系统动力学模型在电子废弃物产生量预测中的应用——以广州市废旧电脑为例

电子废弃物以其数量大、增长速度快,同时含有多种有害物质和大量可回收材料等显著特点而备受社会各部门关注.以广州市废旧电脑为例,在充分调研的基础上,建立基于Vensim语言的系统动力学模型,定性和定量相结合,模拟广州市2001-2020年废旧电脑产生量的发展趋势.该模型由经济子系统、人口子系统、政策子系统、一次及二次使用废旧电脑形成子系统等部分构成.结果表明,广州市电脑保有量、废旧电脑量呈逐年快速增长趋势.据该模型预测,2020年广州市电脑保有量将突破650万台,户均拥有量将达到2.36台.利用相关历史数据检验了系统动力学模型的有效性,该模型具有较好的预测精度,误差范围为-6.49%～1.95%.妥善处置量大且增长速度快的电子废弃物将是社会亟需解决的棘手难题之一,应引起有关管理部门的高度重视.     

润滑油废白土的应用探索

针对炼油企业废白土排放污染环境问题,在实验室中利用溶剂进行脱油处理,其脱油率及脱油废渣活性度都较高,但再生后的脱油废渣仍难以重复利用.而利用废白土作型砂添加剂的试验研究,其工业试验结果较为理想,且能彻底解决废渣的污染问题,实现其环保利用.     

改性凹凸棒粘土脱硫剂脱除SO2

采用单因素法,在传统搅拌混合下,研究了煅烧温度、煅烧时间、酸碱浸渍等对改性凹凸棒粘土脱硫剂穿透硫容与最大硫容的影响.然后在超声波混合作用下,采用正交实验确定了超声时间、超声温度以及活性组分(CaO)、促进剂(V2O5)的复配比例.结果表明:(1)甘肃临泽凹凸棒粘土富Al、Mg、Fe,且其比表面积较大.(2)改性凹凸棒粘土脱硫剂最佳制备条件:煅烧温度300℃;煅烧时间2.0 h;酸碱浸渍最佳pH9～10;混合采用超声波,超声时间30 min;超声温度40℃;CaO质量分数30%;V2O5质量分数5%.采用在最佳条件下制备的改性凹凸棒粘土脱硫剂进行脱除SO2实验,其最大硫容为38.16%.(3)改性凹凸棒粘土脱除SO2的性能比工业Fe2O3脱硫剂强.(4)X射线衍射分析表明,改性凹凸棒粘土脱硫剂脱除SO2后,将SO2转变为SO2-4,从而达到完全脱除SO2的目的,这与红外光谱分析的结果一致.     

微电解-絮凝预处理味精发酵废母液实验研究

味精发酵废母液COD浓度极高,为了有效降低后续生物处理单元的负荷,研究采用微电解絮凝方法预处理该废水。实验研究了曝气对废水COD去除率的影响,用正交实验考察了原水和出水pH值、Fe/C和反应温度等因素对COD去除率的影响,实验结果表明,曝气能有效提高COD去除率;在正交实验确定的优化因素组合,即原水pH为2,出水pH值为9,Fe/C为0.5的条件下反应3 h,废水COD平均去除率可达到48.7%。     

灰色预测模型及分布活化能模型在废电路板热解中的应用

分别在管式炉反应器和热天平上对废电路板的热解行为进行实验研究。在管式炉反应器上考察了在同一升温速率（20 K/min）下不同热解终温 (400、500、600、700和800℃) 对废电路板热解产物产率的影响。在相关实验数据的基础上尝试用灰色理论及方法建立基于热解终温的废电路板热解灰色产率预测模型GM(1,1),预测结果与实验数据对比表明,该预测模型精度较高,能够较好地对不同热解终温下废电路板热解产物产率进行预测。此外,在热天平上获得的不同升温速率（10、15和20 K/min）下的热失重曲线表明,废电路板的失重速率峰随升温速率的提高逐渐向高温侧移动。采用分布活化能模型对废电路板热失重曲线进行动力学分析,获得废电路板热解活化能的变化曲线。计算结果表明,废电路板热解过程中活化能并不是单一数值,而是随失重率变化的一个函数。所得废电路板热解活化能值在140～250 kJ/mol范围内变化,当失重率在10%～60%之间,活化能值总体呈缓慢上升的趋势,但当失重率＞60%时,活化能值由155.4 kJ/mol迅速增加到244.4 kJ/mol。     

