A型和Y型分子筛在两段式热解过程中对WPCB热解油轻质化的影响

在500℃下,利用3种分子筛(4A、5A和Al_2O_3分子筛)对废弃印刷线路板(WPCBs)非金属粉末进行共催化热解试验.通过对热解三相产物产率的计算、热解油馏程分布、成分和碳数分布分析,研究不同分子筛对WPCBs热解过程中热解油轻质化效果的影响.结果表明,5A分子筛对WPCBs热解油轻质化效果最好,其中轻组分或汽油组分(馏出温度在0~200℃)含量最高,达到45%,而柴油组分(馏出温度在200~350℃)含量也达到了45%,成分主要以苯酚、异丙基苯酚和双酚A为主,选择性较好,热解油的碳数分布与汽油碳数分布相近,且热解油的含溴有机物(如2-溴苯酚)有一定的去除效果.Al_2O_3对热解油轻质化和脱溴的效果比5A分子筛稍差.而4A分子筛对热解油的轻质化效果和脱溴效果都较弱.综上所述,5A分子筛在热解油轻质化研究中具有良好的催化作用.     

活化温度对竹柳基活性炭性能及其制备过程中副产物组成的影响

以一种常见的环境修复材料竹柳为原料来制备竹柳基活性炭(WAC),考察了不同活化温度(400、450、500、550、600℃和650℃)对WAC性质及其除污染性能的影响,同时评估了制备过程中气态和液态副产物的生成规律与利用潜能.结果表明,随着活化温度的升高,WAC产率下降,热解油产率上升,而热解气产率相对稳定.六组WAC均具有较高的比表面积(BET),最高可达1526 m2·g-1,但BET值随活化温度的升高呈下降趋势;WAC的碘吸附值和亚甲基蓝吸附值最高可达1122.25 mg·g-1和415.50 mg·g-1,对重金属Pb2+和硝基苯的最大吸附量分别为9.20mg·g-1和4.21 mmol·g-1.WAC制备过程中热解气主要组分为H2、CH4、CO和CO2,随活化温度升高,H2和CH4含量上升,CO2含量下降,热解气的总燃烧热值升高.热解油的组分较为复杂,杂环类、烷烃类、烯烃类和有机酸类有机物含量较高,且随活化温度变化明显,在活化温度为650℃时,热解油的燃烧热最大.     

常规金属离子对Fe3O4磁性纳米颗粒悬浮和沉降的影响

水体中的有机质、无机盐及酸碱度是影响纳米材料迁移转化的主要因素.考察了Na~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)、Sr~(2+)和Ba~(2+)对Fe_3O_4磁性纳米材料(Magnetic Nanoparticles,MNPs)的沉降作用.结果表明,Fe_3O_4MNPs的沉降作用是水体pH、金属离子化合价、离子强度共同影响的结果.整体上,碱土金属离子较Na~+更能加速Fe_3O_4MNPs的沉降.当pH为5.0时,浓度低于1.0 mmol·L~(-1)的Na~+、Mg~(2+)和Ca~(2+)有助于Fe_3O_4MNPs的悬浮;当浓度大于1.0 mmol·L~(-1)时,较强的离子强度促使Fe_3O_4MNPs团聚,发生沉降.当pH为9.0时,碱土金属离子较Na~+更能促使Fe_3O_4MNPs聚沉.因此,纳米颗粒在水体中的扩散和聚沉需要综合考虑金属离子种类和浓度.     

废弃线路板热解油中酚类物质的提取与分离

将FR-4型废弃线路板热解,并对热解油中含量最多的组分-酚类物质进行分离提取.比较研究线路板热解油的分离提取方法,探索出"碱液处理-酸化-萃取-减压蒸馏"的新方法,对分离出的组分进行GCMS(气质联用)测试.结果显示运用该方法对FR-4型线路板的热解油进行提取分离,得到的总酚占热解油的62.0%,其中苯酚的最高纯度可达...     

纳米级Fe3O4-Pd/Fe复合材料催化脱氯2,4-D研究

采用共沉淀法制备纳米级Fe_3O_4,将其包覆在纳米Pd/Fe颗粒表面制成纳米级Fe_3O_4-Pd/Fe复合材料,并用于2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)的催化脱氯.同时,采用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)等方法对复合材料的结构进行分析,并考察了初始pH、钯化率、反应温度、纳米Fe_3O_4投加量等实验参数对n Fe_3O_4-Pd/Fe复合材料催化脱氯2,4-D的影响.结果发现,纳米Fe_3O_4粒径小于Pd/Fe纳米颗粒,具有一定的磁性,包覆于纳米Pd/Fe表面,提高了纳米材料的稳定性及分散性,并有利于复合材料的回收和循环利用.此外,纳米Fe_3O_4具有一定的导电性,可作为良好的电子通道为纳米Pd/Fe颗粒传递电子,促进反应的进行,增强2,4-D的去除效果.实验结果表明,较高的钯化率、反应温度、Fe_3O_4∶Fe质量比及中性pH条件均有利于反应的进行.当纳米Fe投加量为1.0 g·L-1,m(Fe_3O_4)∶m(Fe)为1∶1,初始pH为7.0,钯化率为0.15%,反应温度为25.0℃时,反应90 min后,40.0 mg·L-1的2,4-D的去除率达到100%,苯氧乙酸(PA)的生成率达99.8%.     

