超重力湿式氧化法脱除焦炉煤气中硫化氢

以H2S、CO2和空气模拟焦炉煤气,以超重机为脱硫设备,采用湿式氧化法脱除焦炉煤气中的H2S,研究了超重力因子、液气比、气液接触时间、原料气中H2S含量等工艺参数对脱硫率的影响规律,结果表明：脱硫效率随着超重力因子、液气比、气液接触时间和原料气中H2S浓度的增大而增大。确定了适宜的工艺参数,在气液接触时间为0.15 s的条件下,获得了98%以上的脱硫效率,CO2的脱除率稳定在1.0%左右,超重力法脱硫技术实现了高效、快速脱硫。在生产现场建成了处理气量为10000 m3/h的工程化超重力湿式氧化法脱硫装置,运行结果显示：超重力湿式氧化法脱除焦炉煤气中H2S技术具有脱硫效率高、气液接触时间短、操作弹性大、设备体积小等优点,H2S脱除率可稳定在90%以上,应用前景广阔。     

超临界甲醇中氧化脱除模型物中噻吩硫的研究

传统加氢脱硫往往难以脱除重油中的噻吩类硫化物。利用噻吩类硫化物氧化后的极性增加,在超临界甲醇条件下强化其在极性溶剂中的溶解度,可深度脱除重油中的噻吩硫。以二苯并噻吩(DBT)与十四烷为模型油,甲醇为超临界介质,考察了无催化时反应条件对超临界氧化脱硫性能的影响,不同催化氧化体系的脱硫效率。利用红外光谱、气相色谱-质谱联用对反应产物进行分析以研究脱硫机理。结果表明,在无催化时,反应温度260℃、反应压力8.5～9.0 MPa、反应时间3 h、过氧化二叔丁基作氧化剂且氧硫摩尔比为3:1时,噻吩模型物的脱硫率最高,达42%。在催化氧化体系中,催化剂用量与硫的摩尔比为1:10时催化剂使用效率最高,3种脱硫效果较好的催化氧化体系脱硫率分别达到了47%、45%、45%。FTIR、GC-MS结果表明二苯并噻吩被氧化为相应亚砜并转移至甲醇相,从而实现了硫化物的脱除。     

电解脱硫废水及产物回喷氧化烟气中Hg0的研究

为了处理燃煤电厂排放的高氯脱硫废水、解决烟道气氯元素质量分数不足及选择性催化还原催化剂对Hg⁰氧化效率较低等问题,利用电解法降低脱硫废水中的氯离子质量分数,并将电解产物回喷入烟道内,提高Hg⁰氧化效率。研究了电流和氯离子初始质量浓度对脱硫废水中Cl^-脱除量和阳极电解产物中Cl₂所占比例的影响。考察了不同条件下的电解脱硫废水阳极液产物回喷到烟道内对SCR催化剂氧化Hg⁰的效率的影响。随着电流和氯离子初始质量浓度的增加,脱硫废水中的Cl^-脱除量有所增加,阳极电解产物中Cl₂所占比例也有增加的趋势。将不同电解脱硫废水阳极液产物回喷至燃煤烟气中,SCR催化剂对Hg⁰氧化效率明显提升。     

煤的电化学脱硫及其进展

综述了煤炭电化学脱硫的原理 ,借助煤在电解槽阳极发生的电化学氧化反应将煤中的无机硫或有机硫氧化成可溶于水的硫化物 ,介绍了电解脱硫设备及工艺流程、电化学脱硫技术发展方向及趋势 ,认为该方法的显著特点是常温常压下操作 ,工艺简便 ,能量回收率高 ,并可联产大量高纯氢气 ;同时也指出了煤炭电化学脱硫技术中存在的问题     

