酒石酸改性活性炭对烟气脱硝钴氨吸收液中Co~(3+)的催化还原

废气中的NO和SO2可通过钴氨吸收液去除,但钴氨吸收液中的Co~(2+)易被氧化成Co~(3+)而失去脱硝能力。为了实现Co~(2+)的再生,采用酒石酸溶液对活性炭进行改性,提高其对Co~(3+)的催化还原能力,考察了活性炭催化剂改性及活化条件对钴氨吸收液Co~(3+)还原率及NO去除率的影响。实验结果表明:在酒石酸溶液浓度为1.5 mol/L、改性时间为18 h、活化温度为400℃、活化时间为4 h的条件下,改性活性炭的催化性能最佳;Co~(3+)还原率为67.5%,比原炭提高了11.9百分点;对应的钴氨吸收液的NO去除率为86.0%,比原炭提高了26.0百分点。pHpzc测定、Boehm滴定和BET表征结果表明,与原炭相比,改性活性炭酸性增强,羧基和内酯基含量增加,微孔数目增加,比表面积增大。这些表面特性的改变使改性活性炭的催化性能得到改善。     

钯/铝双金属体系对3-氯酚的脱氯降解

研究了钯/铝双金属体系对水相中3-氯酚的催化脱氯降解效果,通过置换沉积制备了钯/铝双金属颗粒,考察了该双金属颗粒的稳定性以及溶液pH和钯负载量对脱氯效果的影响。结果表明,pH在4.0以下的酸性条件,钯负载量在1.43%时,可实现水相中3-氯酚的有效脱氯,反应30 min后0.389 mmol/L的3-氯酚转化率可达99%以上,产物主要为苯酚,而钯/铝颗粒在重复测试中能保持较好的稳定性,这与铝基材表面自发形成的氧化膜有关。钯/铝材料表征的结果表明,钯颗粒高度分散在铝基材表面,并极大地提高了铝基材的表面积,从而有助于后续的脱氯反应。     

线路板污泥酸浸液中铜的置换回收

采用废铁片作为置换剂,从线路板污泥酸浸液中置换回收铜。结果表明,废铁片置换铜的最佳工艺条件为：铁片用量为30 mg/mL浸出液,反应时间为6 h,温度为35℃,无需进行pH值调节,直接用原浸出液进行置换反应,此时铜的回收率可达到91.82%,铜的纯度可达到98.96%。对置换出的海绵铜粉进行扫描电镜分析,发现该铜粉的形貌主要是类球形。铁片置换沉淀海绵铜过程符合一级反应动力学方程,活化能为18.30 kJ/mol,该反应属于扩散过程控制。     

不锈钢酸洗过程中NOx的产生机制及控制

为降低奥氏体不锈钢混酸(HNO_3+HF)酸洗过程中产生的NO_x量,利用自制的酸洗-吸收装置研究了HNO_3和HF质量浓度及抑制剂和促进剂加入量对NO_x生成量的影响,探讨了NO_x的产生机制。结果表明,奥氏体不锈钢酸洗的优化工艺条件为:酸洗温度20～50℃,HNO_3质量浓度90～110 g/L,HF质量浓度40 g/L,抑制剂加入量30 g/L,促进剂加入量1～2 g/L。抑制剂的加入降低了NO_x的生成量,促进剂的加入减少了氧化皮酸洗时间,提高了酸洗效率。酸洗产生的NO_x来源于两部分:一是氧化皮与酸洗液反应,约占NO_x生成量的70%,二是裸露基体与酸洗液反应,约占NO_x生成量的30%。     

固体超强酸SO4^2-／TiO2-SnO2／Ce^4＋光催化降解含酚废水

采用共沉淀-浸渍法制备了固体超强酸SO4^2-／TiO2-SnO2／Ce^4＋,并用XRD、SEM等方法对其结构进行了表征。以苯酚的光催化降解为反应模型,确定了最佳的工艺条件和催化剂再生方法。结果表明：在pH值为6,苯酚初始浓度为50mg／L,催化剂投加量4g／L,光照距离12cm,光照时间为150min,降解率达67．73％,添加助催化剂H2O2后,反应60min,苯酚降解率达到86．33％,催化剂的最佳再生方法是先用1mol／L的硫酸浸渍24h后,在450℃下焙烧6h。     

