草酸-水溶胀法制备大孔隙CaO吸附剂及其性能研究

采用不同草酸摩尔分数的草酸-水溶液,利用酸溶胀法制备了用于捕获CO2的高活性大孔隙CaO吸附剂。为了对制备的大孔隙CaO吸附剂性能进行研究,以大孔隙CaO吸附剂和合成气(空气85%(体积分数)和CO215%(体积分数))为固相和气相,在内径15mm,高160mm的小型气固流化床反应器内,对大孔隙CaO吸附剂吸附特性进行了研究。研究结果表明,酸溶胀法制备的大孔隙CaO吸附剂转化率明显高于原石灰的转化率,大孔隙CaO吸附剂的转化率随草酸摩尔分数的增大而增大,当草酸摩尔分数高于25%,大孔隙CaO吸附剂的转化率不再明显增加。大孔隙CaO吸附剂的比表面积随着草酸摩尔分数增大先增大后减小,孔容积随着草酸摩尔分数的增大而增大。碳化后的大孔隙CaO吸附剂孔径主要集中在"L-孔道"和"H-孔道",大孔数目减少。     

锂基硅酸盐吸附剂的合成及性能研究

采用高温固相合成法和沉淀法分别制备了高温CO2吸附剂正硅酸锂(Li4SiO4),利用X射线粉末衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对吸附剂进行表征,化学吸附仪测试CO2吸附/脱附性能,研究了合成方法、焙烧温度、锂硅物质的量比和不同硅源对吸附剂的影响。实验结果表明,在750℃下沉淀法制备的吸附剂比固相法合成的颗粒分布均匀,经过6次CO2(VCO2/VHe=1∶5)吸附-解吸循环后,以SiO2-II为硅源的沉淀法吸附剂吸附量由13.38%降为9.92%,解吸量由11.74%降为8.52%;以SiO2-I为硅源的沉淀法吸附剂的吸附量、解吸量大约下降2.61%、2.39%,固相法吸附剂的吸附量、解吸量分别下降1.85%、1.42%。     

甘油在γ-Al_2O_3负载杂多酸催化剂上气相脱水的研究

通过活性组分选择和载体改性设计催化剂,提高对甘油催化脱水反应的性能,同时研究反应条件对甘油转化率和丙烯醛选择率的影响规律。以γ-Al_2O_3为载体,H_3PO_4、H_4SiW_(12)O_(40)、H_3PW_(12)O_(40)和H3PMo12O40为活性组分,采用初润浸渍法制备催化剂,研究了常压下甘油气相脱水生成丙烯醛的催化反应性能。结果表明,γ-Al_2O_3负载H_4SiW_(12)O_(40)对甘油脱水生成丙烯醛有良好的催化性能。质量分数为20%的甘油水溶液以0.1 m L/min的速率进料,310℃时甘油转化率和丙烯醛的选择率分别为89.19%和83.61%。载体γ-Al_2O_3采用B2O3或Zr O2改性,可提高γ-Al_2O_3负载H_4SiW_(12)O_(40)催化剂的催化性能。B2O3改性催化剂,310℃时甘油的转化率近100%,丙烯醛的选择率达85.32%。同时,对活性组分H_4SiW_(12)O_(40)的适宜负载量、甘油水溶液质量分数、液体空速等也进行了考察。甘油水溶液质量分数为35%时,在20%HSi W 10%B2O3/γ-Al_2O_3催化剂上,液体空速为2.0 h-1,甘油完全转化,丙烯醛的转化率大于90%。     

4A分子筛掺杂PES膜吸附剂的制备及其对Cu2+吸附性能研究

以聚醚砜(PES)为膜基质材料,以粒径分布较均匀的4A分子筛为功能颗粒,采用相转化法制备出了对Cu2+具有较大吸附容量的膜吸附剂;研究了4A分子筛填充PES膜吸附剂对Cu2+的吸附与脱附性能;探讨了4A分子筛填充量、离子强度、温度、pH、初始浓度等因素对其吸附性能的影响.结果表明:膜吸附剂的吸附容量随着4A分子筛填充量的增加而增大,当4A分子筛质量分数达60%时,膜吸附剂对Cu2+的吸附容量可达109.7 mg/g;0.1 mol/L的HCl溶液对吸附饱和的膜吸附剂脱附率达98.6%.     

