浆态光催化反应器有机模拟废水光催化氧化特性与动力学

采用循环式浆态光催化反应器对苯甲酰胺模拟废水光催化氧化特性和动力学进行了研究,系统地考察了操作条件对模拟污染物光催化降解的影响,并与搅拌式和鼓泡床式浆态光催化反应器中苯甲酰胺的降解效果进行对比.结果表明,循环式浆态光催化反应器中光催化剂的用量、污染物的初始浓度和初始pH值对模拟污染物光催化降解性能的影响存在适宜值;体系中H₂PO^-₄、Cl^-、Cu²⁺、Al³⁺对其光催化降解过程有明显的抑制作用.与传统的搅拌式和鼓泡床式浆态光催化反应器相比,循环式浆态光催化反应器中催化剂和废水的混合效果较好,光利用率高,较大程度上减少催化剂的用量和提高废水处理能力.同时,对不同催化剂的用量和污染物初始浓度下的光催化氧化反应动力学研究表明,此过程符合拟一级动力学,催化剂表面反应速率常数k₀和催化剂吸附平衡常数K_TiO2分别为0.0279 min^-1和17.99 L•g^-1.     

强酸性树脂催化合成醋酸甲酯动力学

在釜式反应器中研究了Amberlyst-15强酸性离子交换树脂催化合成醋酸甲酯的反应动力学,考察了搅拌速度、反应温度、催化剂用量等影响因素。结果表明,随着温度的升高,反应速率增大,而反应平衡常数减小;催化剂用量与反应速率常数基本成正比关系。分析并计算得到了酯化反应的动力学参数,建立了反应动力学方程。     

流化床串联多段冷激式绝热固定床HCl氧化反应模拟优化

提出了由流化床与多段冷激式绝热固定床串联的新型HCl氧化制氯反应工艺. 通过物料、能量、动量衡算建立了绝热反应器一维数学模型,对绝热固定床反应器段间冷激气种类、流率、流化床反应器进口处HCl与O2摩尔配比及催化剂用量等工艺参数进行了优化计算. 结果表明,液态氧为较适宜的冷激气,流化床反应器入口处最佳HCl与O2摩尔配比为1:0.7,流化床和绝热床中最佳催化剂用量分别为4.3与8.6 t,在该条件下,HCl转化率可达85%.     

负载Fe3+强酸性离子交换树脂催化合成乙酸苄酯动力学

在间歇釜式反应器中研究了D072型强酸性离子交换树脂负载Fe3+作催化剂合成乙酸苄酯的反应.在消除内外扩散的条件下,测定了不同催化剂用量和不同反应温度条件下反应体系中乙酸浓度随反应时间的变化;采用初始反应速率法求动力学模型参数.在催化剂用量为0.033 3～0.166 7 g/g(乙酸),温度为323.2～363.2 K和常压的实验条件下,获得了可逆二级动力学方程的参数,其指前因子k0为2.081×106 L/(mol·min),活化能Ea为55.159 kJ/mol,温度对平衡常数影响不大,取值为4.31.在实验范围内对获得的动力学方程进行了验证,最大相对偏差小于10.1%,计算值与实验值符合较好.     

乙酸甲酯非均相水解动力学的研究

在搅拌釜式间歇反应器中研究了在G－26H型阳离子交换树脂催化下的乙酸甲酯非均相水解反应动力学。实验测定了搅拌速度、催化剂粒径、反应温度、催化剂用量对反应速率的影响,检验了催化剂的重复使用性,获得了乙酸甲酯水解的反应速率方程。     

铁系无铬型高温变换催化剂本征动力学研究

本文采用等温管式微分反应器,研究了常压下在NBC-1型铁系无铬催化剂上CO变换反应的本征动力学。运用参数估值序贯实验设计的原理优选实验点,用非线性最小二乘法进行幂函数型本征动力学方程的参数估值,获得本征动力学模型。并经F检验、相关指数检验及应用该数学模型进行某厂变换炉催化剂用量的计算,证明了实验数据及数学模型的准确性。     

BX 型中温变换催化剂上CO 变换反应本征动力学研究

采用常压等温直流积分反应器, 研究了在BX 型中温变换催化剂上CO 变换反应的本征动力学。应用正交实验设计方法, 模拟生产条件进行测试, 用非线性最小二乘法优化参数估值, 获得本征动力学模型, 并经F 检验、相关指数检验及运用此数学模型进行某工厂变换炉催化剂用量的计算, 证明了实验数据及数学模型的准确性。     

