烟气气相组分及Ca(OH)_2对KMnO_4氧化NO的影响机理

在固定床反应器中考察了KMnO₄氧化烟气中NO的过程,分析了烟气组分H₂O、O₂及SO₂对NO氧化过程的影响规律,得到了Ca（OH）₂对KMnO₄氧化NO的影响机理。实验结果表明,H₂O是KMnO₄氧化NO的必要条件;在含H₂O条件下,O₂可以提高NO氧化率。SO₂与氧化剂反应生成无水钾镁钒类复盐K₂Mn₂（SO₄）₃对NO氧化具有负面作用;Ca（OH）₂的加入提高了氧化剂表面的固体碱度从而促进氧化过程进行;通过添加Ca（OH）₂可以降低SO₂对NO氧化过程的负面影响。根据气体成分和产物分析可知,KMnO₄在钙基吸收剂表面氧化烟气中NO的机理可能是KMnO₄以离子态将吸附在氧化剂表面的NO和SO₂氧化为NO₂和SO₃,生成的NO₂、SO₃再传递到氧化位临近的碱性位被吸收。     

烟气气相组分及Ca（OH）2对KMnO4氧化NO的影响机理

在固定床反应器中考察了KMnO₄氧化烟气中NO的过程,分析了烟气组分H₂O、O₂及SO₂对NO氧化过程的影响规律,得到了Ca（OH）₂对KMnO₄氧化NO的影响机理。实验结果表明,H₂O是KMnO₄氧化NO的必要条件;在含H₂O条件下,O₂可以提高NO氧化率。SO₂与氧化剂反应生成无水钾镁钒类复盐K₂Mn₂（SO₄）₃对NO氧化具有负面作用;Ca（OH）₂的加入提高了氧化剂表面的固体碱度从而促进氧化过程进行;通过添加Ca（OH）₂可以降低SO₂对NO氧化过程的负面影响。根据气体成分和产物分析可知,KMnO₄在钙基吸收剂表面氧化烟气中NO的机理可能是KMnO₄以离子态将吸附在氧化剂表面的NO和SO₂氧化为NO₂和SO₃,生成的NO₂、SO₃再传递到氧化位临近的碱性位被吸收。     

用KMnO4调质钙基吸收剂从燃煤烟气同时脱硫脱硝

在固定床反应器中考察了强氧化剂KMnO₄作为添加剂对钙基吸收剂同时脱硫脱硝的调质效果。实验结果表明,不含KMnO₄时钙基吸收剂不能有效脱除NO,而当KMnO₄存在Ca/(S+0.5N)为1.8时,钙基吸收剂可获得31.4％的脱硫率和13.5％的脱硝率。实验还研究了各种参数变化对脱硫率和脱硝率的影响,反应温度升高能够促进SO2的脱除,但脱硝率对温度的变化不敏感;脱硫率随着烟气相对湿度的增加而增加,但脱硝率与相对湿度的关系不是单调的,存在一个最大值;O₂是脱除NO的必要条件。结合气体分析和产物分析的实验结果发现,NO被脱除的机理是先被氧化为NO₂,然后再与吸收剂和脱硫产物反应生成了硝酸盐和亚硝酸盐。为半干法脱硫技术中加入脱硝功能的可能性提供参考依据。     

线-筒式脉冲电晕反应器降解三氯乙烯废气研究

采用线-筒式电晕反应器对三氯乙烯在氮气中和有氧气存在情况下的降解效果进行了实验研究. 研究结果表明三氯乙烯在氮气中的降解效果要好于在氮气和氧气混合中的降解效果. 三氯乙烯在氮气中的主要气相降解产物是HCl和Cl2;在氮气和氧气的混合气中的主要降解产物是COCl2、CO2和C2HCl3O (DCAC). 为了去除三氯乙烯分解过程中生成的有害产物,在反应器内壁上涂覆一层Ca(OH)2吸收剂. 实验发现采用电晕结合现场化学吸收能有效地去除COCl2等有害产物的产生,同时三氯乙烯的去除率大大高于反应器内没有固体吸收剂的情况.当反应器的输入能量为20 W时,对浓度为1090 mg·m-3的三氯乙烯在10% O2和90% N2的混合气中的分解率从62%提高到了99.5%. 可以认为反应器内的Ca(OH)2吸收剂通过气-固吸收反应参加了三氯乙烯的分解过程,从而提高了三氯乙烯的降解率.     

