N-甲基羟胺盐酸盐的热分解机理的理论研究

为深入研究N-甲基羟胺盐酸盐(NMHH)热分解的反应特征,应用密度泛函理论,在w B97xd/6-311++g(2df,2pd)水平下,对NMHH的初步分解产物N-甲基羟胺(NMHA)及质子化的NMHA热分解反应中涉及的反应物、过渡态、中间体、产物的几何结构和能量情况进行了优化计算,提出了可能的热分解路径。结果表明,NMHA与质子化NMHA均存在两种热分解路径。NMHA在两条路径下分解需越过的能垒为250.75 k J/mol与428.64 k J/mol,而质子化NMHA在对应分解路径下需要越过的能垒分别为217.19 k J/mol与286.77k J/mol。在对应路径下质子化NMHA分解需越过的能垒明显低于NMHA的直接分解,并且随着反应的持续进行,质子化的NMHA的形成和分解将越来越容易发生。这表明NMHH的分解具有自催化特征,与试验结果吻合。     

VOCs催化燃烧的非贵金属催化剂研究进展

挥发性有机化合物（ VOCs） 是大气污染的主要来源之一,催化燃烧是有效的VOCs处理技术,而非贵金属催化剂是催化燃烧技术研究的热点。综述了多种结构形式的非贵金属催化剂的种类、活性组分及其催化性能的研究进展,探讨了水含量、杂质气体等因素对催化剂活性的影响。指出：将催化剂的制备和机理研究与实际应用中的工艺计算和设计相结合,开发用于VOCs催化燃烧的高活性、高稳定性、价格低廉的催化材料和工艺是今后的研究方向。     

活性炭复合材料负载催化剂催化臭氧氧化处理石化废水

采用催化臭氧氧化深度处理某石化厂炼油废水,制备了活性炭复合材料负载催化剂(Fe_2O_3/ACNT),与几种常见负载催化剂进行了物性和COD去除效果的对比,并对Fe_2O_3/ACNT的催化效果和稳定性进行了详细分析。结果表明:催化剂的催化臭氧氧化活性由高到低的顺序为Fe_2O_3/ACNTFe_2O_3/活性炭Fe_2O_3/Al2O3Fe_2O_3/陶粒;Fe_2O_3/ACNT催化剂具有较高的比表面积、孔体积、强度和吸水率,使COD去除率由单独臭氧氧化时的约20%提高到66.8%。在催化剂填充量200 m L、废水pH 7.6、臭氧投加量200 mg/L、体积空速1 h~(-1)的条件下运行30d,COD去除率平均达65.1%,出水COD均值为40.8 mg/L,最高值为44.3 mg/L,满足外排水COD小于50 mg/L的指标。催化剂稳定性良好,运行30 d活性未见明显降低,具有在环保领域应用的前景。     

泥磷液相催化氧化氮氧化物

采用磷化工行业的固体废物泥磷液相催化氧化氮氧化物。实验结果表明,该方法是可行且有效的。随着温度的升高,泥磷吸收液的脱硝效率提高,当温度达到泥磷熔点时脱硝效率最佳。泥磷吸收液的脱硝效率随固液比的增大而有所下降,而随着NO体积分数和气体流量的增大,泥磷吸收液的脱硝效率呈先升后降的趋势。各因素对脱硝率的影响大小顺序为：气体流量>反应温度>固液比>NO体积分数。在反应温度60 ℃、固液比1∶4、NO体积分数0.03%、气体流量0.3 L/min的最佳工艺条件下,反应160 min的平均脱硝率可达97.38%。     

氧化改性活性炭催化脱除NO的性能

将活性炭（AC）应用于烟气脱硝中,其自身损耗和脱硝效率是关注焦点。采用不同氧化剂（KMnO4、HNO3、（NH4）2S2O8和H2O2）对AC进行氧化改性,对所得催化剂进行了TG、FTIR、H2-TPR和XPS表征,并对其脱NO活性进行了评价。对AC进行浸渍回流处理,可使AC表面含氧官能团增加,尤其是羧基和羰基等酸性含氧官能团。TG分析结果表明：在没有O2存在时,催化剂表面的O会与NO发生反应,导致催化剂自身损耗;在O2存在时,NO主要与O2中的O反应,因而在一定温度范围内不会发生催化剂自身损耗;同时AC表面的含氧官能团能加速NO的化学吸附活化,从而提高催化剂的脱NO活性。KMnO4改性的AC在180 ℃具有高催化活性,这归因于催化剂表面丰富的含氧官能团以及高价态Mn的存在。     

