亚硫酸盐强制氧化传递与化学反应动力学

在湿法烟气脱硫的过程中,吸收塔底部发生的反应主要是亚硫酸钙和空气或氧气之间的气液传递与化学反应过程,根据双膜理论模型,分析了该反应的吸收机理,用一种图像边界识别的方法分析亚硫酸盐强制氧化气液反应.在没有催化剂或固定钴离子催化剂浓度时,SO^2-₃存在临界浓度0.328 mol•L^-1.当SO^2-₃的浓度低于0.328 mol•L^-1时,过程为双膜控制,SO^2-₃的反应级数为1;当SO^2-₃的浓度大于0.328 mol•L^-1时,过程逐渐变为气膜控制,SO^2-₃反应级数为0.当固定SO^2-₃浓度时,催化剂钴离子的反应级数则受到气液传质的影响,分为几个阶段,且反应级数不同.     

烟气膜吸收法脱除SO2的超声波强化处理

本文提出了以柠檬酸盐溶液为吸收剂、中空纤维膜组件为脱除SO₂的基本设备,并配有超声波强化吸收的技术模式,首次将超声波和膜技术应用于烟气脱硫过程。重点探讨了超声空化作用及其促进传质过程的机理,利用自主设计的超声膜吸收器进行了烟气脱硫研究,同时分析了超声对吸收液和中空纤维稳定性的影响。研究结果表明：在超声频率为20kHz,柠檬酸盐溶液浓度为0.5mol•L^-1, pH值为4.5的条件下,超声波对膜吸收SO₂有明显的促进作用,对吸收液温度有加热的副作用,同时超声波的加入对吸收液和膜材料的稳定性没有影响。     

乙二胺合钴/尿素湿法同时吸收SO2和NO

利用Co(en)³⁺₃吸收和催化氧化模拟烟气中的NO,同时加入尿素提高SO^2-₃的氧化率,避免产生亚硫酸钴沉淀,以保证长时间烟气高效同时吸收SO₂和NO.实验研究表明,Co(en)³⁺₃浓度大小对脱NO率影响很大,而尿素有无对NO脱除率影响较大;保持高的脱NO率和SO^2-₃氧化率的最佳温度为60～70 ℃;脱NO率和SO^2-₃氧化率受气液传质表面积和传质系数控制.     

SO2-4/ZrO2/MCM-41催化合成柠檬酸三丁酯的研究

水热合成了介孔材料MCM-41,并以其为载体负载固体超强酸SO^2-₄/ZrO₂,通过XRD和N2吸附/脱附对制备的SO^2-₄/ZrO₂/MCM-41催化剂进行表征,认为MCM-41负载SO^2-₄/ZrO₂后,仍为长程有序的六方孔道结构。在固定床反应器中,以柠檬酸和正丁醇为原料,研究该催化剂合成柠檬酸三丁酯的活性。对反应条件进行了考察,得出最佳反应条件：温度140 ℃,空速1.0 h^-1,醇酸物质的量比为4.5。在此条件下,柠檬酸的酯化率最高可达94.5％。48 h的寿命实验结果表明,该催化剂具有较好的稳定性。     

电解质对TiO2和ZnO光催化性能的影响

利用P25型纳米TiO₂和共沉淀法制备的纳米ZnO粉体，在紫外灯（主波长365 nm）照射下，以罗丹明B(Rh-B)为目标降解物，研究催化剂用量、电解质（SO^2-₄、Cl^-和NO^-₃）对TiO₂和ZnO催化降解罗丹明B的影响。结果发现,SO^2-₄促进光催化反应进行，Cl^-对反应有抑制作用，而NO^-₃对反应无明显影响。     

不同介质中间硝基苯磺酸钠的电化学行为

研究了铜电极上间硝基苯磺酸钠在含有四丁基高氯酸铵（TBAP）电解质的质子惰性介质（DMF）、质子介质（H₂O）及混合介质（DMF/H₂O）中的电化学行为。结果表明：在质子惰性介质中,间硝基苯磺酸钠分步连续地被还原为ArNO^-₂·和［ArNO²］^2-·阴离子自由基;其中ArNO₂/ArNO^-₂·为扩散控制的单电子转移可逆氧化还原反应。在水溶液中,间硝基苯磺酸钠经历了ArNO₂/ArNO和ArNO/ArNHOH反应。而在混合溶剂中,由于DMF的存在阻碍了硝基的质子化进程,间硝基苯磺酸钠经历了ArNO₂/ArNO^-₂·和ArNO-2·/ArNHOH反应。通过量化计算进一步证实了上述实验结果。     

