综合利用煤层高岭石泥岩夹矸

本文系统地介绍了利用煤层高岭石泥岩夹矸生产聚合铝、4A分子筛等产品的工艺过程,检测了4A分子筛的质量,彻底解决了生产过程中产生的二次污染问题。该工艺的特点是生产成本低,产品质量好,无二次污染,经济效益显著,为综合利用煤层高岭石泥岩夹矸开辟了一条新的途径。     

实验室废水中锌离子处理技术研究

通过中和沉淀法和吸附法分别处理模拟锌离子废水,考察了碱用量、锌离子初始浓度以及分子筛用量对处理效果的影响,采用红外光谱表征了使用前后的分子筛。并在最佳碱用量和分子筛投加量条件下,采用中和沉淀-吸附法联合处理化学反应焓变测定过程中产生的实验室废水。结果表明:当n(OH-)/n(Zn~(2+))为2时,中和沉淀法处理模拟锌离子废水的效果最好,出水pH为6.8;当Zn~(2+)初始浓度为10～40 mg/L且分子筛投加量为50 g/L时,剩余Zn~(2+)浓度降低为1.0～3.0 mg/L,分子筛质量损失率为0.5%～3.8%;溶液中的Zn~(2+)进入了分子筛内部并形成了新的化学键;中和沉淀-吸附工艺在最优条件下的出水中的Zn~(2+)浓度、Cu~(2+)浓度、pH值分别为2.4mg/L、0.2 mg/L和6.8,满足GB 8978—1996二级排放标准。     

催化剂稀土萃取回收

长岭炼油厂1000吨/年稀土Y型分子筛制备装置,是以水玻璃为原料,采用晶化导向法合成NaY分子筛,然后NaY分子筛与氯化稀土进行两次交换,再进行两次焙烧的工艺路线制取稀土Y型分子筛的。其交换滤液中剩余的氯化稀土高达2克/升。我厂以前使用的氨水沉淀法来回收这些过量的稀土,其回收率低,产品质量差,而且污染环境。     

分子筛裂化催化剂的清洁生产工艺设计

系统地总结了分子筛裂化催化剂清洁工艺生产中已取得的主要进展。通过合理的工艺和工程设计，将生产中排放的大量污染物转化为可循环利用的资源，取得了环境效益和经济效益的双重回报。     

甲烷催化还原NOx中Co基/分子筛催化剂的助剂和载体优化

采用共浸渍法制备了系列Co基/分子筛催化剂,在固定床催化反应器中考察了不同催化剂在甲烷催化还原NO_x中的催化行为,优化了Co基/分子筛催化剂的助剂和载体,并通过催化表征手段阐明了其构效关系.结果表明,Fe和SAPO-34分别作为优化助剂和载体制备得到的Co-Fe/SAPO-34催化剂具有最高的催化活性,在450℃时,NO_x的最大转化率可以达到52.7%.CO_2对Co-Fe/分子筛催化剂活性无明显抑制作用,H_2O对催化剂的活性抑制是可逆的,SO_2对催化剂活性抑制作用明显.Co-Fe/SAPO-34催化剂表面钴物种以CoO和Co(OH)_2为主,Co-Fe/ZSM-5催化剂表面钴物种则以Co_3O_4和Co(OH)_2为主,Co-Fe/Beta催化剂则可能以CoO、Co Al2O_4和Co_3O_4为主.各Co-Fe/分子筛催化剂表面Fe~(2+)/Fe~(3+)含量比依次为Co-Fe/ZSM-5(3.98)Co-Fe/SAPO-34(0.52)Co-Fe/Beta(0.43).活性组分钴物种的形态和合适的Fe~(2+)/Fe~(3+)含量比对Co-Fe/分子筛催化剂上甲烷催化还原NO_x至关重要.Co-Fe/分子筛催化剂上CH_4-SCR反应机制为:NO在Br?nsted酸位上吸附氧化成NO~+,同时CH_4在Br?nsted酸位上吸附活化成—C=O和—COO等活性物种,生成的NO~+在Co2+和Fe~(3+)等催化活性位上转化成硝酸盐等中间产物,中间产物硝酸盐与活化物种(—C=O和—COO)反应生成N_2和CO_2.     

