利用二维流体分子热力学模型计算气体混合物在固体界面的吸附等温线

结合流体混合规则,将之前建立的二维变阱宽方阱链流体分子热力学模型（SWCF-VR-2D）扩展至混合流体,并利用模型计算了甲烷/二氧化碳、甲烷/氮气和甲烷/乙烷等气体混合物在不同吸附剂上的吸附等温线。由于混合气体间的相互作用会使得混合气体的吸附不同于单一气体的吸附,通过调节气体与固体壁面间的相互作用参数ε_w以描述这种变化。调节能量参数后模型能满意计算混合气体的吸附等温线,总的平均偏差为5.06%。     

利用二维变阱宽方阱链流体分子热力学模型计算吸附等温线

以二维硬碟流体为参考,借助现代分子热力学研究方法建立了一个二维变阱宽方阱链流体的分子热力学模型(SWCF-VR-2D),并将建立的模型用于气体在固体界面吸附的关联计算中,获得了相应吸附质和吸附剂的模型参数。发现模型能满意再现氮气、甲烷、乙烷、乙烯等气体在硅胶、活性炭、沸石、金属有机骨架(MOF)等不同固体界面上的吸附等温线,总的平均绝对偏差为3.42%,其中能量参数ε _w反映了吸附剂与吸附质之间的相互作用大小。     

大温度区间氢的高压吸附等温线模型

氢在活性炭上的吸附等温线模型是储氢和分离氢气等工程项目的热力学和工程计算基础。Ｌａｇｍｕｉｒ１Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ,Ｖｉｒｉａｌ和Ｄｕｂｉｎｉｎ－Ａｓｔａｋｈｏｖ方程是用来描述气／固体系吸附等温线最常见的模型。但昆它们在大温度范围的适用性从来没有检验过。本文采用７７－２９８Ｋ,０－７ＭＰａ范围内氢在活性炭上的吸／脱附数据,分别检验了上述四方程式对于实验数据的拟合程度,并以各实验温度一的标准偏差和整     

吸附热预测吸附等温线

实验测定了N2 在沸石分子筛、C2 H6 在活性炭、CO2 在硅胶上的吸附等温线 ,研究用Clausius Clapeyron方程求得等量吸附热、再利用所得的吸附热预测其它温度的吸附等温线数据的方法。将吸附热预测的等温线与实验值及插值法内插得到的吸附等温线数据进行了比较 ,结果表明吸附热预测值与实验值吻合较好。此外还对文献数据利用等量吸附热预测较高压力 ( 65 0kPa)下的等温线 ,均与文献中的实验值一致。为吸附工业操作需要不同温度下的等温线数据和吸附过程的模拟与设计提供了简便、准确的计算方法     

厌氧颗粒污泥对恩诺沙星的吸附规律

废水中恩诺沙星浓度为2~200 mg/L,采用灭活和活性厌氧颗粒污泥进行吸附,研究了吸附平衡时间和p H值对吸附的影响,以及在20、30、40℃条件下,厌氧颗粒污泥对恩诺沙星的吸附等温曲线。结果表明,活性厌氧颗粒污泥与失活厌氧颗粒污泥的吸附规律基本一致。失活厌氧颗粒污泥对恩诺沙星的吸附基本在6 h内达到吸附平衡,去除率维持在95.0%~97.0%;p H值在3~9范围内,吸附效果基本没有变化,去除率为93.6%~97.4%,当p H值大于9时,吸附效果明显减低,去除率仅为60.7%;在20~40℃条件下,失活厌氧颗粒污泥对恩诺沙星的吸附量会随温度的升高而降低,且失活厌氧颗粒污泥对恩诺沙星的吸附都符合Freundlich方程和Langmuir方程,其中Langmuir方程能更好的拟合失活厌氧颗粒污泥对恩诺沙星的吸附,说明失活厌氧颗粒污泥对恩诺沙星的吸附为单分子层吸附,不存在复杂的螯合以及络合作用。     

基于改进型吸附等温线模型的空气预纯化TSA双层床模拟

为了掌握空气中CO2和水蒸气在空分装置双层床变温吸附(TSA)纯化器中的动态吸附特性,通过LDF传质假设及非绝热假设,建立了一维二元稀组分系统的双层床TSA过程数学模型。一种改进型的多组分等温线模型用于描述水蒸气的Ⅱ型吸附等温线以及水蒸气和CO2混合物的吸附平衡关系。通过对比模拟结果与TSA纯化器的现场监控数据发现,基于改进型等温线模型的模拟结果与现场数据吻合良好。最后对多种工况下的TSA纯化器中的温度、浓度及吸附量床层分布和穿透曲线进行了数值模拟和分析。     

