一种中等嗜热嗜酸浸矿菌的选育

寻求能耐受较高温度,又能保持较强铁氧化性和硫氧化性的嗜热嗜酸菌对生物冶金具有重要的现实意义。为此,进行了从云南墨江某硫化矿矿坑水中选育中等嗜热嗜酸浸矿菌的试验研究,结果表明：通过选育,可从该矿坑水获得一种适于硫化矿生物浸出的中等嗜热嗜酸菌,隶属于Sulfobacillus thermosulfidooxidans种。该菌对单体硫和Fe²⁺离子具有很好的氧化性能;可耐受的最高温度为55 ℃,最适生长温度为45 ℃;可生长的pH范围为0.5～3.0,最适生长pH范围为1.5～2.0。目前该菌种已在中国国家典型培养物保藏中心保藏     

中度嗜热嗜酸铁氧化细菌脱除煤炭硫分研究

从淮北矿务局某煤矿煤渣堆分离得到一株中度嗜热嗜酸铁氧化细菌HMS菌株,该菌株最适生长温度为48～53℃,最适pH值1.6～2.0;HMS菌株为兼性化能自养菌,能利用酵母膏进行异养生长;HMS菌株能氧化Fe2 ,S2O32-和元素硫(S0).对比研究了HMS菌株与氧化亚铁硫杆菌T8菌株对煤炭的脱硫效果,结果表明,HMS菌株脱除煤炭硫铁矿硫比氧化亚铁硫杆菌T8菌株提高11.21%～20.33%.     

SRB菌的分离鉴定及其对矸石山酸性废水的处理

为了得到煤矸石山酸性废水处理的专属功能微生物,从湖南湘潭某煤矸石山周边土壤中分离筛选硫酸盐还原菌,分析菌株的16S rRNA基因序列,形态和生理生化特性,并利用得到的菌株处理矸石山酸性废水。16S rRNA基因序列分析表明,所分离得到的硫酸盐还原菌株S-7与Desulfuromonas alkenivorans同源性达到99.0%。该菌株为杆状稍有弯曲,能运动,大小(0.5~0.8)μm×(3.0~4.0)μm,革兰氏染色显阴性,最适生长温度为30℃,最适p H值范围6~8,酵母粉为最好的碳源和氮源,硫酸钠为最适合硫源,菌株经培养96 h后细胞浓度高达1.76×109个/m L。培养初始p H为7时,6 d可去除体系中90%硫酸根离子,而不同硫酸根离子浓度对菌株生长和硫酸盐去除效率影响不明显。S-7菌株对矸石山酸性废水中Fe,Mn,Pb和Zn四种重金属离子均存在处理效果,整体上去除效率为PbFeZnMn,其中Pb离子经7 d处理后去除率达到100%。     

嗜酸铁/硫氧化菌浸出煤矸石中硫的形态变化

利用嗜酸铁/硫氧化微生物Acidithiobacillus thiooxidans SOB-1和Acidithiobacillus ferrooxidans SOB-2浸出煤矸石,利用XRD和硫的K边X-ray Absorption Near Edge Spectroscopy(XANES)分析煤矸石浸出前后物相组成和硫的形态变化。XRD结果表明:经浸出处理后矸石中黄铁矿消失,其他矿物组成变化不明显。XANES结果表明,原始矸石中硫形态主要是黄铁矿硫,氧化型谷胱甘肽硫,硫代硫酸盐硫,单质硫和少量噻吩硫。与空白对照相比,SOB-1对矸石浸出效果较差,样品中各种形态硫的含量变化不明显;而SOB-2及SOB-1和SOB-2的混合菌对矸石中总硫和黄铁矿均有较好的脱除效果,其脱除率最高可达51.08%和71.5%。矸石样品中的黄铁矿硫经氧化转变成硫代硫酸盐硫和硫酸盐硫,SOB-2和混合菌明显促进了硫的形态变化,并且两株菌及其混合菌可能对噻吩硫也有一定脱除效果。     

