苎麻麻骨掺杂餐厨垃圾堆肥对典型气体排放的影响

以纯餐厨垃圾为对照,向餐厨垃圾中掺杂20%(鲜重比)苎麻麻骨进行堆肥试验,比较掺杂前后有害气体排放的规律,并结合堆体中元素的形态转化对其机理进行初步讨论。结果表明,堆肥30 d中,苎麻麻骨掺杂使餐厨垃圾腐熟速度显著提高,且对各种气体的排放均有不同影响。(1)有害气体方面,掺杂苎麻麻骨,可使H_2S的排放量显著降低,日均减少排放量1.036 mg/m³;而NH_3与N_2O的排放量,与堆体中的N元素形态有关,在不同时期,NH_3/N_2O呈不同值;(2)温室气体方面:掺杂苎麻麻骨,CH_4和CO_2排放的最高浓度分别出现于第12 d和第4 d,堆肥全程CH_4的排放降低了62 mg/m3;而NH_3与N_2O的排放量,与堆体中的N元素形态有关,在不同时期,NH_3/N_2O呈不同值;(2)温室气体方面:掺杂苎麻麻骨,CH_4和CO_2排放的最高浓度分别出现于第12 d和第4 d,堆肥全程CH_4的排放降低了62 mg/m³,而CO_2增加了2.76 mg/m3,而CO_2增加了2.76 mg/m³;(3)养分元素保留方面,掺杂苎麻麻骨,对TN和TS的保留能力分别提高了5.48%和3.87%。主要原因在于苎麻麻骨掺杂后显著改善了堆体的物理结构,如使堆体孔隙增加,C/N增加,促进了堆体的含氧率和气体扩散速率,使堆体中的好养菌种活性显著强于厌氧菌种。此外,苎麻麻骨自身具有的较强吸附性,也是其能保留养分元素的重要因素之一。     

不同氮钾水平对温室气体排放的影响

正发表在2020年第5期《农业环境科学学报》上的一篇题为《不同氮钾水平及氮形态差异对土壤氨挥发和氧化亚氮排放的影响》的文章,引起了业界的关注。该盆栽试验研究设置了9个处理,分别采用静态箱法和通气法采集N_2O和NH_3,结果如下。1.氮肥显著增大了N_2O的排放通量和累积排放量以及NH3的挥发速率和累积排放量。2.N_2O的平均排放通量和累积排放量从不施肥处理的15.8 μg/m~2/h和0.17 mg/kg增加到氮肥用量100 mg/kg     

复合微生物菌剂对高温堆肥进程及有害气体排放的影响

研究了复合微生物菌剂用于高温堆肥对堆肥进程及期间有害气体排放量的影响. 以牛粪与稻壳为原料,分别设置接种复合微生物菌剂的处理组和空白对照组,对比了堆肥中各物理、化学和生物学指标及有害气体(甲烷和N2O)排放量. 结果表明,接种复合微生物菌剂可以加快堆体升温,延长堆体高温持续时间,缩短堆肥腐熟时间,减少有害气体(甲烷和N2O)的排放.     

尿素合成的改进

本发明是在H_2,N_2,CH_4,Ar等气体存在下,以气态NH_3和CO_2生产尿素的新方法。众所周知,目前工业上生产尿素的方法是将纯的或含有一定量水的NH_3和CO_2一起,根据反应平衡,在维持一定温度、压力的容器内,由NH_3和CO_2合成氨基甲酸铵,然后部份转变为尿素和水。为了生产纯的尿素,必需从尿素水溶液中,分离出氨基甲酸铵,并同NH_3和CO_2一起循     

High-performance SSZ-13 membranes prepared using ball-milled nanosized seeds for carbon dioxide and nitrogen separations from methane

SSZ-13 membranes with high separation performances were prepared using ball-milled nanosized seeds by once hydrothermal synthesis. Separation performances of SSZ-13 membranes in CO_2/CH_4 and N_2/CH_4 mixtures were enhanced after synthesis modification. Single-gas permeances of CO_2, N_2 and CH_4 and ideal selectivities were recorded through SSZ-13 membranes. The effects of temperature, pressure, feed flow rate and humidity on separation performance of the membranes were discussed. Three membranes prepared after synthesis modifications had an average CO_2 permeance of 1.16 × 10~(-6) mol·(m~2· s·Pa)~(-1)(equal to 3554 GPU) with an average CO_2/CH_4 selectivity of 213 in a 50 vol%/50 vol% CO_2/CH_4 mixture. It suggests that membrane synthesis has a good reproducible. The membrane also displayed a N_2 permeance of 1.07 × 10~(-7) mol·(m~2·s·Pa)~(-1)(equal to 320 GPU) with a N_2/CH_4 selectivity of 13 for a 50 vol%/50 vol% N_2/CH_4 mixture. SSZ-13 membrane displayed stable and good separation performance in the wet CO_2/CH_4 mixture for a long test period over 100 h at 348 K. The current SSZ-13 membranes show great potentials for the simultaneous removals of CO_2 and N_2 in natural gas purification as a facile process suitable for industrial application.     