碱改性ZSM-5沸石分子筛吸附去除水中Pb~(2+)的研究

采用Na OH溶液对市售ZSM-5沸石分子筛进行改性,研究发现,碱改性分子筛吸附去除水中Pb2+的性能得到提高,经0.50 molL Na OH改性效果最好。对改性前后分子筛的吸附动力学及等温线开展研究,结果表明,改性前后分子筛吸附过程均符合假二阶动力学模型,吸附等温线均符合Langmuir吸附等温式,30℃下碱改性分子筛最大吸附容量为54.64 mgg,是未改性分子筛的1.60倍。对于初始浓度为20 mgL的Pb2+,当碱改性分子筛投加量大于1.0 gL时,吸附去除率大于98.5%。考察水中常见阳离子Cu2+、K+、Na+、Mg2+的干扰作用,各离子影响顺序为Cu2+Na+≈K+Mg2+。此外,采用红外光谱、BET和XRD手段对改性前后分子筛进行表征,发现分子筛孔径增大,硅铝比降低是改性分子筛吸附性能提高的主要原因。     

壳聚糖包覆沸石分子筛处理微污染水中的氨氮

采用壳聚糖包覆沸石分子筛为吸附剂,通过小试,考察温度、pH值、浊度、竞争离子对去除效果的影响,并通过研究吸附动力学、吸附等温线、吸附热力学探讨壳聚糖包覆沸石分子筛吸附氨氮的机理。结果表明:壳聚糖包覆沸石分子筛对氨氮有较好的去除效果,温度、pH值、浊度是影响壳聚糖包覆沸石分子筛去除氨氮的主要因素,壳聚糖包覆滞石分子筛对离子的选择交换顺序为K~+>Na~+>Ca~(2+)>Mg~(2+);壳聚糖包覆沸石分子筛去除氨氮反应符合Lagergren准二级动力学模型(R~2=0.999);吸附符合Langmuir吸附等温线方程;吸附热力学结果表明,壳聚糖包覆沸石分子筛去除氨氮的过程为吸热反应。该研究成果可为微污染水中氨氮的处理提供参考。     

13X分子筛处理含苯胺废水的实验研究

以天然岩石矿物为原料，经过较简单的工艺过程合成的13X沸石分子筛用于吸附水中苯胺的实验研究，结果表明：分子筛对苯胺的吸附速率非常快，吸附时间为10min时，吸附基本害饱和；一般当分子筛用量为10g/L时，水中苯胺的去除率达95％；随着pH值的增加，苯胺在分子筛上的吸附率减小；温度增加，吸附率有所增加，但常温下，苯胺的吸附率也能达到93％；13X分子筛对苯胺的最大吸附量可达10mg/g，其吸附规律较好地符合Furendlich吸附等温式；饱和了苯胺的分子筛，用质量浓度为20％、温度为60℃的氯化钠溶液洗脱，解吸率近于100％，且解吸后的分子筛在未经任何处理的情况下仍能吸附苯胺；说明采13X分子筛处理含苯胺废水，不仅吸附效果好，而且再生能力也强，为实际处理含苯胺废水提供了可行性依据。     

硅铝比对分子筛吸附氨氮性能的影响

基于X射线荧光光谱法确定的4种ZSM5分子筛硅铝比,分析了不同硅铝比分子筛吸附氨氮性能的差异,结合扫描电镜、X射线衍射分析结果,从分子筛的骨架组成、表面形貌和晶体结构角度,考察了硅铝比对分子筛吸附氨氮性能的影响机制;并探讨了分子筛骨架脱硅对其吸附性能的改善作用,为分子筛应用于污水厂尾水深度脱氮提供技术参考.结果表明,不同硅铝比分子筛的表面形貌、晶体结构与吸附氨氮性能具有显著差异：随着分子筛硅铝比增加,其结晶度下降、晶粒形态逐渐模糊、吸附容量降低;当实际硅铝比由35增大至237时,氨氮平衡吸附量由5.65mg/g降至0.41mg/g,由Langmuir吸附等温式确定的饱和吸附量由6.5963mg/g下降至0.4430mg/g.分子筛吸附过程符合准二级动力学模型,吸附速率受离子交换化学吸附作用机理控制,随着硅铝比升高分子筛的离子交换容量下降,其吸附速率降低.分子筛骨架脱硅能够显著改善其氨氮吸附性能,硅铝比为35的分子筛经碱蚀脱硅处理后,其氨氮平衡吸附量提高81.6%,该方法为改善分子筛吸附性能提供了一种有效的技术途径.     

