污泥热解炭脱除NO特性

以废水污泥热解产生的污泥热解炭为原料,通过酸洗、活化、负载Fe、H₂还原等方式考察不同污泥热解炭样品对脱硝性能的影响。结果表明,污泥原样中的Fe₂P、FeS等低价态的铁具有良好的脱硝性能,450～500℃时最大脱硝效率达到81%。经过HNO₃酸洗和KOH活化后的污泥热解炭,因为去除了Fe₂P、FeS等低价态的铁,脱硝效率大幅下降,在450～500℃的最大效率分别仅为30%和53%。而热解污泥负载样中的Fe主要以Fe₂O₃形式存在,其最大脱硝效率在450～500℃时只有50%。经过H₂还原后,负载样中的Fe₂O₃被还原为Fe₂P、FeS等低价态的铁,其最大脱硝效率在450～500℃时上升至94%。     

不同热解条件下制备的污泥炭低温还原NO

以市政污泥为原料热解制备污泥炭,开展了污泥炭催化还原NO的实验研究。考察了不同热解温度（400℃、600℃和800℃）和污泥初始含水率（0、66%和80%,质量分数）条件下热解制备的污泥炭的脱硝性能。研究表明,污泥炭中包含大量铁元素（41.1mg/g）,提高热解温度可促进污泥炭中亚铁化合物（Fe₂P和FeS）的生成,使铁元素具备催化还原NO的能力,从而显著提高污泥炭的脱硝效率。提高污泥热解初始含水率可显著提高污泥炭比表面积,污泥炭对NO的低温还原能力也随初始含水率提升而显著提高。通过对污泥炭的比表面积、X射线衍射（XRD）和傅里叶红外（FTIR）分析表征,结果表明污泥炭中亚铁化合物的生成是影响NO转化的关键影响因素,而比表面积和表面官能团类型对污泥炭脱硝反应并无明显影响。     

不同载体铁基催化剂异相芬顿反应脱硝实验研究

采用溶胶凝胶法分别以SiO_2和Al_2O_3为载体制备Fe_2O_3质量分数为50%的负载型铁基催化剂,并对其进行表征,同时考察了温度、H_2O_2浓度对催化剂催化脱硝性能的影响。结果表明,制备的催化剂中的活性组分Fe_2O_3结晶度低,且粒径小,在载体中分散均匀;Fe_2O_3/SiO_2催化剂的比表面积是Fe_2O_3/Al_2O_3催化剂的5倍多;载体Al_2O_3有利于促进Fe(Ⅲ)的还原;2种催化剂的最佳反应温度为180~260℃,由于Fe_2O_3/Al_2O_3催化剂具有比Fe_2O_3/SiO_2催化剂更高的零电位点(PZC),在此温度区间内,Fe_2O_3/Al_2O_3催化剂的脱硝效率平均比Fe_2O_3/SiO_2催化剂高约20%。     

炔醇在酸洗除垢液中的缓蚀效应

<正> 铁表面在装饰之前必须清除氧化铁垢,通常是用20%左右的盐酸配合使用缓蚀剂、络合剂进行酸洗处理,酸洗过程中铁表面发生的化学反应主要有: FeO.Fe_2O_3+HCl→FeCl_2+FeCl3+H_2O Fe+~2HCl→FeCl_2+H_2↑     

热解酸洗污泥用于氮氧化物还原的研究

金属表面处理过程排出的酸洗废水经处理产生的酸洗污泥,若是处理不合理就会引发极其严重的环境污染问题,经过热解处理后可以得到含有碳和重金属的固体产物.以热解酸洗污泥为还原剂,考察其脱硝性能以及反应温度、氧气浓度、反应时间对热解酸洗污泥脱硝效率的影响.结果 表明,该热解酸洗污泥有良好的脱硝性能,在反应温度为800℃,氧气浓度为1％的条件下,脱硝效率可达95.093％,可以作为脱除NOx的还原剂.热解酸洗污泥的脱硝效率随着温度的升高和氧气浓度的增加而降低,并且随着时间的推移,脱硝效率下降较快.     