烧结烟气SCR脱硝系统的数值模拟及工程验证

对某钢厂烧结机增设的选择性催化还原（SCR）烟气脱硝系统进行了数值模拟优化及工程验证。将高温焦炉烟气喷入烧结烟气后,喷氨格栅入口平均温度提高了30 K,为催化剂层的SCR反应提供了较适宜的温度。采用分别在烟道弯头处和反应器主体入口处添加导流板的方法解决了烟气回流问题,SCR反应器第一层催化剂入口处速度最大偏转角降为8.2°,氨与NO_x摩尔比的标准偏差系数降至4.11%,SCR反应器脱硝率为82.6%,均达到技术标准要求。     

O_3-H_2O_2催化氧化技术深度处理石化含盐废水

采用O_3-H_2O_2-催化剂氧化体系对某石化企业含盐废水的二级生化出水进行处理,考察了不同反应体系下的反应时间、O_3流量、H_2O_2投加量对COD去除效果的影响。实验结果表明:O_3-H_2O_2-催化剂氧化体系对石化含盐废水的处理效果最好;在臭氧流量为40 m L/min、H_2O_2投加量为50 mg/L、催化剂投加量为300 g/L、反应时间为60 min的条件下,COD去除率为51.4%,出水COD为52.0 mg/L,达到GB31570—2015《石油炼制工业污染物排放标准》的要求。     

基于向量自回归模型的水质异常检测研究

水质异常检测对保障用水安全具有重大意义。为了准确有效地判断水质异常,提出基于向量自回归(VAR)模型的多参数融合水质异常检测算法。VAR模型是自回归(AR)模型的一种扩展。通过AR模型和VAR模型跟踪和预测水质背景数据,计算预测残差,与设定阈值比较判断水质是否异常。结果表明,与基于AR模型的水质异常检测算法相比,基于多参数融合的VAR模型在水质背景数据跟踪上具有更好的准确性,能够实现较高的异常检出率和较低的异常误报率。     

催化氧化复合生物技术处理油气田压裂返排液

针对油气田压裂返排液处理难度大的问题,以四川某气田井组压裂返排液为研究对象,通过对其水质特征和治理技术现状的分析,提出催化氧化复合生物处理工艺并进行了现场实验。实验结果表明:该技术对于压裂返排液COD去除效果明显,最终出水COD浓度均降至100mg/L以下,COD去除率达到98%以上;G-BAF生化系统进水盐度在0.5%~5%时,系统适应性非常好,有机物去除率达93%以上;当盐度提高到8%时,有机物去除率仍能保持在84%左右,G-BAF生化系统适合高盐度压裂返排液的处理;压裂返排液出水主要污染指标COD浓度、氨氮浓度、SS浓度、pH值均达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》一级标准,出水可用于油田及污水处理站设备清洁、钻井岩屑清洗等,实现废水综合利用。     

丹江口库区生态系统服务价值与人类活动时空关联分析

良好的生态系统和协调的人地关系对丹江口库区水质的保证以及南水北调中线的顺利运行具有重要意义.以中国南水北调中线工程水源地丹江口库区为研究对象,以1991、2000、2010、2018年四期遥感影像为数据源,利用基于样本的面向对象分类方法解译获得四期土地利用数据,基于土地利用数据构建生态系统服务价值评估模型、生态系统服务价值流向损益模型、人类活动强度指数评估模型,并利用双变量空间自相关方法分析生态系统服务价值和人类活动强度的时空关联特征.研究结果表明:1991～2018年间,丹江口库区建设用地、水库河流和林地总体呈增长趋势,耕地、灌草地、内陆坑塘、湿地和未利用地总体呈减少趋势.生态系统服务价值呈现波动变化趋势,总体增加了43.93×108元,价值量的亏损主要来自于林地转化为耕地和建设用地,灌草地转化为耕地,价值量的增益主要来自于耕地转化为林地和水库河流.人类活动以低影响强度为主,中高影响强度在库区东部成片式分布,高影响强度区域呈零星块状分布且一直呈增加趋势.丹江口库区生态系统服务价值与人类活动强度存在显著的负相关关系,且呈现先增强后减弱的变化趋势.