热解及超临界水处理废弃液晶面板偏光片的反应机理

作为废弃液晶面板(LCD)的主要有机组分,偏光片的处置不仅可消除有机污染物对环境的危害,同时也是铟资源回收的必要前处理步骤.本文研究了不同处理条件(热解和超临界水)下偏光片的反应机制,分析并比较了两种反应条件下主要产物的生成机理.在热解条件下,偏光片主要组分三醋酸纤维素(TAC)中三醋酸葡萄糖单体上的酯羰基发生顺式消除反应生成主产物乙酸.在超临界水反应条件下,磷酸三苯酯(TPP)可发生水解反应生成磷酸和苯酚,使体系中氢离子浓度增加,可作为TAC水解的催化剂,TAC则经历四面体过渡态水解生成主产物乙酸.同时,本文对两种处理技术进行了分析和比较,结果表明热解处理具有设备简单、反应条件较温和、反应产物附加值高、易于分离等优点,应作为废弃偏光片的首选处理方法.本文为绿色、高效的回收废弃LCD提供理论基础和实践经验.     

含铜废催化剂中铜的回收

采用热解—氨浸工艺处理含铜废催化剂（w（Cu）为23.6%）,优化了工艺条件,并通过蒸氨还原法制备出Cu₂O产品。实验结果表明：热解工段中,控制管式热解炉的空气流量为3.0 m³/min,在升温速率20 ℃/min、热解终温600 ℃、终温保持时间90 min的优化条件下,含铜废催化剂中的有机物热解完全;氨浸工段中,以NH₄Cl-NH₃-H₂O溶液为氨浸液,控制氨浸温度为40 ℃,在烧成料研磨时间90 min（粒径29.43 μm）、氨浸液总氨浓度4 mol/L、氨浸时间80 min的优化条件下,铜浸出率达到98%;经蒸氨还原法制得的Cu₂O产品的质量符合HG/T 2961—2010《工业氧化亚铜》中的一等品标准,产率为24%。     

热解含油污泥制备吸附剂及热解过程的优化

为资源化利用油田含油污泥,对高含油的孤岛采油厂含油污泥进行热解处理研究,以苯酚吸附值为基准对热解工艺过程进行优化,并采用ICP-MS、元素分析仪、气相色谱质谱仪和SEM对热解油品和残渣性质进行分析;正交实验和单因素实验结果相一致,热解最佳工艺条件为:N2保护下,热解温度550℃,热解时间4 h,升温速率10℃/min,此时苯酚吸附值为29.26 mg/g。通过对热解残渣苯酚吸附值为基准进行正交实验极差分析,热解温度的影响最大,其次是热解时间,最后是加热速率。SEM结果显示,热解含油污泥制备的固体残渣具有丰富的微米孔,可将其制备成多孔固体吸附剂。初步研究结果表明,含油污泥热解处理实现了无害化和资源化目的,满足国家节能减排的战略要求和农用污泥排放标准。     

活性焦和活性炭负载纳米铁处理TNT红水中的二硝基甲苯磺酸钠

以活性焦和活性炭为载体,采用液相还原法制备了负载纳米铁,比较了两种负载纳米铁对TNT红水中难降解物质二硝基甲苯磺酸钠(包括2,4-DNT-3-SO3Na和2,4-DNT-5-SO3Na)的去除能力。实验结果表明,作为负载材料活性焦的相对有效比表面积与孔体积要优于活性炭,而且有利于更好地发挥出负载纳米铁的优势。单位面积活性焦负载纳米铁去除2,4-DNT-5-SO3Na的能力明显高于活性炭负载纳米铁,单位面积活性焦负载纳米铁去除2,4-DNT-3-SO3Na的能力在较小投加量条件下高于活性炭负载纳米铁,但均随投加量的增加而下降;而对于活性炭负载纳米铁,其单位面积去除能力基本不受投加量的影响,而且对二硝基甲苯磺酸钠的去除率高于活性焦负载纳米铁。耦合混凝沉淀的总去除效果表明,单位面活性焦负载纳米铁对2,4-DNT-5-SO3Na的去除能力高于活性炭负载纳米铁,而对2,4-DNT-3-SO3Na的去除能力则低于活性炭负载纳米铁。     

