柴油脱硫菌的特性研究

针对传统加氢脱硫方法难以脱除柴油中含有的大量以噻吩、二苯并噻吩（DBT）等形式存在的含硫化合物,以DBT为模型化合物,筛选出以DBT为唯一硫源且降解DBT较好的菌株HT1,正交实验确定菌株发酵最佳条件为：温度30 ℃,硫源DBT质量浓度102.0 mg/L,氮源NH4NO3质量浓度2.0 g/L,碳源甘油质量浓度5 g/L,培养时间4 d,pH值7.0。硫源对菌株HT1的生长及脱硫效果的研究结果表明：硫源对菌株HT1的生长影响不大,但菌株HT1对以DBT为硫源的脱硫效果最佳。菌株HT1对其它含硫化合物的脱硫效果与含硫化合物的结构有关。菌株HT1对催化裂化柴油的脱硫率较低,有待进一步提高。     

直流电场对脱硫菌红串红球菌NCC-1生长及脱硫性能的影响

以专一性降解二苯并噻吩(DBT)的红串红球菌NCC-1为脱硫菌,以DBT为硫源,考察了加直流电场对脱硫菌在不同浓度DBT水相中生长和脱硫性能的影响,以及调控菌液pH对脱硫菌生长和脱硫性能的影响;同时考察了脱硫菌对柴油的脱硫性能。实验结果表明,当电流密度为0.52～1.01A/m2时,能有效促进脱硫菌生长,提高脱硫效率,最佳电流密度为0.72A/m2,当DBT初始浓度为0.20mmol/L时,DBT完全降解的时间为120h,比不加电场时缩短了24h;当DBT初始浓度为1.00mmol/L时,DBT浓度降至0.31mmol/L所需时间为72h,比不加电场时缩短了96h。此外,调控菌液pH能有效促进脱硫菌生长。脱硫菌用于柴油脱硫时,在电流密度为0.72A/m2、柴油与菌液体积比1∶9的条件下,总硫含量从606mg/L降至269mg/L,脱硫率为55.7%,比不加电场时高出12.9个百分点。     

一株节杆菌脱硫特性的初步研究

从油污染的土壤样品中筛选出一株能将二苯并噻吩（DBT）代谢为2-羟基联苯（2-HBP）的脱硫菌株T1，初步鉴定其属于节杆菌属（Arthrobacter.sp）。在0.5mmol/L DBT浓度下,菌株具有较高的脱硫活性；相对于硫酸钠、二甲基亚砜为唯一硫源，T1菌株更容易利用DBT；在硫酸钠初始浓度大于0.5mmol/L时几乎无2-HBP生成；在2-HBP初始浓度大于0.5mmol/L时对T1的生长有明显的抑制作用。     

超声辅助酸碱改性活性炭纤维对DBT脱硫性能的研究

以不同浓度和温度的酸碱溶液改性活性炭纤维(ACF),发现8mol/L、90℃的混酸改性ACF对二苯并噻吩(DBT)的脱除效果较好,对其进行了BET、FTIR及Boehm滴定的结构表征。结果表明,改性后ACF的比表面积、孔容和含氧官能团明显增加。将改性后的ACF对DBT模拟油的脱硫条件进行优化,得到适宜的操作条件为:超声时间80 min,吸附温度50℃,吸附时间1.5h,m(油)∶m(剂)=100∶1,在该条件下,吸附剂的吸附容量可达到49.61mg/g。改性后的ACF对DBT有较好的重复使用性,且等温吸附数据的拟合符合Langmuir方程,吸附饱和硫容量可达到57.80mg/g。     

填料塔中磷酸钠缓冲溶液脱除模拟烟气中SO2研究

在鲍尔环填料塔中,以磷酸钠缓冲溶液为吸收剂,脱除模拟烟气中SO2,重点考察了气体流量G、液气比L/G、溶液初始pH值和磷酸浓度C L、入口气体中SO2浓度C in等参数对脱硫率的影响规律及适宜操作条件。结果表明:脱硫率随初始pH值、液气比和磷酸浓度的增加而增大;随气量增加而减小;随入口SO2浓度的增加先增加后降低,但变化较小。应用MATLAB软件对操作参数进行显著性分析,显著性由高到低依次为初始pH值、液气比、磷酸浓度、入口SO2浓度和气量。在适宜操作参数pH=5.5~6,L/G=4L/m3~5L/m3,CL=1.5mol/L~2mol/L,G=5m3/h,Cin≤12g/m3下,脱硫率达99%以上,出口SO2浓度可控制在100mg/m3以下。     

