高岭土负载改性壳聚糖重金属吸附剂性能研究

壳聚糖是一种来源广泛、无毒、易降解的天然高分子材料,其分子中的羟基和氨基等官能团能与重金属离子进行螯合吸附。该研究充分利用高岭土高机械强度及多孔结构的特点,在其孔道结构中负载对重金属离子具有选择性吸附作用的改性壳聚糖,对解决传统改性壳聚糖在重金属污水处理中成本过高问题具有重要意义。通过超声和高温搅拌作用,在高岭土中负载改性壳聚糖合成新型的重金属吸附剂,幵针对其对污水中的Cu~(2+)、Mn~(2+)、Ni~(2+)、Pb~(2+)、Zn~(2+)等重金属离子的吸附效果、吸附性能及最佳吸附条件等进行了相应研究和应用前景展望。     

改性高岭土捕集CdCl2、PbCl2蒸气

针对两种重金属氯化物PbCl₂、CdCl₂，探究高岭土表面羟基对吸附重金属的作用。对高岭土进行煅烧及水热改性，并在两段式管式炉上进行高岭土捕集重金属氯化物蒸气实验，并使用原子吸收分光光度计（AAS）测量吸附剂中的重金属氯化物含量。吸附数据表明对于PbCl₂及600～700℃的CdCl₂吸附，高岭土经过煅烧吸附效率大幅降低，水热重新赋予羟基后吸附效率有所提升，但仍低于原高岭土。结合热重（DTG）及红外谱图（FTIR）分析可知，高岭土经800℃煅烧脱除全部羟基，经水热重新获得部分羟基，且所获数量随水热程度的加深而增多，结合XRD谱图可知羟基促进了高岭土与重金属氯化物的吸附反应；800℃以上高温下原高岭土吸附效率逐渐低于煅烧高岭土和水热高岭土，结合核磁共振谱图（NMR）分析可知其原因在于，高岭土经煅烧改性及水热改性，Al原子配位数降低，活性增强，更易与重金属氯化物蒸气结合。     

三废混燃炉余热锅炉的设计

0前言由于我国合成氨装置造气系统大部分仍采用固定层间歇气化工艺,在生产过程中会产生大量的吹风气、炉渣及除尘器细灰。2011年,针对某合成氨生产企业造气系统产生的"三废"设计制造了三废混燃炉余热锅炉(以下简称余热锅炉)系统,以回收"三废"燃烧后产生的高温烟气中的余热,生产高温、高压饱和蒸汽,用于发电或作为     

粉煤灰作为廉价吸附剂控制污染物排放的研究进展

能源转化过程中煤炭燃烧产生大量粉煤灰,如何通过减少其对生态环境造成的负担和提高其经济效益实现粉煤灰资源化利用,已成为了国内外研究的热点。本文综述了煤粉在高温燃烧过程中经过物理和化学变化形成粉煤灰的原理,分析了粉煤灰组成、结构和形貌,阐述了其主要利用途径。重点介绍了粉煤灰作为廉价吸附剂,在脱除烟气中SOx、NOx、Hg、有机气体、CO2以及脱除废水中重金属离子、P和F及有机化合物（如酚类、农药、染料、石油烃类有机污染物）等应用。许多研究证实粉煤灰中未燃烧的炭在吸附污染物过程中起到重要作用,通过物理和化学处理改性后可明显提高粉煤灰的吸附性能。粉煤灰在烟气和废水污染物控制方面应用前景良好,利用粉煤灰制备分子筛进行污染物处理将是今后粉煤灰发展的重要方向。     

危险废物灰渣玻璃化处理及资源化利用

危险废物焚烧、热解等过程产生的飞灰和底渣仍属于危险废物,其处理会占用大量土地。分析危险废物灰渣组分及熔融特性,设计相应的富氧燃烧熔融工艺、余热回收工艺及烟气净化工艺。根据固体废物玻璃化处理产物的判定、环境安全质量要求、应用技术要求,确定熔融工艺玻璃化产物的资源化利用方向。可以得知：燃料式富氧燃烧熔融玻璃化处理工艺能够固化重金属并完全分解二噁英,解决危险废物填埋二次污染的问题;系统烟气余热可回收利用以降低系统能耗,熔融玻璃化处理产物可替代建筑材料资源化再利用。     

