本研究采用市售的反硝化细菌接种微生物,以纳米乳化油为碳源,中砂为介质,分别建立2组反应器进行模拟实验,分析不同反应器中硝氮的降解情况,同时采用MiSeq高通量测序技术表征不同反应器的微生物菌落结构和多样性.结果表明,纳米乳化油作为碳源具有良好的降解效果,添加纳米乳化油的反应器,反应周期内硝酸盐氮的总降解效率为91.76%,而对照反应器的降解效率仅为38.11%.在硝酸盐氮降解过程中,均存在以蛋白质和多糖为主的代谢产物胞外聚合物增加的趋势,且蛋白质的含量均显著高于多糖.反应结束时,实验组和对照组的胞外聚合物累积量分别为384.49 mg和279.45 mg,单位质量硝氮降解产生的胞外聚合物分别为1.79 mg·mg^-1和39.43 mg·mg^-1.高通量测序结果显示,添加纳米乳化油会引起细菌浓度的升高及细菌群落多样性的降低,但具有反硝化作用的微生物相对丰度增加.实验组和对照组反应器中共同的优势菌门为Proteobacteria、Bacteroidetes和Actinobacteria,相对丰度分别为73.35%、6.77%、8.49%及33.46%、47.15%、7.15%,纳米乳化油的添加会刺激Proteobacteria等具有较高反硝化作用的微生物增多,因此,以纳米乳化油作为碳源能够有效提高硝酸盐氮的降解效率,但与此同时纳米乳化油也会刺激微生物的生长及影响微生物群落演变.Sphingamonas、Rhodopseudomonas和Microbacterium菌属相对丰度增加,会引起粘性代谢产物增多,造成多孔介质渗透性下降和生物堵塞.     

海洋微生物降解石油的研究

从青岛近岩海水中分离、筛选到73株细菌和10株真菌，并对其降解石油的能力进行了研究，结果表明，多数菌具有明显的降解石油的能力，部分菌株对短链烷烃正已烷和芳香烃萘具有不同程度的降解能力，其中，有3个菌株对石油的生物降解率分别高达58.35％、62.75％、71.06％。