嗜热嗜酸菌生物浸出低品位原生硫化铜矿

介绍从云南某温泉区采集的高温水样中分离出的嗜热嗜酸菌的某些特性及其对原生硫化铜矿的氧化浸出效果。嗜热嗜酸茵细胞呈球形或椭圆形，有细胞壁，直径0．6—0．9μm，革兰氏阴性，好氧，以CO2为碳源，能在改良的无机盐培养基中生长繁殖，舔加酵母汁等有机物不能刺激其生长。嗜热嗜酸菌能氧化元素硫和黄铁矿中的铁，并将其作为能源物质，但不能氧化硫酸亚铁中的Fe^2 。氧化浸出的最适温度65℃，最适pH2．0。对—90μm低品位硫化铜矿酚矿浆浓度10％，搅拌浸出12d，嗜热嗜酸茵对总铜的浸出率为97．00％，而中温氧化亚铁硫杆菌为32．43％。浸渣的物相分析表明，嗜热嗜酸菌对原生铜矿的浸出率高达97．05％，而对照组仅能浸出15．43％。     

矿山酸性水中浸矿细菌的筛选及除铁效果

细菌浸矿在矿石综合利用和生态环境保护方面具有重要意义。从兖州煤矿酸性矿井水中筛选、分 离到1株具有嗜酸、氧化Fe2+的浸矿细菌,编号SKDYJ-1。通过对其16S rDNA 基因序列分析,发 现该菌株16S rDNA 基因序列与Pantoea agglomerans P1SAA（FJ611818）的同源性高达98% ,为嗜酸成团泛菌。对该菌株形态、生长特性、Fe2+氧化率进行了研究,结果表明：菌株 SKDYJ-1细胞呈杆状,革兰氏阴性,最适生长温度为30 ℃,在25 ℃、30 ℃以及35 ℃条件下培 养,菌株SKDYJ-1对Fe²⁺的最大氧化率分别为2.79%、6.52% 和5.59%,具有较高的浸矿能力。     

混合硫化物矿石的微生物浸出和矿物学研究

《Hydrometallurgy》2011年105卷(3/4)期发表Joeheon Lee等人的文章,介绍对混合硫化物矿石(分别主要含硫砷铜矿、铜蓝和辉铜矿)的矿物学研究和用嗜温、嗜热2种微生物对这些矿石生物浸出的对比研究结果。作者在室温(20~22℃)下用嗜温铁氧化菌的混合菌(含嗜酸硫杆菌属和小螺菌属菌株)和在65℃     

嗜热嗜酸菌对低品位原生硫化铜矿的柱浸试验

利用严格无机化能自养型嗜热嗜酸菌(KY-2菌株)对低品位原生硫化铜矿进行柱浸试验研究。中温硫杆菌和嗜热嗜酸菌结合使用，在中温硫杆菌柱浸近两个月后，再改为嗜热嗜酸菌浸出，效果明显，浸出率曲线一直呈明显上升趋势．196d的总浸出率远远高于单用任何一种细菌的总浸出率。回收的萃余液进入柱浸循环，会提高柱浸体系的浸出效果，萃余液中的残留萃取剂对嗜热嗜酸菌氧化浸出作用的负面影响不大。     

嗜热硫氧化硫化杆菌与喜温嗜酸硫杆菌混合浸出铁闪锌矿研究

采用正交试验, 通过考察温度、pH值、喜温嗜酸硫杆菌接种时间和喜温嗜酸硫杆菌接种浓度4个因素, 研究硫氧化硫化杆菌与喜温嗜酸硫杆菌混合菌对铁闪锌矿浸出的影响。试验结果表明: 氧化硫细菌的加入, 有助于消除铁闪锌矿浸出过程中生成的、覆盖在矿物表面的元素硫, 使得硫氧化硫化杆菌和喜温嗜酸硫杆菌混合菌浸出铁闪锌矿的效果比单一硫氧化硫化杆菌浸出效果好; 混合菌浸出铁闪锌矿时浸出率达到54.2%, 而单一硫氧化硫化杆菌浸出时浸出率为46.8%。正交试验结果统计分析表明混合菌浸出铁闪锌矿的最优条件为: pH=1.8、第3 d接种喜温嗜酸硫杆菌和喜温嗜酸硫杆菌接种浓度2.5×10⁶个/mL; 其中pH值是影响混合菌浸出铁闪锌矿的主要因素, 其次是喜温嗜酸硫杆菌接种浓度及喜温嗜酸硫杆菌接种时间。     