燃油锅炉燃料燃烧对排放物的影响

目前利用高干度蒸汽开采稠油资源是较为高效的一种开发方式。海上开采稠油采用燃油锅炉产生高干度蒸汽,由于锅炉采用平台生产的原油作为燃料,燃烧后产生的烟气组分大部分为N2、CO2,同时烟气也含有SOX、NOX、油污、粉尘等组分,其中烟气中的N2可以增加地层能量,CO2可以和原油混溶,降低原油黏度,这些气体组分对于稠油开采具有积极作用,因此如何高效利用烟道气回注工艺提高原油开采效果是当前海上稠油开采的一个重点研究课题。但是烟气中的SOX、NOX等酸性气体组分一方面会对大气造成污染,在烟气回注过程中SOX、NOX等酸性气体对烟气回注设备及井下管柱及工具造成腐蚀,另一方面粉尘、油污颗粒会对烟气增压装置造成磨损。因此研发一种适用于海上平台燃油锅炉烟气回注工艺及配套装备,须预先了解烟气成分,为之提供实验数据及参考依据。以研究原油燃烧排放特性为主要目的,通过实验得到了原油物性、排放特性等实验数据。结果表明:三种原油样品属于低硫油;样品1油品杂质最多,样品3油品黏温性质最好,所含正构烷烃含量较多;同一油品在相同燃烧条件下,在燃烧未稳定状态下,烟气中CO2含量较之正常燃烧状态低60%左右;样品3所含杂质较少,燃烧排放物SO2最多;三种原油燃烧排放二氧化硫和氮氧化物不达标,需加装脱硫脱硝及除尘装置。     

烧结烟气中NOx治理技术及发展趋势

烧结烟气是钢铁工业污染物的最大排放源,现阶段冶金脱硫除尘工艺逐渐成熟,但NO_x的脱除仍处于起步阶段,部分企业存在NO_x排放超标现象,随着环保指标进一步提高,优化NO_x治理工艺,降低冶金烟气中NO_x排放成为钢铁行业污染治理的重中之重,应当给予更多重视。介绍了烧结过程中N的作用机理,其中挥发性氮参与氧化还原反应,高温低氧条件促进还原反应生成N_2,抑制NO_x生成,同时高温促进焦炭氮吸附及异相还原反应;总结烧结烟气特点,其成分较为复杂、污染物含量高、含水量和含氧量大、烟气温度较低导致对SCR催化剂温度窗口要求较低,这些特点进一步制约烧结烟气治理的发展;对比分析了当前几种典型脱硝工艺及烧结烟气脱硝技术存在的问题,SCR脱硝法为当前主流脱硝工艺,催化剂的催化活性组分和性能是该技术的核心和关键,也是近年来的研究热点,指出稀土改性含铁尘泥γ-Fe_2O_3新型铁基低温催化剂是确实可行的脱硝催化剂研究方向,具有抗碱金属中毒、低温催化活性好、经济可靠等特点,并可进一步扩大冶金资源利用范围;展望了脱硝发展方向和新工艺,等离子脱硝和微生物脱硝研究起步相对较晚,但由于其受烟气温度影响较小可达到较好脱硝效果,具备优异发展前景,但存在若干问题未实现工程应用;改善工艺如引进烟气再循环、空气分级燃烧、低氧燃烧等燃烧中控制技术,通过优化烧结混合料结构如强化制粒效果、厚料层高碱度烧结等可协调烧结后烟气脱硝工艺,降低烟气NO_x排放浓度;分级治理烧结烟气存在投资运行费用高、占地面积大等缺点,开发可靠经济高效的脱硫脱硝一体化工艺具有重要意义,脱硫工艺耦合SCR脱硝是烧结烟气污染物治理发展的重要方向;通过参考脱硫脱硝新技术和新思路,提出烟气再循环+CO催化氧化+SCR脱硝+CFB/SDA脱硫的工艺流程,可为钢铁厂脱硝技术研究及发展提供参考。     

生物炭吸附重金属离子的研究进展

生物炭在过去的十几年里受到了广泛关注,由于其低成本、环境友好、可再生等优点,在环境管理方面具有良好的应用前景。本文介绍了生物炭的概念、应用和性质,重点综述了生物炭吸附重金属离子的研究进展,并探讨了目前面临的挑战和应用前景。生物炭是在缺氧或无氧条件下热化学转化生物质得到多孔富碳材料,主要用于土壤改良,可以提高作物产量、实现碳封存以及减少温室气体排放,并且在催化、能源和水处理等方面具有潜在的应用。生物炭制备方法包括热解、气化、水热炭化等,生物炭的性质受生物质原料、制备工艺和技术参数影响。重点介绍了生物炭吸附重金属离子的相关研究,包括生物炭吸附重金属离子的影响因素、吸附机理和改性生物炭的制备。通过吸附动力学、吸附等温线、吸附热力学和表征技术可以揭示表面络合、静电引力、表面沉淀和离子交换等吸附机理。生物炭吸附重金属离子的最新研究主要致力于通过改性提高生物炭的吸附性能,改性方法主要包括物理化学活化以及复合金属氧化物或化合物、功能有机物、纳米粒子等。生物炭吸附重金属离子面临一些问题和挑战,距离实际废水处理应用还有一定差距。     

