氨法烟气脱硫塔外氧化技术的模拟与优化

氨法脱硫塔外氧化技术是在传统的塔内直通空气氧化技术的基础上加以改进得到的一种新型技术。该技术将氧化环节移至塔外氧化器,使得塔内气量减小,出口烟气中氨逃逸量及气溶胶含量明显降低,且结晶颗粒外观得到改善。使用Aspen plus软件对氨法脱硫塔外氧化技术全流程进行了严格的稳态模拟,并对喷淋层分流比,吸收液pH,烟气温度,浓缩段液气比等进行了重新优化设计。塔外氧化工艺最佳操作条件为:喷淋层分流比为0.7,吸收液pH为6.1,吸收段烟气温度为53℃,浓缩段液气比为0.13左右。与传统的塔内直通空气氧化相比,塔外氧化技术不仅可降低50%以上的氨逃逸,而且控制方案要求较为简单,操作方便,更能适应日趋严格的环保要求。     

Zr掺杂g-C3N4光催化降解有机污染物

以盐酸胍为前驱体，硝酸锆为锆源，通过热聚合法制备了Zr掺杂的Zr/g-C3N4光催化剂。运用XRD、SEM、UV-Vis DRS、PL、XPS、BET等手段对催化剂的结构、形貌、光学性能进行了表征分析。结果表明：Zr掺杂改性的Zr/g-C3N4光催化剂拓宽了可见光的吸收，增大了比表面积，且降低了光生电子-空穴的复合率，具有较好的光催化活性。可见光照射下，在60 min内，5Zr/g-C3N4对罗丹明B（RhB）的光催化降解率达99.29%，光催化降解过程符合一级动力学方程，其速率常数k= 0.08647 min-1，是纯g-C3N4的8.3倍。捕获剂实验发现降解RhB的主要活性物种为超氧自由基，并推测了可能的反应机理。     

甲烷在Cr改性Pd/Al2O3催化剂上的催化燃烧性能

研究了Cr改性Pd/Al2O3催化剂上低浓度甲烷的催化燃烧反应,考察了载体Cr Al的制备方法和活性组分Pd的负载方法对催化剂催化活性的影响以及添加Ce对催化剂高温稳定性的影响。采用X射线衍射、程序升温还原等表征手段分析了催化剂结构和氧化还原性。结果表明,与采用沉淀法制备的载体P-Cr Al相比,采用浸渍法制备的载体I-Cr Al具有较高的比表面积和反应活性;用Na BH3对Pd负载过程进行还原处理能明显提高催化剂活性,其原因是还原过程加强了催化剂上Pd与载体Cr Al之间的作用,通过H2-TPR证明了其还原能力得到了增加;添加Ce缓解了Al2O3高温条件下的烧结,增强了催化剂的高温稳定性。     

咪唑衍生物辅助合成金属有机骨架MIL-101及CO2吸附性能

采用2-甲基咪唑、4-甲基咪唑和2-乙基-4-甲基咪唑作为添加剂水热法一步合成了金属有机骨架MIL-101,考察了合成条件对样品物相和收率的影响,采用XRD、N2物理吸附、SEM、UV-vis手段对样品进行表征分析,并在动态吸附装置上评价了样品的二氧化碳吸附性能。结果表明,以这3种咪唑衍生物作为添加剂,均可合成具有规则八面体形貌且尺寸均匀的MIL-101样品,合成温度低于180℃,样品最大收率可达70%。4-甲基咪唑辅助合成的MIL-101样品在1.0 MPa压力下对二氧化碳的饱和吸附量可达313mg/g。     

CeO2改性WO3/g-C3N4光催化氧化脱硫性能

以钨酸铵、六水硝酸铈、尿素为原料，采用熔融法制备CeO₂-WO₃/g-C₃N₄催化剂，并对样品进行XRD、UV-Vis、TEM、PL和XPS表征。结果表明：CeO₂的引入可以提高WO₃在g-C₃N₄上的分散度，抑制光生电子空穴对的复合，同时Ce⁴⁺/Ce³⁺良好的储氧放氧能力有利于氧空位和活性氧的生成，从而有利于WO₃/g-C₃N₄催化剂的催化性能。在以高压钠灯模拟可见光源的条件下，以过氧化羟基异丙苯为氧化剂，考察了CeO₂的加入量对催化剂氧化二苯并噻吩(DBT)性能的影响，结果表明：最佳的CeO₂引入量为5%(质量分数)，在80℃、氧硫摩尔比(O/S)为5.0的反应条件下，反应180 min时DBT在WO₃/g-C₃N₄和CeO₂-WO₃/g-C₃N₄催化剂的作用下转化率分别为72.9%和86.4%，且改性后的催化剂可以循环使用8次而催化活性没有明显降低。     

TS-1/H2O2催化氧化脱除CO2气体中甲硫醇的研究

以钛硅分子筛(TS-1)为催化剂,过氧化氢(H2O2)为氧化剂,考察了TS-1/H2O2对二氧化碳(CO2)气体中甲硫醇的氧化脱除性能。在c(H2O2)=1.243×10-3mol/L,催化剂加入量为0.5g每100mL双氧水,反应温度为30℃时,TS-1/H2O2体系能够将原料气中φ(CH3SH)由1×10-3脱除至φ(CH3SH)<5×10-9。催化剂再生5次后,反应体系的穿透时间基本保持不变。通过X-射线衍射(XRD)、傅里叶红外、N2物理吸附等对反应前后的催化剂进行了表征,结果显示再生后催化剂的比表面积和晶体骨架结构基本不变。质谱分析显示甲硫醇的氧化产物有CH3SOH、CH3SO2H和CH3SO3H。     

钾改性CuZnAl催化仲丁醇脱氢制甲乙酮

采用共沉淀法制备了CuZnAl催化剂,通过浸渍法引入钾元素,制备了钾改性的CuZnAl催化剂,利用H2-TPR,XRD,SEM,XPS及N2吸附-脱附对制备的催化剂进行表征,考察了催化剂催化仲丁醇(SBA)脱氢制甲乙酮(MEK)的性能。实验结果表明,钾的引入提高了CuZnAl催化剂表面Cu物种的分散度,且使还原后的活性组分Cu^0的含量增加;在常压、反应温度240℃、液态空速3.5 h-1的条件下,K改性(K2O含量2%(w))的CuZnAl催化剂活性最佳,与普通CuZnAl催化剂相比,SBA转化率从77.6%提高到83.5%、MEK选择性从89.0%提高到93.5%、MEK收率从69.1%提高到78.1%,且改性后催化剂具有优异的稳定性。