一种低共熔溶剂在深度萃取模拟油脱硫中的应用

以咪唑及其衍生物和Bu4NBr为原料,按不同原料配比,通过低温共熔得到了一系列新型低共熔溶剂(DESs),用于萃取脱除模拟油品中的二苯并噻吩(DBT),并对其最佳脱硫条件进行了考察。结果表明:当n(Bu4NBr)/n(咪唑)=0.6时,该类DESs对二苯并噻吩表现出最佳萃取效果。针对DESs考察了剂油体积比与反应温度对脱硫效果的影响,测定了DESs的选择性能与重复使用性能。结果表明:在V(DES)∶V(Oil)=1∶6、萃取温度为20℃、萃取时间为30 min时,咪唑与Bu4NBr共熔物(DESⅠ)对二苯并噻吩的脱硫率达到89.2%;经4次萃取后,其脱硫率达到95.0%;相同条件下该类DESs对于不同噻吩类衍生物的脱除能力的顺序为:二苯并噻吩(DBT)苯并噻吩(BT)4,6-二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT)噻吩(T);再生后脱硫效果良好;经7次重复萃取过程后,DESs对DBT的脱硫率仍高达86.8%。     

基于高级氧化法烟气脱硫脱硝的研究进展

煤炭燃烧产生大量二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx).随着多污染物控制技术的改进,燃煤电厂的污染物控制成效明显,但锅炉烟气污染仍未得到有效控制.本文首先介绍了高级氧化法的原理和特点,简述了Fenton法、臭氧氧化法和光催化氧化法三种方法,并进行对比与分析三种方法的优缺点,进而通过预实验探究了铁酸铜(CuFe2O4)活...     

苯酚型低共熔溶剂中硫酸钛作为催化剂高效氧化脱硫

低共熔溶剂广泛应用于氧化脱硫过程,开发新型的低共熔溶剂并进一步提升脱硫效果具有重要的意义。 以氯化胆碱为氢键受体,苯酚为氢键供体合成了ChCl/2Ph型低共熔溶剂。通过FT-IR和¹H NMR证实了苯酚和氯化胆碱之间存在氢键作用。以苯酚型低共熔溶剂为萃取剂,双氧水为氧化剂,硫酸钛为催化剂氧化脱除模拟油中的二苯并噻吩。考察了反应温度、V(ChCl/2Ph)/V(Oil)、n(H₂O₂)/n(S)、催化剂用量以及硫化物类型对脱硫率影响。实验表明最佳反应条件如下：模拟油量为5 ml,V(ChCl/2Ph)/V(Oil)=2∶10, n(H₂O₂)/n(S)=6,催化剂用量为0.01 g,反应温度为40℃,反应时间180 min。在此条件下脱硫率可以达到98.2%。求得体系的表观活化能为41.9 kJ/mol。含有催化剂的低共熔溶剂相可以重复使用5次且活性没有明显降低。机理研究表明形成钛的过氧化物和Br?nsted酸性是具有较高脱硫活性的关键。     

低共熔溶剂在车用燃料脱硫中的研究进展

低共熔溶剂作为近十年来迅速发展的一类新型绿色溶剂,不仅具备离子液体的优点,而且原料价廉易得、合成条件简单、萃取脱硫效果好,已成为继离子液体用于车用燃料脱硫研究之后又一新的研究热点。本文根据合成低共熔溶剂的盐与氢键供体（或水合盐）的不同,对用于车用燃料脱硫的低共熔溶剂进行了分类总结,简述了低共熔溶剂的物化性质,介绍了低共熔溶剂用于车用燃料脱硫的方法及研究进展,对比了低共熔溶剂对不同含硫化合物的脱除效果,归纳了低共熔溶剂的萃取脱硫和氧化萃取脱硫机理。最后针对低共熔溶剂用于车用燃料脱硫中存在的选择性低、循环再生等关键问题,指出了其研究发展方向应是通过开发具有萃取脱硫高选择性的低共熔溶剂以及寻找新型绿色环保的低共熔溶剂脱硫方法来实现深度脱硫。     