O_2/CO_2气氛下煤与生物质混燃NO_x的排放特性

在滴管炉上研究不同煤种(褐煤、烟煤、贫煤和无烟煤)与生物质(稻壳)混燃NO_x的排放特性,分析不同燃烧气氛、生物质掺混比例和氧气体积分数对混燃NO_x排放特性的影响.结果表明:在20%O_2/80%N_2气氛下,不同煤种和生物质混燃时,NO_x沿程分布均呈现出先增大后减小的变化趋势,烟煤/稻壳的NO_x排放量最高;在氧气体积分数为20%条件下,O_2/CO_2气氛比O_2/N_2气氛下NO_x的排放量降低;在30%O_2/70%CO_2气氛下,随着混燃中生物质掺混比例的增加,不同煤种NO_x的排放量逐渐降低,褐煤的NO_x排放量下降最显著,由130.029mg/m~3下降到49.674mg/m~3;在O_2/CO_2气氛下,随着氧气体积分数的升高,NO_x排放量增加.氧气体积分数由20%升高到30%,烟煤单燃时NO_x排放的增加量较小,生物质和烟煤混燃时NO_x排放的增加量较大.     

CO_2、CH_4和N_2在不同硅铝比β沸石上的吸附分离性能

采用体积法在273 K和303 K温度下对CO_2,CH_4和N_2在不同硅/铝比的β沸石上的吸附分离性能进行了研究.实验结果表明,Langmuir-Freundlich模型能够较好地拟合吸附实验数据;同一样品上,CO_2的吸附量要大于CH_4和N_2的吸附量;随着硅铝比的减小CO_2的吸附量增加,而硅/铝比对CH_4和N_2的吸附量的影响较小.通过结合Virial方程计算CO_2、CH_4和N_2在不同硅/铝比β沸石上的亨利定律常数和吸附选择性,发现所研究样品对CO_2/CH_4和CO_2/N_2均具有很高的吸附选择性,随着样品硅/铝比的减小,CO_2/CH_4和CO_2/N_2的吸附选择性显著增加,说明较低硅/铝比β沸石有利于分离CO_2.用Clausius-Ciapeyron方程求得CO_2,CH_4和N_2在不同硅/铝比的β沸石上的吸附热与吸附量无关,表明β沸石是一种表面势场均匀的吸附剂.     

MBR组合工艺处理餐厨垃圾发酵废液的运行特性

采用混凝、USAB、接触氧化、生物沸石-膜生物反应器(ZB-MBR)和芬顿氧化(Fenton)构建的组合工艺处理餐厨垃圾发酵废液,评价组合工艺对餐厨垃圾发酵废液的处理效果。结果表明,组合工艺能有效去除餐厨垃圾发酵废液中的COD和NH_3-N等物质,各物质在出水中的平均含量分别为377 mg/L和9.7 mg/L。经组合工艺处理后,系统沿程出水荧光峰数增加、荧光总强度降低,废水中的溶解性微生物副产物被逐级去除。三维荧光光谱分析显示,II区芳香族蛋白质类似物是餐厨垃圾发酵废液中较难去除的物质之一。在处理系统中添加生物沸石床工艺有利于系统对NH_3-N的去除。MBR组合工艺适用于餐厨垃圾发酵废液的处理。     

添加磁性纳米粒子制备气体分离功能炭膜

以聚酰胺酸为炭膜前驱体,分别以Fe_3O_4、γ-Fe_2O_3、Zn_(0.5)Ni_(0.5)Fe_2O_4以及二茂铁为掺杂物,经高温热解制备了4种Fe系物质掺杂的气体分离功能炭膜,对所制备的功能炭膜微结构及磁性能进行了表征.结果表明,各掺杂物在热解炭化过程中发生了物相结构的变化,其中Fe_3O_4和Zn_(0.5)Ni_(0.5)Fe_2O_4纳米粒子对前驱体起到了催化石墨化的作用.气体渗透测试结果表明,各掺杂物所制备的功能炭膜以分子筛分机理为主导进行气体分离,且气体渗透性能都有了显著的提高,特别是小分子气体H2渗透性最大提高了近48倍,Fe3O4掺杂所制备的功能炭膜,其H_2、CO_2、O_2、N_2和CH_4等单组分气体的渗透系数分别达到了12 194、3 433、1 175、136和74 Barters[1Barter=1×10~(-10)cm~3(STP)·cm/cm~2·s·cmHg].经FeO_4、γ-Fe_2O_3和Zn_(0.5)Ni_(0.5)Fe_2O_4掺杂制备的功能炭膜更是提高了H_2/CO_2的分离选择性.     