利用嗜温和嗜热菌株生物浸出复杂硫化铅-锌矿

《Hydrometallurgy》2 0 0 4年 73卷 3～ 4期上刊出DeveciH 等人撰写的有关细菌生物浸出复杂硫化铅 /锌矿 (精矿 )的论文 ,比较了pH和Fe对浸出的重要性。利用嗜温 ( 30℃ )、中等嗜热 ( 5 0℃ )和极度嗜热 ( 70℃ ) 3组嗜酸菌株进行硫化铅 锌矿 (精矿 )的生物浸出试验。研究了菌株、pH、铁沉淀和加入Fe2 +对浸出锌的影响。结果表明 ,嗜酸菌株极适宜于从硫化矿中选择性提取铅、锌 (渣计铅浸出率 >98% ) ;与另 2组菌株相比 ,中等嗜热菌株浸出锌的动力学性能最优。发现pH对浸出过程控制的细菌活性和Fe3+沉淀 (主要以黄钾铁矾形式 )有重要的…     

喷淋塔中电石渣烟气脱硫工艺过程的研究

在喷淋吸收系统中对电石渣浆液吸收SO2进行了系统研究,研究结果表明：增加电石渣浓度和提高液气比均有利于SO2的吸收;烟气SO2浓度由3 160 mg/m3上升到14 489 mg/m3,系统脱硫率下降了28.60%;随体系pH值的增加,系统脱硫率升高,脱硫率可达94.70%;反应温度由20 ℃升到70 ℃时,脱硫率从85.39%降到55.76%。电石渣在酸性、中性及碱性环境中吸收去除SO2的机理不同。     

燃煤烟气微藻固碳减排技术现状与展望

燃煤电厂排放的烟气中含有CO2、SOx、NOx、重金属等污染物,显著影响了大气环境。传统的电厂烟气处理技术包括烟尘控制、烟气脱硫和脱硝等,存在工艺设备复杂、能耗高、处理成本高及二次污染重等问题,制约其应用。相比于传统燃煤电厂烟气减排技术,微藻固碳减排技术具有工艺设备简单、操作方便和绿色环保等优势。通过微藻固碳减排技术处理烟气时,微藻细胞可以通过光合作用固定烟气中的CO2,同时吸收NOx和SOx作为生长所需的氮源及硫源,并能够吸收烟气中的汞、硒、砷、镉、铅等重金属离子,获得的微藻生物质可进一步转化制取生物柴油、乙醇、甲烷等生物燃料及高附加值产品,具有广阔的发展前景。笔者深入分析CO2、NOx、SOx等典型燃煤烟气污染物在微藻培养体系中的溶解、传输与转化机理及路径,系统探讨烟气污染物的微藻减排机理及其对微藻生长的影响规律。并根据烟气成分、光生物反应器结构形式、气液传质特性等对微藻生长、固碳减排的影响规律,综述了藻种筛选、光生物反应器、曝气方式等方面的研究进展及存在的问题,探讨了强化微藻生长及烟气污染物脱除的原理和方法,提出了基于燃煤电厂余热、余压综合利用的微藻烟气固碳减排及生物质采收集成系统,为燃煤电厂烟气的绿色减排技术的研究及应用提供指导。     