蜂窝活性炭与沸石分子筛对涂装VOCs废气的吸脱附性能对比

选取工业涂装VOCs废气作为试验对象,以蜂窝活性炭和沸石分子筛为吸附剂,设计固定床小试装置进行VOCs吸脱附试验。结果表明：蜂窝活性炭的碘值、比表面积、总孔容及微孔孔容均大于沸石分子筛,分别是沸石分子筛的1.79,2.93,1.55,2.02倍;相同脱附温度、进气风速条件下,VOCs从蜂窝活性炭表面脱附更容易,其脱附时间远低于沸石分子筛;相同反应条件下,蜂窝活性炭对VOCs的饱和吸附量明显高于沸石分子筛,但沸石分子筛的饱和吸附量受反应温度和VOCs浓度的影响相对较小;循环吸脱附10次后,蜂窝活性炭和沸石分子筛对VOCs的吸附率分别下降为第1次时的71.35%和81.15%,沸石分子筛的吸脱附性能更为稳定;蜂窝活性炭饱和吸附量大、脱附时间快,适用于宽负荷、低风量、中高浓度VOCs废气处理;沸石分子筛空气动力学及循环吸脱附性能较好,适用于处理初始温度相对较高、中低浓度VOCs废气。     

分子筛装置长周期运转影响因素及对策

针对中国石油抚顺石化公司石油三厂分子筛装置预分馏单元空冷系统泄漏与塔盘堵塞影响装置长周期运转问题,通过对分子筛装置生产原料杂质含量和运行情况的分析,判断出空冷系统腐蚀与塔盘堵塞的原因,对存在的问题采取了相应的改进措施,并进一步提出了保证装置长周期运行的对策。     

凹凸棒石复合分子筛净化气体的研究

利用天然凹凸棒石粘土进行深加工研制出凹凸棒石复合分子筛，并用于净化室内空气改善大气环境．主要讨论了凹凸棒石粘土的改性和热处理最佳条件，优选了复合分子筛的配方，研究了各种因素对ＮＨ３、ＳＯ２和ＮＯ２吸附的影响，分析了复合分子筛的吸附动力学．为凹凸棒石复合分子筛在净化气体方面的应用进行了基础性研究。     

无电力驱动的分子筛大气CO_2采样方法的建立及其初步应用

利用~(14)C进行大气化石源CO_2示踪是目前节能减排领域的热点研究,为了更加便利、环保地对大气CO_2进行长期、积时采样,在原有排磷酸溶液集气法的基础上,西安加速器质谱中心研究组设计和建立了新的分子筛采样方法和装置。进一步的实验表明,分子筛解吸附的最佳条件为550℃下热解20 min,该条件下分子筛解吸附效率达99%以上,且重复性良好。该方法所收集的碳量随采样天数呈线性增长,碳吸附速率约为1.04—1.30 mg C?d~(-1),可以满足高精度AMS-~(14)C测定及高分辨率大气~(14)C研究的要求。在相同实验条件下,利用分子筛方法和排磷酸溶液集气法同时采集大气CO_2气体,结果表明,两者存在较好的一致性,说明分子筛法可提供可靠的数据。此外,分子筛法易于操作和运输,并具有便利环保的特性,值得推广使用。目前该方法已应用于大气CO_2的收集,数据表明从冬季供暖期到夏季,西安市大气化石源CO_2浓度以0.22μL?L~(-1)?d~(-1)的速率逐渐降低。化石源CO_2来源分析结果进一步表明,西安市化石源CO_2主要源自于煤燃料的燃烧,而冬季采暖需求导致的煤燃烧量的增加可能是导致冬季化石源CO_2浓度较高的主要原因。     

锰-稀土/Y分子筛复合电催化处理含酚模拟废水

采用浸渍焙烧法制备了以Y分子筛为载体的Mn-RE复合催化剂,置于电解槽内形成反应床体,构建Mn-RE多相催化电解氧化体系处理人工模拟苯酚废水.考察了浸渍液中锰的质量分数、稀土元素组成和质量分数、焙烧温度、焙烧时间对电催化活性的影响,用SEM和XRD等手段对催化剂的微观结构、表面形貌进行了表征,探讨了Mn-RE/Y分子筛催化剂对含酚废水降解的电催化效果.研究表明, Mn-RE/Y分子筛催化剂的最佳制备条件是浸渍液中锰质量分数6%,铈质量分数为3%,焙烧温度为550℃,焙烧时间为5h.Y分子筛中引入Mn、Ce后没有破坏Y分子筛的晶体结构, Mn-RE/Y分子筛催化剂的表面并没有检测到稀土氧化物和锰氧化物的物相.反应过程中, Mn-RE/Y分子筛在阴极和阳极的同时催化氧化作用强化了含酚废水的降解效果.     

