兰炭型焦用于民用燃料的研究

介绍了兰炭型焦的生产工艺,并将兰炭型焦与兰炭、原煤的工业分析、元素分析、硫含量及灰成分等性质进行了对比,通过试烧实验得出几种燃料的燃烧性能、颗粒物和有害气体的排放等数据;通过对比,验证了兰炭型焦替代原煤作为民用燃料的节能减排效果,以及用于民用燃料的必然趋势。     

煤岩显微组分对活性炭表面性质的协同效应机理

为探究煤岩显微组分对活性炭表面性质的协同效应机理,按密度分选富集煤岩显微组分,采用KOH活化法制备活性炭,测试了原煤和前驱体煤岩显微组分的性质,分析了活性炭的氮气吸附量、孔结构特征、官能团和润湿性。结果表明:按密度分选可以有效富集煤岩显微组分,煤中活性组分与惰性组分之间的协同效应对活性炭的表面性质有重要影响;中间密度级前驱体的活惰比(活性组分与惰性组分的体积分数比)适中,既有充足的活性组分造孔,又有足够的惰性组分形成骨架,用其制备的活性炭孔结构最发达,比表面积和总孔体积最大(分别为1 264.47 m~2/g和0.700 0 cm~3/g),中孔率最高(35.71%),氮气吸附量最大;随着前驱体活惰比减小,活性炭的含氧官能团少量减少,而矿物质含量迅速增加,使得KOH电解液对活性炭的润湿性增强。     

煤样不同密度组分中致渣矿物特性的CCSEM研究

将一种典型的易结渣烟煤分为低(1.3 g·cm-3)、中(1.3~1.6 g·cm-3)、高(1.6 g·cm-3)3个密度煤样。利用先进计算机控制扫描电镜(CCSEM)技术对原煤及分密度煤样中的致渣矿物进行了深入研究。结果表明,Na与K在煤中无机矿主要以硅铝酸盐的形式存在;粒径大于22μm的外在(独立于炭基质)黄铁矿、磁黄铁矿主要分布在高密度煤中;未识别矿物(复杂硅铝酸盐)在高密度煤矿物中所占的比例最小,但其中Fe含量为20%~90%的颗粒所占比例最高;不同密度煤样中,内在(与炭基质结合)矿的硅铝比和碱酸比不同,低密度煤中内在矿的碱酸比最大,结渣倾向最严重,而中密度煤内在矿的碱酸比和硅铝比均小于原煤。     

煤样不同密度组分中致渣矿物特性的CCSEM研究

将一种典型的易结渣烟煤分为低（<1.3 g·cm^-3）、中（1.3～1.6 g·cm^-3）、高（>1.6 g·cm^-3）3个密度煤样。利用先进计算机控制扫描电镜（CCSEM）技术对原煤及分密度煤样中的致渣矿物进行了深入研究。结果表明,Na与K在煤中无机矿主要以硅铝酸盐的形式存在;粒径大于22 mm的外在（独立于炭基质）黄铁矿、磁黄铁矿主要分布在高密度煤中;未识别矿物（复杂硅铝酸盐）在高密度煤矿物中所占的比例最小,但其中Fe含量为20%～90%的颗粒所占比例最高;不同密度煤样中,内在（与炭基质结合）矿的硅铝比和碱酸比不同,低密度煤中内在矿的碱酸比最大,结渣倾向最严重,而中密度煤内在矿的碱酸比和硅铝比均小于原煤。     

煤拔头中低温快速热解烟煤半焦的孔隙结构

利用喷动载流床模拟煤拔头工艺,在550, 650, 750和850℃热解温度下对大同烟煤进行热解得到拔头半焦. 采用氮吸附法对该烟煤及其半焦的孔隙结构进行了研究. 结果表明,拔头半焦的孔隙发达度都弱于原煤;由低到高4个热解温度下挥发分析出率(Y)依次为7.89%, 21.79%, 22.12%, 39.33%,中孔尺寸随Y增加而减小,微孔和大孔尺寸及总孔体积和总孔比表面积基本随Y增加而增加;550℃时挥发分的析出对孔隙结构的发展无明显有利影响. 从原煤到半焦(热解温度由低到高),样品满足BET吸附等温式的相对压力范围依次为0.101~0.351, 0.093~0.201, 0.072~0.152, 0.032~0.053, 0.058~0.108,BET比表面积与NLDFT总孔比表面积变化趋势一致.     

