贝壳粉型煤固硫剂固硫的实验及机理研究

以贝壳粉作为型煤固硫剂,用正交实验的方法研究了影响贝壳粉固硫率的主要影响因素,在高温(1 150℃)时固硫效率达到56.6%,比CaCO3的固硫率提高40%以上,具有较好的高温固硫性。分析得知,贝壳的主要成分为CaCO3,其含钙量在40%左右,贝壳中又含有较高的Na等碱金属元素以及Fe,Al和Si等。用X射线粉末衍射法分析了高温(1 150℃)型煤样生成的灰渣,分析了贝壳粉作为型煤固硫剂在高温下具有较高固硫率的机理。发现CaAlSi2O8为主的复合晶体在高温下包裹在CaSO4的表面,抑制了CaSO4的热分解从而有效地提高了固硫率。     

改性蛭石结合鸟粪石沉淀法回收垃圾渗滤液中氨氮的实验研究

研究了使用氯化镁改性蛭石,利用磷酸铵镁沉淀的原理,在垃圾渗滤液中按比例加入PO43-,处理垃圾渗滤液中氨氮的同时,在蛭石上生成磷酸铵镁沉淀,以便于磷酸铵镁沉淀的回收利用。结果表明,筛取蛭石粒径为60～80目,配制浓度20%的氯化镁溶液浸泡改性蛭石20 min,取25 g改性蛭石,100 mL垃圾渗滤液调节pH为9,按n(NH4+)∶n(PO34-)=1∶1.2的比例加入PO43-离子,垃圾渗滤液中氨氮去除率为85.06%,实验并对磷酸铵镁沉淀进行了结构成分分析,为垃圾渗滤液中氨氮的处理及磷酸铵镁沉淀的回收提供了一种新的方法。     

化学沉淀法去除稀土湿法冶炼废水中钙与高浓度氨氮研究

离子型稀土湿法冶炼过程中会产生大量氨氮废水,由于废水中含有大量Ca2+,而Ca2+是影响磷酸铵镁沉淀法脱氮效率的重要因素.向废水中投入Na2CO3固体生成CaCO3沉淀物,去除废水中的Ca2+,再利用磷酸铵镁(MAP)沉淀法去除废水中的氨氮.实验采用响应面实验设计方法中的中心复合设计法,利用响应面分析法对磷酸铵镁沉淀法反应参数进行优化,得到最优反应条件及最优反应条件下沉淀产物.利用扫描电子显微镜(SEM)及X射线衍射(XRD)对最优反应条件下两种沉淀物进行分析.结果表明,当n(Ca2+)∶n(CO23-)=1∶1.05,搅拌速率为1 500 r.min-1,反应时间为30 min时,Ca2+去除率接近100%;对除钙后废水进行磷酸铵镁法脱氮处理的最优反应条件为:pH=9.03,n(Mg)∶n(N)=1.20,n(P)∶n(N)=1.1,反应时间为30 min,搅拌速率为1 000 r.min-1,氨氮去除率达到95.40%,剩余总磷浓度为5.65 mg.L-1;沉淀物分别为纯净的CaCO3及MgNH4PO4.6H2O.     

高强不锈钢在海水环境中的阴极保护行为研究

目的 研究不同阴极极化电位下高强不锈钢的极化行为,确定某高强不锈钢合理的阴极保护电位区间。方法 通过动电位极化测试以及电化学阻抗测试等电化学测试手段,研究此种高强不锈钢在海水中的阴极反应过程,通过不同极化电位下的恒电位极化测试,结合扫描电子显微镜和能谱仪,观察分析试样表面的腐蚀产物,研究阴极极化电位对高强不锈钢表面阴极产物膜的影响规律,以及对高强不锈钢在海水中的阴极保护效果。结果 动电位极化测试表明,在‒0.50~‒0.90 V,只需要施加很小的阴极电流,就可使极化电位发生显著变化。电化学阻抗谱测试及拟合结果表明,极化电位在‒0.70 V时,电极反应的电荷转移电阻最大,此时腐蚀被完全抑制。恒电位极化测试发现,随着电位负移,极化电流密度整体上呈现先减小、后增大的趋势。用能谱仪分析其表面产物发现,钙镁沉积层的致密度呈现先增加、后降低的趋势。结论 此种高强不锈钢在海水环境中施加阴极电位为‒0.50~‒1.00 V时,可以得到有效保护。     

Physicochemical characterization of forest and sugarcane leaf combustion's particulate matters using electron microscopy, EDS, XRD and TGA

Physical characteristics and quantitative elemental composition of PM and residual ash produced from sugarcane leaves (SCL) combustion were investigated using TEM-EDS compared with forest leaves (FRL). SEM-EDS was used to analyze the microstructure and chemical composition of biomass raw leaves and PM. XRD analysis was also performed to investigate the characterization of the crystalline nanostructure, structure of PM, and residual ash compared to the TEM image processing method. The oxidation kinetics of biomass raw materials, PM, and residual ash were investigated by TGA. The morphology of fine and ultrafine agglomerate structure of SCL soot and residual ash are not significantly different from the FRL soot and residual ash. The average diameter sizes of single primary nanoparticles of SCL and FRL soot are approximately 37 nm and 35 nm, while the sizes of residual ash are about 18 nm and 22 nm, respectively. The single primary nanoparticles of soot are mainly composed of curve line crystallites of carbon fringes, while residual ash is composed of straight-line lattice fringes. The average fringe lengths of SCL and FRL soot are about 1.25 nm and 1.04 nm from the outer shell and 0.89 nm and 0.74 nm from the inner core. The interlayer spacing of curve line carbon fringes of SCL and FRL soot is approximately 0.359 nm and 0.362 nm by the TEM image analysis and it was matched with XRD analysis. The biomass PMs are mainly composed of soot, Si, Ca, and K compounds: SiO₂, CaCO₃, and KCl.     