硫化物标准溶液的配制及其稳定性研究

采用在碱性条件下加入乙酸锌－乙酸钠溶液形成硫化锌沉淀的形式配制硫化物标准溶液,可使其稳定保存。溶液酸度、水中溶解氧、痕量重金属离子存在、乙酸锌－乙酸钠纯度及光照射等因素,对硫化物标准溶液的稳定性有较大影响。实验结果表明：采用去离子除氧水、控制ｐＨ＝１０－１２、对乙酸锌－乙酸钠进行提纯等方法配制的硫化物标准使用液,室温下至少可稳定保存２个月,浓度基本不变。     

催化裂化钠碱脱硫液中钙镁离子的去除

研究了化学沉淀法和氨基膦酸型螯合树脂吸附法对催化裂化钠碱脱硫液中Ca~(2+)和Mg~(2+)的去除效果。实验结果表明:NaOH沉淀法可有效去除钠碱脱硫液中的Mg~(2+),当溶液pH为12、反应时间为15 min时,Mg~(2+)去除率达91.6%;NaOH-Na_2CO_3联合沉淀法无法去除钠碱脱硫液中的Ca~(2+);经过NaOH溶液有效除Mg~(2+)后的脱硫液再采用氨基膦酸型螯合树脂吸附柱去除其中的Ca~(2+)和Mg~(2+),可使出水硬度小于2 mg/L。提高进水pH、降低进水流量、降低进水硬度均可提高单位体积树脂的处理水量。     

改性壳聚糖处理微生物浸矿废水

为解决采矿行业微生物浸矿酸性废水中和处理沉渣多、固液分离困难的问题,采用柠檬酸钠和环氧氯丙烷改性处理的壳聚糖在pH=2.2条件下吸附模拟废水中的Cu²⁺和Fe³⁺,用正交实验优化了壳聚糖改性工艺条件。实验结果表明,最适宜的工艺条件为：处理100 mL壳聚糖质量分数为2%的壳聚糖-冰醋酸溶液,柠檬酸钠缓冲溶液加入量200 mL,环氧氯丙烷加入量300 mL,反应时间6 h。改性壳聚糖对Fe³⁺的最大吸附容量为6.703 7 mg/g,对Cu²⁺的最大吸附容量为4.378 7 mg/g,Fe³⁺和Cu²⁺在改性壳聚糖上的吸附是单分子层形式。     

Dynamic simulation and performance prediction of free displacer Stirling engines

ABSTRACT

In this study, a Stirling engine with a free-displacer and a kinematically controlled power piston was proposed and analyzed from thermodynamic and dynamic points of view. The analysis intended to reveal the dynamic behaviors of moving components of the engine as well as predicting global thermal performance of it. A dynamic-thermodynamic mathematical model of the engine involving the isothermal gas pressure equation and motion equations of the displacer, power piston and crankshaft was developed. For the solution of the dynamic-thermodynamic model equations, and simulation of the engine’s running, a computer program was prepared in FORTRAN language. By considering a hot-end temperature of 1,000 K and a cold-end temperature of 350 K, dimensions of mechanic, volumetric and thermal components of the engine were quantified interactively. Variations of engine speed, engine power, displacer stroke, and engine torque were examined with respect to the spring constant, displacer mass, displacer damping constant and external load and, results were graphically presented. In comparison with engines having free-piston and kinematically driven displacer, the thermodynamic performance of the free-displacer engine was found to be lower. The engine was found to be able to work at constant speed and power. The values of the displacer mass and spring constant were optimized as 1,500 g and 1,30,000 N/s, respectively and the global speed of the engine was determined to be 47.75 Hz for these values. The effective and the indicated work of the engine were determined to be 113 and 126 J, respectively.     

基于环境监测的矿井通风三维仿真辅助决策系统设计

为优化金属矿山矿井通风系统及辅助决策设计,弥补常用矿井通风仿真解算软件在环境监测、实时解算和辅助决策方面的不足,基于矿井通风理论、环境监测、计算机与通信技术开发矿井通风三维仿真辅助决策系统。提出通过利用实时监测到的井下通风环境参数（风量、风速等）和已存储在系统数据库里的巷道参数,实现对矿井通风网络实时解算,并将其应用到山金阿尔哈达矿井通风系统中。结果表明:矿井通风三维仿真辅助决策系统同步实现了山金阿尔哈达矿井通风系统的环境监测、风网实时解算和三维仿真模拟,提高了其矿井通风管理水平,为矿井通风系统改造优化设计和矿井向深部中段延伸时的通风系统设计提供辅助决策依据。