超临界水热分解煤制H2和CH4

资源环境对策,2000,36(10):51 日本工技院资源综合利用研究所和煤炭利用综合中心共同开发成功用超临界水热分解煤等有机物制造80%H2和20%CH4气体的新技术.每克煤可生成2～3 L气体,煤中碳或氢几乎可全部按理论量进行反应,生成的气体中不含硫化物.同时氢气生成时能和副反应生成的CO2分离,使H2能高质量浓缩,用作燃料.新工艺产生的氯化物、氮化物、硫化物等都能以无害化形式被分离. 该技术除煤以外,还可用于分解其他有机物(碳源),如生活垃圾、家畜粪尿、动植物残体、废纸、废木材、废塑料等,生成H2和CH4,用作燃料.     

用生物体制高质量的燃料气

未来能源公司开发出一种被称作 Silva Gas的生物体气化法 ,已在一座每天可将 2 0 0～ 30 0 t生物体转化成 50 0 Btu/英尺3 燃料气的装置上进行了 30个月的示范试验 ,并计划将其推向市场生物体进入循环流化床气化器 ,在常压下与热沙 (约 1 80 0 )混合 ,并注入蒸汽以强化混合。生物体被转化成一种含 H2 1 8%、CO50 %、CH4 1 6%、CO2 9%、乙烯 6%及残炭的气体。残炭及沙子经旋风分离器与气体分离后进入燃烧室 ,残炭燃烧为气化过程提供热能 ,沙子被重新加热后返回气化器。产生的气体在大多数情况下可用于代替天然气用生物体制高质量的燃料…     

钙基固定剂对制氢和污染性气体减排的影响

在未来相当长的一段时间内,煤气化仍是大规模制取氢气的主要途径。目前,常规煤气化过程得到的是H2、CO和CO2为主的混合气,需要通过净化、变换和分离工艺才能得到洁净的氢气,工艺过程复杂。采用连续式超临界水反应装置,以质量分数为20%的水煤浆为反应原料,考察了Ca/C摩尔比和温度对褐煤制氢系统的影响。试验结果表明：Ca（OH）2不仅可以很好地固定气相中的CO2和硫化物,而且对煤气化过程也表现出较好的催化作用。反应温度600℃,压力为25MPa的条件下,与未加Ca（OH）2相比,Ca/C摩尔比为0.45时,气体中CO2的体积分数由50.7%降至1.0%,趋于完全固定;硫化物浓度由10 878mg/m3降至807mg/m3;H2的体积分数由32.4%增至73.3%。Ca（OH）2对煤气化的催化作用在高温下更加明显。     

废塑料作矿石还原剂新技术

日本 NKK开发出利用废塑料代替焦炭作矿石还原剂的新技术。该技术先将废塑料造粒 ,再用专门鼓风装置吹入高炉。由于热风中 O2 已被焦炭耗尽 ,废塑料和焦炭燃烧时产生的 CO2 发生分解反应生成 CO和 H2 ,成为矿石的还原剂。该技术的特点是 :1由于过程中产生 H2 参与还原反应 ,使 CO2 发生量只有焦炭的 2 /3,可减少地球环境中 CO2 ;2不会生成二恶英 ;3废塑料产生的还原气体利用率约 60 % ,但过剩气体排出后可作为热风炉或发电设备的燃料再利用 ,废塑料有效再利用率高达 80 % ,可减少矿物燃料的使用 ;4可大量合理地处理废塑料 ,年产 30 0…     

国内简讯

有机氟工业废水处理工艺　　同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室开展了用物化—生化工艺处理有机氟工业废水的研究 ,其中生化阶段采用水解酸化—生物接触氧化法。试验废水为氟橡胶、树脂工业的排放水和生活污水的混合 ,主要污染物为氟溶剂(CHF2 CF2 CH2 OH)、氟系表面活性剂 (C7F15COONH4 )等卤代有机物和SO2 - 4、Cl- 、Al3+ 等无机盐类 ,COD为 15 0～ 2 2 0mg/L ,pH为 7.0～ 8.5 ,水温为 2 2～2 6℃ ,BOD5/COD为 0 .0 7,可生化性差 ,无机盐浓度高 ,毒性大。试验结果表明 ,水解酸化可将含氟废水的BOD5/COD由 0 .2 …     