原位漫反射红外光谱研究NO和NH3在CuO/γ-Al2O3催化剂上的吸附行为

利用原位漫反射红外光谱法在线研究NH₃和NO在CuO/γ-Al₂O₃催化剂表面吸附和氧化的反应过程。NH₃不仅能被吸附在L酸位,也能被吸附在B酸位。NH3氧化脱氢形成NH₂物种是反应的中间步骤。NO和NO₂以多种形态吸附在催化剂表面。O₂存在条件下有利于吸附的NO物种被氧化成高价的NO₂。暂态实验中,吸附NH₃饱和的催化剂载体通入NO和O₂后,共价吸附的NH₃首先消失,而NH⁺₄没有参加反应。吸附NO饱和的催化剂载体通入NH₃和O₂后,吸附态NO特征峰基本没有变化。选择性催化还原反应发生在吸附态NH₃和气态NO之间,吸附态的NO及其氧化生成的亚硝基和硝基物种不参与SCR反应。     

原位漫反射红外光谱研究NO和NH3在CuO/γ-Al2O3催化剂上的吸附行为

利用原位漫反射红外光谱法在线研究NH₃和NO在CuO/γ-Al₂O₃催化剂表面吸附和氧化的反应过程。NH₃不仅能被吸附在L酸位,也能被吸附在B酸位。NH3氧化脱氢形成NH₂物种是反应的中间步骤。NO和NO₂以多种形态吸附在催化剂表面。O₂存在条件下有利于吸附的NO物种被氧化成高价的NO₂。暂态实验中,吸附NH₃饱和的催化剂载体通入NO和O₂后,共价吸附的NH₃首先消失,而NH⁺₄没有参加反应。吸附NO饱和的催化剂载体通入NH₃和O₂后,吸附态NO特征峰基本没有变化。选择性催化还原反应发生在吸附态NH₃和气态NO之间,吸附态的NO及其氧化生成的亚硝基和硝基物种不参与SCR反应。     

双搅拌釜中半胱氨酸亚铁溶液吸收NO的传质-反应动力学

以半胱氨酸亚铁络合物Fe(Ⅱ)(CyS)₂作为吸收剂,在双搅拌釜内探讨了NO吸收反应动力学.实验结果表明：在pH=8.0,T=323 K实验条件下,半胱氨酸亚铁溶液吸收NO气体为快速拟一级反应,得到二级反应速率常数k₂=1.18×10⁵ m³•mol^-1•s^-1.3种理论模型即膜模型、Danckwerts表面更新模型、Higbie渗透模型应用于该拟一级反应,增强因子的计算结果是相同的.实验获得的增强因子与模型计算值吻合较好,最大相对偏差不超过13％.     

光催化分解水制氢用CoO/CaTiO3催化剂——制备方法及光催化作用机理探讨

以钛酸四丁酯的水解产物TiO(OH)₂和硝酸钙为原料,固态反应合成CaTiO₃.研究了负载组分对CaTiO₃光催化分解水制氢活性的影响,结果表明：CoO、NiO、Ag均对CaTiO₃的活性有促进作用,其中CoO的作用最为明显.考察了负载钴后处理方法对CaTiO₃活性的影响,并利用XRD、XPS、SEM等手段对负载催化剂进行了表征.研究显示：CaTiO₃被Co(NO₃)₂溶液浸渍后,经加热分解,500 ℃氢气还原,再于200 ℃氧气氧化处理后,得到均匀分布于CaTiO₃表面、金属钴表面覆盖CoO的负载结构,这种结构使催化剂表现出较高的活性.探讨了负载型催化剂CoO/CaTiO₃的光催化作用机理.     

