The proton exchange membrane fuel cell systems using methanolysis of sodium borohydride as a hydrogen source with cobalt catalysts

Constant hydrogen generation via a hydrogen generator is evaluated from the methanolysis of sodium borohydride (NaBH₄) using Co/Al₂O₃ and MnO_x/Al₂O₃ catalysts. Chemical borohydrides coupled with catalysts can be used for compact storage and to create efficient generation systems. Thus, we first report the catalytic activity of MnO_x/Al₂O₃, which is synthesized using the simple wet-impregnation method, for the methanolysis reaction. The results indicate that both catalysts can effectively accelerate the methanolysis reaction and provide constant hydrogen generation rates. Thus, we integrate this hydrogen generation system into a proton exchange membrane fuel cell stack (PEMFC) to determine whether it can be used as a portable power supply. As a result, this fuel cell system operates at 40 W for 1 hr using the hydrogen source supplied from the catalytic methanolysis reaction.     

Treatment of simulated wastewater containing Reactive Red 195 by zero-valent iron/activated carbon combined with microwave discharge electrodeless lamp/sodium hypochlorite

A comparative study of treatment of simulated wastewater containing Reactive Red 195 using zero-valent iron/activated carbon (ZVI/AC), microwave discharge electrodeless lamp/sodium hypochlorite (MDEL/NaClO) and the combination of ZVI/ACMDEL/ NaClO was conducted. The preliminary results showed the two steps method of ZVI/AC-MDEL/NaClO had much higher degradation e ciency than both single steps. The final color removal percentage was nearly up to 100% and the chemical oxygen demand reduction percentage was up to approximately 82%. The e ects of operational parameters, including initial pH value of simulated wastewater, ZVI/AC ratio and particle size of ZVI were also investigated. In addition, from the discussion of synergistic e ect between ZVI/AC and MEDL/NaClO, we found that in the ZVI/AC-MEDL/NaClO process, ZVI/AC could break the azo bond firstly and then MEDL/NaClO degraded the aromatic amine products e ectively. Reversing the order would reduce the degradation e ciency.     

次氯酸钠吸收磷化氢尾气的实验研究

为处理次磷酸钠生产过程中产生的磷化氢尾气,利用次氯酸钠氧化性对其进行吸收,将其转化为次磷酸钠,提高磷资源的回收利用率,降低对环境空气的影响。通过实验研究,分析影响其吸收效果的因子,重点研究了有效氯浓度和pH值对吸收效果的影响。实验结果表明：当载气流速为20ml／min,吸收温度为室温（20℃左右）时,以pH=9,浓度分别为0．75％、7％的次氯酸钠溶液作为一、二级吸收管的吸收液,吸收效果较好,次磷酸钠得率较高。     

HAZOP分析在硝酸钠处理工艺中的应用

运用HAZOP分析对硝酸钠处理工艺进行危险性分析,列举了硝酸钠处理工艺中有意义的偏差、偏差发生的原因、可能导致的后果,并提出了相应的建议措施。     

La-腐殖酸/Al_2O_3凝胶复合物的制备及其氟吸附性能

以腐殖酸钠为原料,采用凝胶聚合法制备La-腐殖酸/Al2O3凝胶复合物(标记为LHAGC).用N2吸附-脱附试验,XRD,SEM,IR表征吸附剂的结构和形貌,并通过静态吸附试验探讨了LHAGC对水中F-的吸附性能以及吸附饱和LHAGC的再生方法.试验结果表明,LHAGC对F-等温吸附数据与Langmuir吸附等温方程拟合较好,最大吸附容量为219.30 mg·g-1,吸附过程符合准2级动力学方程,液膜扩散和颗粒内扩散过程控制着吸附速率;在p H值为5~11时,F-吸附率较高;当水中Cl-、NO-3、SO2-4、HCO-3或PO3-4以F-质量浓度的15倍存在时,F-吸附率仍能达到94%以上,LHAGC表现出较强的抗干扰能力.将F-吸附饱和的LHAGC用浓度为10-1mol·L-1的Na OH溶液进行脱氟,再用Al Cl3溶液将脱氟后LHAGC表面中和至p H值为5时所获得的再生吸附剂,再生率可达96.08%,由此表明LHAGC的潜在应用前景.     

氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌对硫代硫酸钠的代谢机理研究

首先利用含硫的温泉水,经一系列培养、分离和纯化得到了氧化亚铁硫杆菌(T.f)和氧化硫硫杆菌(T.t).然后,将2种菌投加至一定浓度的硫代硫酸钠,观察2种菌在不同溶解氧浓度下的生长情况和溶液中各种硫化合物的浓度变化.结果表明,T.f利用硫代硫酸钠的速度比T.t快,生长周期也比T.t长,但单个T.f细胞的代谢能力较T.t差;T.f和T.t利用硫代硫酸钠的代谢产物主要为硫酸根离子、连四硫酸根离子、二氧化硫和单质硫.2种菌对硫代硫酸根离子的代谢主要通过4条途径进行.提高溶解氧浓度能显著加快2种菌对硫代硫酸钠的利用速度.     

利用高浓度PH3废气制取四羟甲基硫酸鏻的试验研究

为避免次磷酸钠生产过程中产生的高浓度PH3尾气对环境的污染,用甲醛、浓硫酸吸收尾气中的PH3,并制取高附加值四羟甲基硫酸鏻(THPS).以PH3转化率为评价指标,考察了催化剂(AlCl3、ZnCl2、SnCl4、MgCl2、CuCl2)、浓硫酸与甲醛物质的量比(1:7.90～1:8.25)、载气流速(10～50 mL/min)及反应温度(40～55℃)对PH3转化率的影响.结果表明,以CuCl2作为催化剂能明显提高PH3的转化率,当浓硫酸与甲醛物质的量比为1:8.15、载气流速为10 mL/min、反应温度为50℃时,4h时PH3平均转化率为98％,且相对稳定.因此可认为,将高浓度PH3转化为四羟甲基硫酸鏻是回收高浓度PH3的一种有效方法.     

超声吹脱-次氯酸钠氧化工艺处理酮连氮法制肼废水

采用超声吹脱-次氯酸钠氧化工艺处理酮连氮法制肼废水,优化了工艺条件,并进行了尾水处理与盐分回收。实验结果表明:在超声声能密度0.08 W/mL、吹脱气量2 000 L/h、次氯酸钠溶液(有效氯10%)投加量15mL/L、反应时间20 min的最优条件下,COD、氨氮和肼类物质去除率分别达到96.97%、99.02%和96.60%,处理成本约为30元/t(以废水计);尾水经蒸馏处理后可满足GB 8978—1996《污水综合排放标准》的一级B标准,回收NaCl纯度为98.92%,达到GB/T 5462—2015《工业盐》的精制工业盐一级标准。     

NaCl在Zn(Ⅱ)-NaOH-H_2O体系中溶解度的测定及去除

等温溶解平衡法测定了283.2～323.2 K温度范围内NaCl在Zn(Ⅱ)-NaOH-H2O体系(cZn(Ⅱ)=0.6 mol/L、cNaOH=5.00mol/L)及NaOH-H2O体系(cNaOH=5.00 mol/L)中的溶解度。与NaOH-H2O、纯水体系相比,相同温度下NaCl在Zn(Ⅱ)-NaOH-H2O体系中溶解度最小。运用正交实验法对Zn(Ⅱ)-NaOH-H2O体系中NaCl的溶解度进行因素分析。结果表明,较高的cNaOH和cZn(Ⅱ)是造成NaCl溶解度急剧降低的主要原因,提高温度虽然对NaCl的溶解有促进作用但影响较小。最后,通过加热浓缩方式提高溶液NaOH和Zn的浓度,促使NaCl因溶解度骤降而结晶析出,首次实现了碱锌溶液中高浓度Cl-的大量去除。实验结果具有重要的工程应用价值。     

含苯酚危险废物的改进型Fenton氧化处理研究

建立以EDTA钠铁作为催化剂的改进型Fenton氧化体系,研究改进型Fenton氧化处理含高浓度苯酚危险废物的影响因素、处理效果和控制参数。研究结果表明,针对含苯酚污染土壤的自配样,当EDTA钠铁投加量为2μmol/g,15%H2O2投加量为0.1 mL/g,体系含水率为33%左右,反应时间60 min时,苯酚(含量为2 mg/g)的氧化降解率可达90%以上,反应后的体系pH约为5.7,便于直接进行固化稳定化等后续处理。该处理过程较传统型Fenton体系温和、安全,且适用于中性pH的体系,可应用于高苯酚含量且以固相无机质为主体的危险废物的快速应急处理。