国外动态

TiO2 光催化剂环保中的新应用工业材料,2 0 0 3 ,5 1(11) :2 1 2 2TiO2 光催化剂吸收紫外光,放出电子的同时,生成空穴。这些电子 空穴对在有氧和水存在的情况下,产生高活性的活性氧基(O- 2 和·OH)。这些活性氧基具有很强的氧化能力,能将有害物质完全氧化分解为H2 O和CO2 ,可使含有害物质的废水达到无害化和洁净化的程度。把具有除去NOx 功能的TiO2 加入到高速公路的隔音壁中,可以降低高速公路大气中NOx 的浓度。大气中NOx 的光催化氧化反应主要生成NO- 3,可通过降雨以硝酸的形式除去,另外,有2 0 %以下的NOx 直接分解为N2 和O2 ,…     

O2/CO2气氛下醋酸钙再燃脱硝机理分析

在O2/CO2气氛下对醋酸钙再燃脱硝性能进行了试验研究,并建立由112种物质和677步基元反应组成的机理模型,对反应机理进行了探讨。试验结果表明,醋酸钙再燃脱硝效率随温度的升高呈先提高后降低的趋势,高浓度的CO2对脱硝反应有促进作用。醋酸钙分解产生丙酮,丙酮高温热解主要气体产物为CO、CH4、C2 H4、H2、C2 H2和C2 H6,这些碳氢气体能够与OH反应生成碳氢自由基和HCCO,进而与NO反应实现脱硝,高浓度的CO2对碳氢自由基的生成有促进作用。     

模拟氯化钠盐渣的高温处理

采用高温处理法对模拟氯化钠盐渣（简称盐渣）进行处理,研究了加热过程中气体有机物产生量随加热时间的变化规律以及加热温度对气体有机物产生量的影响,并分析了盐渣的高温处理效果。实验结果表明：含苯盐渣、含异丁醇盐渣、含氯苯盐渣、含二甲苯盐渣和混合盐渣在高于盐渣中所含有机物沸点30 ℃的条件下加热120 min,盐渣中的有机物去除率均大于99.99%;混合盐渣的加热温度越高,气体有机物的产生速率越快,相同时间内有机物的去除率也越大;盐渣中有机物的气化分离可分为3个阶段,初始阶段有机物气化速率较小,中间阶段气体有机物产生量迅速增加,最后阶段大部分有机物从盐渣中气化分离;盐渣中的有机物在高温气化时,会发生一定的化学反应,有微量的新物质生成。     

化学沉淀法去除焦化废水中的氨氮

采用化学沉淀剂MgCl2 ·6H2 O和Na2 HPO4·12H2 O(或MgHPO4·3H2 O)与焦化废水中的NH+ 4 反应 ,生成磷酸铵镁沉淀。探讨了不同操作条件对氨氮去除率的影响。在pH为 8 5～ 9 5的条件下 ,投加的药剂Mg2 + ∶NH+ 4 ∶PO3 -4(摩尔比 )为 1 4∶1∶0 8时 ,废水氨氮的去除率达 99%以上 ,出水氨氮的质量浓度由 2 0 0 0mg/L降至 15mg/L。     

利用相际催化处理含硫废水

在加工石油产品的过程中 ,会产生含有无机硫化物和低分子硫醇盐的碱性废水。这类废水若不经处理而直接排放 ,则将严重污染环境。这类废水的处理难度较大 ,通常是将其注入深井或将其中的有机硫化物氧化成无机硫酸盐 ,但会产生更大量的含盐废水。Вашкирскии国立大学的Л.И.Ахметов等人深入研究了处理含硫废水的方法 ,这种方法可以使废水中的硫化物以二烃基硫的形式得以回收。　　　RSNa R′Cl RSR′ Na ClNa2 S 2 R′Cl R′SR′ Na Cl式中 :R—— CH3,C4H9R′—— C4H9,C2 0 H41 在相际催化条件下 ,这些反…     