煤燃烧时形态硫的析出及钙基添加剂的作用

在固定床反应器上进行了大同烟煤以及添加钙基固硫剂的样品在不同氧气浓度、不同升温速率下的燃烧实验.对所得到的SO₂逸出曲线采用Gaussian拟合,得到了各形态硫燃烧形成SO₂的温度范围以及影响形态硫逸出的反应条件.结果表明：随着升温速率增加,各形态硫燃烧释放SO₂的温度向高温区移动.氧气浓度升高,各形态硫燃烧释放SO₂的温度提前,而且它们之间的温度间隔缩小.加入的钙基添加剂中,CaO和Ca(OH)₂具有较高的固硫能力,而CaCO₃由于与SO₂反应困难,在低温阶段没有固硫效果;相反,由于它的催化作用,在低温阶段甚至促进了SO₂的释放.机械搅拌法和超声搅拌法加入的Ca (OH)₂由于高分散性,表现出比机械混合更好的固硫效果,其中超声的作用尤其明显.实验证明,固硫中间体CaSO₃在进一步燃烧形成CaSO₄的过程中会释放出一定量的SO₂.     

孔形羟基磷灰石负载锶化合物催化剂的制备与表征

通过在873 K焙烧Sr(NO₃)₂/孔形羟基磷灰石，成功地制备了一种新型的固体碱催化剂，并对其进行TG-DTA、XRD、IR、SEM、BET和碱强度表征。结果表明，在873 K，发生固相离子交换反应——Ca₅［PO₄］_3-y(CO₃·OH)_y］(OH)+SrOCa_5-xSr_x［PO₄］_3-y(CO₃·OH)_y］(OH)+ Ca_xSr_1-xO，孔形羟基磷灰石表面上的新相Ca_xSr_1-xO能抑制羟基磷灰石的分解，并能阻止羟基磷灰石的重结晶，使羟基磷灰石在高温下保持孔形结构。用此固体碱催化剂催化大豆油与甲醇的酯交换反应，可使豆油的转化率达到85%。     

化学计量比、雾化压力对电站锅炉SNCR脱硝的影响

引言 电厂锅炉作为化学能向蒸汽热能转换的一种设备,是火电生产过程中一个重要的环节.但是,锅炉燃烧化石燃料进行能量转化的同时也向环境排放了各种污染物质.     

脉冲电晕结合Ca(OH)2吸收法脱硫脱硝

Removal of SO2 and NOx by pulsed corona combined with in situ alkali absorption was experimentally investigated.In the reactor,a plate-wire-plate combination is devised for generating pulsed corona and then alkaline absorbent slurries were introduced into the reactor by a continuous band conveying system to capture the gaseous reaction products.It was found that both SO2 and NO could be removed by corona combined with in situ alkali absorption.The removal of SO2 increased to 75%with the corona discharge,compared with 60%removal only with Ca(OH)2 absorption.About 40%removal of NO was reached by pulsed corona combined with in situ Ca(OH)2 absorption.It was found that SO2 and NO in the gas stream are oxidized to SO3 and NO2 by pulsed corona respectively,and then absorbed by the alkali in the reactor.The removals of SO2 as well as NO were higher with Ca(OH)2 as the absorbent,compared with using CaCO3 or ZnO.     

高氮豆制品废水的亚硝酸型同步硝化反硝化生物脱氮工艺

采用序批式活性污泥法,通过控制溶解氧浓度开发出处理高氮豆制品废水的新工艺.实验结果显示,当曝气阶段反应器内溶解氧浓度保持在0.5 mg•L^-1左右时,曝气过程中NO^-₂-N/NO^-_x-N的比率始终维持在93%以上,并且曝气结束时,有大约87.6%的氨氮是通过同步硝化反硝化途径去除的.因此,控制反应器内溶解氧浓度在0.5 mg•L^-1左右时,在一个反应器内同时实现了亚硝酸型硝化反硝化和同步硝化反硝化.经过理论计算和机理分析,在此溶解氧下,亚硝酸菌的比增殖速率近似为硝酸菌的2.22～2.43倍,并且低溶解氧容易在活性污泥颗粒内形成进行反硝化作用的缺氧区.因此,在常温下,只要采用溶解氧传感器控制SBR反应器内溶解氧浓度在0.5 mg•L^-1左右,就可以实现稳定的亚硝酸型同步硝化反硝化生物脱氮工艺.     