鄂尔多斯盆地延安地区延长组页岩微观孔隙定量表征

页岩是一种有着特低孔渗、孔隙的结构复杂多样等特点的特殊油气储集类型。对页岩微观孔隙的表征及其分类(分级)是页岩储层分级的基础,因此针对性的孔隙类型划分及其油气地质意义研究将对页岩气的发展具有重要的指导价值。文章中由鄂尔多斯盆地孔隙成因类型将延安地区延长组页岩基质孔隙,总体可分为粒间与粒内两种孔隙类型,并对BET、BJH总孔比表面积与BJH总孔体积的关系做了分析,实验表明总孔比表面积与总孔体积二者具有较好的正相关性。目的层延长组页岩中孔径对孔比表面积与孔体积具有明显贡献的主要为1.5～5 nm之间的孔隙,大于5 nm的孔贡献较小,据此可推测到在小于5 nm的孔数量在泥页岩各级孔中所占比例最大,其总孔比表面积和总孔体积二者有着较好的相关性。     

生物质颗粒孔隙结构在热解过程中的变化

利用氮气等温吸附/脱附法（-196℃）和扫描电镜（SEM）等研究了热解过程中生物质颗粒孔隙结构的演化规律,并用分形维数来描述焦颗粒内部孔隙表面形态的复杂程度。结果表明,热解温度对生物质焦的孔结构和表面形态有显著影响。热解过程中孔网络结构在发生演变,孔的形状发生了一定变化,且孔径有先变小后变大的趋势。高温导致焦颗粒发生塑性变形,使得孔隙扩大和孔表面更加光滑。随着温度的升高,生物质焦的BET比表面积先增大后减小,500℃以前,孔容积的变化规律与比表面积相近。通过分形FHH方程回归得到的分形维数能较好地表征颗粒内部孔隙表面的分形特征。其分形特征与热解温度密切相关,分形维数的变化与BET比表面积有一定关联。     

两种杀菌剂复合干悬浮剂的制备

干悬浮剂是一种高效、安全且环保的农药新剂型,具有优秀的分散性和悬浮稳定性。结合湿法研磨及喷雾干燥技术制备了42%吡唑醚菌酯·霜脲氰干悬浮剂。采用BET、扫描电子显微镜(SEM)、激光粒度仪及接触角仪分别测定了其比表面积和孔体积、形貌及润湿性能。结果显示:制备的干悬浮剂颗粒表面较为粗糙,具有疏松多孔结构及一定的比表面积和孔体积,可以加快颗粒在水中的润湿及崩解分散;在水中分散的颗粒粒径分布较窄且小于2μm;润湿性研究表明,制剂在疏水材料石蜡膜界面上具有较好的润湿铺展性能,最小接触角达到55°。     

褐煤基活性炭的制备及其电化学性能研究

以HCl-HF法脱矿物质处理后的云南莲花塘褐煤和内蒙古白音华褐煤以及这两种褐煤所制备的半焦为原料,将原料以KOH为活化剂的化学活化法制备活性炭,考察KOH用量和炭化终温对煤基活性炭比表面积、孔径分布及孔体积的影响。利用X射线衍射仪(XRD)、比表面积与孔隙分析仪(BET)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)等测试手段表征活性炭的结构及表面性质。利用电化学工作站对活性炭电极进行循环伏安特性(CV)、交流阻抗特性(EIS)和充放电特性(GCD)分析,利用蓝电电池测试系统测试扣式电容器的电容保持率。结果表明：采用脱矿物质处理后的褐煤为原料,以KOH为活化剂的化学活化法,碱煤质量比为4∶1,炭化终温为800℃的条件下制备的活性炭的比表面积和孔体积最大;在此工艺条件下,莲花塘褐煤基活性炭的比表面积为2 728 m³/g,孔体积为1.58 cm³/g,白音华褐煤基活性炭的比表面积为1 824 m³/g,孔体积为1.00 cm³/g;将这两种活性炭作为电极材料,所制备的活性炭电极在电流密度为1...     

热解条件对淮南煤焦孔隙结构的影响

用N2等温吸附(77 K)法考察了热解条件对淮南煤焦孔隙结构的影响.测量了淮南原煤、淮南快焦和淮南慢焦的BET比表面积,并由BJH模型计算得到了孔容积、平均孔径及孔径分布.结果表明,快速热解和慢速热解都可以使煤孔隙结构发达,加速孔的生成和发展,且热解温度越高,趋势越明显,但慢速热解对煤焦孔隙结构的影响更加显著.应用分形维数的概念,结合吸附/脱附曲线得到了煤焦的分形维数,结果表明快速热解和慢速热解都可以增加煤焦的分形维数.     