国外动态

超临界二氧化碳和水微乳液处理危险废物ＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ,2 0 0 2 ,10 9( 5 ) :19　　ＬｏｓＡｌａｍｏｓ国家实验室正在开发一种超临界二氧化碳和水微乳液工艺 ,用于去除混合废物中的放射性物质和有害金属。含有放射性物质的废物的处理费用一般约为 2万美元 /桶 ,而采用该超临界技术将有害金属去除可降低其处理费用。试验中 ,在温度为 4 5℃和压力为17 5～ 2 4 5ＭＰａ条件下用超临界二氧化碳和水微乳液将废物中 99%的铜和铕 (一种放射性代用品 )去除。金属在二氧化碳中是不溶解的 ,而仅用水时 ,只有当水的用量很…     

电化学法回收废碱液

安格尔(Ангарский)国立技术研究所采用电化学法回收废碱液,废碱液组成为：游离碱1%-3.5%(质量分数),化合碱2%-5.75%(质量分数),亚硫酸盐和硫代硫酸盐1.5%-4%(质量分数),总钠3-10 g/L(质量浓度),此外,还含有少量环烷酸盐、酚盐、碳酸盐、乳化油、悬浮物等。 　　试验在电解槽中进行,可以选用Pt、Ti/Pt、Pb/PbO2、Ti/PbO2、Ti/MnO2等作电极材料。具体反应如下： 　　阴极：2H2O+4e→2OH-+H2↑ 　　阳极：2H2O-4e→4H++O2↑ 　　　　　2OH--4e→2H++O2↑ 　　　　　S2--2e→S↓ 　　　　　S2-+4H2O+8e→SO42-+8H+ 　　电解液：2S2-+O2+2OH-→S2O32-+H2O 　　　　　　2S2O32-+6H+→SO32-+3S↓+3H2O 　　　　　　S2-+2H+→H2S↑ 　　同时还发生硫醇、噻吩、酚、环烷酸盐等含硫有机物的氧化反应。 　　电解槽中有多孔石棉隔膜和钢网阴极,电流强度为5-40 A。选择良好的阳极材料对阳极反应有电催化作用,可以促进生成结晶硫或硫酸盐。增加阳极电流密度(ia)可以提高硫代硫酸盐的转化率,当ia＞400 A/m2时,硫代硫酸盐的转化率接近100%,酚的转化率达到87%-95%。连续电解1000 h,可使产碱率超过90%,单位电能损耗不超过4000 kVT．h/t(NaOH),电解装置电压4.5-5.5 V,回收液的游离碱度为6%-12%(以NaOH计)。进一步研究证明,利用膜法电解可以改善回收碱液的组分,并可将其中NaOH的质量分数提高到20%-30%。     

化学沉淀与高级氧化法处理乙烯裂解废碱液的研究

采用化学沉淀与高级氧化(UV／H2O2)法去除乙烯裂解废碱液中的硫化物及有机物。考察了影响效果的各种因素。试验结果表明：化学沉淀在反应温度为20℃、反应时间为30min、CuO与Na2S的摩尔比为1．45：1;高级氧化反应温度为40℃、反应时间为120min、H2O2的加入量(H202／COD质量比)为0．8的条件下,废碱液中S^2-的去除率可达98％以上,COD总去除率可达87％,BOD5／COD由处理前的0．21提高至0．54。     

水合物法分离CO2研究

混合气体在形成水合物时,水合物内的气体组分与气相内不同。CO2溶解度远高于N2、O2、H2等气体,因此水合物法可分离燃煤电厂烟气中的CO2。分析了气体组成、压力、温度、促进剂和多孔介质等因素对水合物法分离CO2的影响,指出采用耦合技术降低操作压力和提高水合速度是今后改进和努力的方向。     

赖氨酸废水的处理和氨回收

对赖氨酸浓废水调 p H沉淀处理后的澄清水进行预处理 :先加入石灰乳 ,搅拌、沉淀 ,SO42 -从 2 0 0 0 0 m g/ L 左右降至 130 0 mg/ L 左右 ,去除率为 94%左右 ,然后进行空气吹脱 ,NH3- N从 5 0 0 0 mg/ L左右降至 80 m g/ L左右 ,去除率 >98%。吹脱出水经厌氧生化处理后 ,再进行空气吹脱 ,NH3- N从 70 0 mg/ L 左右降至 85 mg/ L 左右 ,去除率 >86 %。再吹脱出水与稀废水混合后进行好氧生化和 A/ O、O系统处理 ,出水的 COD<10 0 m g/ L,BOD5<2 0 mg/ L,SS<70 mg/ L,NH3- N<2 5 m g/ L。对浓废水与石灰乳混合后搅拌过程中及两次空气吹脱过程中挥发的 NH3进行回收 ,将其与 H2 SO4反应 ,生成的 (NH4) 2 SO4回用于生产     