温度敏感型铁催化剂上F-T合成本征动力学

针对F-T合成铁催化剂对温度敏感的特点,提出了使催化剂活性在高温条件下先“钝化”,用集总法处理F-T合成动力学数据的新的研究方法及数学模型。采用固定床反应器对共沉淀型Fe-Cu-K工业催化剂F-T合成本征动力学进行了研究,求得本征动力学方程,为工业催化剂的进一步放大以及反应器的设计提供了理论依据。     

改性树脂催化剂催化浆态鼓泡床合成乙酸正丁酯

以改性D001型阳离子交换树脂为催化剂,以乙酸和正丁醇为原料,在浆态鼓泡床多相反应器反应回流条件下催化酯化反应制备乙酸正丁酯,研究了反应器的技术优势及催化剂的特性和催化剂类型、用量对酯化反应的影响及其使用寿命. 结果表明,最佳反应条件为：正丁醇:乙酸=1.2:1(摩尔比),催化剂用量占乙酸量的40%(w),反应温度110℃,反应时间75 min,该条件下乙酸正丁酯产率达98%以上,纯度达99.5%,催化剂经洗涤活化、再生,可重复使用6次.     

酯化法合成丙酸乙酯的动力学研究

以阳离子交换树脂Amberlyst 45为催化剂,在间歇搅拌釜式反应器中对酯化法合成丙酸乙酯的本征动力学进行研究,考察搅拌转速、催化剂用量、酸醇摩尔比、反应温度等因素对反应过程的影响。得出较好的反应条件为转速400 r/min,催化剂用量为丙酸溶液质量的6%,反应温度为358.15 K。酸醇摩尔比为1.4∶1。通过348.15—363.15 K下的实验数据进行拟合得到反应平衡常数,建立了拟均相反应模型,获得反应动力学方程。     

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。     

TiO2纳米管/UV/O3对腐殖酸的降解动力学

用自制的TiO₂纳米管（TNTs）作为催化剂,对腐殖酸进行TNTs/UV/O₃工艺降解研究.从动力学角度分析了光催化、臭氧化的协同作用及催化剂煅烧温度的影响,考察了反应温度、初始pH值、催化剂投加量和臭氧投加量对降解速率的影响,建立了新型动力学模型.结果表明,光催化和臭氧化有很强的协同作用,催化剂最佳煅烧温度为400℃,腐殖酸的TOC降解过程符合零级反应,模型显示当原水pH值为7.35,TNTs投加量0.806g·L^-1,O₃投加量0.49g·h^-1时TNTs/UV/O₃对腐殖酸TOC的降解取得最佳反应速率,当反应温度T为25℃时,最佳k为0.8095mg·L^-1·min^-1,当反应温度T为30℃时,最佳k为0.8231mg·L^-1·min^-1.试验结果和模型结果对比得出试验值基本符合动力学模型.     

含酚模拟废水的电催化降解

研究了含酚模拟废水 (10 0～ 80 0mg·L^-1)在经氟树脂改性的 β -PbO₂ 电极上的电催化降解 .考察了废水中盐含量、电压、pH值、苯酚初始浓度对废水COD去除的影响 .在温度 2 5℃、电压 7.0V、K₂ SO₄ 含量为1.0 g·L^-1、pH值为 2 .0时 ,模拟苯酚 (10 0mg·L^-1)废水经 2 5min处理 ,COD降至 6 0mg·L^-1以下 ,挥发酚完全消失 .该方法用于处理含酚浓度大 ,酸性高且有一定盐含量的废水 ,可以不经稀释或中和调节等预处理而直接处理 ,具有很好的应用前景 .苯酚降解的主要产物为苯醌、丁烯二酸和草酸 ,最终产物为二氧化碳 ,因此该工艺可用于有机物污染最小化处理和处理水的回用 .COD的去除符合表观拟一级反应动力学     

