细菌菌液脱硫的实验研究

在细菌浓度约 1.0× 10 8个 /mL的条件下研究了不同 pH值、不同Fe3+ 浓度下氧化亚铁硫杆菌菌液脱除SO2 的反应速率随时间的变化。研究结果表明 ,由于氧化亚铁硫杆菌具有在酸性条件下快速氧化Fe2 + 的能力 ,从而使细菌菌液具有相对稳定的脱硫速率 ,保证了较好的脱硫效果     

微生物培养液脱H2S及副产物的性质

以氧化亚铁硫杆菌培养液和酸性Fe2（SO4）3溶液为吸收剂,采用优化的工艺条件进行了H2S的脱除实验,并对微生物培养液脱H2S后的副产物硫磺的相关性质进行了测定分析,以期为工业应用中硫磺回收工艺的设计提供参考。实验结果表明：采用微生物培养液脱H2S比单纯使用酸性Fe2（SO4）3溶液的效果好,反应进行45 min后,脱硫率仍可保持在90%以上;微生物培养液脱H2S后的副产物硫磺颗粒不溶于水,微溶于乙醇,完全溶于二硫化碳和四氯化碳,密度为1. 90 g·cm-3,熔点为121℃;该颗粒为不规则球形,在溶液中极易发生团聚现象,加入分散剂后测得平均粒径为5. 09 μm;该副产物硫磺具有亲水性,在工业应用上优于具有疏水性的升华硫和酸性Fe2（SO4）3溶液脱H2S产生的硫;该副产物硫颗粒在溶液中的沉降速度为0. 125×10-2 m·s-1。     

临汾高硫煤炭生物浸出脱硫研究

煤炭的微生物脱硫是煤炭洁净技术研究的重点领域。本实验利用氧化亚铁硫杆菌DT-1对山西临汾高硫煤进行生物脱硫研究。考察了脱硫过程中不同的反应因素(例如:初始pH值、反应时间、反应液温度)对脱硫效果的影响,并筛选出最优的实验条件。结果表明,氧化亚铁硫杆菌DT-1具有较强的脱除山西临汾高硫煤中硫的能力。在优化的反应条件下,最高的脱硫率达到了33.9%。     

Fe2+液相催化氧化脱除烟气中SO2

提出了一种烟气脱硫新工艺。实验选用水作脱硫剂 ,在只以Fe为催化剂的条件下进行。加入吸收液槽中的铁屑可与脱硫产生的稀硫酸进行反应 ,不仅可维持较高的吸收液pH值 ,而且产生的Fe2 + 引发了液相催化氧化SO2 反应。连续运行实验结果表明脱硫过程在不同阶段分别受SO2 溶解、Fe2 + 液相催化氧化SO2 反应、气相中SO2 扩散和铁屑与酸反应控制。吸收液中Fe2 + 质量浓度的变化和初始Fe2 + 质量浓度对脱硫率及吸收液pH值影响显示 ,可直接由清水制取高浓度硫酸亚铁溶液。实验还调查了SO2 入口质量浓度、液气比、空塔气速和吸收温度对脱硫率和吸收液pH值的影响     

烟气脱硫微生物培养操作条件及反应器启动工艺特性研究

用比浊法对氧化亚铁硫杆菌的培养条件进行研究,得出其最佳培养操作条件为:培养基瓶装量为100mL/250mL,接种量为10%(30℃,pH值2 3)。用陶土颗粒为生物膜载体,进行脱硫生物膜塔滴滤固定化启动工艺特性研究。实验结果表明,通气量和液体流量是影响挂膜启动的生物膜的生长在塔中经历适应期、动力学增长期和稳定期,循环液的Fe2+的氧化速率与吸光度具有明显的相关性,同时压力损失和pH值也是作为挂膜启动完成的重要指标。挂膜3天后,氧化亚铁硫杆菌的Fe2+氧化率趋于稳定,挂膜完成。连续运行1周后,Fe2+氧化率保持在0 2g/(L1·h1),连续通入低浓度SO2气体驯化后,脱硫率可达到90%以上。     