臭氧氧化结合硫代硫酸钠溶液喷淋同时脱硫脱硝

采用臭氧氧化结合湿法喷淋硫代硫酸钠溶液的方法开展模拟烟气同时脱硫脱硝实验研究。结果表明,采用臭氧氧化结合Na₂S₂O₃-NaOH溶液湿法喷淋可以实现NO_x和SO₂协同脱除:在O₃/NO摩尔比为1.1～1.2时,溶液中Na₂S₂O₃浓度的增加会提高系统的NO_x脱除效率,烟气中SO₂的存在会促进NO_x的脱除,当SO₂浓度为1030 mg·m^-3、2.0%Na₂S₂O₃溶液作为喷淋液时可实现较高的SO₂脱除效率,同时NO_x脱除效率可达70%以上;喷淋液pH在2.5～9范围内变化时提高浆液pH有利于NO_x的脱除,当pH 9时脱硝效率可达75%。180 min连续同时脱硫脱硝实验结果表明,硫代硫酸钠可有效促进NO_x的脱除,并实现SO₂较高的脱除效率,同时可实现系统同时脱硫脱硝连续稳定运行,喷淋吸收后烟气中NO_x的主要转化产物为NO₂^-, 该方法作为一种有效的同时脱硫脱硝技术,具有一定的工业应用推广前景。     

接种量对MEC阳极生物膜氢气产率的影响

以葡萄糖为底物,采用单池MEC反应器探究不同接种量下MEC阳极生物膜的氢气产率与阳极表面电活性微生物之间的关系。结果表明,无电解电压的对照组并未有阳极生物膜形成,对照组、20%、30%和40%接种量下产生的最大电流分别为0、7.5、13.6、0.7 mA,氢气产率分别为0.1、0.87、1.52、1.28 mol H₂/mol-G,其中,30%接种量下的阳极膜表现出较好的氢气产率和微生物多样性。16S rRNA测序结果表明,各实验组阳极生物膜中占主导的产电菌均以Clostridium和Geobacter为主,30%接种量条件下阳极膜微生物种类、优势菌丰度及生物量都最丰富,其中电活性微生物丰度为64.9%,且相对丰度不受接种量的影响。     

微生物电解制氢反应器的并联堆叠放大

基于微生物电解电池(MEC)走向实用化的关键技术,研究了多电极组合放大MEC的产氢性能和影响因素。启动阶段发现多电池并联的放大MEC阳极性能平行性较好。当外加电压为0.6 V时,MEC2、MEC4的氢气产率仅比MEC1的最高氢气产率(1.32±0.27)L/(L·d)低6.1%,同时两者的库仑效率和总能量回收率仅比单电池MEC的分别低5.4%、1.8%和2.8%、0.9%。电化学阻抗分析实验表明,多电池并联放大MEC性能下降主要是由于系统扩散阻抗增大。采用溶液内循环增强内部扰动,MEC2、MEC4的最大氢气产率分别提高了29.8%、27.4%。     

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%。     

MFC-MEC耦合系统产电性能及处理含镉重金属废水的研究

以厌氧活性污泥为阳极菌种,乙酸钠为阳极底物,硫酸铜和重铬酸钾溶液为微生物燃料电池(MFC)阴极液,人工模拟含镉重金属废水为微生物电解池(MEC)阴极液,构建MFC-MEC耦合系统,利用MFC的产电驱动MEC运行,在不消耗外部能源的情况下,实现含镉重金属废水中Cd~(2+)的去除。实验研究了MFC反应器容积、MFC堆栈、MEC电极材料、MEC阴极液pH对MFC-MEC耦合系统电性能及含镉重金属废水处理效果的影响。结果表明:MFC反应容积的扩大可以提高其产电性能,但与此同时会造成MFC的内阻升高,随着MFC容积的增加,MEC中Cd~(2+)去除率逐渐增加,但同时MFC阴极Cr6+去除率逐渐下降;MFC堆栈可以提高工作组两端电压,串联时最大输出电压为1509 mV,Cd~(2+)去除率为69.3%;以钛板作为MEC电极时,微生物能有效附着在阳极表面,MFC阳极COD去除率为85%,MEC中Cd~(2+)去除率为51.5%;MEC阴极液pH在3～5时,有利于含镉重金属废水的处理,Cd~(2+)去除率80%以上。经XRD分析,MEC阴极还原产物为CdCO3。     