分子筛在生物质固体废弃物制备生物油中的应用

分子筛是一类具有骨架结构的微孔结晶性材料。以分子筛为催化剂,由生物质固体废弃物制得的生物油中氧元素含量明显降低,热值升高。综述了分子筛的不同改性制备方法,包括浸渍法、分步离子交换法、机械混合法、水热晶化法等;并对分子筛在生物质固体废弃物制取生物油中的应用进行了总结,包括促进脱水、脱羰、脱羧、异构化,以及提高C2-C4低碳烯烃的选择性,降低焦炭收率;同时对分子筛的改性及在生物质固体废弃物制备生物油中的应用进行了展望,指出选择合适的分子筛并优化合成方案是未来主要的发展趋势。     

4A分子筛对水中铅离子的吸附及其机理分析

以4A分子筛、阳离子交换树脂和活性炭作为吸附材料对Pb2+吸附性能进行对比,并通过吸附等温线和动力学方程拟合得到,4A分子筛对Pb2+的吸附速率常数为0.014 9 g/(mg·s),吸附容量为595.2 mg/g,高于阳离子交换树脂的0.000 5 g/(mg·s)和203.3 mg/g,以及活性炭的0.001 9 g/(mg·s)和177.3 mg/g,且吸附过程主要受液膜扩散控制。对比分析4A分子筛对不同价态金属离子Ag+、Pb2+和Cr3+的吸附,结果表明:分子筛对金属离子的吸附与价态数成反比,价态越高,吸附反应速率越低;且吸附过程主要为同电性、等电量的离子交换吸附。分子筛吸附Pb2+前后元素组分、晶体结构和表观形貌的变化表明:分子筛对Pb2+的吸附是分子筛中的Na+与溶液中游离的Pb2+发生离子交换的过程,经吸附后的4A分子筛的晶体结构和表面形貌保持不变。Zeta电位分析表明,4A分子筛与铅离子的作用方式中存在着静电吸引的物理吸附。     

蜂窝状整体式分子筛催化剂制备研究进展

分子筛催化剂已经广泛应用于化学工业、石油工业及环境污染处理等领域,其蜂窝状构型在选择性还原NOx方面具有广阔的应用前景。文章介绍了蜂窝状整体式分子筛催化剂制备的2种方式:固载化和自成型。对固载化法进行分类介绍,对不同固载方法制备的整体式催化剂的分子筛负载量进行对比,综述了载体种类、预处理方法和粘合剂的选择对固载化法制备整体式催化剂的影响,说明了固载化催化剂在应用上的优势及不足;阐述了自成型法制备蜂窝状整体式分子筛催化剂的优势,详细叙述了粘合剂的选择和用量、水含量、分子筛粒径分布、挤出成型过程和干燥过程对自成型蜂窝状整体式分子筛催化剂的物理化学性质和催化性能的影响,为整体式蜂窝状分子筛催化剂的开发提供了借鉴。     

微介复合固体酸β分子筛催化芳烃硝化合成研究

研究了多级孔道β分子筛催化剂对芳烃(氯苯)的硝化反应,显示具有优异的催化作用。在以硝酸为硝化剂,氯苯∶催化剂=3∶1,60℃反应2 h条件下,对比传统β分子筛,自制多级孔道β分子筛的催化活性较高,且氯苯的对位选择性均有所提高,对位/邻位比分别从0.5提高到1.2。多级孔道β分子筛催化剂重复使用5次,催化活性保持稳定,且随着孔道比表面积增加,催化剂稳定性更好。     

13X分子筛去除水中重金属离子Cr~(3+)的研究

以13X分子筛作为吸附剂,研究废水中Cr3+的去除。考察了水的pH、Cr3+浓度和吸附时间的影响,通过对不同价态金属离子的吸附探讨了除Cr3+机理,比较了13X分子筛和732型阳离子交换树脂对Cr3+的去除效果。结果表明:水的pH等条件对Cr3+的去除有较大影响;13X分子筛对Cr3+的吸附机理以离子交换吸附为主,符合Langmuir等温吸附模型和Lagergren二级动力学方程,吸附速率控制步骤为颗粒内扩散;达到吸附平衡后,分子筛对Cr3+的去除率为92.2%;分子筛吸附Cr3+的二级反应速率常数为0.004 5 g/(mg.min),比阳离子交换树脂的相应值大。     

介孔钛硅分子筛的表面化学特征及除铅机制研究

以表面活性剂在水溶液中形成的液晶相为模板剂，考察了钛含量对制备介孔钛硅分子筛性质的影响；应用表面络合反应关系式计算了介孔钛硅分子筛表面络合反应的基本特征参数。研究了溶液ｐＨ值、温度等对Ｐｂ＾２＋离子在介孔钛硅分子筛表面吸附的影响；并就Ｐｂ＾２＋离子在介孔钛硅分子筛表面的吸附动力学、吸附等温线和吸附机理进行了探讨。