Fe_2O_3/沸石催化剂非均相类Fenton湿法脱硝实验研究

为开发一种简单经济的湿法脱硝新工艺,采用浸渍法制备沸石载体负载Fe_2O_3的非均相类Fenton催化剂,并对其进行表征,同时考察了H_2O_2浓度、初始pH、催化剂质量浓度和反应温度对Fe_2O_3/沸石催化剂非均相类Fenton湿法脱硝效率的影响。结果表明,Fe_2O_3/沸石催化剂具有较大的比表面积,载体结构没有改变,活性组分Fe_2O_3均匀分散在载体上; Fe_2O_3/沸石催化剂具有明显的催化活性; H_2O_2浓度、初始p H、催化剂质量浓度和反应温度在最佳条件下,NO的脱除效率达52%;催化剂具有较好的稳定性,循环使用5次依然有48%左右的NO脱除效率。     

添加磁性纳米粒子制备气体分离功能炭膜

以聚酰胺酸为炭膜前驱体,分别以Fe_3O_4、γ-Fe_2O_3、Zn_(0.5)Ni_(0.5)Fe_2O_4以及二茂铁为掺杂物,经高温热解制备了4种Fe系物质掺杂的气体分离功能炭膜,对所制备的功能炭膜微结构及磁性能进行了表征.结果表明,各掺杂物在热解炭化过程中发生了物相结构的变化,其中Fe_3O_4和Zn_(0.5)Ni_(0.5)Fe_2O_4纳米粒子对前驱体起到了催化石墨化的作用.气体渗透测试结果表明,各掺杂物所制备的功能炭膜以分子筛分机理为主导进行气体分离,且气体渗透性能都有了显著的提高,特别是小分子气体H2渗透性最大提高了近48倍,Fe3O4掺杂所制备的功能炭膜,其H_2、CO_2、O_2、N_2和CH_4等单组分气体的渗透系数分别达到了12 194、3 433、1 175、136和74 Barters[1Barter=1×10~(-10)cm~3(STP)·cm/cm~2·s·cmHg].经FeO_4、γ-Fe_2O_3和Zn_(0.5)Ni_(0.5)Fe_2O_4掺杂制备的功能炭膜更是提高了H_2/CO_2的分离选择性.     

生物炭载铁锰氧化物催化H_2O_2氧化含油废水

以猪粪生物炭(PB)为载体,采用浸渍法分别负载铁/锰氧化物制备生物炭催化剂,将催化剂与双氧水联合处理含油废水,考察了制备时负载物含量、催化剂用量、双氧水量和溶液pH等因素对处理含油废水的影响。采用X射线衍射、扫描电镜、比表面积和傅里叶红外光谱对催化剂进行表征。结果表明,生物炭催化剂催化H_2O_2氧化含油废水的效果比单独使用催化剂和单独使用H_2O_2好,载铁催化剂(Fe_2O_3/PB)催化氧化含油废水的性能优于载锰催化剂(MnO_x/PB),当Fe_2O_3/PB用量为1 g/L、双氧水用量为0. 6 m L/L、反应时间5 h、反应温度30℃的优化条件下,含油废水COD去除率达到99.32%。     

生物质活性炭负载零价铁纳米晶簇直接催化还原NO

采用等体积浸渍法制备以生物质活性炭为载体的纳米铁基催化剂,利用TG、SEM、XPS、Raman等分析仪器对催化剂进行表征,探讨了活性炭负载零价铁和铁氧化物在无氧条件下脱硝的机理。结果表明:在750℃热还原条件下制得的铁基催化剂具备较高的活性,其活性中心是分散均匀的零价铁纳米晶簇。在280℃无氧条件下对NO的脱除效率达100%,且避免了活性炭载体的损耗。研究发现,催化剂快速失活是由于零价Fe被氧化为Fe_3O_4,因而降低了脱硝剂的活性。直接对失活催化剂进行热还原可以完全恢复活性,但这种方法会消耗炭载体;利用CO作为还原剂进行制备与再生,可以有效提高纳米晶簇的分散性,延长脱硝寿命并减少炭载体的损失,为零价Fe催化剂在实际应用中提供了可能性。     