臭氧氧化—钙法吸收同时脱硫脱硝的试验研究

针对国内某石化企业CFB锅炉烟气特点,进行实验室烟气模拟,采用臭氧氧化—钙法吸收同时脱硫脱硝工艺进行小试研究.实验采用臭氧将NO氧化为NO2,再通入鼓泡反应器中与Ca（OH）2浆液发生吸收反应,达到同时脱硫脱硝的目的.实验结果表明：NOx脱除率与臭氧投加量成正比,当臭氧投加量为1.1时,NOx脱除率可达到90％以上;SO2初始浓度的变化对NOx脱除率影响不大;NO初始浓度和烟气含氧量对SO2脱除率影响效果均不显著;烟气含氧量的增大有利于NOx的脱除.     

臭氧/氧化镁同时脱硫脱硝的反应特性

本实验利用一套自行设计的鼓泡反应装置进行了臭氧前置氧化、氧化镁溶液吸收的脱硫脱硝反应特性研究,探索了臭氧浓度、混合烟气温度、吸收液pH值、反应温度、SO_2及NO初始浓度等参数对脱硫脱硝效率的影响。结果显示,高O_3浓度和烟气温度有助于SO_2和NO的脱除,但吸收液pH值和反应温度不宜过高,烟气中的SO_2浓度变化对NO的脱除效率影响甚微。最佳实验条件下SO_2脱除效率可达99%,NO脱除效率可达52%。     

基于响应曲面法的反应-萃取-结晶工艺优化

氯化钙与二氧化碳通过反应-萃取-结晶工艺制备碳酸钙和氯化氢气体是制碱废液资源化利用的有效途径。用响应曲面中的Box-Behnken Design(BBD)设计实验,考察了氯化钙浓度、萃取剂体积分数、相比和温度4 个因素对反应-萃取-结晶耦合工艺中氯化钙转化率、有机相中氯化氢浓度以及产物碳酸钙的平均粒度的影响及交互作用,并分别建立了三响应值与影响因素间的回归方程。三响应预测最佳值分别为:氯化钙转化率95.08%、有机相氯化氢浓度1.126 mol·L^-1、碳酸钙平均粒度48.71 μm;相应的实验值分别为92.35%、1.123 mol·L^-1 和49.14μm。预测值与实验值接近,误差较小,说明建立的模型对于反应-萃取-结晶工艺的分析和预测准确可靠。     

低共熔溶剂分离异丙醇-水体系的研究

分别以乙二醇和氯化胆碱/乙二醇(摩尔比1∶2)低共熔溶剂为萃取剂,设计萃取精馏和隔壁塔萃取精馏流程,模拟分离异丙醇和水形成的共沸体系。使用Aspen Plus中Sensitivity对2种流程进行参数优化。结果表明:与乙二醇萃取精馏相比,低共熔溶剂用量减少32%,能耗降低8%,年度总费用(TAC)降低8.5%;采用隔壁塔萃取精馏,乙二醇为萃取剂时能耗降低12%,TAC降低9%;低共熔溶剂为萃取剂能耗降低12%,TAC降低15.2%。采用低共熔溶剂的萃取隔壁塔流程节能优势明显。     

EMIES/nC9H10O2基低共熔溶剂的制备及其氧化脱硫活性的研究

通过简单加热1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯（EMIES）离子液体和3-苯丙酸（C₉H₁₀O₂）的混合物，制备了一系列酸性低共熔溶剂EMIES/nC₉H₁₀O₂（n=0.25,0.5,1,2,4）。通过FTIR，¹H NMR和TGA的表征，确定EMIES/nC₉H₁₀O₂的结构。以该低共熔溶剂为催化剂和萃取剂，H₂O₂为氧化剂，组成氧化-萃取脱硫体系，用于脱除模拟油中的硫化物。考察了原料配比、反应温度、氧硫比（O/S）、低共熔溶剂加入量和不同硫化物对脱硫性能的影响。结果表明，在EMIES和C₉H₁₀O₂摩尔比为1∶1，反应温度为50℃，O/S比为8，低共熔溶剂加入量为1.5 g和模拟油5 ml的反应条件下，二苯并噻吩、4,6-二甲基二苯并噻吩和苯并噻吩的脱除率分别为94.8%、91.6%和46.4%。低共熔溶剂可循环使用6次，活性无明显下降。此外，对该氧化-萃取脱硫体系的脱硫机理进行了探讨。     