响应面法优化柚皮基活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附条件

以农业废弃物柚子皮为原料,利用Zn Cl2活化法制备柚皮基活性炭(GAC)处理含Cr(Ⅵ)废水。采用响应面优化法中Box-Behnken设计试验,研究了吸附剂投加量、初始浓度、温度和p H值4个因素对水溶液中Cr(Ⅵ)吸附效果的影响,建立了GAC对Cr(Ⅵ)去除率的二次多项回归模型。Cr(Ⅵ)去除率试验值和预测值基本一致,方程能够较好地预测吸附过程。在试验范围内以最小吸附剂量获得最大去除率为目标进行优化,确定最佳吸附工艺条件为温度45℃、p H为2、初始浓度300.05 mg/L、GAC投加量1.38 g/L,Cr(Ⅵ)的平均去除率为72.08%,与理论预测值(72.38%)相比,误差仅为0.415%。     

活性炭基Cu⁃Cr吸附剂的制备及脱COS性能的研究

采用等体积浸渍法制备了Cu?Cr改性活性炭吸附剂,以模拟焦炉气为原料,考察了不同过渡金属活性组分及其负载量、不同助剂及其负载量、焙烧温度对吸附剂脱除COS性能的影响,并采用XRD、BET、SEM等手段对Cu?Cr改性的吸附剂进行表征。结果表明,Cu和Cr共同改性的活性炭对焦炉煤气中COS的吸附性能最好。Cu?Cr改性活性炭吸附剂较佳制备条件为：Cu负载量为5.0%,Cr负载量为1.5%,焙烧温度为400 ℃。反应温度10 ℃的条件下,改性活性炭吸附剂的穿透硫容为1.47%,且该Cu?Cr改性活性炭吸附剂具有良好的再生利用性能。表征结果显示,CuO和 Cr₂O₃金属氧化物均匀负载于活性炭上,且失活后的吸附剂比表面积和孔容均减小。     

功能化还原石墨烯对活性艳蓝KN-R吸附性能

在氧化石墨烯(GO)的水溶液中,以乙二胺为还原剂,制备了功能化还原石墨烯(FRG),以其为吸附剂,研究其对水中阴离子型染料活性艳蓝KN-R的吸附性能。利用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)对样品进行了表征;考察了不同的吸附时间、吸附剂用量和溶液pH对吸附效果的影响。结果表明,室温、pH为1、吸附剂投加量为0.5g/L是其最佳吸附条件。在最佳吸附条件下,FRG对活性艳蓝KN-R的去除率可达到95%,说明FRG对活性艳蓝KN-R的吸附效果较好。     

负载Fe/Cu腐植酸吸附剂的制备及其性能

以陕西黄陵风化煤腐植酸为原料,采用浸渍法合成负载Fe/Cu腐植酸吸附剂。以产率为指标,确定最佳合成条件,采用红外光谱、X射线衍射和扫描电镜对最佳条件所合成的腐植酸进行表征,并研究负载Fe/Cu后的腐植酸吸附剂的吸附性能.结果表明最佳负载条件为:pH=3,FeSO4与Cu(NO3)2的质量比为1∶1,改性时间为60min,反应温度为60℃.负载后吸附剂表面凹凸不平,形成大量孔隙结构,有利于提高其吸附能力;负载后吸附剂的碘吸附值为219.1mg/g,远大于腐植酸的碘吸附值158.4mg/g;负载Fe/Cu后的腐植酸吸附剂对结晶紫的最大吸附率可达96.9%,对亚甲基蓝的最大吸附率可达98.2%,说明其吸附性能大大提高.     

废聚乳酸醇解法制备乳酸烷基酯

以氯化铁(FeCl3)为催化剂,聚乳酸(PLA)为原料,通过醇解反应制备乳酸烷基酯。采用正交试验考察了反应条件对甲醇醇解PLA结果的影响,得到的较佳反应条件为温度130℃、时间4h、n(FeCl3)∶n(PLA)=0.01∶1、n(甲醇)∶n(PLA)=5∶1。在上述反应条件下,PLA转化率≥95%,乳酸甲酯收率≥87%。将甲醇换作乙醇、正丙醇、异丙醇或正丁醇,也得到了较好的反应结果。另外,对催化剂的回用性能进行了考察,结果表明:重复回用6次后,PLA的转化率及甲酯的收率无明显变化。采用FT-IR技术对醇解产物进行了表征。     