冶金硫酸酸洗废液的化学处理

酸洗是冶金企业轧钢系统用来去除钢材表面铁氧化物,从而达到保证钢材轧制质量的一个重要工艺环节。用硫酸进行酸洗的化学机理如下1.化学溶解Fe_2O_3+3H_2SO_4=Fe_2(SO_4)_3+3H_2O Fe_3O_4+4H_2SO_4=Fe_2(SO_4)_3+FeSO_4+4H_2O FeO+H_2SO_4=FeSO_4+H_2O     

Fe3O4@CuO@污泥灰渣催化热解齐齐哈尔城市污泥的研究

本文以齐齐哈尔市城市污泥为研究对象,采用固定床催化热解方式提取其有机质。主要考察了氧化铜、氧化铁及其负载的污泥灰分作为催化剂对有机质提取的影响。结果表明,反应温度为450℃,停留时间1h,N_2流速为1.5m L·min~(-1)时,当Fe_3O_4@污泥灰分的配比为1∶4、Cu O@污泥灰分的配比为1∶2、Fe_3O_4@Cu O@污泥灰分的配比为1∶2∶4时,三者的有机质收率分别为24.23%、25.64%和27.04%。同时,对所制备的催化剂进行了电镜、物理吸附、XRD电子光谱表征分析,并对其催化机理进行了初探。     

生物炭负载纳米Fe3O4强化活性红2厌氧降解

采用化学共沉淀法制备了生物炭负载纳米Fe_3O_4(Fe_3O_4@WB)材料,用于提高厌氧消化过程中电子传递效率进而加速活性红2(RR2)的降解。采用XRD、FTIR等检测方法证实了纳米Fe_3O_4已成功负载于生物炭。厌氧降解结果表明,Fe_3O_4@WB显著提高了对RR2废水的厌氧消化性能,与空白组相比,COD去除率、CH_4产量和RR2的降解率分别提高了14.42%、42.64%和26.81%。同时,电子传递体系(ETS)活性、辅酶F_(420)含量及污泥电导率的提高进一步证明了系统的电子传递得到增强。     

锻烧温度对Fe_2O_3光催化降解偏二甲肼废水的影响

以NH_3·H_2O and Fe(NO_3)_3·9H_2O为原料,采用共沉淀法得到前驱体,分别在150、250、350、450、550℃锻烧前驱体制备了Fe_2O_3,借助拉曼光谱、热重分析仪、X射线衍射、透射电子显微镜和紫外-可见光谱对其进行了表征。通过降解偏二甲肼废水,比较了不同锻烧温度下所得催化剂光催化的活性。结果表明,Fe_2O_3的结晶性和粒径大小同时决定光催化性能,锻烧温度小于450℃时,结晶性起决定作用,锻烧温度大于450℃时,粒径大小起决定作用,450℃锻烧的Fe_2O_3光催化降解偏二甲肼废水的效果最好。     

污泥含炭吸附剂的制备工艺优化及性能表征

采用先活化剂浸泡活化在干燥热解炭化的化学活化法制备污泥含炭吸附剂.实验结果表明,有机污泥在活化温度为450℃、ZnCl2药剂和干泥质量比为0.7:1、活化时间为1.5 h、锯末添加剂投加量为2%的条件下,制得的含炭吸附剂碘值在510 mg/g以上,收率>60%,比表面积>390 m2/g.由扫描电镜观察可见孔径分布以微孔和中孔为主.     