超临界水氧化法处理污水处理场的污泥

美国得克萨斯洲Harlingen市建成第一套超临界水污泥处理装置,现正进行试运行,待第二套装置建成后,污泥总处理能力约为35000加仑/d(污泥固体质量分数为7%～8%),可处理掉2座城市污水处理场和1座工业废水处理场产生的全部污泥. 这是超临界水氧化法首次工业化用于处理污水场污泥.在1100、3400磅/英寸2及有氧存在的条件下,有机物被氧化成二氧化碳和水,重金属被氧化成不能被滤出的状态. 该装置的投资为300万美元,污泥(干泥)处理费约为180美元/t,而土地施用法和土地填埋法对污泥的处置费用为275美元/t .该装置处理1 t干泥产生的废热及CO2产品可销售120美元,从而使处理费用降至60美元/ t. (以上由陈殿英供稿)     

全球性环保博览会“IFAT CHINA”登陆中国

“IFATCHINA”暨中国国际环保、能源和资源综合利用博览会将在 2 0 0 4年 6月 2 9日至7月 2日亮相于亚洲最现代化的展馆———上海新国际博览中心 (SNIEC)。“IFATCHINA2 0 0 4”将为全球涉及废弃物处理、水、废水处理、资源再利用及能源的企业在中国提供一个国际舞台 ,开拓和发展中国及亚洲市场。当前 ,中国的主要环境问题是缺水、大气污染、噪声污染、污水处理和废弃物处理。在“十五计划”( 2 0 0 1— 2 0 0 5年 )中 ,用于环保的拨款将达到 7× 1 0 3 亿元人民币 ,占国民生产总值的1 .3% (数据来源于国家环保总局 )。此外 ,2 0…     

脉冲电晕放电低温等离子体分解NH_3的动力学及机理研究

探讨了脉冲电晕放电低温等离子体分解NH_3的反应动力学及机理。采用比色法和离子色谱法分析了反应产物。考察了低温等离子体分解—水吸收联合工艺对含NH_3气体的处理效果。实验结果表明:低温等离子体分解NH_3符合准一级动力学经验模型kt=ln(ρ0/ρt)=-ln(1-D),其中k=0.007 9P-0.190 3(P≥24.08);NH_3的去除主要通过高能电子作用直接分解或与中间产物反应生成NH_4NO_3和NH_4NO_2两种方式;该联合工艺不仅可去除NH_4NO_3、NH_4NO_2等水溶性降解产物,同时臭氧遇水生成的·OH还可进一步分解水溶液中溶解性NH_3。     

超临界法处理有机垃圾

日本 Ishikawajima- Harima重工业公司开发出一种超临界法 ,可将城市垃圾中的有机组分转化成二氧化碳和水。利用这种方法可在现场对废物进行处理。利用挤压和过筛将塑料、纸等有机物从垃圾中分离出来 ,将其研磨成 1 mm以下的颗粒。将研碎后的垃圾与水混合 ,放入反应器 ,使其在 30 0℃和1 0 0 bar条件下液化。然后 ,将压力减小至 1 0 bar并通入空气 ,使垃圾在 1 70～ 2 0 0℃条件下进行空气氧化分解。处理能力为 1 t/d的处理装置的投资为 50万～90万美元 ,运转费用约为 1 0万美元 /a,5～ 6 a可收回投资。超临界法处理有机垃圾@陈殿英…     

废水中氨氮湿式空气氧化和超临界水氧化研究进展

湿式空气氧化法(WAO)和超临界水氧化法（SCWO)废水处理技术近年已有广泛研究。当催化剂存在于氧化体系时,不仅能降低反应温度、压力,而且可提高废水中有害物质的降解效率。介绍了氨的湿式空气氧化和超临界水氧化催化剂应用的研究进展、各种催化剂在超临界水中的稳定性能及氨的催化超临界水氧化情况。