污泥活性炭对罗丹明的吸附性能研究

以污水厂的剩余污泥为原料,采用化学活化法制备污泥活性炭,全面研究了吸附时间、pH、温度和离子强度对污泥活性炭吸附罗丹明效果的影响,确定了三种温度下(25℃、35℃、45℃)的吸附等温模型和吸附动力学模型。结果表明:最佳吸附时间为25 h,此时吸附率达96.56%;35℃时吸附率效果最佳;碱性条件下吸附效果较好;离子强度对于吸附行为影响不大。其吸附规律可用Freundlich模型描述,其动力学参数符合伪二级动力学模型。     

表面活性剂在液固界面吸附的热力学

对已有的表面活性剂液固界面吸附等温线进行了系统的分类,并提出了非均匀表面两阶段吸附模型．用此模型导出的吸附等温方程式能很好地描述各种类型的吸附等温线.     

氨纶分散染料染色的吸附等温线和机理研究

分散染料是氨纶染色的理想染料,它具有较高的上染率和较好的染色牢度。本文分别在两个温度下测试C.I.分散红60染氨纶的平衡吸附等温线,并且分析其吸附机理。     

污泥对目标污染物PPCPs的吸附特性研究

对某污水处理厂二沉池的回流污泥进行了实验室吸附实验研究,探讨了p H、温度和污染物浓度对吸附的影响。结果表明,污泥对IOM和IOP的吸附作用不大。通过对影响因素的分析发现,CBZ在中性条件下,污泥的吸附作用较好,而BEZ和IBP则在偏酸或偏碱的条件下,容易被吸附。并且在低浓度条件下,温度越高,对CBZ和IBP的吸附越不利,而BEZ则相反。通过动力学模型的模拟发现,伪二阶比伪一阶模型拟合效果要好,说明污泥吸附主要靠污泥与污染物之间发生电子转移或交换,从而形成吸附化学键来进行吸附的。通过Henry、Freundlich和Langmuir吸附等温方程式的模拟,表明CBZ、BEZ和IBP在污泥上的吸附介于化学吸附和物理吸附之间。通过热力学参数的研究,得出CBZ和IBP在污泥上的吸附过程是一个自发的放热过程,而BEZ是自发的吸热反应。     

城市污水厂剩余污泥对水中F-的吸附性能研究

利用城市污水处理厂的剩余污泥对水中F-进行吸附处理,通过污泥投加量、F-初始质量浓度、时间、pH等反应条件的研究,探讨除氟效果和影响因素。结果表明,室温下,污泥对F-的吸附在60 min后达到平衡;20 g/L的污泥投加量对10 mg/L含氟水的F-去除率可达83.1%;污泥可在3~10的较大pH范围内保持稳定的除氟效果。准二级动力学模型很好地拟合了污泥对F-的吸附行为,Langmuir和Freundlich模型均符合污泥对F-的吸附特性,热力学参数的计算表明该吸附过程是自发的放热反应。     

污泥掺烧生物质的重金属排放特性研究

针对城市污泥焚烧面临的重金属污染严重等问题,提出了在城市污泥中掺烧生物质解决重金属污染的新方法,并利用5 k W鼓泡流化床进行试验研究,考查城市污泥掺烧生物质过程中重金属的含量和形态分布特性及燃烧飞灰中重金属的浸出毒性。结果表明:城市污泥掺烧生物质使Cd和As的挥发性降低,Pb、Cu和Cr的挥发性增加,对Hg的挥发性影响很小;城市污泥掺烧麦秆对Zn的挥发性影响不大,掺烧棉秆使Zn的挥发性降低;城市污泥掺烧生物质都使飞灰中Pb、As的形态稳定性降低,使Zn的形态稳定性增加,对Cu、Cr的形态稳定性影响较小;污泥掺烧不同生物质对飞灰中重金属浸出量和浸出率的影响不同,棉秆与麦秆相比更有利于降低飞灰中重金属的浸出量和浸出毒性。     

氮气气氛下城市污水厂污泥热解特性

为了解城市污水厂污泥在氮气气氛下进行热解的特性,利用热重分析结合傅立叶红外光谱等方法对长沙某污水厂干燥污泥进行了研究。实验结果表明,在15℃/min和30℃/min的升温速率下,干燥污泥存在3个阶段的失重过程,结合FITR谱线可知,每一阶段的失重都有CO2和水析出。同时对实验数据进行了处理,采用微分法确定了热解反应的机理方程,并求出反应动力学参数活化能E和频率因子A。     

