阻挡放电联合金属氧化物催化降解H2S的研究

采用介质阻挡放电联合金属氧化物催化降解气态H2S,考察了单组分及复合金属氧化物催化剂、催化剂与低温等离子体结合方式对H2S及副产物O3去除性能的影响,分析了等离子体联合Mn复合金属氧化物催化降解H2S机理。结果表明,金属负载量相同条件下,电压低于22kV时,Mn复合金属氧化物对H2S的催化活性高于单组分Mn金属氧化物,催化活性及对O3的分解能力从大到小依次为:Ag+Mn、Cu+Mn、Fe+Mn、Mn。当电压为18 kV时,Ag+Mn、Cu+Mn、Fe+Mn复合催化剂分别比单组分Mn催化剂对H2S的去除效率提高了近10%、6%、4%。等离子体后催化区域中Mn催化剂催化氧化H2S的效率明显低于等离子体催化区域。Mn催化剂在等离子体后催化区域中能有效催化分解O3。随着电压的升高,Mn金属氧化物在等离子体后催化区域对H2S催化作用逐渐增强。在电压22 kV时,等离子体联合后催化比单独等离子体作用时,H2S去除效率提高了近11%。     

低温等离子体结合吸附处理含苯废气

以苯废气为降解对象,利用介质阻挡放电(DBD)产生等离子体进行处理,考察了放电频率、停留时间和气体湿度对苯去除效率的影响。研究发现,在一定浓度和电压下,等离子体对苯的去除率随放电频率的增加而升高,随着废气停留时间的增加而升高,随废气湿度的增大先升高后下降,当相对湿度为20%左右时效率最高。在利用介质阻挡放电结合MOF材料吸附处理含苯废气时,控制入口苯质量浓度小于500mg/m^3,可将出口苯质量浓度降解至4 mg/m^3以下,苯去除率保持在98%以上。     

H2O2辅助TiO2/CdS/壳聚糖复合膜光催化甲基橙脱色研究

为利用可见光对染料废水进行高效脱色,采用仿生矿化法制备了具有可见光响应的TiO2/CdS/壳聚糖复合膜光催化剂.用氙灯模拟日光,以甲基橙为目标污染物,探讨了催化剂用量、H2O2投加量、甲基橙初始浓度、溶液pH值、无机阴离子和催化剂重复使用对甲基橙溶液脱色效果的影响.结果表明,甲基橙质量浓度为15 mg/L,催化剂质量浓度为1.00 g/L,H2O2浓度为3.9 mmol/L,pH值为6.0时,光照130 min后甲基橙溶液的脱色率可达到99.90%.催化剂重复使用试验表明,制得的催化剂使用寿命较长,且其反应活性良好.     

低强度超声波对残留H2O2的去除

化学需氧量(COD)会受到来自众多高级氧化技术中添加的过氧化氢(H_2O_2)的干扰。为了评估低强度超声波辐射结合清除剂(Na_2CO_3或Na HCO_3)分解水样中残留H_2O_2的可行性,对去离子水、葡萄糖模拟废水和印染废水二级处理出水进行超声(超声波频率为39 k Hz,功率分别为75 W、112.5 W和150 W)处理,H_2O_2质量浓度为20 mg/L,时间为60 min或80 min,清除剂用量为50 g/L。以20 min的间隔测定H_2O_2质量浓度和COD。结果表明,COD与H_2O_2质量浓度的比值取决于废水的性质,去离子水、葡萄糖模拟废水和印染废水二级处理出水的比值分别为0.262 6 mg COD/mg H_2O_2、0.209 9 mg COD/mg H_2O_2、0.401 3 mg COD/mg H_2O_2。超声辐照对去除H_2O_2有一定的影响,但在去离子水中超声功率为150 W、60 min时的去除率最高,仅为18.1%。超声辐照联合清除剂Na_2CO_3或Na HCO_3的效果更显著。对于印染废水二次处理出水,加入Na HCO_3作为羟自由基清除剂,80 min时H_2O_2去除率达到97.3%。然而,由于Na HCO_3和H_2O_2形成的高度氧化的超氧离子能降解废水中的有机物质,水样的实际COD降低。用超声辐射结合Na_2CO_3处理80 min,将COD的测定值与通过COD、H_2O_2质量浓度比值得到的计算值进行比较,以确认经超声波联合Na_2CO_3处理的印染废水二级处理出水中的有机物未降解。研究表明,超声波照射与Na_2CO_3结合去除水样中的低浓度H_2O_2是可行的。     

