超临界流体技术及其在环境保护中的应用

从超临界流体萃取、超临界水氧化、催化超临界水氧化和超临界流体色谱等四个方面介绍超临界流体技术在环境分析、环境污染治理中的应用和发展方向。     

北京市工业废水和城市污水中有机氮、有机磷类农药残留分析

建立了基于^18C固相萃取柱和气相色谱／氮磷检测器(GC／NPD)分析水体中环境激素类物质——有机氮、有机磷类农药的分析方法．并对方法的回收率、灵敏度进行了评价。同时分析了北京市七类典型污染点源50个采样点位有机氮、有机磷类农药的浓度。检出的有机氮、有机磷农药包括马拉硫磷、莠去津、对硫磷和乙草胺．检出率都较低。低于8％;检出有机氮、有机磷农药的浓度范围是0．11～4．02mg／L。该方法对有机氮、有机磷农药的回收率除嗪草酮为30％外．其余在83．9％～94．7％之间。     

污水厂污泥在亚/超临界丙酮中的液化行为

利用直接热化学液化技术,在1000mL的反应釜中,考察了液化温度、污泥/溶剂配比(R1)、催化剂以及溶剂填充率(R2)对污水厂污泥在亚/超临界丙酮中的液化行为的影响.结果表明,约300℃条件下,污泥液化较为彻底,过低或过高的温度液化效果反而较差.当温度超过340 ℃时,丙酮溶剂参与反应能力增强,促进油产率的增加,至380℃时油产率保持稳定.在其他液化条件相同的情况下,发现污泥在R1为10/200、R2为20%、添加5%剂量的NaOH作为催化剂,获得较好的液化效果.红外光谱(FTIR)和气相色谱/质谱分析(GC-MS)分析表明,生物油的主要成分是含氮杂环、羧酸、酯、酮等化合物,主要的官能团包括胺基、羟基、烷基和羰基等.     

HHMHC对Cu2+、Ni2+的萃取性能

以对羟基苯甲酸为原料,通过化学修饰合成得到上沿羧基化的杯[6]芳烃羟肟衍生物,即5,11,17,23,29,35-六羧基-37,38,39,40,41,42-六羟肟酸甲氧基杯[6]芳烃(HHMHC),采用IR对其结构性能进行表征,并探讨了溶液初始pH值、初始重金属离子(Cu2+、Ni2+)浓度、萃取时间、温度等因素对HHMHC萃取重金属离子的影响.结果表明,在温度为30℃时HHMHC萃取Ni2+和Cu2+的最佳pH值分别为5.0、6.0,萃取平衡时间均为30min.用准二级动力学模型(R2>0.99)和Freundlich等温模型(R2>0.999)均可较好的拟合其萃取过程,通过计算萃取过程的热力学参数,得到Gibbs自由能(ΔG0)和焓变(ΔH0)均小于0,表明萃取反应是一个自发的放热反应.通过红外光谱图分析和考察溶液pH值对萃取分配比的影响,探讨HHMHC萃取Cu2+、Ni2+的机理,结果表明此萃取过程除了存在阳离子交换机理外,还存在与冠醚萃取相同的离子配位萃取,参与配位作用的主要是羟肟基团(–CONHOH).     

N235萃取含盐酸性废水中的盐酸

以N235为萃取剂、甲苯为稀释剂萃取模拟含盐酸性废水(简称废水)中的盐酸。最佳实验条件为:振荡时间20 min,初始废水中盐酸浓度0.75～2.45 mol/L,V(N235):V(N235+甲苯)=0.3～0.7,V(N235+甲苯):V(废水)=0.5～1.0。在初始废水中盐酸浓度为1.00 mol/L、不含无机盐、V(N235):V(N235+甲苯)=0.4、V(N235+甲苯):V(废水)=1.0的条件下,振荡20 min后萃取液中盐酸浓度为0.80 mol/L、n(盐酸):n(N235)=0.88。当废水中氯化钠浓度大于2.0 mol/L时,氯化钠的加入对N235萃取盐酸有促进作用;硫酸钠的加入对N235萃取盐酸具有抑制作用。     

碱性蚀刻废液的萃取电积再生

简要分析了碱性蚀刻废液的特点,总结了萃取电积法再生碱性蚀刻废液的基本原理,并进行了工程应用和环境效益分析。结果表明,碱性蚀刻再生液的蚀刻速率达60 m/min,蚀刻因子为3.5以上,回收铜纯度为99.95%。     

7-氨基-3-脱乙酰氧基头孢烷酸生产固体废物的处理

采用活性炭脱色—蒸馏—萃取—氯气置换的新工艺处理7-氨基-3-脱乙酰氧基头孢烷酸(7-ADCA)生产固体废物.实验结果表明:适宜的活性炭与7-ADCA生产固体废物的质量比为0.8％;以二氯甲烷作为溶剂萃取吡啶,萃取效率较高;在n(氯)∶n(溴)为1.2时,溴回收率为86.3％;在真空度为0.04 MPa、蒸馏温度为95℃的条件下,对釜底液进一步蒸馏浓缩,最终得到尿素和氯化铵混合固体肥料.与传统方法相比,该工艺不仅提高了经济效益,而且实现了7-ADCA生产固体废物的综合利用.     

超临界机组与凝改抽机组供热方案的能耗分析

针对北方某城市的一个规划采暖供热区域的350MW超临界机组供热和将原有2×220MW纯凝机组改为供热机组供热的两种供热方案,就两种不同供热方案的初投资能耗和运行能耗进行了综合能耗比较,从节能的角度就供热方案的选择给出了参考意见。     

超临界水氧化反应器的研究进展

超临界水氧化以其特有的优点受到人们的广泛关注,但该技术所存在的设备腐蚀以及因盐沉积而堵塞的问题制约了该技术的推广应用。针对超临界水氧化过程中存在的盐析与腐蚀问题,提出了可行的解决途径,开发出一种新型鼓泡塔床反应器。     

水中痕量亚当氏剂和二苯胺的固相微萃取方法研究

研究了固相微萃取(SPME)-高效液相色谱(HPLC)测定水样中痕量亚当氏剂和二苯胺的分析方法.对SPME的条件如萃取纤维、萃取时间、萃取温度、离子强度、解吸方式、解吸溶剂、解吸时间进行了优化,并用于地下水等实际水样的分析.SPME优化的条件为:选用60μmPDMS/DVB萃取纤维在室温25℃下直接萃取60min,磁力搅拌速度为1100r.min-1,然后萃取纤维在解吸室内静态解吸9min后进行HPLC分析.液相色谱分离条件为ZORBAXSBC18柱(4.6mmi.d.×250mm,5.0μm),流动相为甲醇-水(70:30,V/V),流速为1.0ml.min-1,二极管阵列检测器波长为280nm.方法线性范围为0.005mg.l-1—0.5mg.l-1(R>0.99),两种物质的检出限(S/N=3)分别为0.003mg.l-1和0.002mg.l-1.加标回收率分别在89.6%—100.4%和97.5%—100.1%(n=5)之间,相对平均标准偏差(RSD)分别在4.5%—6.2%和3.8%—6.7%之间.该方法快速、简便,无需使用有机溶剂,适于水样中痕量物质的分析.