新型绿色化学反应介质的研究进展

综述了绿色化学在反应介质方面的研究进展。新型的有机合成反应介质主要包括离子液体、超临界流体、水溶剂及微波无溶剂技术。这些新型反应介质不仅可以取代传统的挥发性有毒有害有机溶剂,同时还可提高反应的活性和选择性,加速反应的进行,且有利于催化剂的回收利用及产品的分离。新型绿色化学反应介质是实现有机合成绿色化的重要途径。     

现代化工分离技术在环境保护中的应用

介绍了高效导向筛板、新型高效填料、超临界流体萃取等现代化工分离技术及其在清洁生产和废物处理方面的应用。     

利用废物制氢的方法

日本静冈大学的研究人员发明了从造纸黑液、市政垃圾、碎纸甚至猪粪等生物质中一步法生产氢气的方法。该过程在超临界水（SCW）中完成，可产生比常规的重整一气化工艺多2-5倍的氢气。     

六种有机物在亚/超临界水中氧化的反应动力学研究

为了给超临界水氧化设备工业化应用提供指导思路,本文设计制作了一套连续化的超临界水氧化仿工业化装置(压力为24MPa,H2O2过氧量倍数为3倍),选取甲基红、靛红、苯磺酸、对氨基苯磺酸、对二甲氨基苯甲醛、2,4-二硝基苯肼6种芳香烃化合物进行了从亚临界过渡到超临界状态下的水氧化试验,并以总有机碳(TOC)为表征研究了6种化合物的去除效果,以幂指数方程描述了6种化合物从亚临界到超临界的反应动力学参数。结果表明:6种有机物在亚临界至超临界点时间段内,反应物TOC的浓度随时间的变化呈现良好的线性下降趋势,且在亚临界状态下,足够的反应停留时间就能取得较好的TOC去除效果,而在超临界状态下,反应过程十分迅速,在较短的反应时间内也会取得较好的TOC去除效果,但随着反应时间的增加,在几分钟之内,TOC的去除率随时间的变化还是较为明显;6种有机物的反应活化能介于26.2～54.341kJ/mol之间,表明不同结构化合物SCWO反应的温度升高效应不同。     

超临界反应的应用

采用环境友好的溶剂在超临界状态下进行的化学反应,能加快化学反应速率,提高反应的产率和选择性,方便地实现反应分离过程的一体化,该技术以其独特的优越性获得了广泛研究与关注。笔者简述了近年来超临界反应在石油化工、环境保护、生物柴油制备领域的应用。     

超临界水氧化技术研究进展

超临界水氧化技术是一种新兴的、高效的高级氧化技术具有广阔的应用前景。该方法具有独特的技术性和经济性。主要介绍超临界氧化技术的研究现状、应用领域,同时指出存在的问题和对策及发展前景分析。     

化工废水的超临界水氧化研究

在超临界条件下,管式反应器中超临界水的各种参数是很难获得的。本文在管式反应器中,以空气作为氧化剂,以实际化工废水作为研究对象,开发设计了一套大型中试超临界水氧化(SCWO)系统,并将所有的反应过程都控制在623.2~793.2K和24MPa的条件下,对此套连续化SCWO中试设备对实际化工废水的处理效果进行了试验研究。试验结果表明:随着反应温度和停留时间的增加,COD的去除率明显升高;通过比较进、出水组分的GC-MS图谱可以看出,原水中存在15种主要难降解有机污染物,包括杂环化合物和多环胺类等,但在出水中仅发现一种有机污染物存在,且其浓度也仅仅约为初始浓度的10%。此外,还对整个SCWO系统的能量衡算进行了分析并得到了能量自平衡的曲面图,结果显示当化工废水的COD浓度在183~437g/L且流速控制在20.83~104.17kg/h的条件下,整个系统即能达到自平衡状态。     

水氧化法降解高浓度食品废水中COD的实验研究

本文采用超临界水氧化法处理高浓度的食品废水,研究了不同温度、压力、反应时间等因素对高浓度食品废水降解效果的影响。研究结果表明:反应温度,压力和时间都影响高浓度食品废水COD的降解效果,升高温度、增大压力和延长反应时间都将提高废水的处理效果,在相同的反应时间下温度对处理效果的影响要大于反应压力。     

含有机物铁泥的超临界水氧化法资源化

氨基染料生产过程中产生大量含有机物的铁泥,对环境造成严重污染并造成资源的极大浪费.利用超临界水氧化法对含有机物铁泥进行资源化处理研究,并对产物进行了X射线衍射分析(XRD)、色差实验与电子探针分析.研究结果显示,用超临界水氧化法处理铁泥可以将铁泥中所含的有机物完全氧化,真正实现环境友好;超临界水首先将铁泥氧化成α-Fe2O3与γ-Fe2O3,再经过800℃煅烧后可以作为氧化铁红颜料使用;超临界反应压力对样品的晶型与颜色影响不大.     

催化超临界水氧化处理1,5-萘二磺酸

采用Mn2O3/γ-AL2O3和V2O5/γ-Al2O/为催化剂,在一连续流固定床反应器中进行了超临界水氧化1,5-萘二磺酸实验.实验结果表明,在380～440℃,24 MPa条件下,Mn2O3/γ-Al2O3和V2O5/y-Al2O3催化剂对1,5-萘二磺酸的氧化降解具有显著的促进作用,TOC去除率达到90%以上;催化剂的催化效果随反应温度的升高而增强,随pH值的降低而增强,随停留时间的延长先增强后趋于平缓.