湿式氧化法脱硫工艺模拟装置的设计与应用

模拟工业湿式氧化法脱硫的工艺流程,实验室设计了一套工艺模拟装置,根据入口工艺条件确定吸收和再生装置的高度、直径及填料的高度。实验结果表明,通过建立的模拟装置,可以获取湿式氧化法脱硫催化剂的基本性能和使用的最佳工艺参数,对催化剂的工业化应用具有重要意义。     

臭氧氧化结合氨法同时脱硫脱硝的实验研究

采用臭氧氧化结合氨水溶液的方法,在填料塔内开展了同时脱硫脱硝的实验研究。通过考察O_3与NO摩尔比[n(O_3)/n(NO)]、吸收液氨水质量分数、液气比、SO_2进口质量浓度以及NO进口质量浓度等因素对脱硫脱硝效率的影响,确定其最佳工艺操作条件,并在此条件下进行稳定性实验。结果表明:臭氧的加入显著地提高了脱硝效率,当n(O_3)/n(NO)=1.0时,脱硝效率可以达到85.7%;氨水质量分数的增加也在一定程度上提高了脱硝效率;最佳工艺操作条件为O_3与NO摩尔比为1.0、吸收液氨水质量分数为0.15%和液气比为40 L/m~3。在最佳工艺条件下,对SO_2和NO进口质量浓度分别为5 120 mg/m~3和600 mg/m~3的烟气进行脱除实验,其平均脱硫效率和脱硝效率可以达到100%和88.1%。该方法具有较高的脱除效率和广泛的应用前景。     

低共熔溶剂在乙腈-水体系分离中的应用

分别以乙二醇、氯化胆碱/乙二醇(摩尔比1∶2,DES1)、氯化胆碱/乙醇酸(摩尔比1∶3,DES2)低共熔溶剂为萃取剂,设计萃取精馏和萃取隔壁塔流程,模拟分离乙腈和水形成的共沸体系。使用灵敏度分析对上述流程分别进行了参数优化。结果表明,与乙二醇萃取精馏工艺相比,使用低共熔溶剂DES1不能有效降低能耗和费用;低共熔溶剂DES2用量降低52. 5%,能耗降低81. 9%,操作费用降低12%,年度总费用(TAC)降低53. 8%;采用隔壁塔萃取精馏工艺后,一定程度上都能节能减耗。DES2作为萃取剂的萃取精馏工艺为最优工艺,节能优势明显。     

低共熔溶剂用于萃取分离的研究进展

作为一种新型的绿色溶剂,低共熔溶剂（DES）拥有与离子液体媲美的优良特性,如挥发性小、可设计性等,且具有成本低廉和制备简单的优势,使得DES正逐步替代传统有机溶剂,在萃取分离应用方面得到广泛的关注。本文综述了近年来国内外有关DES在萃取分离方面的研究报道,阐述了DES直接用于液液萃取、在线生成DES的缔合萃取和通过DES分解完成萃取的应用,并分析比较了各过程的特点和存在的问题;介绍了DES在不同萃取体系中的稳定性和DES的回收方法;总结了DES萃取分离体系的理论发展和萃取机理的研究进展;展望了DES用于萃取分离的工业化前景,指出了目前面临的DES理论、萃取机理、循环稳定性等方面的挑战,分析了进一步的研究趋势。     

