树脂基固态胺吸附剂室温下对低浓度CO2的吸附性能研究

以大孔甲基丙烯酸酯吸附树脂为载体,聚乙烯亚胺(PEI)为有机胺,采用液相浸渍法制备出固态胺吸附剂,并研究了其在室温下对低浓度CO2的吸附行为.同时,利用氮气吸附、热重分析和扫描电镜表征了材料的物理化学性质,并采用热重法和固定床吸附法考察了材料的CO2吸附性能.结果表明,大孔树脂担载50%PEI(质量分数)时吸附性能最佳,对纯CO2的最大吸附量为175 mg·g-1;CO2的吸附行为由扩散动力学与吸附热力学共同决定,低温有利于提高吸附容量;吸附剂对400 ppm~15%浓度的CO2都具有优异的动态吸附性能,其中对400 ppm CO2的吸附量达到86 mg·g-1,对15%CO2的吸附量达到150 mg·g-1;湿度对吸附起促进作用,相对湿度为10%时,对400 ppm CO2的吸附量提高至139mg·g-1;吸附剂具有优异的循环性能,具有直接空气捕集CO2的潜力.     

直接高压放电降解水中苯酚的效果

采用直接高压放电降解水中含有苯酚,自行设计加工了线筒式放电反应器,考察了氧气鼓入量、反应器压力、溶液初始pH对苯酚降解效果的影响.结果表明:在所设计的放电反应器中,放电电极直径为0.6 mm、地极直径29 mm或者38 mm,电压8～10 kV,电流4～14 mA,气体鼓入量为60 mL·min-1、溶液初始pH为9左右时,在180 min之内水中苯酚降解达到90%以上.同时发现溶液电导率具有相对应的变化趋势.     

煤气化细渣制备碳硅复合材料吸附去除水中Pb2+

以煤气化细渣为原料制备了高比表面积碳硅复合材料,并利用过硫酸铵对其进行表面改性,用于吸附100.0 mg/L PbCl₂溶液中Pb²⁺。表征结果显示：碳硅复合材料的比表面积为1 347 m²/g,改性后降为474 m²/g;改性后材料表面的羟基、羰基和羧基等含氧基团的含量显著增加。实验结果表明：溶液pH为5时,改性碳硅复合材料对Pb²⁺的平衡吸附量为124 mg/g,Pb²⁺去除率可达98.2%;吸附过程符合准二级动力学模型,以化学吸附为主,伴有物理吸附;吸附过程分为外扩散和内扩散两个阶段,受内扩散控制。     

水力旋流器速度场的PDPA测试研究

应用相位多普勒粒子分析仪(PDPA)对液液水力旋流器模型的内部流场进行了测试,分析了旋流器内部速度场的特点。通过进口流量的变化,测试了该模型的不同截面上的速度场分布情况。测试结果表明:随着流量的增大,旋流器轴截面上的速度都增大,旋流变大,有利于连续相和分散相的分离;旋流器中连续相和分散相速度分布趋势相同,但在管芯处,两者速度滑移明显。     

旋流场超细颗粒聚集实验研究

不同粒径分布和浓度的催化裂化(FCC)三旋回收超细催化剂颗粒在旋流场中经过50 h循环回流,颗粒中值粒径变化明显。物料中分散相越多、颗粒粒径越小时,颗粒碰撞越频繁,其聚集趋势越明显。颗粒聚集体在旋流场内不够稳定,通过对比不同进料速率下的旋流场聚集效果,得到最适合颗粒聚集的旋流场雷诺数为20 000。颗粒聚集体存在聚集极限粒径,其最佳聚集时间约为40 h,颗粒聚集后的旋流分离效率提高近5%。     

电除尘器斜气流技术的数值分析

利用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法对电除尘器斜气流技术进行了数值计算。采用多孔跳跃模型,通过改变进口喇叭口内三块气流分布板的偏转角度实现电除尘器主体结构内气流的斜向分布,并通过调整电除尘器灰斗的位置,形成更加均匀的斜气流。模拟结果表明,通过改变气流分布板的偏转角度,可以形成斜气流,且在第一、二块气流分布板分别逆时针偏转5°、10°的情况下,第三块气流分布板逆时针偏转6°时,可以形成较好的斜气流。此外,当灰斗与电场主体的距离增大至2.4 m以后,可以形成更加均匀的斜气流。     

应曲面法优化H2O2催化氧化烟气脱硝工艺

研究了H₂O₂催化氧化烟气脱硝工艺中H₂O₂质量分数、催化剂浓度和溶液pH对脱硝率的影响,采用 Box-Behnken响应曲面法优化了H₂O₂脱硝的工艺条件,得到了相应的数学模型,并进行了方差分析。结果表明,溶液pH、催化剂浓度、H₂O₂质量分数以及催化剂浓度和H₂O₂质量分数的一级交互作用对脱硝率的影响很显著,模型的决定系数为0.995 3,说明模型拟合效果很好。经模型优化分析的最优工艺条件为H₂O₂质量分数0.2%,催化剂浓度0.94 mmol/L,溶液pH 11.0,在此条件下处理进口流量3.5 L/min、 NO体积分数 2×10^-4、O₂体积分数10%、N₂体积分数90%的烟气,液气比为8 L/m³,脱硝率达97%。     

两段式热解厨余垃圾实验研究

通过厨余垃圾的工业分析，发现其挥发分比例较高，适合热解利用；采用热重分析方法分析了不同条件下厨余垃圾的热解特性，提出了厨余垃圾两段式热解转化利用的思路，得出了厨余垃圾热解的合适工艺条件。在自行设计建造的一段回转炉、二段焦化罐中对厨余垃圾热解，并分析了产物的组成和性质。     

官能团和湿度对活性炭吸附二氯甲烷影响的分子模拟

利用分子模拟软件构建狭缝孔模型,通过调节官能团的种类、含量及湿度,了解在不同情况下活性炭吸附二氯甲烷时应选择的结构.结果表明,在1.0 nm的孔中加入适当数量的羰基、羟基或羧基,在低压下都有利于二氯甲烷的吸附,其中,羧基的吸附效果最好.在二氯甲烷分压为1 Pa条件下,孔径为1.0 nm、羧基含量为6.25%的活性炭和孔径为1.0 nm、羰基含量为3.13%的活性炭,其二氯甲烷的吸附量受湿度的影响较小,而其他吸附剂的吸附量都随湿度的增加而降低.     

高锰酸钾改性球形中孔炭的甲醛吸附性能

采用球形中孔炭为载体,通过浸渍法担载高锰酸钾(KMnO_4)制备高容量甲醛吸附剂。通过低温氮气吸附法、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)表征了球形中孔炭的孔结构及表面化学,并采用固定床测试了相应的球形中孔炭的动态甲醛吸附性能。实验结果表明:经过KMnO_4浸渍改性后,球形中孔炭保持良好的球形度,并保留一定的比表面积和孔容,有利于甲醛的扩散以及甲醛与吸附活性位的接触;同时,表面C—O、C=O等含氧官能团数量增加,有效提高了甲醛的吸附性能。在KMnO_4浓度为30%时性能最佳,吸附穿透容量和饱和容量分别为30.55 mg·g-1和66.04 mg·g-1,是未改性球形中孔炭的5.2倍和3.4倍。因此,KMnO_4改性是提升球形中孔炭甲醛吸附性能的有效手段。