固体酸CuCo2S4催化制备呋喃基二酯化合物

采用2,5-四氢呋喃二甲醇(THFDM)与不同碳链长度脂肪酸(正丁酸、正癸酸和棕榈酸)为原料,以新型多孔状金属有机骨架材料固体酸CuCo₂S₄为催化剂,催化合成呋喃基二酯化合物。通过单因素实验研究醇酸摩尔比、催化剂添加量、反应温度以及反应时间对脂肪酸转化率的影响。实验结果表明,在醇酸摩尔比1∶1、催化剂添加量1.25%(以THFDM质量计)、反应温度140℃、反应时间7 h条件下,正丁酸、正癸酸和棕榈酸转化率分别达到84.57%、94.22%与87.20%。通过傅里叶红外光谱和核磁共振碳谱对提纯后的产物进行分析,证明产物为具有对称结构的呋喃基二酯化合物。理化性质表明2,5-四氢呋喃二丁酸酯在润滑油助剂领域具有潜在的应用价值。     

甲醇与CO2/CH4混合气开采天然气水合物研究

针对CO2置换法开采CH4水合物的过程中CO2水合物在井底过早生成、高压下CO2发生液化导致渗流过程驱替阻力过大等问题,同时为了获得高压且富含CH4的产物气,选择CO2/CH4混合物作注入气,在岩芯驱替装置上研究了“抑制剂⁃气体置换法”分解CH4水合物的过程。结果表明,当混合气中CH4体积分数为57.4%时,可在7.5 MPa下获得体积分数为72.9%的CH4产物气,并且获得的CH4产物气的量要显著大于所注入的CH4的量。另外,还评估了在地层深部低体积分数的甲醇溶液（20%）和高体积分数CH4混合气（77.9%）对天然气水合物的分解效果,结果显示,随着“抑制剂⁃气体置换法”分解天然气水合物过程的进行,地层深部的CH4水合物基本不发生分解,但CO2水合物生成过程依然十分显著。     

纳米正硅酸锂的合成、表征及CO2吸附性能研究

利用沉淀法合成纳米级高温CO₂吸附剂,并对其进行了表征和吸附性能研究。发现该吸附剂颗粒小而均匀,导致焙烧温度和脱附温度均显著降低,从而大大降低过程能耗。在低体积分数CO₂（12.5%）气氛中采用热重法进行动态循环实验,5 min后CO₂吸附容量可达17.8%。且利用双指数模型对吸附剂不同温度的静态吸附曲线进行拟合,发现纳米级吸附剂有利于体相Li向外层扩散。提供了一种简单有效的方法合成纳米吸附剂,吸附速度快,在流化床变温吸附工艺中对工业烟气的大规模捕集有潜在的应用前景。     

垃圾衍生燃料流化床富氧气化实验研究

为了研究不同操作工艺参数对垃圾衍生燃料（RDF）流化床富氧气化特性的影响,在常压流化床气化炉上进行徐州RDF的富氧气化实验,研究气化温度、当量比及氧体积分数对气化特性的影响.结果表明：随着气化温度由600 ℃升至800 ℃,气体产物中H2和CO体积分数显著增加,气体热值和气化效率增加;当量比通过影响气化反应程度及燃料碳转化率间接改变气化效果,当氧体积分数为425%、气化温度为770 ℃时,气化最佳当量比约为02,过高或过低均会导致可燃组分和气化效率的降低;随着氧体积分数由21%增至425%,可燃组分体积分数不断增加,与空气气化相比,富氧气化的气化效果有显著改善.     

无机添加剂对湿法脱硫效果影响的试验研究

分别以Ca(OH)2、CaCO3和MgO为吸收剂,研究了CaCl2和MgO作为添加剂对湿法烟气脱硫效果的影响,并讨论了其机理。结果表明,对于钙基吸收剂,CaCl2和MgO都是良好的脱硫添加剂,但对MgO吸收剂,CaCl2作为脱硫添加剂的效果并不理想。研究结果为无机添加剂在湿法脱硫中的应用提供了依据。     

氧化铁脱硫剂的织构及其对脱硫性能的影响

了解织构特性对脱硫剂脱硫性能的影响,对开发高效稳定的高温煤气脱硫剂至关重要,通过改变实验条件,合成了不同粒径的聚苯乙烯(PS)微球,以此为造孔剂,以钢厂赤泥为活性组分,制备出3种具有不同织构特性(孔径、孔容及分形维数等)的氧化铁脱硫剂.采用电镜对合成的PS微球进行分析,用压汞法对脱硫剂的织构进行表征,采用热重法考察织构对脱硫剂性能的影响,研究了脱硫动力学行为,以等效粒子模型模拟脱硫反应历程.结果表明,以不同粒径的PS微球为造孔剂,可制备出织构不同的脱硫剂;3种脱硫剂的表面反应活化能相近,分别是22.1,20.1,25.7kJ/mol;而扩散活化能差别较大,分别是49.6,26.0,19.4kJ/mol.可见织构对氧化铁脱硫剂性能的影响是通过扩散引起的.     