纳米晶TiO2光催化处理含锌废水的研究

采用溶胶-凝胶法制备锐态型纳米TiO2,并利用XRD、SEM对TiO2粉体进行表征,在紫外光的作用下将自制纳米TiO2光催化处理含锌废水.考察废水pH值、废水负荷、催化剂用量、光照时间等因素对锌离子去除率的影响.结果表明,在废水锌质量浓度为50 mg/L,纳米TiO2投加量为0.01 g/L,含锌废水的pH值为12,反应时间为30 min时,废水中锌的去除率可达98.73%.     

二氧化氯氧化处理甲醛废气的探索试验研究

以瓷环填料塔为反应装置,研究ClO2对甲醛的去除效果.试 验考察了甲醛质量浓度、进口气体流量、ClO2液体流量以及ClO2质量浓度对甲醛去除效率的影响.最佳工艺条件为:甲醛气体质量浓度80～ 180 mg/L,进口气体流量120～280 L/h,ClO2液体流量1～3mL/min,ClO2质量浓度40 mg/L.甲醛的去除率随甲醛质量浓度、ClO2质量浓度的增加而升高,去除率变化由98％至99％接近100％;而甲醛去除率随进口气体流量的增大略呈下降趋势.     

生物膜填料塔净化含甲醛异味气体的研究

采用改进的排泥挂膜方式进行微生物挂膜,扫描电子显微镜观察生物膜表面生物形态,探讨进气速度、停留对间、液体喷淋量、容积负荷等主要因素对不同浓度甲醛气体去除效率的影响.结果表明,驯化30d脱除甲醛的生物膜已基本成熟,生物膜表面长有大量真菌丝、原生及后生动物;优势菌体形态为球状和杆状,其中球菌直径2～2.5μm,且为中空网状的多孔性球团.通过对生物膜填料塔净化效果的研究,得到最佳工艺参数.当甲醛质量浓度为10～40 mg/m3,停留时间为27s,液体喷淋量20～40 L/h,容积负荷1～ 7.5 g/(m3·h)时,生物膜填料塔对甲醛的去除效率达到94％以上.     

石油开采防护H2S危害的研究

石油开采的众多硫化物中,H2S所占的比例较大,稠油油藏伴生出了H2S气体,热采工艺加速了H2S的生成和浓度上升;由于H2S使嗅神经麻痹,臭味反而不易嗅到,往往会出现＂闪电＂式中毒死亡,危害极大。在石油开采中应用好常规防护技术和开展新型高效脱硫剂与＂高效吸收固硫剂装置＂的研究具有重要的现实意义;学习借鉴加拿大油田H2S的防护经验,建立我国含H2S油气田井作业许可制度。我们要认真深刻的吸取＂12.23＂重庆开县罗家16H天然气井喷失控硫化氢中毒重大事故的教训,在含H2S油气田井的石油开采中,只有认真搞好H2S防护的安全教育和检测报警工作、落实H2S防护对策、制定详细的事故应急预案、定期组织应急演练,才能达到防患未然的目的。     

