稻壳灰及其在过滤与分离领域中的应用

MaxFlo稻壳灰(Rice Hull Ash,简称RHA)是稻壳通过发电过程的燃烧转换而成的一种新型高性能助滤剂及过滤介质。稻壳本身含有平均6 000 BTU/lb的能量,是一种很好的天然可再生的能量资源。由于稻壳本身的多孔结构以及高达20%的硅含量,在适当的温度、时间控制下,稻壳会通过燃烧被转换成一种具有多微孔结构的非晶硅粉状材料。该材料可以同时满足高过滤速率及高过滤效率的要求,是一种很好的助滤剂及过滤介质。最新研究开发的具有吸附性能的MaxFlo稻壳灰,可用于分子及离子态有机及无机杂质的分离。实验及实际应用数据表明,MaxFlo稻壳灰用于水及废水处理可以有效去除高达80%的颜色,85%TSS,90%铁,81%锰,80%砷,以及85%的COD。对稻壳灰的生产过程,物理、化学、过滤性能,产品开发,及其在水、油及其他非均相过滤分离领域中的应用进行介绍。     

过滤分离技术在能源、水及环境领域的应用及发展

19世纪末到20世纪的工业革命期间,随着电力、石油、汽车等工业的发展,人类对能源的使用和消耗以指数速度迅速增长。能源开采、生产及使用等行为导致全球气候变暖、资源匮乏,人类的健康和生存受到威胁。保护环境、节省资源、开发新能源便成为现代工业发展以及人类生产生活的核心,而提高效率、减少污染,再生、再利用及持续性发展则成为发展的主要驱动力。过滤分离作为一种低能耗技术过程,近年来其应用领域在能源、资源及环境方面得到深广的发展,而其自身产品技术则同时得到日新月异的发展。其发展趋势体现在高能效、低能耗、自动、连续、更高的分离精度,更广的温度压力适用范围,更长的使用寿命以及更低的对环境的影响。本文围绕环境、资源、能源等方面现在及未来的应用需求,重点介绍欧美近年来过滤分离在如页岩天然气开采中的采出水处理,生物柴油、生物甲烷等可再生能源,水处理,工业废气、汽车尾气及室内空气过滤等方面的新技术新产品,以及传统过滤分离技术的新应用,并对过程计算模拟的发展应用及过滤分离基础理论研究状况做了简略介绍。     

等效滤饼过滤模型

Cake filtration has been widely used in many chemical processes with more non-Newtonian, highly viscous and compressible materials involved. Neither traditional nor modem filtration theory can be applied in practice ＂Equivalent cake filtration model＂ is a recently developed mathematical model to describe cake filtration for both Newtonian and non-Newtonian fluids, in either steady or unsteady filtration stages. This model has two strengths： （1） It can be used to determine equivalent capillary radii and predict filtration quality based on the properties of solid/liquid system and operation parameters; and （2） to calculate cake specific resistance and its variations with time at various cake thickness locations.     

滤饼结构造影测试的研究

滤饼过滤是固液二相分离的基本形式,了解滤饼孔隙率及其变化是影响滤饼过滤的关键。文中在简单比较了扫描电镜(SEM)、核磁共振(MRI)、CT扫描等方法的基础上,采用了CT扫描技术。研究重点是针对文中所研究的物料,选择合适的样品预处理及图像数值计算方法。实验证明,采用经过改进的CT扫描测试,可获得视野较宽的清晰图像,并用于孔隙率计算,作为滤饼结构研究的有效工具。文中最后也提出了应进一步提高的努力方向。