Fe3O4@SiO2-Chitosan的制备及其对水中Cu2+的吸附效能研究

以SiO_2包覆Fe_3O_4,戊二醛为交联剂,交联壳聚糖(Chitosan, CTS),制得Fe_3O_4@SiO_2-Chitosan复合磁性纳米粒子.以Fe_3O_4和Fe_3O_4@SiO_2为对照,采用X射线衍射、透射电镜和傅立叶红外光谱对其进行表征分析,并测定了投加量、pH值、吸附时间和温度等因素对Cu~(2+)吸附效果的影响,从动力学、热力学以及再生回用性能评价等方面对其吸附性能进行了探究.结果表明Fe_3O_4@SiO_2-Chitosan对Cu~(2+)的吸附过程符合准二级吸附动力学模型和Langmuir模型,为自发、放热、优惠型的单分子层化学吸附.在pH为6.0, 298 K下达到最大吸附量154.8 mg·g~(-1),吸附解吸4次后吸附容量变化不大,说明Fe_3O_4@SiO_2-Chitosan具有较高的吸附容量,可作为处理含铜废水和回收铜的高效吸附剂.     

超声协同Fe0@Fe3O4降解四氯化碳

采用附着在Fe_3O_4纳米颗粒上的纳米零价铁(n ZVI)对四氯化碳(CCl4)还原脱氯.同时,利用SEM和BET等技术对Fe~0@Fe_3O_4的表面形貌和粒径进行表征,探究了不同反应条件如Fe~0@Fe_3O_4投加量、超声功率、初始pH值、温度和CCl4初始浓度对CCl4去除率的影响.最后,比较了Fe~0@Fe_3O_4、n ZVI和Fe_3O_4颗粒对CCl4的去除效果.结果表明,Fe~0@Fe_3O_4比n ZVI比表面积更大、分散性更好.超声功率和温度的提高对CCl4的降解有明显的促进作用.在最佳条件(催化剂投加量0.5 g·L-1,超声功率300 W,初始pH=7.0,温度30℃,CCl4初始浓度2 mg·L-1)下,Fe~0@Fe_3O_4复合材料在60 min内对CCl4的去除效率为88.5%,明显高于n ZVI(60.9%)和Fe_3O_4颗粒(13.2%).Fe~0@Fe_3O_4对CCl4去除过程符合伪一级动力学模型.     

基于EPR技术的5种纳米金属氧化物光生活性物种的形成研究

纳米金属氧化物的光化学性质使其成为新的催化剂和杀菌剂,而活性氧化物种(Reactive Oxygen Species,ROS)作为其具有催化杀菌性能的主要原因受到广泛关注.本研究通过电子顺磁共振(EPR)自旋捕捉和自旋标记技术,研究了5种纳米金属氧化物(n Al_2O_3、n CuO、n Ti O_2、n Fe_2O_3和n ZnO)在不同光照条件下形成光生电子、羟基自由基(·OH)、超氧阴离子(O_2~-·)和单线态氧(~1O_2)的能力.结果表明,在光照过程中,n Al_2O_3、n CuO、n Ti O_2和n ZnO能够生成·OH和~1O_2,n Fe_2O_3只生成了~1O_2.其中,n Ti O_2生成的光生电子和·OH最多,n CuO仅次于n Ti O_2,n Al_2O_3和n ZnO能够生成·OH,但生成量很少.本实验结果可为预测和评价纳米金属氧化物的光催化性能及环境风险提供一定的理论支持.     