城市污泥慢速热解过程中氮的转化规律

利用热重-质谱联用(TG-MS)技术研究城市污泥慢速热解特性及含氮气体产物的生成规律,同时利用原位红外光谱仪实时检测固体表面官能团的变化。研究结果表明:初沉污泥在500℃之前热解已基本完成,二沉污泥由于添加了矿物质盐类,在700℃左右仍有一个较大的失重峰;二沉污泥热解过程HCN和NH₃总生成量均小于初沉污泥,即二沉污泥所加矿物质抑制了HCN和NH₃释放;但温度大于400℃时所加矿物质对HNCO生成具有一定促进作用;污泥中蛋白质热分解会产生环酰胺类物质、含氮杂环化合物和腈类物质,并最终转化为HCN,这是污泥热解过程中HCN的主要来源;400℃以下NH₃主要来自铵盐分解和HCN转化,蛋白质热分解对于NH₃生成贡献很小;400℃以上基本检测不到NH₃生成,即较高温度下挥发分二次反应对NH₃生成几乎没有影响;300~480℃,污泥中木质素裂解产生了大量含氧自由基,促使HCN转化为N₂O,HNCO则最终转化成了NO。     

Use of sewage sludge for manufacturing adsorbents

This paper demonstrates that digested sludge can be reclaimed as an adsorbent for the removal of organic vapors (MEK, TOL and TCE) through the use of a pyrolysis. The manufactured adsorbent products were characterized by Brunauer, Emmentt and Teller (BET) surface area, carbon tetrachloride activity (ANSI/ASIM D3467–76'), and an elemental analysis test. Both the determination of CCl₄ activity and BET surface area were regarded as the useful means for estimation of the adsorption capacity of organic vapors on the reclaimed adsorbents. From the view point of specific surface area (CCl₄ activity number or adsorption capacity), it was concluded that the optimum condition for manufacturing the reclaimed adsorbent was by adding 5 kmols/m³ ZnCl₂ to the treated sludge and then heating the mixture at 550°C for 1 hour.     

城镇污水处理厂水质分析细节

在城镇污水处理厂,水质分析是必不可少的工作。本文从分析方法选择及常规项目化验两方面阐述了水质分析细节,指出要获得准确可靠的分析数据,在实践中就必须做好这些细节。     

城市污泥在超临界水中的部分氧化实验研究

为实现城市污泥的资源化利用和无害化处理,利用超临界水间歇式实验系统研究其催化部分氧化特性。结果表明:氧化剂系数增大0.2,H2摩尔分数降低3.1%—6.1%;温度每升高20 K,H2摩尔分数提高2.0%左右;反应时间延长10 min,H2摩尔分数提高1.5%—1.7%,在30 min达到最大;加入活性炭催化剂,H2摩尔分数提高14.5%—16.1%。25 MPa时,拟合反应的动力学方程(基于COD),得到质量分数1%活性炭催化(无催化)时的速率常数、活化能、反应级数分别为6 347.7(4 403.3),105.698 kJ/mol(113.054 kJ/mol),2.023(2.023)。活性炭可促进水气转化反应,提高H2摩尔分数,但对COD去除率无明显影响。     

污水污泥裂解油中多环芳烃的分析

引言在一些发达国家,污水污泥热裂解技术作为能量回收型污泥处理技术已经进入商业应用阶段,其裂解产生的液体燃料能直接用于柴油机车,并与石油提炼厂生产出来的石油低级馏出液相似     

污泥活性炭的制备及其脱色性能

以污水污泥为原料,采用物理活化法制得污泥活性炭,并用该活性炭处理染料废水,研究了pH值、污泥活性炭的投加量、温度、吸附时间等因素对染料废水的脱色率和COD去除率的影响。结果表明:用污泥制备的活性炭,其碘值和亚甲基兰吸附值分别为254.36 mg/g和20.26 mg/g,而且BET比表面积值为25.1995 m2/g,总孔容积为0.0399 m3/g,具有较好的吸附性能;将污泥活性炭用来吸附氨基黑染料,并与商品活性炭处理氨基黑染料的效果进行对比,自制污泥活性炭的脱色效果达到了商品活性炭的水平;污泥活性炭对氨基黑染料的吸附过程符合Langmuir吸附等温线。     

城市污水回用于循环冷却水系统的阻垢研究

利用静态实验,动态快速阻垢实验,动态模式实验等多种试验手段,对城市生活污水回用于循环冷却水系统中影响结垢的一系列因素进行了深入系统的研究,为城市生活污水回用于循环冷却水的水质控制标准提供了试验依据.