负载型MnOx/Al2O3催化剂低温下脱除烟气中单质汞特性

针对燃煤烟气中单质汞(Hg0)因不溶于水很难去除的问题,以浸渍法制备的负载型MnOx/Al2O3为催化剂,在固定床实验台架上,考察前驱体、负载量、煅烧温度、反应温度和烟气成分对Hg0的催化氧化影响;采用N2吸附/脱附、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对催化剂进行表征。结果表明,硝酸锰浸渍催化剂的脱汞效率优于醋酸锰浸渍催化剂,催化剂的主要活性成分为MnO2;MnOx的表面形貌和存在形态是硝酸锰浸渍催化剂脱汞性能优于醋酸锰浸渍催化剂的主要原因。较低负载量下,前驱体对脱汞效率的影响较大;随着负载量的增加,其差异逐渐缩小。MnOx/Al2O3催化剂的最佳反应温度和煅烧温度分别为150 ℃和400 ℃。烟气中的O2能够补充催化剂消耗的晶格氧,促进Hg 0的催化氧化;NO,SO2和H2O均对脱汞产生抑制作用,其中SO2的抑制作用最大,H2O次之,NO最小。     

花环填料在钠碱烟气脱硫中的应用

为了考察新型花环散堆填料在钠碱烟气脱硫过程中的效果,在直径为550 mm的塔体内进行了烟气脱硫中试实验,重点考察了吸收液pH、液气比、进口烟气温度、空塔气速及吸收剂初始浓度等对吸收效果的影响.结果表明,在填料高度1 m、吸收液pH=6～7,液气比为2～3 L/m³, 烟气温度在50 ℃以下、空塔气速为1.0～1.5 m/s、吸收剂初始浓度为0.3～0.5 mol/L时,脱硫率均可大于80 %.     

大型煤电机组机炉深度耦合系统对锅炉效率影响研究

燃煤发电机组机炉深度耦合系统已被广泛应用。为明确其对锅炉效率的影响,提出应用综合排烟焓的计算方法。分析了某1 000 MW超超临界燃煤机组THA工况下,多个烟气旁路份额对锅炉效率的影响。结果表明:空预器出口风温可作为锅炉效率变化的表征数据;对于同一空预器烟气旁路份额,锅炉效率与入口风温呈正响应特性;对于同一入口风温,锅炉效率与旁路份额呈负响应特性。     

焦化烟气活性焦低温脱硝工艺与反应器开发

为了开发适用于焦化烟气的干法脱硫低温脱硝技术,在现有活性焦脱硫脱硝技术的基础上,针对焦化烟气低硫高硝、排烟温度低、湿度高等特点,选取一种商用活性焦,在试验装置上分别研究了空速、温度、氨氮比和湿度等对活性焦脱硝性能的影响,在此基础上设计了左右并联式、错流移动床反应器结构形式,并根据理论计算和结构设计模型完成反应器图纸设计,建成60万t/a焦炉配套的活性焦干法脱硫低温脱硝工业装置,并在工业装置上开展了72h工业性试验,验证实验室工艺与反应器设计可行性。结果表明,活性焦脱硝适宜的工艺参数条件为：空速300h-1,反应温度140℃,氨氮比1.3,烟气湿度不宜超过16%|以某焦化厂烟气为例,进行了反应器尺寸理论计算,设计出15万Nm3/h烟气量处理能力的反应器尺寸为8m×33m×4m|工业性试验的烟气温度、氨氮比、湿度均以实验室结果为基准开展试验,烟气平均进口温度约135℃、氨氮比1～1.1∶1、烟气平均湿度12.5%,在此条件下,装置脱硫、脱硝效率分别为99%和89%,在基准氧含量为8%时,SO2和NOx平均排放浓度分别为4mg/m3和92mg/m3,满足焦化烟气超低排放指标要求。     