PVC热解过程中HCl的生成及其影响因素

采用热重分析仪(TG)对聚氯乙烯(PVC)的热解特性进行研究.在不同条件下进行PVC热解制取氯化氢(HCl)实验,研究载气流量、入料量、热解时间和热解温度对氯化氢产率的影响,得出最佳热解条件;采用离子色谱(IC)、气相色谱(GC)、气质联用仪(GC-MS)对热解产物进行化学分析,揭示PVC热解制取HCl过程的反应机理.结果表明:PVC热解制取氯化氢的最佳热解条件为载气流量100mL/min、热解时间30min、入料量1.2g和热解温度400℃;PVC热解存在2个失重阶段,即260~320 ℃和390~600 ℃;随热解温度升高,焦油产率由0.95%升高到20.29%、HCl产率由25.69%升高到53.76%,而半焦产率则由54.39%下降到11.27%、气体产率变化范围为9.09%~18.97%;当热解温度低于400 ℃时,气体组分仅检测到H2、C2H4、C3H6;当热解温度高于400 ℃时,检测到的气体组分为H2、CH4、C2H4、C2H6、C3H6、C3H8;随着热解温度的升高,焦油组分中不稳定组分逐渐转化为稳定组分.PVC热解制取HCl的第1反应阶段主要是脱除HCl的链式反应,同时生成少量的苯等芳香族化合物及环烷烃等有机化合物;第2反应阶段主要为少量HCl生成、焦油的结构重整、分子重排、脱苯环和同分异构化等.     

淀粉稳定Fe3O4纳米粒子对水中As(V)的吸附特性研究

以可溶性淀粉作为稳定剂制备纳米Fe_3O_4粒子,探讨了反应时间、p H值、初始砷浓度和腐殖酸对Fe_3O_4纳米粒子吸附水体中As(V)的吸附效果影响.实验结果表明,淀粉稳定的Fe_3O_4纳米粒子对水体中As(V)的吸附动力学过程符合准二级动力学,吸附等温线符合Langmuir吸附模型;吸附容量随着溶液p H的增加逐渐降低,在p H为8.0的弱碱性水体中对As(V)的最大吸附容量可达202.56 mg·g~(-1);此外,腐殖酸(HA)能降低纳米粒子对As(V)的吸附能力.     

垃圾筛上物热解特性的实验研究

在小型外热式固定床热解炉实验台上,开展了垃圾筛上物在550℃至750℃范围内热解特性的实验研究,并进行系统能量的分析．得到了热解炉内不同部位物料的温度变化和不同热解终温下的热解产气速度、产气量及其它产物产量．结果表明．热解炉内各部位温度先升高后趋于稳定．产气速度在20min左右达到最大,且最大产气速度、热解液体量、产气量随终温升高而增加,残炭量则随终温升高而减少．其中750℃下热解得到产物：127.765g热解液,102．101L热解气和220．18g残炭．700℃下能量平衡分析表明：热解气和残炭的热值较高．垃圾热解产物经过处理后作为燃料应用在热解过程中可以减少外界能量的消耗．提高系统运行的经济性．     

废旧聚乙烯的再生处理技术

从废旧聚乙烯的直接再生、改性再生和裂解再生三个方面，讨论了国内外处理和再生利用的情况，并对其再生技术与应用做了比较。我国处理和回收利用废旧聚乙烯时，要加强生物降解塑料等环境无负荷材料的研究与开发；加强固体废弃物的管理与循环利用的立法；实现经济与环境的和谐发展。     

医疗废物典型组分的热重分析及新的动力学模型

为研究医疗废物的热解失重规律和反应动力学机制，对其热失重过程进行了模拟．利用差热热重分析仪，在氮气气氛下对医疗废物的14种典型组分进行了热解实验，建立了“整体两步四反应模型”．结果显示，样品失水后，在160℃-290℃之间开始热解，次序依次为药物类、塑料类、蛋白质类、生物质类、合成纤维类和橡胶类；经过一步或两步失重，在800℃时热解基本完成．所建立的“整体两步四反应模型”能很好地描述样品的热解行为，最大相对误差为1．68％，并可以对医疗废物的热解产物进行预测．     

Analysis of ingredient and heating value of municipal solid waste

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＭＳＷｉｎｃｌｕｄｅｓｖａｒｉｏｕｓｗａｓｔｅｓｇｅｎｅｒａｔｅｄｆｒｏｍ ｐｅｏｐｌｅ’ｓｄａｉｌｙｌｉｆｅａｎｄｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｐｒｏｃｅｓｓ.Ｗｉｔｈｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｐｅｏｐｌｅ’ｓｌｉｆｅ ,ｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇａｍｏｕｎｔｏｆＭＳＷｉｓｂｅｃｏｍｉｎｇａｐｒｏｂｌｅｍｂａｆｆｌｉｎｇｅｖｅｒｙｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔ(Ｓｉｎｏ ＵＮ ,1999) .Ｗｉｔｈｏｕｔｅｆｆｅｃｔｉｖｅｈａｎｄｌｉｎｇ ,ＭＳＷｍａｙｓｅｒｉｏｕｓｌｙｔｈｒｅａｔｅｎｐｅｏｐｌ…     