乳酸基低共熔溶剂中钼酸铵催化氧化脱硫性能研究

以己内酰胺为氢键受体、乳酸为氢键供体,合成了乳酸基低共熔溶剂,通过傅里叶变换红外光谱和氢核磁共振波谱分析表征确定了己内酰胺和乳酸间的氢键作用。以二苯并噻吩（DBT）与正辛烷混合得到的模拟油（简称DBT模拟油）为原料,以乳酸基低共熔溶剂为萃取剂和助催化剂、过氧化氢（H₂O₂)为氧化剂、钼酸铵为催化剂进行氧化脱硫试验,考察反应温度、n(H₂O₂)/n(DBT)、钼酸铵加入量、剂油体积比及硫化物类型对模拟油脱硫率的影响,确定最佳反应条件：反应温度为70 ℃,反应时间为100 min,n(H₂O₂)/n(DBT)为6∶1,钼酸铵质量浓度为4 g/L,剂油体积比为1∶10。在最佳反应条件下,DBT模拟油、4,6-二甲基二苯并噻吩模拟油和苯并噻吩模拟油的脱硫率分别为100%,98%,78%。脱硫反应重复进行5次后,乳酸基低共熔溶剂对DBT模拟油的脱硫率仍可达到95%,具有较好的重复使用性能。     

乙腈-乙醇-水-乙酸体系中二苯并噻吩和柴油的电解氧化

利用伏安扫描和恒电位电解方法,研究了乙腈-乙醇-水-乙酸体系中含硫模型化合物二苯并噻吩(DBT)的电解氧化行为。伏安扫描结果显示,在电位高于1 000 mV时,DBT可发生电解氧化反应,产物主要为相应的砜类和亚砜类。通过恒电位电解对电解体系中的溶剂组成、支持电解质乙酸的浓度、DBT浓度和反应温度进行了考察,得到适宜的反应条件:V(水)∶V(乙醇+乙腈)=1∶2,V(乙醇)∶V(乙腈)=1∶2,乙酸浓度1.5 mol/L,DBT浓度0.036 mol/L,反应温度40℃。在此条件下,在无隔膜电解槽中电解3 h时,DBT转化率达到98.40%。对柴油的电解氧化脱硫结果表明,柴油与电解体系的体积比减小,脱硫率增加,当两者的体积比为1∶3时硫含量由由884μg/g降至57μg/g。     

新型络合剂的合成及其络合铁脱硫工艺研究

采用氯磺酸磺化法合成了一种含有磺酸基和羧基的新型络合剂磺化戊二酸（SG）,用SG与乙二胺四乙酸、柠檬酸、FeCl3配制出一种三元络合铁脱硫体系。在连续脱硫装置中考察脱硫液与硫化氢气体体积比、装置运行时间、填料高度等脱硫工艺条件对复配脱硫体系脱硫效率的影响,在再生装置中考察空气流量、再生时间、再生温度等再生工艺条件对复配脱硫体系再生率的影响。结果表明：在脱硫液与硫化氢气体体积比为0.134、填料高度为0.4 m、脱硫温度为40 ℃、初始pH为 8.0的条件下,原料气中的H2S质量浓度可由227.679 g/m3降到0.011 g/m3,脱除率达99.99%;在空气流量为125 L/h、再生时间为30 min、温度为30 ℃、初始pH为8.0的条件下,脱硫剂的再生率达93.24%。     

Bio-SR工艺用于天然气脱硫的研究

在对比传统脱硫方法的基础上,结合B io-SR工艺特点,分析了该工艺应用于天然气脱硫净化的可行性。通过单因素实验考察了初始Fe3+浓度、原料气浓度和初始pH值等因素对脱硫效率的影响,初步确定了适宜的控制参数。实验结果表明,该工艺对气量大、低浓度H2S(<1000mg/m3)有快速高效的净化作用,出气达到管输天然气标准。     

磷酸活化稻壳制备柴油脱硫吸附剂

 以稻壳为原料,利用磷酸活化法制备柴油脱硫吸附剂。将二苯并噻吩(DBT)溶解在正辛烷中配制成硫质量分数300?g/g模型油,考察了纯磷酸/绝干原料质量比（磷/料比）、活化温度、活化时间及脱除二氧化硅对磷酸活化稻壳吸附剂孔结构、表面酸性质的影响以及对其DBT吸附容量的影响。实验结果表明,磷酸活化稻壳吸附剂比表面积越大,表面中等强酸性基团越多,其DBT吸附容量越大。在本实验范围内,当磷/料比为3的条件下,先在170℃下预活化1h,再在450℃活化1h,制备出的磷酸活化稻壳吸附剂的DBT吸附容量最高,以S计,达到28.89mg/g,除吸附剂脱硅后,比表面积增加, DBT吸附容量进一步增加,达到30.43mg/g。     