Fe_2O_3对甘氨酸热解特性及氮转化的影响

选用污泥中典型氨基酸-甘氨酸(Gly)为研究对象,利用差式热值分析-质谱联用技术(DSC-MS)和固定床实验研究了Fe_2O_3对甘氨酸热解特性、NO_x前驱物生成规律以及氮转化特性的影响。结果表明:热解特性实验中,由于Fe_2O_3将Gly的第一热失重阶段一分为二,导致其热解过程由2个阶段增至3个;Fe_2O_3使Gly热解起始温度及气体析出温度降低50℃,并通过促进半焦的二次裂解反应使Gly失重率增加23%。与Fe_2O_3对Gly热解过程的影响一致,Fe_2O_3将含N气体析出过程同样分成3个独立的阶段。固定床实验中,在Fe_2O_3/N=0.5时,Fe_2O_3最大程度地抑制了NO_x前驱物(NH_3和HCN)析出,使其减少30%。由于Fe_2O_3促进肽脱水缩合、环化和芳香化反应,使得更多P-N、N-5和N-6固定在半焦中,半焦氮残留率增加5%。     

Fe负载污泥生物炭催化热解聚丙烯及产物特性

针对塑料成分复杂、热解产油组分不稳定和品质控制难的问题，本文以市政污泥为原料制备Fe负载污泥基生物炭催化剂，以聚丙烯塑料(PP)催化热解促进焦油裂解与合成气生产的试验路线开展研究，分析了PP热解产物中焦油的去除效果、富H₂合成气关键组分以及催化热解过程对污泥基生物炭表面特性的影响。结果显示FeCl₃浸渍比为5%(质量分数，以Fe计)制备的污泥基生物炭可显著促进PP催化热解产氢，1g塑料氢气产率达17.39mmol，分别高于未经Fe负载污泥生物炭催化对照组268.43%以及纯PP热解对照组2046.91%。催化热解过程强化了焦油裂解，焦油裂解率达29.65%。焦油组分中醇类物质相对占比下降，烯烃类与卤代酯类物质相对占比上升。同时，催化热解后污泥基生物炭表面出现特殊的薄层状孔隙结构，比表面积增至225.90m²/g。XPS分析发现污泥基生物炭表面的碳氧官能团结合碳、晶格氧以及羧基氧相对比例上升，证明在此Fe浸渍比例下出现了更多的活性位点。     

作为碳的水蒸汽气化催化剂的硫酸钾和硫酸铁混合物

本文由三部分内容组成。第一部分为气化动力学的研究;第二部分为细粒石墨的润湿现象和催化剂母体的反应;第三部分为催化剂原位活性化化学。后两部分可以认为是硫酸钾和硫酸铁混合物作为催化剂的碳的水蒸汽气化机理研究。在第一部分内容中作者给出了K_2SO_4,FeSO_4·5H_2O及这两种盐的混合物在PVC型焦炭水蒸汽气化中催化活性的研究结果。实验所使用的H_2和H_2O混合气压力为0.2,1和2MPa,加热速率为4Kmin(-1),温度为800—910℃(1h)。近似重量组成为20?和80%K(总金属量为碳重量的7%)的催化剂混合物在等克分子的H_2/H_2O混合气中表现出最佳活性。提高压力将加快总的气化速率并将显著地增加CH_4的收率。在第二部分内容中,作者通过测定一种细粒石墨的润湿性,进入这种材料的浸透性和在各种温度下经H_2/H_2O混合气处理后的金属分布,研究了第一部分内容中在碳的水蒸汽气化中显示出很好催化活性的混合催化剂(FeSO_4和K_2SO_4,Fe/K的重量比为1:5)与碳之间的相互作用。通过测定相对重量损失分析研究了分解和转化反应。结果发现,催化剂混合物在650℃形成熔融相而纯硫酸盐却仍然是粉末态。在700℃处理2小时后浸透是完全的,EMPA研究表明Fe和K在石墨基质上的分布是均匀的。然而用纯的硫酸盐进行相同的处理并不引起明显的变化。相对质量损失的测定使作者假定熔融物可能由FeS,FeO,K_2和KOH组成。作者进一步假定,K_2SO_4转化成K_2S以至KOH可能受到FeS,FeO或Fe的催化作用影响。作者通过第二部分的研究指出,为分析催化剂的活性状态,尤其是Fe和K的相互催化活性,进一步的研究是必要的。所以在第三部分中,作者采用TGA,DTA,ESCA,EPMA和目测等测试手段研究了各种K_2SO_4/FeSO_4混合物在H_2和H_2/H_2O气氛下处理过程之中或之后的熔融情况。结果发现,元素态铁在加热的早期阶段生成,然后催化还原K_2SO_4成K_2S,而后者很容易被水蒸汽水解成液体KOH。K_2SO_4和K_2S形成一种中间态低共熔点(mp=610℃)混合物,这种混合物有利于碳表面的润湿和K_2S的水解。不仅是FeSO_4,任何在气化气氛中容易还原成元素态铁的铁盐都可以使用。作者最后提出了包括活化和催化气化在内的总反应模式。K_2SO_4活化成具有催化活性的KOH的过程如下: Fe盐 ? Fe 3K_2SO_4 8Fe?3K_2S 4Fe_2O_3 Fe_2O_3 3H_2?2Fe 3H_20 K_2S H_2O?KHS KOH KHS H_2O?KOH H_2S     