一氧化二氮的来源与控制

一氧化二氮是(N_2O)一种化学性质稳定的温室气体,其全球变暖潜能值(GWP)约为CO_2的300倍。大气中N_2O主要来自农业排放、工业和化石燃料燃烧、生物质燃烧、废水及城市垃圾等。依据对特定地区的数据采集,并结合DNDC模型能较好地估算整个地区N_2O的排放量。氨及氨盐在微生物作用下发生的硝化与反硝化反应是生成N_2O的主要反应。通过采用优化生产工艺、催化反应、添加抑制剂等措施可有效控制N_2O的排放。     

类石墨烯多孔材料的制备及其气体吸附分离特性

以石墨粉(G)为原料,采用改进Hummers法制备氧化石墨(GO),通过热剥离及氢氧化钾(KOH)活化制备出性能优异的类石墨烯多孔材料(GPM)。利用低温氮吸附、高压吸附、X射线衍射分析和拉曼光谱分析等测试手段对材料进行结构性能表征。结果表明,该材料具有类石墨烯结构,比表面积达2 465.76 m~2/g,孔容为1.53 cm~3/g,平均孔径为3.05 nm。在20℃、3 MPa下对CO_2、CH_4和N_2的饱和吸附容量分别达到33.13、11.45 mmol/g和7.80 mmol/g。对于CH_4/N_2、CH_4/CO_2、CO_2/N_2的分离性能有所差异,分离系数依次为2.86、1.93、5.54,显示其在碳捕集及甲烷存储等方面具有良好的应用前景。     

以烷基桥联倍半硅氧烷为前驱体制备有机无机杂化SiO_2气体分离膜

以双(三乙氧基硅基)甲烷(BTESM)、1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷(BTESE)和1,8-双(三乙氧基硅基)辛烷(BTESO)为前驱体,采用聚合溶胶路线制备有机无机杂化SiO_2溶胶。研究了前驱体浓度和水解比对3种聚合溶胶状态、溶胶尺寸及分布的影响,并采用热重/差示扫描量热和CO_2吸附方法对有机无机杂化SiO_2粉体的性能进行了分析。利用单组分气体渗透实验对BTESM、BTESE、BTESO微孔膜进行了表征,结果表明:在测试温度200℃、0.3 MPa压力条件下,BTESM膜的H_2渗透率为5.6×10~(-7)mol·m~(-2)·s~(-1)·Pa~(-1),H_2/CO_2、H_2/N_2和H_2/CH_4的理想分离因子分别为6.1,26.7和50.9;随着倍半硅氧烷前驱体中桥联烷基碳原子数的增加,有机无机杂化SiO_2膜对单组分N_2、CH_4和SF_6气体的渗透率增大。     

多组分异核气体红外线分析仪

IRGA-1型多组分异核气体红外线分析仪是为在线分析而设计的。能够在工业流程中连续、自动地测定混合气体中某个组分或几个组分的φ,并在不同的窗口连续地直接显示各自的体积分数(例如同时显示CO、CO_2、CH_4、NH_4、SO_2、NO等的φ值,最多可显示7种气体),测量范围可从微量级(100cm~3/m~3)到常量级。设备造价低。     

合成氨尾气低温分离回收氢工艺及流程组织的几个问题

一、尾气回收的国内外简况众所周知,合成氨生产中为了降低合成气中惰性气体含量,提高氨合成率,必须由合成系统中排放出富集了惰性气体的氢氮气,这部分气体我们称为弛放气。此外,氨贮罐系统也要排放一部份惰性气体,称贮罐气。弛放气和贮罐气总称为合成氮尾气。尾气的排放量约为:180—200标米~3/吨氨,尾气的一般组成为:H_2 60～70%,N_2 20～25%,Ar 3～8%,CH_4 7～12%,NH_3 1～3%,其他还有He,Kr,Xe等。过去仅利用其热值而作为     

填埋场作业面恶臭气体污染控制技术研究

对填埋场作业面覆膜并对膜下气体进行收集并测试,收集气体的H2S浓度在1.7~34 mg·m~(-3),NH_3在25~80 mg·m~(-3),恶臭浓度在20000ou到200000 ou之间。收集气体的可燃性物质的浓度较高,甲烷浓度在0.2%~1%之间,CO浓度在2000~8000 mg·m~(-3),具有相当可观的热值。覆膜排放的气体为高浓度气体,具有一些填埋气的特征,但也混合了部分新鲜垃圾的恶臭排放特征。因此,提出了以HDPE膜覆盖垃圾辅以采用1.24~2.48 m~3·m~(-2)·h~(-1)抽气速率收集就可以有效地防止恶臭气体无序散发的方案。     

