煤粒瓦斯解吸温度变化影响因素及与突出的关系研究

基于扩散理论和热力学基本原理建立了瓦斯解吸过程温度变化公式,以及温度变化与瓦斯膨胀能、瓦斯解吸量的关系式,在此基础上研究了煤粒粒度、瓦斯压力、吸附常数a、扩散系数对解吸过程温度变化的影响及温度变化与煤与瓦斯突出的关系.结果表明:随煤粒粒度减小,瓦斯压力、瓦斯含量增大,扩散能力增强,瓦斯解吸引起的温度下降幅度增大.随解吸过程中温度降低,瓦斯解吸量、瓦斯膨胀能呈明显增大趋势,由此可见,解吸过程中温度下降幅度越大,煤层煤与瓦斯突出危险性越大.     

热态钢渣CO_2改性及热力学性能研究

钢渣是来源于炼钢过程的废弃物,其矿物组成与水泥熟料相似,但钢渣中含有较高的f-Ca O,是限制钢渣在建材领域应用的重要原因。基于此,利用CO2改性技术对钢渣进行了改性处理,并通过热力学分析对改性效果进行了验证。结果表明:热力学理论分析与实验结果具有良好的一致性,CO2作为改性气相对钢渣物相组成具有显著改性效果,改性后钢渣中f-Ca O含量可以降到1%以下。     

沸石和改性沸石对孔雀绿(MG)和磺化若丹明(LR)的吸附特性

以斜发沸石为原料制取壳聚糖改性沸石,并对改性沸石进行扫描电镜(SEM)和孔分布表征.改性沸石的表面附着壳聚糖并形成覆盖性多孔状结构,改性前后沸石BET比表面积变化不大,但改性沸石的总孔容积和平均孔径分别增大1.62倍和1.71倍.相对而言,初始浓度变化对天然沸石去除率的影响较小,而改性沸石所受影响较大.沸石对MG的吸附速率明显低于LR,吸附容量明显大于后者,这可能是范德华力和静电斥力综合作用的结果.p H值在2.0—9.0范围内MG的吸附随p H呈上升趋势,p H值超过9.0后又略有下降,LR在p H 4.0—11.0范围内呈下降趋势.反应温度从20℃上升至60℃,天然沸石对LR和MG的吸附容量有所提高.相对于准一级和准二级方程,孔内扩散方程可以更好地描述MG、LR在沸石和改性沸石上的吸附动力学,说明吸附反应主要发生在较大的微孔中,孔内扩散为影响吸附反应速率的主要因素.Langmuir方程和Freundlich方程均能较好描述吸附等温过程,两种沸石均易于与MG和LR发生吸附反应,但改性沸石吸附能力明显优于前者.热力学分析表明,MG和LR在沸石和改性沸石上的吸附过程是吸热反应,吸附反应是自发的过程,且属于物理吸附为主的反应类型.     

用牛顿第二定律解决问题的几种方法

牛顿第二定律定量地揭示了力与运动的关系,是连接力与运动的桥梁和纽带,如果已知物体的受力情况,用牛顿第二定律可以探究出物体的运动状态及效果;反之,如果知道了物体的运动,可根据牛顿第二定律研究其受力情况。     

高炉共处置铜渣中Cu、Fe元素还原的热力学分析

铜渣的组成分析表明渣中Cu元素主要以Cu2S和Cu2O形式存在,Fe元素主要以Fe2SiO4、Fe3O4及少量FeO形式存在。对利用高炉共处置铜渣过程中Cu、Fe元素还原反应的热力学分析表明,铜渣中的含铜化合物在高炉上部下部均可反应,Fe2SiO4主要在高炉的中下部还原,Ca O的存在有利于Fe2SiO4的间接还原和直接还原。     

不锈钢粉尘选择性还原镍铬的研究

不锈钢粉尘中含有大量的镍、铬,采用真空电阻炉选择性还原回收其中的镍、铬金属,不仅保护环境,而且可充分利用宝贵的金属资源。研究了还原温度和还原剂对还原过程的影响。结果表明:在合适的温度和还原剂加入量下,产物中镍含量大于8%,铬的含量大于13%,金属回收率大于90%。     