强界面活性聚季铵盐清水剂的合成及性能评价

以Fe SO_4·7H_2O和Fe Cl_3·6H_2O为原料合成纳米级Fe_3O_4,再依次与硅酸钠、3-氨丙基三乙氧基硅烷进行包覆,合成纳米磁性氧化铁即Fe_3O_4-Si O_2-NH_2,最后通过聚季铵盐与纳米Fe_3O_4-Si O_2-NH_2进行化学反应包覆负载,合成强界面活性磁性聚季铵盐清水剂,并用于处理油田含聚污水,结果表明,在p H=7,温度为60℃,停留时间10 min,强界面活性聚季铵盐清水剂投加质量浓度为250 mg/L的条件下,含聚污水的除油率为90%,处理后含油悬浮物凝结上浮速度快。     

FeS和铁氧化物/荞麦壳基多孔炭的制备及其Cr(Ⅵ)脱除性能研究

以农业废弃物荞麦壳与硫酸亚铁为原料,通过原位炭化还原法一步制备复合多孔炭材料。采用XRD、SEM等表征手段,考察了所得材料的物化性能。考察硫酸亚铁浓度、炭化温度和Cr(Ⅵ)水溶液pH值对Cr(Ⅵ)去除性能的影响。结果表明,制备的样品为负载FeS/Fe_2O_3/Fe_3O_4的无定形多孔炭。样品在pH=2时表现出优良的Cr(Ⅵ)去除性能;在相同pH值的Cr (Ⅵ)溶液中,浸渍荞麦壳粉的FeSO_4浓度越高、样品焙烧温度越高,所得FeS/Fe_2O_3/Fe_3O_4荞麦壳基多孔炭对Cr(Ⅵ)去除量越大。     

不同温度区间内污泥热解气固相产物特征

对城市污水污泥(简称污泥)进行工业分析和热重分析,考察污泥的基本组成和热重特性;采用气相色谱(GC)检测了不同热解温度区间内污泥热解生成的气体产物成分,并利用SEM和BET分别分析了不同热解终温下裂解炭的形貌特征和比表面积。结果表明:污泥热解可以分为水分析出阶段、挥发分析出阶段和焦炭化阶段;不同热解温度区间内污泥热解气体产物的组成有很大差别,热解温度350℃后H2在热解气中的含量快速增加,CH4含量在350~450℃时达到最大值,而CO主要在热解温度为350~750℃时生成,CO2含量随着热解温度的增加迅速下降;随着热解终温的不断升高,裂解炭结构变得越来越疏松,比表面积也随之增大,750℃达到最大值55 m2·g-1。