改性天然矿物吸附废水中重金属离子的研究进展

综述了自2000年至今国内外研究改性天然矿物吸附废水中重金属离子的研究情况.高岭土、海泡石、蒙脱石、硅藻土、沸石、铁矿和锰矿等天然矿物来源广泛,价格低廉,具有取代传统的高成本处理重金属废水方法的潜力,改性之后对重金属离子有更好的效果.详细介绍了用酸、碱、氧化剂、有机物等改性天然矿物的研究进展,指出其中问题并展望了应用前景.     

改性高岭土性能的研究

采用N2吸附、IR酸性表征和SEM等手段研究碱改性或酸改性高岭土的孔体积、比表面积、酸性及形貌特征。采用改性后高岭土部分替代高岭土制备FCC催化剂,并利用ACE对制备的3种催化剂进行性能评价对比。结果表明,高岭土经过酸碱改性后,碱改性高岭土的孔体积为0.30 mL·g-1,比表面积为111 m2·g-1;酸改性高岭土的孔体积为0.27 mL·g-1,比表面积为146 m2·g-1,孔体积和比表面积均有大幅提高,表现出一定的L酸酸性。改性后高岭土部分替代高岭土制备的FCC催化剂抗重金属污染能力较强,重油转化能力提高,碱改性高岭土制备的催化剂活性更高,但焦炭产率较高。     

Addition of kaolin as potassium sorbent in the combustion of wood fuel - Effects on fly ash properties

The combustion of forest residues and other biomass is often hampered by ash sintering, fouling and corrosion caused by potassium salts. Kaolin has been shown to be an efficient absorbent for different species of potassium. This investigation was carried out with the aim to clarify if the leaching of Al or metals bound in aluminium silicate forms is an obstacle to the utilisation of kaolin as fuel additive and if the resulting ash would react differently with water than a normal wood ash. It was shown that kaolin addition decreases the leaching of K at high pH values, but leaching of Al and all trace elements was generally low at all pH (4, 7 and 13) used. Addition of kaolin during the combustion reduced the initial setting time of ash-water mixtures and the presence of kaolin also stabilised the ash structure. From theses results it can be concluded that kaolin addition seems to be a good way to decrease ash related problems during combustion, without deteriorating the properties of the resulting ash or preventing the use of the ash as mineral nutrient in forestry.     

吸附法处理重金属废水的研究进展

重金属废水是对环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一,吸附法作为一种重要的处理重金属废水的方法已经得到广泛应用。本文介绍了近年来利用吸附法处理重金属废水的研究进展。根据吸附机理将吸附剂吸附重金属的方法分为化学吸附和物理吸附两大类,并对其研究现状进行了介绍。指出温度、吸附剂的用量、吸附时间、重金属离子的初始浓度以及溶液的pH值等吸附条件对吸附剂吸附重金属的影响,介绍了活性炭、沸石、壳聚糖、膨润土、生物吸附剂、废弃农作物、纳米材料、离子交换树脂、高分子吸附材料等9种吸附剂处理重金属废水的研究进展,同时对吸附法处理重金属废水的发展方向进行了展望。     

高温下煤灰热膨胀行为研究

为了更好地了解硅铝比在煤炭燃烧和气化过程中对炉体结渣和堵渣产生的影响,选取硅铝比不同的A、B、C三种煤样,在弱还原性气氛下,利用自主研制高温熔融装置,考察三种煤灰样在高温熔融炉中的形变情况,探究煤灰热膨胀行为。针对A煤样,将其灰化后分别添加SiO2和Al2O3,添加量为煤基的1%~5%,研究其高温下XRD物相变化、熔渣流动现象和熔渣表观形貌。结果表明:不同硅铝比的煤灰热膨胀行为存在差异,B、C煤灰产生明显热膨胀现象,A煤灰未出现此现象;添加SiO2的A煤灰产生明显热膨胀现象,而添加Al2O3却未出现膨胀过程。添加SiO2后的煤灰在高温下灰粘度会增加,气体较难透过粘稠液体相,造成煤灰在高温下会出现明显膨胀现象,进而会导致煤炭在燃烧和气化过程中出现炉体内壁的结渣和出渣口堵渣等问题。通过考察弱还原性气氛下,研究不同硅铝比对煤灰高温熔融过程形变的影响,为解决实际生产中气化炉结渣和堵渣问题提供理论依据。     

