混凝沉淀法处理煤泥水的试验研究

对混凝沉淀法处理难于自然沉降的煤泥水进行试验研究,通过分析煤泥水的性质、煤泥的粒度及干煤泥的矿物组成,确定煤泥水难处理的主要原因是煤泥颗粒粒度小,且表面带有较强的负电荷.试验研究了电石渣和CaCl2对煤泥水的混凝效果,并采用正交试验确定了电石渣-PAM混凝沉淀法处理煤泥水的最佳工艺条件和实际应用条件.研究结果表明,采用电石渣-PAM混凝沉淀法处理煤泥水具有较好的处理效果,处理后煤泥水的各项指标均能达到国家排放标准,且能满足洗煤工艺的用水要求.     

我国半导体工业的产品代谢研究

利用产品代谢分析方法首次对我国半导体工业的整体硅元素和能源利用率进行了定量研究.根据我国半导体工业的产品代谢模型计算得出2002年我国半导体工业的硅元素利用率为2.6%,每生产1 kg硅总能耗为5 704kW·h,而1998年全球半导体工业硅元素平均利用率为9.6%,生产1kg硅总能耗为2 130 kW·h.进一步在产品链和关键环节分析基础上,确定了我国在硅元素利用率和能源利用率上与世界平均水平差距最大的环节.通过成因分析,提出了改善措施和途径.      

SiO2柱层状钛酸的制备、表征和光催化性能研究

采用逐步交换法,将含硅多聚物嵌入到层状钛酸的层间,通过焙烧制得SiO2柱层状钛酸(SiO2-H2Ti4O9)光催化剂.用X射线衍射(XRD)、红外吸收光谱(IR)、紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-vis)和比表面积等测定方法对催化剂进行了表征.结果表明,SiO2-H2Ti4O9的层间距由钛酸钾的0.88nm增加到1.35nm,比表面积由5.4 m2·g-1增大到133.3 m2·g-1.另外,通过对酸性大红GR的光催化降解反应,考察了所得催化剂的光催化活性.     

利用电石渣制备多种晶形碳酸钙的研究

为了有效地利用电石渣资源,研究用电石渣为原料制备球形、板状形、针叶形碳酸钙.利用DTA-TG、SEM等研究了电石渣的预处理方式对碳酸钙纯度的影响和碳化反应温度、CO₂流量等对多晶型碳酸钙形成的影响.结果表明:电石渣可直接与氯化铵反应,当pH>7时,合成的碳酸钙的纯度大于97%,白度大于98.电石渣经过处理后,在不同的碳化反应温度及合适的CO₂流量的条件下分别可以得到球形、板状形、针叶形的碳酸钙.     

耐高温防腐涂料的研制

采用分子量适中的环氧树脂对反应性有机硅低聚物进行共聚改性,充分利用有机硅树脂的耐高温性和环氧树脂的防腐性及高附着力。以此共聚物为成膜物,再采用合适的固化剂,添加适当的颜填料配成涂料。结果表明,在与适当的底漆配合使用下,该涂料具有优异的耐高温性及防腐蚀性能。     

污垢系数对热交换器的影响

环保、冶金及建材行业余热利用中的热交换器,常因管内污垢系数上升、换热面粘附粉尘而失效.研制用于某硅铁电炉高温烟尘治理余热利用中设有脉冲喷吹自动清灰装置的热交换器,可有效解决因粉尘粘附而导致的传热系数下降,从而保证了换热器长期稳定运行.     

硅对酸性土壤铝毒的缓解作用

铝毒是酸性土壤限制作物生长的主要因素,寻找缓解甚至消除土壤铝毒的措施是合理开发利用酸性土壤,提高作物产量的重要途径。本试验选择湖北温泉第四纪母质发育的酸性红壤（ｐＨ值４．８）,作了加硅处理的小麦土培和根际培养试验,测定了麦苗植株生长量、部分矿质元素含量以及根际土壤活性铝的含量。结果表明,加硅０．３ｍｍｏｌ／ｋｇ即可促进麦苗根系对钙、镁等元素的吸收,增加植株的生长量。硅加入量达到０．９ｍｍｏｌ／ｋｇ     

二级Fenton氧化高浓度有机硅废水研究

采用二级Fenton氧化技术对可生化性差的高浓度有机硅废水进行处理,考察了不同因素对COD去除率的影响,对比了一级氧化和二级氧化的效果。结果表明对于COD为9 600 mg/L的高浓度有机硅废水,pH为3,[H2O2]/[Fe2+]=2∶1为最佳的反应条件,COD去除率随着H2O2的投加量的增大先增大而后减小,每200 mL水样中先投加20%的硫酸亚铁12 mL,然后分2次投加30%的H2O2各4 mL,氧化完成后调整pH值为7~8静止沉淀,COD去除率达89.2%。对于某绝缘电器厂的生产废水经二级Fenton氧化处理后,出水有机物浓度显著降低,可生化性提高,Fenton二级氧化可以作为高浓度有机硅废水的预处理工艺。     

类氧化硅气凝胶吸附材料的制备及其吸附性能

以有机硅高沸物和Na₂SiO₃·9H₂O为原料,采用溶胶-凝胶法制备出疏水性的类氧化硅气凝胶吸附材料。采用透射电子显微镜、傅里叶变换红外分析仪和比表面与空隙度分析仪对该吸附材料的结构进行表征。表征结果显示,该吸附材料呈海绵状多孔结构,比表面积为294.48 m²/g,孔径分布较宽（为2 ~140 nm）,平均孔径为8.95 nm。实验结果表明：采用该吸附材料常温下静态吸附处理质量浓度为10 mg/L的罗丹明B（RhB）溶液,在类氧化硅气凝胶吸附材料加入量50 g/L、静态吸附时间5 h的最佳静态吸附工艺条件下,RhB去除率为98.8%,吸附后RhB质量浓度为0.124 mg/L;采用该吸附材料常温下动态吸附处理质量浓度为15 mg/L的RhB溶液,吸附4 h后开始穿透,吸附7 h后完全穿透。穿透时间较长,表明该吸附材料具有较大的吸附容量。     

晶硅光伏组件出口对中国碳排放的影响

基于文献资料,估算了2004-2009年中国晶硅光伏组件制造过程中的能源消耗和CO2排放强度。研究发现,2004-2009年,晶硅光伏组件制造过程中的能耗强度和CO2排放强度均逐年下降。2009年,单晶、多晶光伏组件制造过程中的能耗强度分别为2 629 kWh/kWp和2 242 kWh/kWp,碳排放强度分别为1 829 gCO2/Wp和1 559 gCO2/Wp。由于晶硅光伏组件的大量出口,中国不仅出口了大量的隐含碳,还损失了数量可观的、潜在的CO2减排能力。2004-2010年,中国的隐含碳净出口量由3万tCO2增加到852万tCO2;如果出口的晶硅电池全部用于国内,在其生命周期内累计可减排CO23.4亿t。除2004年和2010年外,国内安装的晶硅光伏组件在其生命周期内所能减少的CO2排放不足以抵消晶硅光伏行业的CO2排放,晶硅光伏行业对中国CO2减排的贡献为负。在多晶硅全部国产的情况下,中国若维持晶硅电池应用中的CO2减排量与全行业CO2排放量的平衡,至少应将晶硅组件制造的7.2%安装在国内使用。若多晶硅进口比例仍保持在50%左右,则至少应将晶硅组件制造的4.9%安装在国内使用。