H2/HD/HT电解-精馏级联分离过程理论分析

为研究电解精馏级联氢同位素分离过程的规律性,建立了理论模型,并以H2/HD/HT为对象计算研究了系统分离行为。获得了电解和精馏过程系统的浓集行为： 电解池中HDO浓度从2.88×10-4 增长到 8.35×10-4, HTO浓度从1.0×10-6 增长到6.34×10-6;精馏柱再沸器中HD浓度达到0.033,HT浓度达到6.06×10-5。由于H/D和H/T电解池分离因子的差异,63.4%的HTO仍然留在电解池中,造成精馏柱再沸器中HT浓缩倍数不如HD。随时间的增长,脱氘（氚）率下降。     

LSCF-GDC氧电极固体氧化物电堆高温蒸汽电解制氢性能研究

为研究基于LSCF-GDC氧电极的固体氧化物电解池堆的电解性能,自制了30单元(10 cm×10 cm)的平板式电解电堆,通过改变固体氧化物电解池堆的操作温度、水蒸气含量、气体流量等条件,记录不同条件下电解的极化曲线。分析操作条件对高温电解水蒸气极化的影响,并计算电解制氢的系统效率。结果表明较高的温度、水蒸气含量、水蒸气流量,以及氧电极空气的通入有利于降低过电位;在800℃,通入6 L×min~(-1) 90%湿度的氢气,电解电压为1.27 V时,系统效率达到最大值80.8%,此时电堆的产氢速率为4.57 L×min~(-1)。     

UV/H_2O_2/草酸铁络合物法光降解偶氮染料金橙G的研究

采用UV/H2O2/草酸铁络合物法处理偶氮染料金橙G(OG)废水。结果表明,降解浓度为5×10-5mol.L-1的OG模拟废水的最佳条件为:光照12 min,H2O2、FeSO4和C2H2O4浓度分别为8×10-2mol.L-1、6×10-5mol.L-1和4.2×10-4mol.L-1,此时,OG去除率可达95.1%。UV/H2O2/草酸铁络合物法降解OG的效果优于Fenton法和H2O2/草酸铁络合物法。紫外可见光谱分析表明,.OH破坏了OG的-N=N-和苯环结构。     

苯酚废水的铈掺杂钛基电极处理工艺

采用热分解方法制备了铈掺杂钛基电极,并以铈掺杂钛基电极为阳极,纯钛板为阴极组成电解池,以苯酚为目标有机污染物进行降解,采用高效液相色谱法检测苯酚的含量。讨论了Ce的掺杂量、电解池中电极间距、电解电压、电解质溶液的pH、电解质浓度、目标物的浓度以及电解时间对苯酚去除率的影响。结果表明该电解池降解苯酚废水的最佳条件：SnCl4·5Hz0、SbCl3、Ce（NO3）,物质的量比为100：10：1、电极间距为4．0cm、电解电压为9V、pH为6．55、电解质NaSO。浓度为10g／L、苯酚浓度为100mg／L、电解时间为6h。在最佳试验条件下苯酚去除率达到100％,完全符合排污标准GB8978--1996,该电极持续使用10d,对苯酚的去除率仍然可以达到85％,降解苯酚的机理趋于直接燃烧。     

变压精馏分离乙酸甲酯-甲醇-乙酸乙酯体系的设计与控制

聚丙烯醇的生产过程会产生乙酸甲酯-甲醇-乙酸乙酯共沸混合物,如果不及时处理,必然会造成环境污染和资源浪费。本文采用变压精馏的方式,针对乙酸甲酯-甲醇-乙酸乙酯体系设计了两种产品顺序不同的变压精馏分离序列,并采用遗传算法以年度总费用最小为目标,对两种分离序列进行优化设计以获得最优的设计参数。优化结果表明,两种变压精馏分离方案的设备投资费用分别为5.6×10⁵ USD/a和5.7×10⁵ USD/a,能耗费用分别为8.8×10⁵USD/a和1.0×10⁶USD/a。此外,对具有经济优势的变压精馏分离方案进行了控制结构的构建,使该过程在面对进料流量扰动和进料组分扰动时仍能维持稳定,稳定之后的三种产品纯度仍能维持在设定值附近。     