模拟医疗废物在管式电阻炉上的热解特性研究

在管式电阻炉上对由聚丙烯、面巾纸、纱布、医用脱脂棉、一次性口罩、医用乳胶手套等按一定比例组成的模拟医疗废物在氮气气氛进行了热解研究。重点探讨了10K／min，20K／min，30K／min和40K／min等不同升温速率对热解产物分布、产气特性和热解过程的影响。结果表明，随着温度升高，模拟废物的热解产生气体的主要成分逐渐由CO2和CO转变为C3H6、CH4、C2H6、C2H4和C3H8。同时，热解处理对模拟废物的减量化效果比较明显，固体残留率仅为5．61％～7．02％。而且，加热速率对模拟医疗废物热解过程的影响较大。     

医疗废物典型物料热解过程中无机氯的气相迁移规律

在温度为600～900℃、氮气气氛下.用管式炉实验台对医疗废物典型组分--棉花和聚丙烯(PP)进行了快速热解实验.为了研究氯的迁移规律,对物料添加了适量的盐水,结果表明,医疗废物典型组分和NaCl溶液混合热解的过程中Cl的析出随着热解温度、热解时间和物料与Cl元素质量配比的改变而改变.研究发现,Cl的析出峰在以棉花为物料时出现在800℃,而用PP为物料时出现在700℃;随着热解时间的变化,Cl的析出率呈现不规律的变化:700℃棉花热解实验中,热解时间5min时.Cl的析出率只有0.0002,在10min时,析出率达到了0.0003;而在800℃棉花的热解实验中,5min时Cl的析出率为0.00062.而随着热解时间的增加,10min时,Cl的析出率却降到了0.00045.同时还发现,随着Cl元素含量的增加.其析出率也在提高,当Cl和物料质量比值增加1倍时,Cl的析出率也随着温度的变化相应的增加2～4倍.     

废聚乙烯的综合利用

废聚乙烯的回收利用是近年来环境污染控制的一个重要课题。作为废旧塑料的主要组成成份的废聚乙烯，人们已对其回收利用展开了大量的研究，并取得了很大的进步。从三大方面讨论了废聚乙烯的综合利用问题，同时，讨论了很多最新技术，并对每一方法的优缺点作出分析，对其应用前景作出了预测。     

有机氯对废弃物衍生焦炭结构和反应活性的影响

采用聚氯乙烯(PVC)为氯源与废弃物典型组分等量混合后在500℃氮气气氛条件下制成焦炭样品,通过热重(TGA/DTG)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)和拉曼光谱分析手段,对样品进行了焦炭碳结构和反应活性分析.结果表明,有机氯会抑制废弃物衍生焦炭的活性,使淀粉热解焦炭最大反应速率从0.15 min^-1下降至0.13 min^-1.动力学方面,淀粉(60.575 kJ·mol^-1)和纤维素焦炭(101.686 kJ·mol^-1)样品的表观活化能均小于其与PVC混合物的热解焦炭;而PVC的添加则会使淀粉和纤维素热解焦炭中的C结构更趋于无序化.微观角度方面,添加PVC后的焦炭表面同样呈现出纤维丝状结构,但气壁更加粗糙,表面有较多的褶皱,破坏了由废弃物内在碱金属催化形成的孔隙结构,使得焦炭表面结构破碎化程度更高.     

医疗废物典型组分在回转窑内的热解-气化研究

在小型回转窑上对模拟医疗废物的4种典型组分进行了批量热解-气化试验.实验结果表明,热解-气化反应物料的转化率较高（80%～100%）,基本上随热解-气化终温（FPT）的升高而升高.热解-气化反应中物料的热裂解反应在30min以内基本结束.FPT的升高,有利于挥发分的析出、减少残渣量和处置时间.从试验结果来看,第一段初级处理中采用约700℃的回转窑反应温度比较适合实现医疗垃圾的完全热解和气化.     

典型农药废盐热处理过程动力学特征

为了探究农药废盐热处理适宜性,采用热重分析法结合动力学模型分别对3种典型农药废盐--咪鲜胺、烟嘧磺隆和草甘膦废盐进行研究.试验结果表明咪鲜胺废盐仅有一个明显失重阶段,温度高于600℃后质量基本不发生变化,烟嘧磺隆和草甘膦废盐有两个明显失重阶段,温度分别高于300℃和450℃后失重速率明显变缓,三种废盐的明显失重温度和减重率均不相同,说明不同类型废盐的热解/燃烧特性存在明显差异;3种废盐各自的燃烧和热解的失重过程均较为相似,说明氧气的存在不会对热处理过程产生影响.并结合热处理动力学参数可知,废盐的热处理是复杂的反应过程,烟嘧磺隆废盐燃烧和热解所需活化能相近为0.297~5.894kJ/mol,热处理过程最容易发生,咪鲜胺和草甘膦废盐燃烧的活化能低于热解活化能,说明氧气会促进咪鲜胺和草甘膦废盐的热处理过程,废盐的热处理在空气气氛下即可.