CoO_X/CeO_2掺杂的活性炭制备及其对室温NO_X的吸附性能

以木质活性炭为原料,通过浸渍和惰性气体下灼烧的方法制备了负载有CoOX/CeO2二元氧化物的活性炭吸附材料,并研究了该类材料对室温下低浓度NOX的吸附性能。通过扫描电子显微镜(SEM)、热重、X射线衍射(XRD)分析和低温氮吸附BET比表面积方法表征了样品的颗粒形貌、热稳定性、晶体结构和比表面积。结果表明,CoOX/CeO2负载量为0.10mmol/g时制得的0.10mmol-AC在室温(28℃左右)下对低质量浓度(7.04mg/m3)NOX的吸附效果最佳,其BET比表面积较高,热稳定性较好,对NOX的吸附容量最大;当CoOX/CeO2负载量过大时,样品的BET比表面积总体下降,活性炭表面发生烧损,导致对NOX的吸附能力反而下降;根据SEM、XRD、热重、BET比表面积等的分析结果可知,活性炭样品很可能首先对NO发生催化氧化,进而对产生的NO2进行了吸附固定。     

模拟烹饪油烟的粒径分布与扩散

烹饪油烟颗粒物粒径分布与扩散特性研究有助于解析其对室内空气质量和居民健康的影响,采用电子低压撞击器(ELPI)实时监测了油烟机开启和关闭状态下,模拟烹饪油烟发生处和3 m外位置处,0.03~10μm范围内油烟颗粒数浓度和质量浓度随粒径分布.油烟颗粒主要以655 nm以下的细颗粒为主.油烟机能够显著降低室内油烟浓度,开启油烟机后,油烟发生处颗粒数浓度从2.8×106个·cm-3降低到2.3×105个·cm-3,PM2.5(空气动力学直径≤2.5μm的颗粒)质量浓度从85.9 mg·m-3降低到6.2 mg·m-3.油烟机对PM10的净化效率高于PM2.5.油烟迅速从发生处扩散到3 m外,无通风状态下,总颗粒数浓度衰减达65%,PM2.5质量浓度衰减达75%.计算流体动力学(CFD)模拟了油烟机对油烟PM2.5质量浓度场扩散分布影响.红外摄像仪监测了油烟温度场分布扩散,以扇形向外扩散,伴随着油烟温度梯度降低.     

扭线刷耦合多孔塑料块去除模拟餐饮油烟的研究

利用不同长度的扭线毛刷和多孔塑料块构建了餐饮油烟的净化模块,研究了不同刷毛长度下模块的流量压降关系,发现在模块截面积为755 cm^2、刷毛长度为3 cm、5 cm和7 cm的条件下,模块在750 m^3/h的流量下对应的压降分别在80 Pa、130 Pa和160 Pa左右。在油烟发生装置上研究了该模块对油烟的去除效果,结果表明:三种模块对油烟均有较高去除能力,去除效率在80%左右。出于耐久性高、压降低的考虑,模块中扭线刷的刷毛长度以3~5 cm为最佳。     

陶瓷管表面NaHCO3粉体干法脱硫研究

探讨Na HCO3的加热分解特性并将其负载于陶瓷管表面进行了脱硫实验研究,发现Na HCO3在合理的灼烧温度下将在热分解为Na2CO3的过程中形成多孔结构,可在没有液相水存在的情况下成功实现SO2去除,灼烧温度过高则发生颗粒烧结从而降低脱硫效果;进口气流SO2浓度150 ppm的情况下,陶瓷管表面厚度仅仅50μm的Na HCO3粉体可以在20~40 min内将出口气流中的SO2限制在17.5 ppm(50 mg/m^3)的超净排放限值以下。Na HCO3作为干法脱硫剂可在不明显提高烟气湿度和降低其温度的条件下成功实现脱硫,结合陶瓷过滤管的除尘作用,有望实现烟气的深度除尘和脱硫操作的一体化。     

新型低气阻高效除尘器的研究与应用

为了提高除尘器对细颗粒物的捕捉效率,制备了一种由蜂窝陶瓷、聚酰胺材质扭线刷和缚尘剂组成的除尘模块。其中填充了聚酰胺扭线刷的蜂窝陶瓷为除尘模块的主体,该主体独有的结构将拦截尘粒的滤料纤维分布在与气流方向垂直的平面上,有利于含尘气体的捕捉。缚尘剂为除尘模块的增强因子,它可以在除尘模块表面形成液膜,用来抑制除尘时的二次扬尘,提高除尘效率。通过对涂覆有缚尘剂的除尘模块的除尘效率的研究表明,含尘气体通过除尘模块,对粒径2μm的颗粒除尘效率最高可达到97.08%,表明了除尘模块去除细颗粒物的潜力;另外,在实验中设定的条件下,系统的压降保持在85 Pa以下。总体而言,该除尘模块在保持较低压降的同时对细颗粒物有较高的去除效率,有应用在工业除尘的潜力。     