一株喹啉降解菌的降解特性及代谢途径研究

从某石化厂污水处理站厂区内受石油污染的土壤中分离出1株能以喹啉为唯一碳源、氮源和能源生长代谢的菌株Q2。降解试验结果表明,Q2能将喹啉质量浓度为500 mg/L的培养液中的喹啉在32 h内完全去除,其降解喹啉的适宜温度为30 ℃、培养基初始pH值为8~10、摇床转速为100~200 r/min;喹啉浓度对Q2的降解有较大影响,喹啉质量浓度为195~796 mg/L时,Q2降解喹啉的过程符合零级动力学方程。生物降解过程中,培养液从黄色变为粉红色,最后呈棕色。红外光谱分析显示,Q2降解途径很可能为8-羟基香豆素途径,且杂环上氮原子以氨氮的形式释放。     

水热法制备WO3微米棒及其催化脱除二苯并噻吩研究

以钨酸钠和硝酸铵为原料采用水热法制备WO3微米棒。以WO3微米棒为催化剂,H2O2为氧化剂,对模拟油中的二苯并噻吩(DBT)进行催化氧化脱硫研究,考察不同的反应条件对DBT脱除效果的影响,确定适宜的反应条件。结果表明：H2O2/WO3/十六烷基三甲基溴化铵体系对DBT具有较高的脱除率;对于5 mL DBT质量分数为500 μg/g的模拟油,适宜的反应条件为：催化剂WO3纳米棒的用量0.01 g、n(H2O2)/n(DBT)=8、反应温度70 ℃、反应时间1.5 h、萃取剂N-N-二甲基甲酰胺加入量8 mL、萃取时间5 min,在该条件下DBT的脱除率为100%;催化剂循环使用5次后,DBT的脱除率没有明显下降。     

以磷钨酸/半焦为催化剂对模拟油氧化脱硫的研究

以双氧水为氧化剂、磷钨酸/半焦(HPW/Sc)为催化剂、N-甲基吡咯烷酮为萃取剂、Span60为乳化剂,对以苯并噻吩(BT)、二苯并噻吩(DBT)、 4,6-二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT)为模型含硫化合物的模拟油进行氧化脱硫研究,考察磷钨酸负载量、氧化温度、氧化反应时间和模拟油中烯烃、芳烃和含氮化合物对含硫化合物脱除的影响。结果表明：催化剂的最佳磷钨酸负载量（w）为30%;在反应时间为60 min、反应温度为60 ℃、HPW/Sc2用量（w）为1.0%、Span60用量（w）为0.36%、n(H2O2)/ n(S)=3的条件下,DBT脱除率可达到99%,含硫化合物的氧化活性由大到小的顺序为DBT?4,6-DMDBT＞BT;模拟油中的苯可促进DBT脱出,而喹啉和环己烯则抑制DBT的脱除。     

一株磺化沥青降解菌的筛选鉴定及降解特性研究

为了选育降解磺化钻井液的微生物菌株,以新疆克拉玛依油田磺化钻井液污泥为微生物菌源,磺化沥青为唯一碳源,进行富集、驯化、分离纯化等筛选有效降解磺化沥青的菌株,经生理生化及分子生物技术鉴定种名,单因素实验和正交实验研究降解特性。结果获得一株有效降解磺化沥青的菌株,命名为X2,生理生化与分子鉴定为大洋沉积物芽孢杆菌。单因素实验表明,X2生长最佳的P源为KH₂PO₄,N源为NH₄NO₃;正交实验结果显示,X2菌体最佳生长条件为温度为36℃、pH值为7.8、盐浓度为1%、接种量为10%;COD降解最佳条件为36℃、pH值为8.2、盐浓度为0.9%、接种量为12%,降解率为59%~71%;pH值的R极差最大,是同时影响菌株生长及COD降解的关键因子。实验结果为降解钻井废液COD提供了有效的理论基础。      

喹啉降解菌的筛选及强化处理炼油废水的研究

从某石化厂区内受污染土壤中分离出1株能利用喹啉作为唯一碳源、氮源和能源的肠杆菌属（Enterobacter sp.）菌株,该菌对喹啉表现出优异的降解特性,在纯培养条件下,30 h内可将486 mg/L的喹啉降解完全。该菌不仅可高效降解炼油废水中高浓度的喹啉,同时还能与其它微生物协同作用,降解炼油废水中的其它有机污染物,从而进一步降低出水中的CODCr浓度。高浓度喹啉对硝化菌只存在短暂的抑制作用,1周左右硝化活性即可恢复,喹啉的生物降解过程中释放出氨氮,增加氨氮负荷,但氨氮去除率只出现短暂的下降。在喹啉质量浓度为200~686 mg/L的范围内,喹啉降解遵循零级反应动力学。