Ni载体整体煤气化链式燃烧联合循环性能

本文将具有分离CO₂的链式燃烧技术与整体煤气化联合循环(IGCC)技术结合,构成整体煤气化链式燃烧联合循环系统,对系统性能进行了模拟研究。结果表明,采用德士古气化工艺、空气反应器出口温度1200℃,NiO/NiAl₂O₄作载氧体,压气机压比17、补燃后透平初温(TIT)1350℃、冷却空气量12％时,系统净效率39.61% HHV（41.55%LHV）,CO₂排放量126 g·kW^-1·h^-1。补燃温度1350℃,空气反应器温度由1000℃升高到1200℃,CO₂的回收率提高约23％,系统效率由40.3%降低到39.61％;补燃温度由1200℃提高到1500℃,系统净效率由37.4%增加到40.8%,CO₂的排放量从3g·kW^-1·h^-1增加到202 g·kW^-1·h^-1;补燃温度一定,压比增大,系统比功减小,CO₂排放量增加,效率先增大后减小,存在最佳压比.     

臭氧化去除水中对硝基氯苯动力学及机理

引言 对硝基氯苯(pCNB)广泛应用于农药、染料、医药、防腐剂等工业领域.随着工业废水的排放,我国一些主要水体中均有pCNB的检出[1-2].     

微胶囊固定化克雷伯杆菌生产1,3-丙二醇

引 言 1,3-丙二醇是合成新型聚酯材料--聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)的单体.近几年,利用微生物法生产1,3-丙二醇已成为国内外研究的热点[1-2].     

丙酮酸分批发酵的供氧控制模式

以一株光滑球拟酵母的多重维生素营养缺陷型为研究菌株,考察了分批发酵中不同体积传氧系数(KL_a)对其产丙酮酸性能的影响.高KL_a(450 h^-1)下,丙酮酸产率较高(0.797 g·g^-1),但葡萄糖消耗速度较慢(1.14 g·L^-1·h^-1);低KL_a(200 h^-1)下,葡萄糖消耗速度快(1.97 g·L^-1·h^-1),然而丙酮酸产率(0.483 g·g^-1)却明显下降.根据发酵过程主要参数和碳流分配的变化特性提出了发酵前16h控制KL_a为450h^-1、16h后控制KL_a为200 h^-1的分阶段供氧控制模式,结果实现了高产量(69.4 g·L^-1)、高产率(0.636 g·g^-1)和高葡萄糖消耗速度(1.95g·L^-1·h^-1)的相对统一,丙酮酸生产强度(1.24g·L^-1·h^-1)比控制KL_a恒定为450、300和200h^-1的过程分别提高了36％、23％和31％.实验数据表明,供氧良好状态下细胞产丙酮酸性能出现的差异可能是由维生素处于亚适量水平时酵解产生的NADH去路不同,导致细胞处于不同的能量水平而引起的.     

高变质程度无烟煤热天平水蒸气催化气化动力学(Ⅰ)碳酸钠催化剂

以碳酸钠为催化剂,用热天平的等温热重法研究了4种高变质程度无烟煤（挥发分含量V_ad=2.69%～4.35%）常压下纯水蒸气催化气化反应动力学.在加和不加Na₂CO₃条件下,测定了温度为750～950℃无烟煤的化学反应控制条件下的转化率与时间的关系.加Na₂CO₃的转化率与时间的关系用缩芯模型和修正体积模型进行了良好的拟合关联,得出这4种高变质程度无烟煤水蒸气催化气化反应的反应速率常数、活化能和指前因子,按反应速率常数表示的反应活性大小顺序为：永安丰筛>永安加筛>上京煤>永定煤,活化能范围：147.70～199.79 kJ·mol^-1.与不加催化剂的结果相比,加Na₂CO₃的具有更小的活化能和指前因子,低温（750～850℃）时催化效果更明显.     

TiO2光催化降解水中天然有机物富里酸的动力学模型

在天津地表水中天然有机物主要是富里酸,它是消毒副产物的主要前驱体,因此对于富里酸的控制非常重要.以粉末态TiO₂为催化剂,在光催化-超滤反应器中对水中天然有机物富里酸进行了光催化氧化研究,考察了富里酸氧化的主要影响因素,包括初始pH值、催化剂浓度、光强、添加剂浓度.结果表明：富里酸降解过程能够用一级反应动力学来表示;最佳的催化剂浓度为0.5 g•L^-1;在pH值减小、添加剂浓度和光强增大时有助于富里酸的去除.通过分析反应速率常数和影响因素之间的关系,得到富里酸光催化氧化总体动力学模型,试验值基本符合动力学模型.另外试验还表明该反应器可方便地实现有机物降解且具有较高的去除效率.