硫酸盐累积对烟气脱硫菌氧化活性影响的研究

为了考察硫酸盐累积对烟气脱硫菌氧化活性的影响,实验测定了氧化亚铁硫杆菌菌液浓度、Fe~(2+)、SO_4~(2-)、p H和电导率的变化,实验结果表明:当Fe~(2+)和S~(2-)同时存在时,氧化亚铁硫杆菌首先利用Fe2+获得自身生长所需能量,S~(2-)大部分S~(2-)被氧化为S单质,之后S~(2-)被氧化为S_2O_3~(2-),生成SO_3~(2-)进一步被氧化成SO_4~(2-)。氧化亚铁硫杆菌对盐分的耐受值为13450μs/cm。     

氧化亚铁硫杆菌脱硫天然橡胶粉及其填充胶的性能

从铁矿土壤中分离出1株氧化亚铁硫杆菌,比较了其在不同Fe2+质量浓度的改进9 K培养基中的生长情况,确定最佳的天然橡胶胶粉加入时间为培养开始后的第30 h。利用氧化亚铁硫杆菌在较低Fe2+质量浓度的改进9 K培养基中进行脱硫实验,脱硫橡胶表面的傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱分析和培养液中SO42-的浓度变化都表明氧化亚铁硫杆菌是通过氧化硫黄的代谢途径来断裂橡胶中的硫黄交联键。用该脱硫胶粉填充天然橡胶硫化胶的力学性能有一定程度的提高;通过扫描电子显微镜可以看出脱硫胶粉与天然橡胶基质的界面结合较好,应力集中点较少,脆断面的断裂线均匀。     

含硫酸亚铁废溶液的生物氧化过程中氮源对溶解性Fe(Ⅲ)生成量的影响

利用嗜酸性氧化亚铁硫杆菌将含硫酸亚铁废溶液中的Fe2+氧化成Fe3+后用于脱除H2S,同时实现了含硫酸亚铁废溶液的循环利用和H2S的脱除。而溶解性Fe3+较高的生成量是保证该处理系统连续高效运行的关键因素。但在充足氮源和K+条件下大量Fe3+以黄铁矾沉淀形式存在。因此,本文通过控制氮源种类及投加浓度,减少沉淀生成,增大溶解性Fe3+生成量,以期提高H2S的去除效率。结果表明(NH4)2HPO4可替代以往研究中的(NH4)2SO4作为氮源,确定适宜菌体生长的氮源浓度范围为0.33~1 g·L-1。在1 g·L-1(NH4)2HPO4条件下细菌生长无明显停滞期、Fe2+平均氧化速率为0.221~0.229 g·(L·h)-1,Fe3+生成量为7.62~7.72 g·L-1,沉淀量为1.17 g·L-1,因此确定(NH4)2HPO4为1 g·L-1时最能保证H2S的脱除效率。为降低工艺成本,最低可采用0.33 g·L-1为运行浓度。该优化方案不仅保证了菌体的Fe2+氧化活性,而且有效地减少了菌体培养过程中沉淀的产生,获得了较高的Fe3+生成量和增速,为使用含硫酸亚铁废溶液处理H2S的工艺条件优化提供了依据。     

高铁浓度下氧化亚铁硫杆菌的生长动力学

通过改变初始Fe2 浓度,对氧化亚铁硫杆菌生长过程中的代谢变化进行了研究。依据产物抑制的Monod方程,推导并建立了氧化亚铁硫杆菌在高铁浓度下的生长动力学方程。实验结果表明:随着Fe2 浓度的增加,底物抑制作用增加,导致细菌对底物的亲和力减小,Ks值增大。细菌比生长速率的实验值和模拟值之间的相关系数为0.97,表明该动力学方程能够较好地描述高铁浓度下氧化亚铁硫杆菌的生长情况。     