高比表面CuO/SiO2杂化材料的制备及其催化苯酚降解性能

研究了以聚乙二醇为模板剂、采用正硅酸乙酯(TEOS)为硅源制备掺杂铜的多孔SiO2的方法。开发了一步完成多孔材料制备和掺杂的新工艺。研究了不同的铜元素掺杂量对样品性能的影响。采用低温氮吸附、扫描电镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)等方法表征了样品的比表面、孔结构和表面基团等信息。研究了所制备的多孔材料和H2O2共同降解水中苯酚的能力,探索了H2O2用量、初始pH等条件对降解效果的影响,研究发现负载铜的催化剂可以在很宽的pH范围内和H2O2协同使用,这可能是因为铜元素被牢固负载于多孔SiO2上,避免了金属离子在高pH下的沉淀反应。     

不同反应气氛下冶金粉尘的脱硫研究

在50～650℃的温度区间内进行了冶金粉尘在不同反应气氛条件下的硫化穿透实验,结果表明,反应温度与反应气氛对冶金粉尘脱硫有较大的影响.大于350℃时,不管在何种反应气氛下,冶金粉尘脱硫能力在中等或中等偏上;在大于500℃时,冶金粉尘有很好的反应活性,其硫容量接近或达到相应气氛下的理论计算值;冶金粉尘在中性与还原性气氛下的脱硫能力比其在氧化性气氛下的脱硫能力强;冶金粉尘是干法脱硫工艺中很有发展前景的脱硫剂.     

氧化锰八面体分子筛的合成及其对苯催化氧化性能

采用回流的方法,制备了氧化锰八面体分子筛（OMS-2）纳米棒.利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、氮气吸附-脱附、程序升温还原（H2-TPR）分别对产物进行晶型、形貌、孔径和H2还原性能进行分析,并考察不同煅烧温度下的催化剂对苯的催化氧化性能及300℃煅烧催化剂的稳定性.结果表明,煅烧温度对氧化锰八面体分子筛（OMS-2）的表面特征有显著的影响,煅烧温度越高,比表面积和孔容越小,平均孔径越大.同时随着煅烧温度的增加,催化剂对苯的催化氧化性能降低.经300℃煅烧的催化剂对苯的催化活性最佳,反应温度为200℃时,苯的转化率达到了50%;当反应温度为250℃时,苯的转化率达到90%.经300℃煅烧的催化剂在260℃下70 h内,对苯的催化氧化性能降低了5%,具有良好的稳定性.     

焦煤、塑料和粉尘共热解失重分析

在以N₂载气,其流量为30mL/min、升温速率为5℃/min、热解终温为1000℃的条件下,运用Setaram Lab-sysYM热重分析仪系统分析了塑料、冶金粉尘和焦煤的热解过程以及它们之间的相互影响.不同配比的塑料、冶金粉尘和焦煤混合热解过程分析表明:在低温段,煤和塑料热解产生大量活泼自由基,然后通过自由基内部重排或自由基间相互结合的方式稳定化,其中的硫元素主要形成气态硫化物(如H₂S、COS等),并与粉尘中的金属氧化物作用生成固态金属硫化物而固硫;高温段产生的H₂、CO及粉尘中所含有的C等增强了反应体系的还原性,加剧了粉尘中金属氧化物的还原气化,从而更有利于实现焦炭的有效脱硫可见,运用添加塑料、冶金粉尘到焦煤中的方法可以实现炼焦过程中的焦炭和煤气同时脱硫的双重效果.     

炼焦煤中直接添加含铅锌冶金粉尘的焦炉煤气脱硫研究

将含铅锌冶金粉尘直接添加到炼焦煤中实现煤气脱硫的新技术，使得焦炉煤气脱硫不需要添加专门的脱硫设备成为可能，并可同时完成含铅锌冶金粉尘的回收利用。研究结果表明，在加入的冶金粉尘中的Zn和Pb的摩尔数与挥发出的硫的摩尔数之比大于1的条件下，煤气中的硫可以完全脱除，并且焦炭的质量与未加入含铅锌冶金粉尘的没有区别，焦炭的收得率没有降低。