大气可吸入颗粒物(PM10)中矿物组分的X射线衍射研究

利用X射线衍射技术对北京2002春季和夏季的可吸入颗粒物进行了研究.结果表明,北京春季和夏季可吸入颗粒物的矿物组成明显不同,春季可吸入颗粒物中的矿物以硅铝酸盐为主,同时存在碳酸盐、硫酸盐、硫化物、铁的氧化物、粘土矿物以及难以鉴定的矿物;在夏季的样品中,矿物的种类有所减少,却有新的物种出现,如氯化氨、硫酸氨等.XRD定量分析显示,在沙尘天气时,可吸入颗粒物中石英和粘土矿物以及非晶质分别占到24.1%、28.5%和2 0%,斜长石和方解石分别占到10.4%和8.1%,其他矿物总共不到10%.矿物组分的确定对可吸入颗粒物来源的识别有一定的指导作用.     

可吸入颗粒物中非晶质含量的原样XRD分析

为了获取尽可能完整的样品信息,直接利用采集的大气PM10原样进行非晶质X射线衍射(XRD)的定量分析.按照实际PM10的构成用玻璃纤维滤膜采集人为模拟大气结晶颗粒物样品,结合实验拟合得到的滤膜衍射图,推导出根据空白滤膜衍射强度计算不同样品载量时滤膜的衍射强度公式,从而消除了滤膜的基底效应的影响,并计算出实际大气样品中非晶质的衍射强度.采用无定形碳模拟大气中的非晶质,通过测定纯碳的衍射强度,得到纯碳比空白玻璃纤维滤膜的参比强度K为0.59,类比绝热法求出非晶质的质量百分比.应用该方法对北京市2010年冬季采集到的一组大气可吸入颗粒物样品进行了原样XRD分析,得出其非晶质含量分别为10.44%、13.83%、15.12%、15.88%和11.96%.     

大肠杆菌与水体中U(Ⅵ)的作用行为和产物研究

通过批次吸附实验及介观和谱学等表征方法,研究了大肠杆菌(E.coli)粉末对水体中U(Ⅵ)的富集行为和吸附模型,并对其作用产物进行了详细分析.结果表明:大肠杆菌对初始浓度为50mg/L U(Ⅵ)溶液(pH＝5)的吸附容量可达到276.89mg/g.Langmuir等温模型和准二级动力学方程能较好的描述其吸附过程. FTIR、SEM-EDS、XRD分析结果表明:在与水体中U(VI)作用后,大肠杆菌表面检测出UO₂²⁺的红外特征峰(876.16cm^-1)和U的能谱吸收峰(结合能=2.4~4.4keV).UO₂²⁺主要与菌体表面的烷基、氨基、羧基、分子间氢键发生作用,重点与PO₂-、P(OH)₂、PO₄^3-以及PO₃^-等含P基团进行络合配位,最终产物以CaU(PO₄)₂、Ca(UO₂)₂(PO₄)₂·xH₂O、NaUO₂(PO₃)₃等铀的磷酸盐形式存在.     

CaCl2对垃圾焚烧飞灰热处理特性的影响

以华东某城市生活垃圾焚烧厂飞灰为原料,对飞灰中重金属进行了高温热处理研究,主要考察了CaCl₂对重金属蒸发的影响,并对蒸发物化学形态及成分进行了分析.结果表明:CaCl₂能有效促进飞灰中Pb和Cd的蒸发,当温度为1 050℃,CaCl₂的添加比例为15%时,Cd的蒸发率由原灰的43.8%剧增到88.3%,而重金属Cu的蒸发率则随着CaCl₂添加比例的增加有所降低;当CaCl₂的添加比例为10%时,各重金属的蒸发率均随温度的升高而有不同程度的增加;对所收集的蒸发物进行成分及物相分析显示,蒸发物主要以NaCl和KCl为主,重金属Pb以双金属氯化物(KPb₂Cl₅)形式蒸发.      

选择性催化还原NOx的V2O5/TiO2催化剂特性研究

采用浸渍法制备了V2 O5/TiO2 催化剂 ,研究了浸渍液和催化剂的红外光谱。利用XRD研究了催化剂中V2 O5的含量和晶相情况 ,V2 O5在催化剂载体表面呈单层分布 ,单层分布实验阈值为 7% ;利用程序升温 (TPD)法研究了NH3在催化剂表面上的脱附 ,起峰温度为40 9K ,峰顶温度为 487K ,出现一个化学脱附峰