氧化亚铁硫杆菌的培养及氧化性能测定

研究了自行选育的氧化亚铁硫杆菌的生长特性。结果表明：我们自行选育培养的脱硫自养菌氧化亚铁硫杆菌,在特定条件下具有快速高效将Fe^2＋转化为Fe^3＋的功能,通过氧化亚铁硫杆菌生长因素的研究,确定了其生长的最佳条件,即在细菌处于对数生长期时,按10％接种量接种,调节培养液pH为2．5左右,30℃时振荡培养,氧化亚铁硫杆菌的生长活性最佳。通过考察培养过程中Fe^3＋浓度的变化,测定了不同接种量时氧化亚铁硫杆菌的氧化性能参数μ。     

筛板塔Fe/Cu湿式催化氧化脱除H2S气体制硫磺的实验

阐述了筛板塔Fe/Cu湿式催化氧化脱除H₂S气体制硫磺流程,考察了操作空塔气速、液气比、起始pH值和H₂S入口浓度对H₂S脱除效率的影响及鼓风量、液柱高度对Fe^3＋氧化再生的影响;并进行了综合实验。结果表明,含120g/L的Cu²⁺、70g/L的Fe²⁺及70g/L的Fe³⁺的吸收体系即能对体积分数为1000×10^－6的H₂S废气近100％稳定脱硫,流程简短、能耗低,体系除消耗O₂外,过程不消耗原料,不产生二次污染,体系无降解问题。     

Degradation of orange G by H2O2、S2O82－、S2O82－-H2O2with ferrous ion

以偶氮染料橙黄G（OG）为目标污染物,研究Fe2+分别催化H2O2、S2O82－、H2O2-S2O82－降解0.1 mmol/L OG Fe2+/H2O2体系,[Fe2+]=1 mmol/L, pH=3, [H2O2]0=10 mmol/L,降解30 min OG脱色率为96%,随着pH值增大和[H2O2]0＞10 mmol/L,OG脱色率减小,呈线性变化。Fe2+/S2O82－体系,随着S2O82－初始浓度增加OG脱色率增大,随着pH值增大OG脱色率减小,呈非线性变化。Fe2+/H2O2-S2O82－体系,pH=3, [H2O2]0=2 mmol/L, [S2O82－]0＞10 mmol/L时OG脱色率持续增大。Fe2+/H2O2-S2O82－体系矿化率最高。利用乙醇和硝基苯作为分子探针,采用分子探针竞争实验鉴定该体系中产生的SO4?和OH?。     

碳酸钠溶液吸收H2S气体的传质性能及数学模型分析

采用Na2CO3溶液在填料塔中分别吸收高、低浓度H2S气体,通过测定总体积传质系数(KGa),采用基于Box-Behnken设计的响应面分析方法研究吸收液流量、浓度和气体流量对KGa的影响,建立了Na2CO3溶液吸收高、低浓度H2S的二次响应曲面模型. 结果表明,在高、低H2S吸收体系中,各因素对KGa的影响规律基本一致,在低浓度H2S吸收体系中对KGa的影响更大. KGa与3个因素之间不是简单的单调函数关系,吸收液流量和浓度具有较强的相互增效作用. 处理H2S浓度为2.16%(j)、气体流量为720 L/h的体系时,当吸收液浓度为0.082 mol/L、其流量为11.28 L/h时,KGa最大;处理H2S浓度为20.1%(j)、气体流量为720 L/h的体系时,吸收液浓度为0.764 mol/L、其流量为11.28 L/h时,KGa最大.     

US/Fe~(3+)/H_2O_2体系超声催化降解甲基橙的研究

采用US/Fe3+/H2O2体系超声催化降解甲基橙,考察了超声波功率、Fe3+初始质量浓度、H2O2用量、甲基橙溶液的初始质量浓度及初始pH值对超声催化降解甲基橙的影响,初步探讨了其降解动力学规律。结果表明,US/Fe3+/H2O2体系能有效降解甲基橙,且超声波与Fenton试剂对甲基橙废水的降解存在强烈的协同作用;在pH=3、超声波功率500 W、Fe3+和H2O2的初始质量浓度分别为30 mg/L和150 mg/L时,对含30 mg/L的甲基橙溶液降解120 min,其去除率达到99.5%;甲基橙的超声催化降解符合一级反应动力学规律,且甲基橙的一级反应速率常数随其初始质量浓度增大而降低。     