合成氨尾气回收和综合利用评介

<正> 合成氨生产中,为了维持循环气中惰性气体的平衡,必须从合成系统的循环气中排放出一部分富集了惰性气体(Ar+CH_4)的循环气。这部分气体称为弛放气。此外,氨贮罐系统随着减压,也要释放出一部分气体,称贮罐气。弛放气和贮罐气总称为合成氨尾气。合成氨弛放气的排放量一般为150～200标M~3/吨氨。组成成分大致为:H_250—60％、N_218—20％、Ar3—6％、CH_4 10—20％、NH_37—10％,以及少量的Kr,Xe。对以天然气为原料的合成氨厂,弛放气中还含有H     

CO2/CH4 and CH4/N2 separation on isomeric metal organic frameworks☆

Two isomeric metal-organic frameworks(MOFs) with 2-dimensional(2D) and 3-dimensional(3D) topologies both comprised of Cu(Ⅱ) and OTf(OTf = trifluoromethanesulfonate) ions were synthesized and characterized.The CO_2,CH_4 and N_2 adsorption properties of the two isomeric MOFs were investigated from 263 K to 298 K at0.1 MPa.The results showed that the 2D MOF exhibited a higher selectivity for CO_2 from CO_2/CH_4 and CH_4from CH_4/N_2 compared to the 3D MOF,even though it possessed a lower surface area and pore volume.The higher adsorption heats of gases on the 2D MOF inferred the strong adsorption potential energy in the layered MOFs.Dynamic separation experiments using CO_2/CH_4 and CH_4/N_2 mixtures on the two MOFs proved that the2 D MOF had a longer elution time than the 3D MOF as well as better separation abilities.     

Molecular dynamics simulation of small gas molecule permeation through CAU-1 membrane

CAU-1 is one of aluminum-based amine-functionalized Metal–Organic Frameworks(MOFs). Gas permeation and separation behaviors through CAU-1 membrane were simulated by the dual-control plane nonequilibrium molecular dynamics(DCP-NEMD) method. The thickness of membrane was 3.55 nm.Gases CO_2, N_2, CH_4, H_2, He, Kr and Xe were chosen for the calculation in both single component and binary mixtures. The permeation process was calculated in grand canonical(l VT) ensemble with periodic boundary conditions(PBC) in x-and y-directions at different temperatures. The calculated permeance of H_2, CH_4, N_2, CO_2 and Kr decreased with increasing temperature in both single and binary system, while that of Xe with kinetic molecule of 0.41 nm increased with increasing temperature. It shows Xe permeation is governed by activated diffusion. The simulated separation factors of CO_2/N_2 and CO_2/CH_4 of 4.2 and 1.3 respectively were lower than the experimental ones when only considering van der Waals interaction. Further consideration of electrostatic potential leads to improved calculation CO_2/N_2 and CO_2/CH_4 separation factor of 23.0 and 12.9 respectively that were consistent with the experimental ones of 26.2 and 14.8. It suggests the necessity of considering the Coulomb interactions between CO_2 and NH_2-on the pore wall of CAU-1 for permeation of CO_2. For H_2/N_2 and H_2/CH_4 the ideal selectivities also keep consistent with our experimental results. Interestingly, the simulated separation factor for noble Kr/Xe reaches infinite, predicting that CAU-1 membrane possesses potential separation properties for radioactive Kr/Xe.     

扩散制冷型低温液氮洗涤塔技术

根据5.6MPa、-188.2℃低温液氮扩散制冷原理和低温液氮节流制冷工艺技术特点,提出了一种扩散制冷型低温液氮洗涤塔技术,采用N_2、H_2两种气体扩散制冷的方式为系统提供冷量,实现低温液氮洗涤工艺技术过程,从而脱除H_2中的杂质气体N_2、CO、Ar、CH_4、CO_2、H_2O及CH_3OH等,为合成气提供清洁的H_2。     

不同组分CO_2驱提高采收率实验研究

在CO_2驱油提高采收率的开发过程中,会产出大量的石油伴生气,其成分主要是CO_2以及溶解在原油中的甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等混合气体。利用填砂驱替实验装置,研究CH_4、N_2、C_2和C_3气体组分对CO_2提高采收率的影响。实验结果表明,混合气体中含有C_2及C_3时,能有效降低最小混相压力(MMP),有利于提高采收率;当气体中含有CH_4及N_2时,MMP增大,不利于提高采收率;同时非混相气驱时,更易发生气窜,降低了综合采收率。