煤加水热化学还原反应体系H2S成生实验模拟研究

为研究煤在加水热模拟条件下H2S气体的生成规律,采用自主设计的高温高压封闭反应装置,在高温、真空条件下对煤加水反应体系进行H2S气体成生实验模拟研究。使用Agilent 7890B气相色谱对热模拟温度（250~550℃）内的气相产物取样分析。结果显示:在温度不超过300℃时,该阶段主要是发生物理脱吸附作用,且化学还原作用还较微弱,H2S气体生成量较少;在300~550℃,该阶段为煤中有机硫分解释放硫自由基的主要阶段,H2S气体生成量急剧攀升,在450℃达到最大值。总体来说,煤中有机硫分解释放的硫自由基量对H2S气体的生成量有重要的影响,硫自由基量越高,H2S的生成量就越大。     

紫外光催化H2O2降解SCN-的研究

研究不同条件下紫外光催化H_2O_2降解SCN-的效果。结果表明,在光照强度9. 94 m W/cm~2,pH值为7,H_2O_2浓度2. 25 mmol/L,温度30℃,反应时间120 min的条件下,100 mg/L SCN~-基本得到降解,SCN~-去除率为96. 88%,出水中残余的SCN~-,TOC和CN~-质量浓度分别为3. 12 mg/L,3. 856 mg/L和0. 936mg/L。H_2O_25 mmol/L,出水中CN~-质量浓度为0. 134 mg/L,能满足新的炼焦化学工业污染物排放标准(GB16171—2012)。紫外光催化H_2O_2降解SCN~-过程中氮元素很少转化为NO_3~-和NO_2,主要转化为CN~-和NH_4~+-N;硫经降解生成SO_4~(2-)。     

Experimental studies of removing typical VOCs by dielectric barrier discharge reactor of different sizes

This research conducted both lab-scale and pilot-scale tests by selecting toluene as the typical volatile organic compounds (VOCs) and by using the promising non-thermal plasma oxidation technology – dielectric barrier discharge (DBD). To develop baseline engineering data to demonstrate the feasibility of application of self-made DBD reactors, the peak voltage, gas flow speed, initial toluene concentration, discharge frequency and duty ratio were studied. The results showed that toluene removal efficiency improves with increase of electrical voltage, frequency and duty ratio, and declines with increase of polar distance, gas flow speed and toluene initial concentration. When the voltage increases, the energy efficiency rises first and then drops. The energy efficiency reaches the climax when the energy density reaches 150.8 J/L and 101.7 J/L in the lab-scale experiment and pilot-scale experiment respectively.     

Oxidation of kerosene components in a soil matrix by a dielectric barrier discharge reactor

This paper discusses some aspects of the kerosene components oxidation in a soil matrix by a dielectric barrier discharge reactor at atmospheric pressure. The total kerosene components abatement can reaches 90% for an energy density of 960 J g_soil^?1. The analyses of the discharge cell outlet gas reveals that CO_x and hydrocarbon compounds selectivity is close to 10%. A semi-quantitative approach by GC-FID shows that the carbon content in the oxidized compounds in soil is about 20% of the carbon content in the initial kerosene components. The polar species formed in soil are a mixture of aliphatic and aromatic molecules containing alcohol and carboxylic acid groups. The process of kerosene oxidation in soil matrix is more promoted than kerosene desorption followed by an oxidation in gas phase.     

含硫气井公众危害程度分级方法研究

本文对我国陆上含硫化氢天然气井的公众危害程度分级方法进行了研究.通过对国内外含硫气井分级方法的调研,利用含硫气井数据统计分析、事故后果数值模拟等技术手段,结合我国国情,提出了以硫化氢释放速率为分级指标、将含硫气井按公众危害程度划分为三级的分级方法,提出了硫化氢释放速率的计算方法,并对我国含硫气井进行了分级.     