转底炉氧化锌粉高值化利用研究

针对转底炉氧化锌粉附加值低的问题,以转底炉氧化锌粉为研究对象,以氯化胆碱-二水合草酸(CC-OA)低共熔溶剂为研究体系,运用低共熔溶剂的选择溶解性对氧化锌粉进行提纯并制备纳米氧化锌,对纳米氧化锌晶粒生长的动力学进行了研究。氧化锌粉水洗处理的最优方案：水洗温度为50℃、水洗时间为3 min、液固体积质量比为3 mL/g。低共熔溶剂处理氧化锌粉得到的前驱体为二水合草酸锌(ZnC₂O₄·2H₂O),根据唯象方程计算得出焙烧温度、焙烧时间与粒径的关系,实现了特定粒径纳米氧化锌的制备。在焙烧温度为400℃、焙烧时间为2 h条件下,制备的氧化锌纯度可达99.768%,其形貌呈现较为均匀的球状并聚集在一起,平均粒径为28.5 nm,且粒径主要分布在10～100 nm。     

SCWO处理轮胎裂解脱硫废液的响应面法优化

采用超临界水氧化(SCWO)法处理废旧轮胎热解过程中产生的脱硫废液,利用响应面法对处理过程中的主要影响因素进行了优化,并通过中心复合设计(CCD)建立了COD去除率的二次回归模型。将实测值与根据模型计算的预测值进行对比,结果表明,以模型代替真实实验点对实验结果进行分析具有较高的可靠性。     

基于低共熔溶剂体系的氮掺杂超级电容炭

以杉木屑为原料,氯化锌和尿素为低共熔溶剂,炭活化后制备了氮掺杂活性炭,采用正交实验设计考察了浸渍比、活化温度和活化时间对活性炭电化学性能的影响。采用比表面积(BET)、X射线光电子能谱(XPS)、循环伏安、恒流充放电等表征手段研究了材料的孔隙结构和表面化学元素及电化学性能。研究结果表明：最佳工艺条件是浸渍比为4,活化温度为750℃,保温时间为3h。对活性炭的孔隙结构进行分析,可以发现低共熔溶剂活化后的活性炭有利于微孔的形成且比表面积可达到797.82m²/g,氮含量为11.55%,其中氮元素化合态主要表现为吡啶型N、吡咯型N和石墨型N。在6mol/L的KOH电解液中,当电流密度1A/g时,可达233.85F/g的比电容,当电流密度增加到20A/g时,比电容依然能够维持在159.6F/g。     

湿式氧化法脱硫的技术进展

介绍了湿式氧化脱硫工艺的现状及新进展 ,重点评述该法在国内的应用情况和存在问题。目前采用 2种或 2种以上催化剂的组合作为复合催化剂达到提高净化度、脱硫效率以及解决硫堵等问题的方法备受关注。指出工业应用较多的方法仍是蒽醌二磺酸钠法、栲胶法及双核酞菁钴磺酸盐法 ,配合铁法将成为较有发展前景的新方法之一。     

臭氧氧化-活性炭吸附联合法处理苯酚废水研究

使用臭氧氧化-活性炭吸附联合法处理苯酚废水,分别考察了活性炭投加量、苯酚废水溶液pH值和活性炭吸附反应时间等因素对苯酚模拟废水处理效果的影响。结果表明,室温条件下,废水溶液的pH值为9,臭氧通入时间为25 min,活性炭投加量2.5 g/L,活性炭吸附反应时间为50 min的实验条件下,初始浓度为100.0 mg/L的苯酚模拟废水经过处理,苯酚去除率为95.0%。     

O3低温氧化法同时脱硫脱硝的研究进展

详细介绍了臭氧氧化脱硫脱硝和臭氧催化脱硫脱硝,讨论了臭氧氧化法中自由基和催化剂活性组分对NO氧化的影响,总结了不同吸收剂对脱硝效果的影响以及臭氧氧化方法的优缺点,并对今后NO氧化的研究提出了建议。在实验中,SO₂的去除效果都非常好。与单纯的臭氧氧化相比,臭氧催化氧化更具有发展前景,可以为今后脱除烟气中NO的研究提供新的思路。