几种改性同时脱硫脱硝吸收剂的比较研究

利用模拟烟气,在固定床上对几种改性同时脱硫脱硝吸收剂的性能进行了比较实验研究。结果表明:EDTA合铁、H2O2、尿素、半胱氨酸合铁、锰系物M以及复合剂F(N/NaClO2)等添加剂改性后其脱硫效率提升并不明显,但脱硝效果差异较大,其中复合添加剂F改性后脱除效率最高,用量最少,成本最低。利用正交试验,确定了复合添加剂F改性后同时脱硫脱硝剂的最佳实验条件为添加剂含量为0.2%,反应温度为60℃,Ca/(S+N)为1.2。     

Influence of welding parameters on nitrogen content in welding metal of 32Mn-7Cr-1Mo-0.3N austenitic steel

The transfer behavior of nitrogen into the welding metal during gas tungsten arc welding process of 32Mn-TCr-1Mo-0.3N steel was investigated. The effects of gas tungsten arc welding process variables, such as the volume fraction of nitrogen in shielding gas, arc holding time and arc current on the nitrogen content in the welding metal were also evaluated. The results show that the volume fraction of nitrogen in gas mixture plays a major role in controlling the nitrogen content in the welding metal. It seems that there exhibits a maximum nitrogen content depending on the arc current and arc holding time. The optimum volume fraction of nitrogen in shielding gas is 4% or so. The role of gas tungsten arc welding processing parameters in controlling the transfer of nitrogen is further confirmed by the experimental results of gas tungsten arc welding orocess with feeding metal.     

ZIF-8体系富集回收炼厂干气中C2H6+C2H4

炼油工业作为一个能量密集型工业,对炼厂干气中轻烃组分气体进行有效回收且利用,将同时解决其一直面临的节能及环保两大难题.采用吸附法以及吸附-水合法分离含有C2(即C2H6+C2H4)的模拟炼厂干气M1:C2H6(11.55％)+C2H4(12.46％)+CH4(29.15％)+N2(27.02％)+H2(19.82％),...     

甲醇对噻吩在La-HZSM-5分子筛上转化反应的影响

在固定床微型反应器中,探讨了甲醇对噻吩在La-HZSM-5(硅铝物质的量比为25)分子筛催化剂上的催化脱硫转化反应规律的影响。结果表明,合适的反应条件为:反应温度为623K,氧化镧质量分数为1.0%的La-HZSM-5分子筛催化剂,剂油比为0.5,甲醇与溶剂苯的体积比为1∶2,质量空速为14h-1,此时噻吩的转化率和硫化氢的产率分别达到了51.3%、18.1%,比未加甲醇时分别提高了20.7%、9.9%;同样的甲醇浓度,在HZSM-5分子筛催化剂上噻吩的转化率和硫化氢的产率分别达到了32.4%、9.5%,比未加甲醇时分别提高了11.6%、5.4%。     

旋转滑动弧等离子体固氮的物理特性

采用旋转滑动弧等离子体（RGA）进行固氮实验研究. 为了考察在N₂/O₂气氛下放电的物理特性,利用光谱仪、高速摄影仪、示波器等进行研究,考察放电参数、气体体积流量对于氮气的振动温度、氮气的转动温度和电弧特性的影响,以及以上因素对于RGA固氮效果的综合影响. 实验结果表明,放电过程可以生产大量NO_x气体,通过光谱检测可以清晰观测到NO的γ带系、氮气第二正带系和氮气离子第一负带系. 增加放电的氧气体积分数,氮气的振动温度将升高,并伴随着固氮产出的提高;在一定范围内（10%~40%）,氧气体积分数提升在提升固氮效果的同时,对放电稳定性有不利影响. 综合分析表明,接近空气的放电气氛（氧气体积分数为20%）或直接采用空气放电,能够实现旋转滑动弧等离子体放电固氮的最佳效果.