UV/Fe3+/H2O2体系降解活性艳橙X-GN废水的动力学研究

在自制的光催化反应器中，采用UV/Fe³⁺/H₂O₂体系光解活性艳橙X-GN模拟废水，考察了X- GN、Fe³⁺和H₂O₂初始浓度、初始pH值及温度对光解过程的影响。结果表明，在8 W低压汞灯(λ＝254 nm)照射下，UV/Fe³⁺/H₂O₂能够有效地降解结构稳定的X-GN，在pH=3.0、温度50 ℃、时间120 min、Fe³⁺和H₂O₂初始浓度分别为2.5×10^－5 mol·L^－1和1.5×10^－4 mol·L^－1时，含200 mg·L^－1X GN模拟废水的色度去除率和TOC去除率分别达到100%和90.15%。在此基础上得到了该催化氧化反应的一级动力学模型，求得X-GN氧化和TOC降解动力学模型的表观活化能分别为867 kJ·mol^－1和25.38 kJ·mol^－1。同时依据离子色谱 (IC)、GC/MS对X-GN降解中间产物和最终产物的进行了鉴定，证实有导致X-GN氧化和TOC降解不同步的中间产物存在。     

动态UV-vis / H2O2 / 草酸铁络合物法光解苯胺

UV -vis/H₂ O₂ /草酸铁络合物法是一种高级氧化工艺 ,这个工艺产生的羟自由基·OH是一种很强的氧化剂 ,能很快和水中有机物发生反应 .以苯胺为处理对象对该法的氧化能力和效果进行了研究 ,并确定了降解苯胺的最佳工艺条件 :pH =3 .5 ,Fe^{2 +} ∶H₂ O₂ ∶C₂ O^{2 -}₄ ≈ 1∶4∶6 (mole) .UV -vis/H₂ O₂ /草酸铁络合物法处理高浓度苯胺水样非常有效 ,12min内苯胺去除率均在 99%以上 .流动法处理苯胺模拟废水的效果明显好于静态法     

动态UV-vis/H2O2/草酸铁络合物法光解苯胺

UV -vis/H₂ O₂ /草酸铁络合物法是一种高级氧化工艺 ,这个工艺产生的羟自由基·OH是一种很强的氧化剂 ,能很快和水中有机物发生反应 .以苯胺为处理对象对该法的氧化能力和效果进行了研究 ,并确定了降解苯胺的最佳工艺条件 :pH =3 .5 ,Fe^{2 +} ∶H₂ O₂ ∶C₂ O^{2 -}₄ ≈ 1∶4∶6 (mole) .UV -vis/H₂ O₂ /草酸铁络合物法处理高浓度苯胺水样非常有效 ,12min内苯胺去除率均在 99%以上 .流动法处理苯胺模拟废水的效果明显好于静态法     

浸渍法制备SO42-/TiO2-La2O3及其光催化氧化性能

不同硫酸浓度条件下,利用浸渍法处理TiO₂-La₂O₃,制得系列固体超强酸SO₄^2-/TiO₂-La₂O₃。通过XRD、FT-IR、TG-DTA和UV-Vis表征,揭示SO₄^2-/TiO₂-La₂O₃的微观结构和内在规律性。以邻硝基苯酚为探针反应,考察SO₄^2-/TiO₂-La₂O₃光催化性能。结果表明,SO₄^2-/TiO₂-La₂O₃的光催化活性明显高于TiO₂-La₂O₃,SO₄^2-/TiO₂-La₂O₃的催化活性取决于H₂SO₄浓度,浸渍液中H₂SO₄的合适浓度为0.5 mol·L^-1,掺杂La₂O₃适宜的物质的量分数为0.5%,最佳焙烧温度为500 ℃。     

Theoretical Study on Sulfur Dioxide Absorption with Citrate Solution

The citrate absorption of SO2 is currently one of the most successful and economic methods to harness sulfur dioxide pollution. In order to theoretically elucidate the mechanism of SO2 absorption by citrate solution and provide theoretical instruction for experiments and industrial process, the theory of multi-buffer solution, combined with computer numerical calculation methods, was applied to study the distribution parameters of the components of the citrate solution in the process of SO2 absorption and the following results were obtained: (1) HCi2- and H2Ci- in the citrate solution played the dominant role in the absorption and desorption processes; (2) Through the calculation for the buffer capacity of citrate solution, it was found that the pH of the absorption and desorption solution should be in the range of 2~8, while at pH=4.5 the buffer capacity reached its maximum. Some valuable parameters were obtained, which are instructive to the ensuing experiments and industrial design.     

醚化海藻酸钠-丙烯酸-聚乙烯醇高吸水树脂在环境介质中的溶胀行为

以N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸铵-亚硫酸氢钠为引发剂,采用水溶液法合成了醚化海藻酸钠-丙烯酸-聚乙烯醇高吸水性树脂.考察比较了树脂在不同pH值缓冲溶液和盐溶液中的平衡含水率.结果表明,在酸性介质中,凝胶的溶胀过程为—COO^-的质子化过程控制,溶胀过程表现出non-Fickian动力学行为; 在碱性介质中,溶胀过程主要由溶剂扩散控制,表现出Fickian动力学行为,随着pH值升高,凝胶的平衡含水率升高; 在离子强度相近时,树脂在pH缓冲溶液中的溶胀率比在单价盐离子溶液中低,但比在二价盐溶液中高.对聚合物-溶剂的相互作用机理进行了探讨.     