基于膜分离技术的生物聚合铁的制备

开展基于膜分离技术优化反复序批式工艺制备生物聚合铁（BPFS）的技术研究。考察了应用聚偏氟乙烯中空纤维微滤膜（PVDF）对微生物的分离效果,Fe^2+的生物催化氧化速率,制备周期及膜的污染与处理的情况。研究表明,PVDF膜可有效分离微生物,显著提高原液中的生物量。在优化工艺的基础上,制备了全铁含量分别为60、80、100 kg·m^-3 BPFS,Fe^2+的生物催化氧化速率分别达到1.75、1.85、1.43 g·L^-1·h^-1,制备周期分别为15.5、21、40 h,比工艺优化前分别缩短了38%、42%、18%,反应液中的生物量达到10⁸ 个·ml^-1数量级。实验中发现,随着分离次数和全铁含量的增加,膜污染加剧,膜通量下降;采用0.2 mol·L^-1的草酸钠和0.2 mol·L^-1硫酸的混合溶液对PVDF膜进行清洗,可基本清除膜表面的污染物,满足分离要求。     

序批式生物反应器中自生动态膜的成分与结构分析

通过粒度分布仪、扫描电镜等对最佳工况条件下的序批式生物反应器中动态膜结构成分及过滤性能进行了测定分析,用能量色散X射线荧光法(EDX)分析了动态膜的元素组成,结果表明：动态膜中滤饼层质量为39.2g·m-2,其中胶体、挥发性悬浮颗粒物、无机物含量分别为5.7 g·m-2、 26.5g·m-2、 7.0 g·m-2;自生动态膜为多孔状结构,具有较高的孔隙率,可以清晰的观察到丝状菌夹杂在动态膜内,起到了骨架作用;动态膜内主要以70μm～130μm的颗粒为主;O、K、Na、Ca、P、S、Cl、Mg、Si等为动态膜成分的主要元素。     

多元杂多酸在仲辛醇制己酸中的催化作用

采用磷、钼、钒系列多元杂多酸作为硝酸氧化仲辛醇制己酸的催化剂,对其催化性能和选择性进行了实验研究。结果表明:H6PMo9V3O40、H10PMo5V7O40、H11PMo4V8O40等多元杂多酸均可提高仲辛醇的转化率、己酸产率和己酸选择性,并确定了这3种催化剂的最佳用量:当它们分别为仲辛醇质量的1 4%、1 0%、1 4%时,仲辛醇转化率可达98 3%、97 6%、100%;己酸的选择性可达85 7%、85 8%、78 8%;其性能明显优于钒催化剂。     

利用荧光素异硫氰酸酯检测季铵盐阳离子表面活性剂的方法

使用荧光素异硫氰酸酯（FITC）实现了对季铵盐阳离子表面活性剂（QAS）在水溶液中临界胶束浓度（CMC）的准确测量及其在CMC以下的浓度定量。用该法测得十二烷基三甲基溴化铵（DTAB）和十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）在水中的CMC分别为12～13 mmol·L^-1和0.70～096 mmol·L^-1,与电导率法、表面张力法和芘荧光法的检测值相近。对DTAB和CTAB的检测下限分别是011 mmol·L^-1和1.7 μmol·L^-1,定量范围分别为0.11～9.73 mmol·L^-1（0.034～3.0 g·L^-1）和1.7 μmol·L^-1～0.27 mmol·L^-1（6.2×10^-4～0.1 g·L^-1）。结果表明,使用FITC荧光探针检测QAS具有安全、简便、灵敏度和准确度高的优点。     

缺氧胁迫影响硝化污泥活性的机理

硝化过程是废水生物脱氮的关键环节。为了研究缺氧胁迫对硝化活性的影响及其机理,采用分批培养法分别测定了经0、12、24 h缺氧滞留处理的污泥硝化活性、过氧化氢酶活性和过氧化物酶活性,以及这些硝化污泥抗氧毒（过氧化氢）性能。经过12、24 h缺氧处理后,污泥平均比氨氧化活性分别从0.894 mg N·(g MLSS)^-1·h^-1降为0.453、0.387 mg N·(g MLSS)^-1·h^-1,下降了46.8％、49.8％,平均比亚硝酸氧化活性也从0.761 mg N·(g MLSS)^-1·h^-1降至0.485、0.459 mg N·(g MLSS)^-1·h^-1,下降了36.3％、39.7％。试验结果证明,缺氧胁迫可降低污泥硝化活性,缺氧胁迫时间越长,硝化活性降幅越大,缺氧胁迫对氨氧化的影响大于亚硝酸氧化。缺氧胁迫可抑制硝化污泥的抗氧化酶活性,POD、CAT活性分别下降了10％、17％（12 h）和24％、21％（24 h）,缺氧胁迫时间越长,抗氧化酶活性越低。缺氧胁迫可削弱硝化细菌的抗氧毒能力,引起硝化活性降低。     