废镀锌板炼钢粉尘的浸出过程

为了解决废镀锌板冶炼粉尘造成的资源浪费和环境污染的问题,首先研究了用硫酸浸出该类粉尘中有价金属的过程。在不同温度条件下,控制浸出时间、液固比和硫酸浓度等因素,将粉尘中以不同形式存在的锌浸出。常温条件下,苏钢粉尘中赋存于氧化锌中的锌被全部浸出;高温强酸条件下,常温浸出过程中未被浸出的,赋存于铁酸锌中的锌几乎被全部浸出,浸出率达到98%。     

润滑油废白土的热解处理

以润滑油废白土为原料,利用电热解法,研究了热解终温、加热速率和CaO添加量对热解产物的影响。实验结果表明:热解终温对热解产物的影响最为显著。随着热解终温的升高,不凝气产量和产油率均迅速增加。当热解终温达到600℃时,其增加的速率逐渐缓慢增大。当控制热解终温为800℃、加热速率为16℃/min、CaO添加量为0.5%时,富氢气体产量为189.2 L/kg,气体中主要成分为H2和CH4,其含量分别为27.97%和41.64%;热解残渣含油率和重金属溶出物均低于标准规定值,热解油产率为10.98%,回收率为38.94%,其主要成分为汽油、柴油和重油3部分组成,分别含19.13%、31.35%和49.52%。     

旁通式烟气循环流化床脱硫特性的数值模拟

应用标准k-ε模型、DPM模型和物质输运与化学反应模型模拟烟气循环流化床脱硫的两相流动及化学反应,模拟结果和实验数据符合较好。提出了一种旁通式烟气循环流化床,并进一步研究了钙硫比和脱硫剂粒径对旁通脱硫塔脱硫效率的影响。结果表明,脱硫剂颗粒粒径从15μm增大到300μm时,旁通式脱硫塔的脱硫效率略有降低但变化不大;当钙硫摩尔比从0.8增大到1.3时,脱硫效率随之有明显的增加,当钙硫比大于1.3时,脱硫效率随钙硫比的增大略有增加。     

微波辐照废木屑活性炭制备工艺优化及其应用

以微波为热源,Na2CO3为活化剂,采用化学活化法制备废木屑活性炭（AC）。采用Taguchi法考察了微波辐照功率、辐照时间、活化剂浓度、固液比对活性炭碘吸附值的影响。结果表明,微波辐照功率对活性炭碘吸附值的影响最显著,辐照时间次之,而固液比的影响不显著。优化的工艺参数为微波辐照功率440W、辐照时间9min、Na2CO3浓度15％、固液比1：2．5,该条件下AC的碘吸附值为1230．40mg／g,实验结果验证了Taguchi法的有效性。该条件下制得的AC用于处理印染废水,结果显示,对COD为239．5mg／L废水投加3g／L活性炭,在pH为11时吸附70min,COD的去除率达77．9％。     

我国废炼油催化剂的产生量、危害及处理方法

根据我国每年的石油消费量估算了当年的废炼油催化剂产生量,预测2015年我国废炼油催化剂的产生量将达到2.07×105 t。介绍了废炼油催化剂的主要成分、含量与危害,分别论述了废流化催化裂化催化剂、废催化加氢催化剂和废催化重整催化剂的处理和利用方法,指出废炼油催化剂的再生及资源化和无害化应是未来的重点研究方向。