燃煤电厂协同脱汞研究进展及强化措施

燃煤电厂是大气汞排放的重要源头,但是我国目前尚无完善的烟气汞控制方案。本文简要综述了国内外烟气脱汞技术研究现状,统计了国内污控设备（包括脱硝设备、除尘设备和脱硫设备）的装机容量。指出污控设备对烟气汞具有一定的协同脱除作用,但是受到我国煤质及运行条件等因素的制约,效果并不理想。本文结合国内某燃煤电厂的实测情况,提出了以下强化措施：①通过添加溴盐溶液,提高选择性催化还原（SCR）对烟气汞的氧化效率;②通过粉末活性炭与溴盐联合使用,强化静电除尘器（ESP）对烟气汞的协同脱除效率,脱汞效率可达90%以上;③通过精确控制脱硫浆液的pH值以及定期外排脱硫浆液,以降低其中汞的再释放率,维持湿法脱硫工艺（WFGD）稳定的烟气汞协同脱除效率;④通过优化和调整锅炉运行条件,提高现有污控设备体系的协同脱汞能力。     

碱洗法萃取催化裂化汽油中硫化物的研究

采用加二甲基亚砜(DMSO)的氢氧化钠碱液作萃取剂,对催化裂化汽油进行萃取后脱除硫化物;然后采用GC-FPD研究了不同类型硫化物的变化.结果表明,加助剂后脱除效果好,特别是对硫醇,其脱除率达95%以上.根据实验室碱洗脱硫技术及结果,可选择合适的脱硫工艺进一步脱硫,提高效率.     

臭氧氧化结合硫代硫酸钠溶液喷淋同时脱硫脱硝

采用臭氧氧化结合湿法喷淋硫代硫酸钠溶液的方法开展模拟烟气同时脱硫脱硝实验研究。结果表明,采用臭氧氧化结合Na2S2O3-Na OH溶液湿法喷淋可以实现NOx和SO_2协同脱除:在O_3/NO摩尔比为1.1~1.2时,溶液中Na2S2O3浓度的增加会提高系统的NO_x脱除效率,烟气中SO2的存在会促进NOx的脱除,当SO2浓度为1030mg·m~(-3)、2.0%Na_2S_2O_3溶液作为喷淋液时可实现较高的SO_2脱除效率,同时NO_x脱除效率可达70%以上;喷淋液p H在2.5~9范围内变化时提高浆液p H有利于NOx的脱除,当p H=9时脱硝效率可达75%。180 min连续同时脱硫脱硝实验结果表明,硫代硫酸钠可有效促进NOx的脱除,并实现SO2较高的脱除效率,同时可实现系统同时脱硫脱硝连续稳定运行,喷淋吸收后烟气中NO_x的主要转化产物为NO~-_2,该方法作为一种有效的同时脱硫脱硝技术,具有一定的工业应用推广前景。     

MFC-MEC耦合系统产电性能及处理含镉重金属废水的研究

以厌氧活性污泥为阳极菌种,乙酸钠为阳极底物,硫酸铜和重铬酸钾溶液为微生物燃料电池（MFC）阴极液,人工模拟含镉重金属废水为微生物电解池（MEC）阴极液,构建MFC-MEC耦合系统,利用MFC的产电驱动MEC运行,在不消耗外部能源的情况下,实现含镉重金属废水中Cd²⁺的去除。实验研究了MFC反应器容积、MFC堆栈、MEC电极材料、MEC阴极液pH对MFC-MEC耦合系统电性能及含镉重金属废水处理效果的影响。结果表明：MFC反应容积的扩大可以提高其产电性能,但与此同时会造成MFC的内阻升高,随着MFC容积的增加,MEC中Cd²⁺去除率逐渐增加,但同时MFC阴极Cr⁶⁺去除率逐渐下降;MFC堆栈可以提高工作组两端电压,串联时最大输出电压为1509 mV,Cd²⁺去除率为69.3%;以钛板作为MEC电极时,微生物能有效附着在阳极表面,MFC阳极COD去除率为85%,MEC中Cd²⁺去除率为51.5%;MEC阴极液pH在3~5时,有利于含镉重金属废水的处理,Cd²⁺去除率80%以上。经XRD分析,MEC阴极还原产物为CdCO₃。     