高纯六氟化钨去除氟化氢的工艺研究

对高纯六氟化钨制备过程中,采用综合措施抑制电解制氟时氟化氢的挥发、球状氟化钠吸收氟化氢、液氮冷冻固化氟化氢而提纯氟气、六氟化钨低温冷冻抽真空除去氟化氢等物理过程,以及利用六氯化钨与氟化氢发生反应而去除氟化氢的化学过程。结果表明,电解产生的氟气中质量分数4.5%的HF,经过多步聚去除氟化氢后,精馏产品六氟化钨达到HF的质量分数小于5×10-6的高纯要求。解决了氟化氢与六氟化钨2者难以分离的技术问题。     

苯甲酸精馏分离系统中精馏塔的设计和模拟计算

根据各组分挥发度的不同,对苯甲酸粗产品进行了分离。该分离系统包括两个塔,精馏后得到纯的苯甲酸产品。利用工程模拟软件Aspen Plus针对苯甲酸分离系统进行了设计和模拟计算,得到了设计参数。精馏后产品的质量纯度满足苯甲酸产品质量分数不低于0.993的工艺要求。通过对该精馏系统中各个精馏塔配套的冷凝器和再沸器热负荷的工艺计算,得到了年产90000 t苯甲酸精馏分离系统所需要提供的工艺冷却水量约为818.2 t/h,再沸器加热所需的280℃导热油约为348.5 t/h。     

聚糠醇基炭膜对氢气/低碳烃分离的研究

本实验考察了聚糠醇基炭膜对H2与低碳烃类如CH4、C2H4和C3H6分离过程中的分离性能.结果表明随着气体分子的动力学直径的增大(H2为2.89A,CH4为3.8A,C2H4为3.9A,C3H6为4.5A,1A=10-10),气体的渗透速率逐渐降低,而H2/CH4、H2/C2H4和H2/C3H6的分离系数却逐渐增大,且都远大于Knudsen扩散的理论值.这说明在分离过程中,分子筛分机理在起主要作用,利用此机理可以将H2从低碳烃中分离出来.     

锡在硫氰酸钾-乙醇-硫酸铵-水体系中的绿色析相萃取分离研究

研究了硫氰酸钾-乙醇-硫酸铵-水体系中析相萃取分离和富集锡的行为及与一些金属离子分离的条件。结果表明,硫酸铵能使乙醇的水溶液分成两相,在分相过程中,Sn4+和硫氰酸钾生成的[Sn(SCN)5～6][(5～6)-4]-与质子化乙醇C2H5OH2+形成的缔合物[Sn(SCN)5～6][C2H5OH2]1-2能被乙醇相完全萃取。当乙醇、硫氰酸钾和硫酸铵的浓度分别为30%(V/V)、4.0×10-2 mol/L和0.30g/mL时,Sn4+的萃取率达到98.8%以上,Pb2+、Mg2+、Mn2+、Ni 2+、Zn2+、Fe2+、Cd2+、Cr3+和Al 3+不被萃取,实现了Sn4+与上述金属离子的分离,该法在微量锡的分离和富集分析中有一定的实用价值。     

乳酸过量进料反应精馏合成乳酸甲酯研究

针对乳酸与甲醇酯化反应体系中乳酸和甲醇的沸点分别为最高沸点与最低沸点,属于反应精馏设计中最劣沸点序列,导致乳酸甲酯反应精馏过程反应段效率低下的问题,设计了乳酸过量进料的反应精馏合成乳酸甲酯工艺。以年度总费用(TAC)为目标,采用序贯优化法对过程工艺参数进行优化设计,结果表明当乳酸过量比为1.3、反应精馏塔反应塔板数为7块、提馏段塔板数为16块(包括塔底再沸器)时,过程年度总费用达到最小为3.05×10~6 CNY×a~(-1)。相比于等比进料合成乳酸甲酯反应精馏工艺,乳酸过量进料反应精馏工艺能耗降低70.4%,TAC减小51.2%,更具经济效益。     