ZrO2(3Y)包裹Al2O3纳米复合粉体的制备

以pH值缓冲溶液为沉淀剂,用非均匀成核和液相共沉淀相结合的方法合成出了ZrO₂（3Y）包裹Al₂O₃纳米复合粉体.用XRD、TEM对所制备粉体进行了表征.研究表明：加入分散剂使Al₂O₃悬浮液的等电点向酸性区移动,Zeta电位绝对值增大,其中pH值为9.56对应的Zeta电位绝对值最大,悬浮液最稳定.Al₂O₃悬浮液pH值为9.5,ZrOCl₂和YCl₃混合溶液浓度为0.2 mol•L^-1时前驱体的收得率最高.600℃煅烧后得到的粉体中只有α-Al₂O₃、t-ZrO₂两种物相,在Al₂O₃颗粒表面附着10 nm左右的ZrO₂（3Y）颗粒.     

超声波解吸柠檬酸盐溶液中二氧化硫的研究

Using a sonochemical reactor designed by the authors,the process of removing sulfur dioxide from cit- rate solution simulating the flue gas desulfurization was studied.The influence of ultrasonic frequency,ultrasonic power,reaction temperature,stirring speed,inert gases,initial concentration of sulfur dioxide and concentration of citrate on the efficiency of sulfur dioxide desorption,the stability of citrate solution and the concentration of sulfate radical was examined systematically.By comparing the desorption of sulfur dioxide with and without ultrasonifica- tion,it was concluded that(1)lower ultrasonic frequency results in a better degassing efficiency;(2)the use of ul- trasonification in desorbing sulfur dioxide from citrate solution improves the desorbing efficiency in some condi- tions,without changing the essence of chemical reactions;(3)sparging inert gas into the liquid can lower the vis- cosity of solution and the cavitating threshold,and raise the desorption efficiency.These results demonstrate a technical way for deep desorption of sulfur dioxide and provide the fundamental data for future industrial disposal of sulfur dioxide.     

介质阻挡放电等离子体对茜素红溶液的降解

利用介质阻挡放电等离子体法对染料茜素红溶液进行降解。考察了放电间距、输入电压及溶液pH值对茜素红降解效果的影响,并通过测定放电过程溶液中活性粒子O₃的浓度,探讨了促使茜素红降解的主要因素。结果表明,高压电极与液面间距为8 mm、输入电压为8 kV时,降解效果较好。其中弱碱性环境下（pH=8.4）降解效果最好,40 min后茜素红浓度降为0.26 mg·L^-1,在弱酸性环境（pH=5.8）中处理45 min后,茜素红浓度为1.61 mg·L^-1,而在中性环境（pH=7.0）中降解效果较差,处理45 min后茜素红残留浓度为5.70 mg·L^-1。溶液中的O₃是推动氧化反应进行的主要因素。     

高效填料塔中用柠檬酸/柠檬酸钠溶液进行烟气脱硫的研究

以柠檬酸 柠檬酸钠溶液为缓冲液在高效规整填料塔中进行烟气脱硫。模拟的烟气首先在吸收塔中用柠檬酸钠溶液脱硫 ,然后富液在解吸塔中释放出SO2 ,再生的缓冲液返回吸收塔循环使用。研究了影响吸收及解吸效率的各种重要参数 ,确定了最佳操作条件。对解决SO2 污染问题提供了应用基础     

同步反硝化短程除硫功能菌群的变化及鉴定

依据反硝化除硫理论,利用全混流反应器富集反硝化除硫菌,采用平板计数法和PCR-DGGE法对功能菌群进行跟踪和鉴定,并对分离纯化得到的单菌株SNB1进行鉴定。结果表明,反应器中细菌总量、除硫菌和反硝化菌分别增加了1.92×10、6.49×105和1.66×103倍。稳定运行时反应器内存在3种优势菌群。a菌群与Thauera sp.的同源性高达99%,为反硝化菌;其包含的SNB1生理生化指标显示为一株兼性自养反硝化除硫菌,且与Thauera selenatis(同源性高达99.0%)最相似;反硝化除硫菌的比例为49.3%,数量约为3.70×109cfu.ml-1。b菌群与Desulfovibrio sp.的同源性高于98%,为硫酸盐还原菌。c菌群和Rhodococcus sp.的同源性高于94%,为反硝化菌。当S/N在0.007～0.386间变化时,除S2-始终被100%转化为S0外,还有大于46.47%的SO42--S被转化为S0;而NO3-和COD的去除率分别为72.3%～95.8%和9.8%～43.5%。