催化加氢法提高乙二醇质量

对对催化加氢法提高乙二醇质量进行了研究,考察了反应温度、压力和乙二醇空速对乙二醇紫外透过率和杂质去除率的影响。结果表明,在反应温度353 K、乙二醇液时空速 30 h^-1、压力0.25 MPa、氢气质量空速0.02 g·ml^-1·h^-1条件下,催化剂连续运行90 d,乙二醇含水料在220、275、350 nm的UV值由原来的49.6％、88.2％、97.7％平均提高到73.8％、93.2％、99.7％,精馏后乙二醇成品的紫外透过率平均提高到84.2％、95.1％、99.9％,杂质去除率提高到75.5％、60％、95.8％,成品的醛含量由原来的11.5 μg·g^-1下降到3.7 μg·g^-1。     

Properties of water-soluble and insoluble particulate matter emitted from dewatered sewage sludge incineration in a pilot-scale ash melting furnace

Emission of inorganic particulate matter (PM) from the incineration of dewatered sewage sludge has been investigated in a novel ash melting furnace. The sludge containing 79 wt% water was incinerated in an oxygen-enriched atmosphere at the primary temperature of 1400 °C, and its unburned volatile was combusted at 1100 °C in a secondary combustion chamber. A 13-stage low-pressure-impactor and the conventional impinger methods were employed for PM sampling at the outlet of the secondary combustion chamber. The results indicate that, PM is dominated by volatile and semi-volatile elements including Br, Cl, P, S, Na, K, Zn, As, Cu, Mn and Ni. Less refractory elements were found. PM has two major fractions: <0.22 and ?0.22 μm. Their chemical forms as well as water solubility are different between two fractions. The majority of Br, nearly half of Cl, and 40% of S and P are present in the small fraction. They are mostly water-soluble due to the association with alkali elements and heavy metals. The water-insoluble calcium sulfate and calcium/iron phosphate were, however, found in the large fraction of PM. Regarding the cations, the water solubilities of Na, K, Mn and Ni are close to their proportions partitioned into the small fraction of PM, since their water-soluble species were preferentially formed in this fraction. A relatively weak correlation for Al, Ca and As, while no such a correlation were found for Cu, Zn and Fe, due to the complex compounds formed for them.     

厌氧氨氧化固定床反应器脱氮性能和过程动力学特性

进行了厌氧氨氧化固定床反应器的运行性能试验,分析了其过程动力学特性。接种反硝化污泥,用模拟废水可成功启动该反应器。当进水总氮浓度为608 mg·L^-1,水力停留时间为2 h,总氮负荷为7.34 kg·m^-3·d^-1时,反应器获得最大基质去除速率6.11 kg·m^-3·d^-1。二级动力学模型和改进的Stover Kincannon模型均适用于非基质抑制状态下的厌氧氨氧化反应器过程模拟。Stover Kincannon模型动力学分析表明,这种反应器的最大基质去除速率可达12.4 kg·m^-3·d^-1,具有较大的脱氮潜能。     

螺旋升流式反应器系统较长泥龄时运行效果及其流态释因

结合螺旋升流式反应器（SUFR）的特性,通过对比试验分析SUFR系统在较长泥龄时（主要在32 d左右）营养物去除的工艺特点。试验结果表明,SUFR系统（θ_c=32 d）出水COD和TN分别小于40 mg·L^-1﹑10 mg·L^-1,SUFR系统（θ_c=32 d）除磷率随着泥龄的延长有一定的下降,但出水TP一直稳定在1 mg·L^-1内, SUFR系统（θ_c=32 d）的SOUR值为10～18 mg·g^-1·h^-1。流态模拟结果表明,SUFR系统中单元反应器的推流流态容积利用率为63%。这说明SUFR系统反应器以活塞流为主要特征的流态特性有助于减轻较长泥龄对污水处理的负影响。该系统具有更宽的泥龄适宜范围。     

PS-PVA-CH塑料空心微球充D2

研究了激光惯性约束聚变靶用PS-PVA-CH三层塑料空心微球采用热扩散法高温高压充氘气技术。实验研究表明,对于直径300 μm、PS壁厚5～7 μm、PVA壁厚3～5 μm、CH层厚4～6 μm的塑料微球,50℃充气的平衡时间为20～40 h,70℃的平衡时间为7～12 h,90℃的平衡时间为2～4 h。在室温25℃时,微球的气体渗透系数为（3.0～4.2）×10^-19 mol·m^-1·s^-1·Pa^-1,对应的保气半寿命为28～37 h。对于参数接近的微球,如果充气时间相同,充气外压与微球内压基本呈正比。当外压达到6.0 MPa时微球开始出现破损。