煤在高浓度CO2环境下的燃烧、气化及吸附实验

利用热重-差热分析（TG-DTA）探讨了大同煤样在20～1 400 ℃,在不同O2浓度（≤5%）的CO2气体环境、不同升温速率及气体流量条件下的燃烧及气化反应特征。同时,对50～200 ℃条件下煤对二氧化碳（CO2）气体的吸附特性进行了研究。随后,应用能谱分析仪对残余灰分进行了碳含量分析。实验结果表明,煤在高浓度CO2氛围中的燃烧是在360～1 100 ℃;煤在高浓度CO2氛围中的气化是在1 100～1 300 ℃。常压下当环境温度低于200 ℃时,煤对于100%CO2气体主要表现为物理吸附,且吸附量随温度的降低遵循阿伦尼乌斯方程。当温度低于1 000 ℃时O2浓度对残余灰分中碳含量有着较大的影响;但是当温度高于1 000 ℃发生气化反应后,残余灰分中碳含量的结果没有显示出过多地依赖O2的浓度。     

中温烟气蒸发脱硫废水干燥过程及产物特性分析

为研究中温烟气旁路蒸发实现脱硫废水"零排放"处理的干燥过程与产物特性,通过建立中试试验装置,在真实烟气环境下研究了中温烟气蒸发脱硫废水过程中的温度变化、产物成分、表观形貌及颗粒团聚特性,结果表明,与低温烟气相比,中温烟气蒸发脱硫废水能够灵活控制干燥塔出口烟温,干燥过程温度变化更为平缓,干燥更加迅速与可靠;脱硫废水干燥产物主要是MgSO_4·H_2O,CaSO_4·0.5H_2O,NaCl,其颗粒为表面粗糙多孔或不完整的空心球体,且颗粒平均粒径远大于粉煤灰平均粒径;粉煤灰中掺入脱硫废水干燥产物后,其比电阻随温度的升高先减少后略有增大,但在120℃后与原粉煤灰的比电阻差别不大;干燥过程中废水雾滴与粉煤灰颗粒碰撞团聚后形成链状、球状或者不规则簇状团聚物,使得颗粒粒径进一步增大,有利于静电除尘的高效收集。蒸发过程中少量HCl析出对烟气系统的影响以及干燥产物对粉煤灰综合利用的影响可分别通过脱硫废水调质与增加单独收尘设备进行解决。     

气脉冲在线除灰装置在渭河电厂锅炉本体上的应用

介绍了南京通用电气公司生产的BTQ-300型本体气脉冲在线除灰装置的工作原理、特点及其在渭河电厂300 MW燃煤机组上的应用情况,列出了该装置在渭河电厂6#炉现场试验的结果和检查情况,并根据试验结果进行了效益分析,得出了渭河电厂6#尾部受热面上的积灰被有效清除,锅炉排烟温度下降13.75℃,年节约煤款300万元左右的结论。     

活性焦催化氧化脱除低温烟气中NO的性能及机理

随着国家环保标准越来越严格,针对典型燃煤工业锅炉排烟温度低,烟气量小特点,为了满足烟气NOx超低排放要求,催化氧化脱硝是理想的技术。为了研究活性焦催化氧化脱除低温烟气中NO的性能及机理,利用固定床反应装置研究70~110 ℃低温烟气活性焦催化氧化脱硝过程,考察温度、烟气中O2对脱硝的影响。此外,通过解析活性焦77 K条件下N2吸/脱附等温线获得其孔径分布及比表面积、利用XPS表征活性焦炭基质及表面化学特性、应用TPD获取反应前后活性焦升温脱附曲线,研究活性焦催化氧化脱硝及活性焦热再生机制。结果表明:70~110 ℃内,温度越低活性焦催化氧化脱硝的性能越好;活性焦催化氧化脱硝初始阶段,逸出的少量NO2来自于NO和活性焦表面多聚芳环边缘的碱性含氧官能团C〖CDS1〗O反应;活性焦表面酸性含氧官能团抑制NO的吸附,而炭基质多聚芳环是构成炭基质的主要物质,其π键提供电子促进催化脱硝;无O2条件下NO作为电子受体占据吸附位,O2存在时由于O2获得π键提供的电子形成反应中间体,与NO生成NO2。活性焦催化氧化NO最终可达到低温烟气脱硝的目的,然而,由于活性焦中碳的还原作用,热再生并不能将活性焦催化氧化生成的NO2脱附,而是以NO的形态伴随着CO2脱附下来。