超重力氧化还原法用于天然气脱硫的探索性研究

报道了用氮气和硫化氢的混合气模拟含硫天然气,在超重机中应用配合铁氧化还原法进行脱硫实验,研究了原料气中硫化氢浓度、原料气中气体流量、脱硫液流量、超重机转子转速和脱硫液pH值对H2S脱除率和气相传质系数的影响,确定了配合铁体系在超重机中适宜的反应条件。结果表明,在本实验条件下H2S脱除率稳定在99.9%左右。实验设备体积小,硫化氢脱除率稳定且高效。     

氨法烟气脱硫SO2吸收传质系数研究

喷淋塔氨法脱硫技术被广泛应用于净化烟气的SO₂,传质系数是喷淋吸收塔重要的设计和运行参数,但目前文献中有关氨法脱硫传质系数的报道很少,还有待进一步研究。在喷淋塔中对氨法脱硫SO₂吸收传质过程进行了实验研究,结合对液滴和塔壁液膜运动的计算,得到不同实验条件下SO₂的吸收传质速率,并建立了氨法脱硫SO₂吸收传质系数表达式。该传质系数包含浆液pH、烟气流速u_g和液气比L/G等主要参数,能够反映不同pH、u_g和L/G条件下SO₂在单位气液接触面积上的传质速率。对比验证结果表明,该传质系数计算得到的SO₂吸收传质速率与实验值之间的相对误差小于±12%,二者能够较好地吻合。建立的传质系数表达式能够为喷淋塔氨法脱硫的优化设计和运行提供理论参考。     

T型微通道内吸收H_2S实验研究

在水力学直径为1.00 mm的方形T型微通道内,采用质量分数为40%的N-甲基二乙醇胺(MDEA)吸收含有体积分数为0.12%的H2S混合气体。实验发现,在微通道内可以获得很高的H2S脱除效率,在气液体积比为200∶1时,其脱除效率可以达到99.5%。在微通道内的H2S传质过程中,H2S传质的阻力主要集中在气侧,而且气侧体积传质系数随着气体和液体表观速率的增加而增加。提出了在过渡区的二相流型中,气侧体积传质系数的量纲一经验关联式,其计算值和实验值吻合得很好。通过比较发现,微通道比其他传统设备的气侧体积传质系数高出1—2个数量级。     

旋转填料床中O3/H2O2法处理染料废水试验研究

在旋转填料床中O3/H2O2法氧化处理单偶氮活性艳红-X3B,研究了气液传质对O3/H2O2法氧化处理活性染料废水的影响。主要考察了超重力因子β、初始pH值、O3与H2O2摩尔比和液气比等因素对脱色率的影响。研究表明,随着超重力因子β的增大脱色率增大,β大于100后对脱色率增大不明显;脱色率随染料废水初始pH值增加呈先增大后下降的趋势,最佳初始pH值为10—11;O3与H2O2的最优摩尔比为1左右;随着液气比的增加,脱色率下降。与传统O3气液反应设备相比,旋转填料床的高效传质特性可以提高O3的氧化功效和利用率,节约O3的消耗量。     

Mass transfer characteristics in a rotating packed bed with split packing

The rotating packed bed (RPB) with split packing is a novel gas–liquid contactor, which intensifies the mass transfer processes controlled by gas-side resistance. To assess its efficacy, the mass transfer characteristics with adjacent rings in counter-rotation and co-rotation modes in a split packing RPB were studied experimentally. The physical absorption system NH3–H2O was used for characterizing the gas volumetric mass transfer coeffi-cient (kyae) and the effective interfacial area (ae) was determined by chemical absorption in the CO2–NaOH sys-tem. The variation in kyae and ae with the operating conditions is also investigated. The experimental results indicated that kyae and ae for counter-rotation of the adjacent packing rings in the split packing RPB were higher than those for co-rotation, and both counter-rotation and co-rotation of the split packing RPB were superior over conventional RPBs under the similar operating conditions.