化学发光法测定超痕量锇

本文提出一种新的高灵敏度测定锇的化学发光方法, 检测下限可达1.8×10^-14 g/mL,对1.0×10^-13 g/mL锇(Ⅷ)进行13次平行测定, 相对标准偏差为4.2％。发光强度与锇浓度在3.3×10^-13 g/mL～1.3×10^-9 g/mL范围内呈线性关系。本法操作简单, 重现性好, 灵敏度高, 是侧定超痕量锇的一种有效方法。     

氢氟酸改性USY分子筛催化合成ETBE反应本征动力学

以乙醇和叔丁醇为原料、氢氟酸改性USY分子筛为催化剂合成乙基叔丁基醚，建立了反应动力学模型。反应过程在钢密封间歇反应釜中进行，且消除了内、外扩散的影响。改变原料浓度和反应温度得到醚化反应本征动力学实验数据。实际动力学线性回归方程约为is_r=k_c^1.5A_c^-0．5B，频率因子A=1.4×10⁸h^-1，反应活化能Ea=72.51 kJ·mol^-1。依据L-H和R-E机理推导出的模型方程约为is_r=k_c^1.5A_c^-0．5B，频率因子A′=1.3×10⁸h^-1，活化能Ea=70.47 kJ·mol^-1。因此，可近似认为表面反应是反应的速率控制步骤。     

丙烯常温液相精脱硫剂的工业应用

介绍了T-503型COS水解催化剂和T-307型常温脱硫剂用于丙烯常温液相精脱硫的工业应用情况。结果表明,2种脱硫催化剂在常温下能有效脱除液相丙烯中的硫化物,当丙烯中的硫(H₂S+COS)<15×10^-6时,室温下,经2种催化剂串联处理后的丙烯中的总硫＜l×10^-6,性能良好,应用条件简单,成本低,可广泛应用于液相丙烯的精脱硫。     

秸秆及其致密成型块在链条锅炉中的试烧

为了研究链条锅炉燃烧秸秆和秸秆致密成型块时,锅炉效率与污染物排放水平,在DZL2-0.8/160-AII型工业链条锅炉上进行了试烧。研究结果表明,链条锅炉燃烧秸秆时,排烟过量空气系数1.92,排渣可燃炭含量17.4%,排烟中CO和H₂浓度为78×10^-6和35×10^-6;燃烧秸秆致密成型块时,排烟过量空气系数为1.58,排渣可燃炭含量8.7%,排烟中CO和H₂浓度为29×10^-6和13×10^-6。由此可知燃煤链条锅炉直接燃烧秸秆,应该设立挡渣铁和改进后拱结构,以利于提高后拱下炉排温度,降低机械不完全燃烧损失和化学不完全燃烧损失;调节后拱下风室的配风并提高后拱下风室之间的密封能力,以利于降低过量空气系数,从而降低排烟物理热损失。     

磷酸和水蒸汽联合改性Hβ分子筛的表征及催化性能

应用BET、XRD和IR等技术研究了磷和水蒸汽联合改性的Hβ分子筛的物化性能。系统考察了FCC汽油在Hβ为基质的改性沸石分子筛上的烯烃转化反应。BET结果表明,磷改性引起分子筛比表面积由417 m²·g^-1减小到401 m²·g^-1,单独经过水蒸汽处理的分子筛的比表面积随处理温度的升高也明显下降。XRD和IR研究表明,磷与水蒸汽改性前后没有新的晶相出现,并且联合改性后Hβ沸石保留了合适的酸含量,总酸量均保持在038 mmol·g^-1以上。改性前后样品的活性评价在微型反应装置上进行,结果表明,联合改性样品在973 K的高温条件下,烯烃转化率仍可达到42%,远高于仅仅由水蒸汽改性分子筛的催化活性(后者烯烃转化率仅为33％),显示出磷物种对沸石分子筛高温水蒸汽脱铝的抑制作用。     