改性生物炭对土壤重金属污染修复研究进展

土壤中金属污染导致食用林产品、农产品中重金属高富集，严重威胁人类健康。生物炭作为简单易得，来源广泛的吸附材料，可用于土壤重金属污染物修复。本文主要综述了生物炭的制备、改性剂的选择与功能、改性方法及改性生物炭的特性。介绍了改性生物炭的表征手段如傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱和比表面积和孔径分析仪在生物炭改性过程中的作用及分析方法。客观分析了改性生物炭的制备方式及对土壤重金属污染修复的机制及效果，并讨论生物炭及改性生物炭对重金属常见的吸附机理以及表面吸附、静电作用、离子交换和共沉淀的特征和条件。大量的研究结果表明，生物炭对降低土壤中重金属的有效态含量具有显著效果，且经过酸碱、氧化还原、吸附剂复合等方式改性后吸附性能更加高效和稳定。生物炭改性是为了提高生物炭的安全性、高效性、重复使用性和环境友好性，同时加强生物炭的重金属修复性能。因此，功能型生物炭的研制及拓展改性生物炭的应用是生物炭改性的进一步深入研究方向。     

赤泥吸附重金属离子性能及其机理研究进展

赤泥（RM）是铝土矿提取氧化铝时排放的工业废渣,对其进行改性后可作为一种低成本吸附剂有效吸附废水中的重金属离子。本文从赤泥的性质和组成进行讨论,分析赤泥吸附重金属离子的优势,总结酸改性、焙烧改性和复合改性对赤泥结构及重金属吸附性能的影响。在此基础上,阐述了赤泥吸附重金属离子的机理,列举了吸附热力学及吸附动力学模型。指出赤泥作为一种大宗工业废弃物,用作吸附剂吸附废水中的重金属离子,具有成本低、来源广泛等优点,同时可达到以废治废的目的,具有良好的应用前景。     

煤气化合成气除尘用陶瓷膜研究进展

当前,世界各国均在研究增压流化床联合循环发电技术和整体煤气化联合循环发电技术中的高温除尘技术。介绍了陶瓷膜除尘分离的原理,以及其在国内外的应用和研究现状。认为陶瓷膜优点突出,在煤气化合成气除尘及高温气体除尘领域具有广阔的应用前景。     

循环流化床多联产洁净煤技术的研究及应用

论述了以循环流化床燃烧技术为核心的多联产洁净煤技术,利用循环流化床锅炉高温循环热灰作为热载体对煤进行干馏或气化,并将燃烧-干馏以及燃烧-气化两种组合的几种多联产工艺的优缺点进行了对比,为洁净煤技术的开发和应用提供了参考。指出以循环流化床锅炉燃烧技术为核心的多联产技术是燃煤电厂实现高效、环保、综合利用煤炭资源的有效途径之一。     

垃圾焚烧飞灰在污染物控制领域中的应用探讨

随着垃圾焚烧处置技术的推广和应用，垃圾焚烧飞灰产量逐年增加，传统填埋处置方式存在成本高、填埋场资源不足等问题，因此飞灰的综合利用问题广受关注。由于飞灰富含SiO₂、Al₂O₃等活性物质，在污染物的吸附脱除领域具有良好的应用前景。本文主要结合垃圾焚烧飞灰的理化特性，介绍了垃圾焚烧飞灰在不同废水废气中的污染物吸附脱除效果。综合近年来污染物脱除研究情况，着重介绍了原始飞灰和改性飞灰在重金属、磷盐、染料等污染物脱除中的应用效果、机理，指出了目前存在的主要问题，并对不同的应用工艺进行了成本分析和优缺点对比。最后提出了需要继续深入微波水热在提高飞灰吸附性的应用研究和进一步完善飞灰在污染物控制领域应用的全过程研究的建议与展望。     

高温烟气中吸附剂捕集K的模型及其反应动力学研究

针对生物质燃烧时采用吸附剂控制烟气中含K气体成分行为的性能描述，采用一维柱塞流反应器模型探究高岭土和煤灰捕集KOH（K₂CO₃）、KCl和K₂SO₄的性能及影响因素。通过模型计算与文献实验值比较检验模型合理性和确定动力学参数，并比较高岭土和煤灰捕集不同含K成分的性能差异。结果表明，采用表观动力学模型和单一的动力学参数可预测广泛反应条件下高岭土和煤灰捕集K的量，所确定的动力学参数是合理的；在给定的K浓度和烟气温度范围内，单位质量高岭土和煤灰捕集K的规律相似，均随烟气温度的升高而增大，随K浓度的增大而增大，且高岭土捕集能力受K浓度影响更明显；高岭土和煤灰捕集K的能力均为KOH强于KCl，强于K₂SO₄，且高岭土捕集能力明显强于煤灰。