细菌菌液脱除H2S的工艺条件

通过Fe2(SO4)3对H2S的吸收实验,初步研究了氧化亚铁硫杆菌培养液脱除含H2S气体的工艺条件。利用单因素实验考察了不同气体流速、吸收液初始Fe3+浓度、初始pH值等条件下,吸收过程中脱硫效率的变化。实验结果表明气体流速为影响气液传质速率的主要因素,初始Fe3+浓度及初始pH值为对其影响不大。实验得到适宜的脱硫条件为：气体流速60 mL·min－1,初始[Fe3+]为10 g·L－1,初始pH值为2.0。在该条件下,氧化亚铁硫杆菌培养液脱除H2S的脱硫效率可以稳定在90％左右。     

高效脱硫剂在液化气脱硫净化中的应用

针对民用液化气标准对硫含量的要求,在催化裂化液化气脱硫净化工艺中,采用高效脱硫剂,考察了其对液化气所含硫化物的脱除效果。试用结果表明,脱硫装置运行平稳,脱后液化气中硫化氢含量为0.12mg/m~3,总硫含量为59.41mg/m~3,总有机硫脱除率在64%以上。     

微生物燃料电池处理模拟含硫废水的初步研究

采用微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC)处理模拟含硫废水,硫化物能全部被氧化戍单质硫或硫酸盐.MFC的最大功率密度达到(20±1)W·m~(-3),库仑效率为(20±2)%.阳极中有机质的氧化与硫化物的氧化存在一定竞争关系,进水碳硫比是影响单质硫生成率的关键因素.试验中,进水碳硫质量比大于1250:1,S~(2-)质量浓度为50mg·L~(-1)时,硫化物氧化成单质硫的转化率可达61%～77%.此外,阳极表面单质硫的积累很可能是造成MFC电极失效或运行不稳定的原因之一.     

硫化氢脱除技术发展现状

介绍了目前工业气体中硫化氢的脱除方法,主要有干法脱硫、湿法脱硫、微生物法、臭氧氧化法和电化学法等,提出了今后脱硫技术的发展趋势。     

负载型Ce、La催化氧化脱除柴油中有机硫化物

Ce基催化剂因其具有较强的储放氧功能,在催化氧化反应中有着广泛的应用。而其用于催化氧化脱除柴油中有机硫化物的研究,并未有报道。本文用负载法制备Ce、La高丰度稀土元素的催化剂,用于催化分子氧氧化脱除柴油中硫化物,旨在分析其催化氧化效果。结果表明:反应温度越高其催化氧化活性越大,柴油脱硫率最高达70%以上。     

阴极材料对MEC-AD体系产甲烷性能的影响评估

为了研究阴极材料对微生物电解池(MEC)耦合厌氧消化(AD)体系产甲烷性能的影响，分别将不锈钢、钛、泡沫铜、泡沫镍作为阴极，分析不同阴极材料所处体系在不同电压条件下的产气性能、阴极材料的电化学特性以及阳极微生物群落结构。结果表明：在4种阴极材料中，泡沫铜和泡沫镍所处的体系产甲烷、析氢性能最强，电子传递效率及电化学活性较不锈钢和钛强，所处体系中阳极产甲烷功能菌含量明显高于不锈钢和钛，故直接电子传递效率较强。由于泡沫铜易被氧化，故泡沫镍作为阴极材料具有一定的优越性。     

UDS-2高效复合脱硫溶剂在元坝净化厂脱硫装置的应用

介绍了华东理工大学研发的新型UDS-2高效复合脱硫溶剂在元坝净化厂300×104Nm3/d脱硫装置的运行情况,考察了UDS-2脱硫、脱碳及脱有机硫效果,并对运行中出现的问题做了具体分析。该溶剂通过在元坝净化厂脱硫装置8个月的工业应用,结果表明,UDS-2能有效脱除含硫天然气中的有机和无机硫化物,具有良好的H2S和有机硫脱除效果,对硫化物尤其是包括COS、硫醇等在内的有机硫化物的脱除选择性优于常规脱硫溶剂。溶剂的性能稳定,对设备腐蚀性小,在有机硫含量较高场合较为适用。