PVAm/PAN复合膜的制备及其对CO2/CH4的分离性能

引　言天然气和沼气中含有的大量CO2 将直接影响这些气体的燃烧效果和以这些气体为原料的产品质量 ,并对管线及设备造成腐蚀 ;同时由于CO2 等气体导致的温室效应 ,正引起严重后果 ;再者 ,发展生物技术也对CO2 的分离提出要求 .因此 ,分离CO2 技术已成为目前世界膜界研究的重点[     

Quantitative study on mechanism of Mn(Ⅱ) catalytic ozonation of oxalic acid

利用Mn(Ⅱ)/O3氧化体系降解了草酸, 探讨并定量化解析了Mn(Ⅱ)催化臭氧化降解草酸的作用机制。结果表明,加入Mn(Ⅱ)能明显提高臭氧化降解草酸的效率, 体系R_ct值也有所增大。Mn(Ⅱ)/O3降解草酸的途径主要包括以下3种方式: 第一, 臭氧的直接氧化反应; 第二,羟基自由基(水中溶解臭氧分解产生)的氧化反应; 第三, Mn(Ⅳ)和Mn(Ⅶ)等高价锰对草酸的氧化反应。溶液pH值不但直接影响Mn(Ⅱ)/O3降解草酸的效率, 而且还决定了三者的贡献大小。在本实验条件下, 当pH值为2.9时, Mn(Ⅱ)/O3降解草酸的表观反应速率常数为28.280×10^-4 s^-1, 三者对草酸降解的百分比贡献为f_O3∶f_OH∶f_rest=2.1∶19.0∶78.9当pH值为5.3、8.0和10.0时, 草酸降解的表观反应速率常数分别为1.597×10^-4 s^-1、1.535×10^-4 s^-1和〖WTBZ〗1.545×10^-4 s^-1, 三者的百分比贡献分别为f_O3∶f_OH∶f _rest=24.9∶28.4∶46.7、f_O3∶f_OH∶f_rest=23.6∶54.5∶21.9和f_O3∶f_OH∶f_rest=19.6∶74.4∶6.0。     

UV/Fe3+/H2O2催化-混凝联合工艺

采用UV/Fe³⁺/H₂O₂ 催化-混凝联合工艺对难处理垃圾渗滤液进行了研究， 考察了Fe³⁺和H₂O₂初始浓度、初始pH、温度、反应时间及混凝液pH和混凝剂质量浓度对处理过程的影响。结果表明,在体系初始pH=8、温度40 ℃、 H₂O₂的初始浓度为0.12 mL·L^-1、Fe³⁺的初始浓度为4×10^-4 mol·L^-1、反应时间90 min、混凝液pH＝8及混凝剂质量浓度为500 mg·L^-1的条件下，废水的COD去除率为96.33%,处理水完全达到国家一级排放要求。     

Pd/Al2O3催化剂用于连续重整汽油全馏分加氢的失活分析

研究了负载在氧化铝载体上的贵金属Pd基催化剂在重整生成油选择性加氢脱烯烃反应中的性能。结果表明,在连续重整生成油全馏分的选择性加氢实验中，采用现有工业常用的工艺条件，单使用Pd作活性组分的Pd/Al₂O₃催化剂不能满足产品质量要求。探讨了切割馏分油加氢反应中催化剂失活原因，并对失活前后的催化剂采用XRD、SEM和FTIR等手段进行分析表征。结果表明，造成催化剂失活原因是催化剂表面油品中重组分等热敏类物质强吸附或聚合作用的结果。改进后的双金属Pd基催化剂UDO-01可用于重整生成油全馏分的选择性加氢脱烯烃反应，加氢后产品的溴价小于200 mg Br·(100 g-油)^-1,芳烃损失小于0.5%，且表现出好的稳定性。