低浓度氨气对生物滴滤塔处理硫化氢的影响研究

通过在生物滴滤塔中接种脱硫杆菌,以H2S和NH3为研究对象,选用合适的循环液喷淋量、循环液pH值以及进气中目标污染物的质量浓度,考察NH3的存在对系统净化H2S效果的影响.结果表明:当循环液喷淋量为120～ 160 mL/h,pH值为6～7.5,停留时间为34s,进气中NH3的质量浓度小于80 mg/m3,H2S的质量浓度在800～1 500 mg/m3时,进气中H2S和NH3的去除效率为99％和70％以上.说明该系统对H2S具有较好的处理能力,同时低质量浓度NH3的存在不影响生物滴滤塔对H2S的净化效果.在该生物净化装置中,H2S通过生物降解作用主要转化为SO42-,NH3则主要以(NH4 )2SO4的形式被去除.低质量浓度NH3存在时,系统无需对pH值进行调节.     

硫化氢捕消剂清除硫化氢效果研究

硫化氢气体是高毒性气体,当其发生泄漏事故时将产生严重危害。目前,应对硫化氢泄漏事故的方法较少,主要为消防水喷淋和人员疏散,不能完全消除硫化氢的危害。针对硫化氢气体的特点,研制了在泄漏事故中用于清除硫化氢气体的捕消剂。硫化氢捕消剂为干粉状的,由吸附载体、反应组分和疏水组分组成。当发生硫化氢泄漏时,将捕消剂喷洒在泄漏源周围的空气中,使捕消剂与硫化氢充分接触反应以降低危害程度和范围。清除硫化氢实验结果表明,硫化氢捕消剂能够有效地清除泄漏在空气中的硫化氢气体。     

煤吸附硫化氢混合气体的试验研究

为研究煤层硫化氢(H2S)吸附特性,厘清煤层H2S赋存规律及改善H2S防治效果,采用分压测试法研究煤对H2S的吸附规律.以山西保利铁新煤业有限公司9#煤为研究对象,分别使用N2,He/H2S,N2/H2S为吸附介质开展等温吸附试验,分析煤对H2S及含H2S混合气体的吸附特性及影响因素.结果表明:煤对H2S的吸附量随压力...     

国内外含硫气田应急预案编制对比分析研究

含硫气田井喷事故严重威胁着公众生命和财产安全,成为制约含硫气田开发的重要因素。本文对比国内外在含硫气田应急预案编制方面的先进理念和技术,分析我国在含硫气田应急预案编制工作中仍然存在的问题,针对我国实际情况,提出加强含硫气田应急预案科学性、合理性、可操作性和针对性方面的具体建议和对策措施。     

核应急公众洗消时间评估问题研究

去污洗消是核泄漏应急撤离工作中的重要环节之一,我国在相关规定中主要明确的是人员洗消的适用时段以及原则,各拥有核电的省份在省级核电站场外应急程序中,设定了人员洗消站点的配置方案,但对方案可能存在的风险缺乏进一步研究。根据某核电站场外应急撤离程序中的居民数量、撤离路线、风向风力等信息,构建3种污染场景,利用系统动力学模型,按照洗消站点建设方案,对公众洗消进行仿真。研究结果表明:利用现有洗消站点设备配置进行人员洗消,时间过长,不利于稳定撤离群众的情绪;同时,需要重新审视现有洗消站点的选址及设备配置数量的合理性。因此,建议开展应急撤离程序的洗消站配置方案风险性评估,并进一步制定我国公众洗消站的配置标准。     

H2S脱除效率主控因素的广义灰色关联分析

为更好保护井下人员、设备安全,为井下H2S治理提供基础实验依据,通过脱除H2S气体实验装置,改变装置内的风速、NaHCO3溶液质量分数、H₂S气体浓度来探究影响脱除H2S效率的主控因素。选取部分数据并基于灰色关联度分析,对变量的重要度进行排序。计算结果表明:风速、NaHCO3溶液质量分数、H2S气体浓度的综合关联度分别为0.568,0.543,0.541 5,并通过这3种因素的综合分析,得出影响H2S脱除效率因素大小顺序为:风速＞溶液质量分数＞H2S气体浓度;表明一定条件下,H2S脱除效率随风速及H2S气体浓度的增大而降低、随溶液质量分数增大而增大的规律。