室内空气总挥发性有机物检测的热解吸参数优化

总挥发性有机物(TVOC)是评价室内空气质量最重要的指标。为了提高TVOC检测的准确度,选取解吸气流量、热解吸温度、进样时间和热解吸时间四项因素设计正交实验,以热解吸率作为指标,对TVOC的热解吸过程进行了优化。并讨论在优化后参数的控制下,TVOC各组分的检测准确度。实验结果表明,优化的热解吸条件下各参数指标分别为解吸气流量40 mL/min、热解吸温度280℃、进样时间120 s、热解吸时间30 s。检测准确度的结果表明,在优化热解吸参数的控制下,各组分的回收率在90.3%～97.3%之间,满足TVOC的实际检测需求。     

城镇有机垃圾热解生物炭对水中亚甲基蓝的吸附

热解是一项极具前景的城镇垃圾资源化处理技术,对热解产物的合理利用有助于热解技术的推广应用。以1套垃圾分选、热解工程设备产生的生物炭为原料,研究生物炭对水中亚甲基蓝的吸附效果,分析吸附动力学和吸附等温线;通过红外光谱、比表面积、孔径及微观形貌的表征方法阐释其吸附机理,并进行经济性分析。结果表明,生物炭对亚甲基蓝的去除率随生物炭投加量的增加而增加,随亚甲基蓝溶液初始浓度的增加而降低,在pH为9时达到最高。生物炭对亚甲基蓝的吸附过程符合准二级动力学方程和Langmuir吸附等温线方程,为单分子层吸附,最大吸附量为35.7 mg·g~(-1)。生物炭具有较强的非均质性,其对亚甲基蓝的吸附主要发生在微孔中,且亚甲基蓝与生物炭表面的O—H、NH~(3+)、NH_2、C—O等基团发生了作用,说明亚甲基蓝在生物炭表面的吸附受生物炭孔结构和化学性质2个方面的影响。生物炭的制备过程可产生446～708元·t~(-1)的经济效益,作为废水处理的吸附剂具有较好的应用前景。     

城市污泥与煤混合热解特性及动力学分析

为了污泥与煤混合热解的实验研究及工程化应用提供初步的数据及理论支持,利用热重分析仪讨论了污泥与煤混合热解的主要影响因素(加热速率、热解终温及混合比例)以及动力学参数.结果表明:加热速率对污泥热解影响较小;混合物热解终温与煤的热解终温基本一致;煤在污泥(干基)中的添加比例小于50％有利于挥发分的产出;通过热解特性及动力学参数分析,得出混合物比单一物料更易分解,且两者存在一定的协同效应;建立了污泥与煤不同混合比例在有机质主要热解区间内的经验动力学方程,经具体混合比例验证,经验动力学方程推导出的动力学参数及TG曲线与实际实验结果吻合较好.     

活性焦脱硫工艺的研究进展

活性焦作为一种高效吸附剂,在烟气脱硫领域显示了广阔的应用前景。在分析国内外活性焦脱硫技术应用情况的基础上,介绍了活性焦的脱硫机理,综述了不同的活性焦脱硫工艺及再生方法,指出了未来研究方向。     

直流电晕自由基簇射处理 PCB 热解废气的动力学模拟简

对直流电晕自由基簇射处理PCB热解废气进行详细的模拟研究。在推导计算直流电晕簇射一次自由基产率和构建完整化学动力学机理体系的基础上,采用Chemkin软件栓塞流反应模型对不同条件下的热解废气降解过程进行详细的动力学模拟,并获得重要的数据参考。结果表明,输入气体温度为298~323 K和电极气湿度接近 0.06 mg/mL是相对较好的降解条件。在此条件下,处理FR4型PCB热解气（降解率达85%以上）所需消耗的能量仅为1.044 （kW·h）/kg。     

废弃印刷线路板非金属热解动力学

废弃印刷线路板非金属材料现有处理方式存在较大的环境风险,其热分解特性是对其进行安全处理处置及资源化再利用的关键所在。结合热重实验数据,分别运用Kissinger法、Flynn-Wall-Ozawa法及Freeman-Carroll法对动力学参数E、A、n进行了求解和讨论,结果表明,动力学参数E近似等于125.875 kJ/mol;A近似等于3.825×1010min-1;废弃印刷线路板非金属材料热解的动力学机理函数假设不宜表示为:f(α)=(1-α)n。运用atava-esták法对最概然机理函数进行了探讨,结果表明,废弃印刷线路板非金属材料的热分解动力学机理函数为:f(α)=[-ln(1-α)]4。研究结论为废弃印刷线路板非金属材料资源化再利用工业化设计与应用提供重要的实验数据和理论依据。