降水中有机酸对自由酸度贡献量的热力学平衡计算法

根据平衡热力学理论,考虑温度(T)、压强(P)和离子强度(I)等因素的影响,提出了一种新的有机酸对降水自由酸度贡献的计算方法(热力学平衡计算法),评价了上述三个因素的变化对有机酸酸度贡献量的影响.研究表明:(1)只有当降水pH≤5时,才能有效计算有机酸对降水自由酸度的贡献,这是有机酸对酸度产生贡献的前提;(2) pH值对有机酸酸度贡献有着直接而主要的影响;其次是T,它对甲酸和乙酸酸度贡献的相对偏差可分别高达9.4 %和32.0 %;(3)当P变化不大(0.870×105-1.013×105 Pa)时,其对有机酸酸度贡献的影响可以忽略,而I对有机酸酸度贡献几乎无影响,即忽略降水中离子之间的相互作用;(4)对比显示,已有方法计算所得的有机酸酸度贡献结果仅仅是本方法在298.15 K和1.013×105 Pa且忽略碱性离子中和情况(X%=0)的条件下所计算出结果的一种特例.     

Fe_2O_3-FeO-MgO-O_2体系中二价金属氧化物形成的热力学分析

采用Factsage热力学软件模拟了Fe_2O_3-FeO-MgO-O_2体系中二价金属氧化物(RO相)的形成过程,包括不同成分、不同温度和不同氧分压对RO相形成过程的影响,并对RO相中各组元的活度进行了模拟计算。结果表明,随原料中Fe_2O_3含量的增加,RO相的开始熔化温度逐渐降低。模拟形成的RO相由MgO、Fe_2O_3和FeO组成,并且随温度升高,体系中Fe_2O_3逐渐失去O转变成FeO。在1650℃条件下,原料中Fe_2O_3含量的增加能够提高RO相中Fe_2O_3和FeO的活度,降低MgO的活度。降低氧分压能够加速Fe_2O_3向FeO转变,当氧分压从21.278 kPa降到1.013×10~(-6)kPa,RO相中的Fe_2O_3能够降到1.96 g以下,Fe元素主要以FeO的形式存在,模拟计算得到的RO相的成分更接近实际转炉渣中RO相的成分。     

螺旋藻对稀土铒离子的吸附特性研究

以螺旋藻为吸附剂,对模拟矿山废水中的稀土Er³⁺进行吸附特性研究.研究了被处理液的pH值、螺旋藻的剂量、初始Er³⁺浓度和吸附时间等因素对吸附过程的影响.通过Freundlich,Langmuir,Redlich-Peterson和Dubinin-Radushkevich等温吸附模型,以及伪一级、伪二级、Elovich方程和颗粒内扩散动力学模型,对该过程的吸附动力学和热力学规律进行探讨,以了解该吸附过程的机理.吸附结果显示：当被处理液的pH值为5、螺旋藻的剂量为2.0g/L、吸附温度为298K、初始Er³⁺浓度为100mg/L和吸附时间为60min时,螺旋藻对模拟矿山废水中Er³⁺的吸附去除率为90.73%,通过HNO₃解吸附,回收率可达97.12%,表明螺旋藻的吸附速率快、吸附和回收效果较为理想.研究表明：该过程的吸附动力学行为符合伪二级动力学模型（R²>0.99）,主要受化学吸附控制,且吸附等温线能较好用Langmuir方程进行模拟（R²>0.9）,属于自发吸热的吸附过程.     

高碳铬铁渣基微晶玻璃体系调控分析

为提升高碳铬铁渣再利用附加值,采用高碳铬铁渣制备微晶玻璃。首先在分析高碳铬铁渣成分的基础上,结合热力学软件计算,研究确定微晶玻璃体系、各成分含量范围、原料种类及配比,并通过拉曼光谱等方法研究实验制备得到的基础玻璃及微晶玻璃成品,分析微晶玻璃体系的可行性。研究表明:以辉石类晶体及霞石为主晶相,以高碳铬铁渣及废玻璃为主要原料的微晶玻璃,经过物料配比调整,可有效减少桥氧键的数量,降低体系聚合度,进而降低黏度,解决了高碳铬铁渣高熔点、黏度大带来的工艺问题。微晶玻璃成品的XRD图谱表明,高碳铬铁渣成功制备出了辉石霞石复合体系微晶玻璃,与热力学计算结果相一致,验证了设计体系的可行性。