饮用水中摇蚊幼虫的臭氧灭活及其臭氧-活性炭工艺协同去除

进行了臭氧、二氧化氯和液氯灭活低龄期摇蚊幼虫的对比试验,对影响臭氧灭活效果的主要因素进行了考察,在此基础上,探讨了臭氧-活性炭工艺去除水中摇蚊幼虫的可行性.研究表明：与其他两种化学氧化剂相比,臭氧对滤后水中的低龄期摇蚊幼虫具有更显著的灭活作用,臭氧投加量1.0 mg•L^-1,接触25 min可以达到100%的灭活率;增加臭氧反应器水深有利于提高灭活率,在水质中性条件,COD_Mn对灭活效果影响较大.动态试验中,臭氧投加量1.0 mg•L^-1,接触11 min,臭氧对滤后水中的低龄期摇蚊幼虫可以达到100%灭活率;投加量0.8 mg•L^-1,臭氧-活性炭工艺的协同作用可以完全去除水中生物活性减低的摇蚊幼虫.     

浆态床合成二甲醚用CuZnAlSi催化剂的完全液相法制备及表征

采用完全液相法制备了不同SiO₂含量的二甲醚(DME)合成CuZnAlSi双功能催化剂,并在浆态床反应器中评价其催化反应活性,通过in-situ XPS、XRD、BET、NH₃-TPD等方法对其物理化学性能进行研究。结果表明,CuZnAl催化剂中加入SiO₂组分,能够促进活性组分Cu的分散,并通过与AlOOH的作用调变催化剂的孔结构和表面酸性,从而提高催化剂在DME合成反应中的活性。准原位 XPS表征结果显示,还原后的催化剂表面Cu⁰和ZnO共同构成DME合成反应中的甲醇合成活性中心。SiO₂的加入可能导致Cu、Zn和Al组分间的相互作用减弱,催化剂稳定性降低。     

UV/H2O2氧化联合Ca(OH)2吸收同时脱硫脱硝

在小型紫外光-鼓泡床反应器中,对UV/H₂O₂氧化联合Ca(OH)₂吸收同时脱除燃煤烟气中NO与SO₂的主要影响因素[H₂O₂浓度、紫外光辐射强度、Ca(OH)₂浓度、NO浓度、溶液温度、烟气流量以及SO₂浓度]进行了考察。采用烟气分析仪和离子色谱仪分别对尾气中的NO₂和液相阴离子作了检测分析。结果显示:在本文所有实验条件下,SO₂均能实现完全脱除。随着H₂O₂浓度、紫外光辐射强度和Ca(OH)₂浓度的增加,NO的脱除效率均呈现先大幅度增加后轻微变化的趋势。NO脱除效率随烟气流量和NO浓度的增加均有大幅度下降。随着溶液温度和SO₂浓度的增加,NO脱除效率仅有微小的下降。离子色谱分析表明,反应产物主要是SO₄^2-和NO₃^-,同时有少量的NO₂^-产生。尾气中未能检测到有害气体NO₂。     

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.     

序批式膜生物反应器处理生活污水的特性

研究了中试规模序批式膜生物反应器处理生活污水的特性.发现其对COD_Cr、NH₃-N及TN的去除效果可分别达到95.0%、96.3%及38.0%;过膜阻力增加率为1.032 kPa•m^-1.TN去除率偏低的主要原因在于缺少搅拌装置,在静置阶段时,污泥大部分沉积在反应器底部（系统运行期间30 min沉降比均低于40%）,从而使反硝化细菌不能充分与水溶液中的NO_x-N接触.采用空间排阻液相色谱法对混合液及膜污染物进行分子量分布测定,发现大量大分子物质在反应器内、膜面及膜孔内积累,相对分子质量大于10⁴的有机物分别占64.0%、38.0%.经过物理及化学清洗,膜通量恢复了73.4%,多糖含量为清洗前的30.4%,说明多糖是造成不可逆污染的主要物质.     

利用硫化氢制备氢气和硫化锌新方法

利用电化学溶解-沉淀法回收利用硫化氢制取氢气和硫化锌.考察了不同硫化氢含量、进气流速对吸收反应的影响,并对电解制氢和硫化氢吸收反应的双系统匹配运转进行了详细研究.结果表明,在温度为25℃、搅拌速率为100 r•min^-1条件下,硫化氢的一次吸收率可达99.9%以上,电解液可循环使用;电解反应可在低电压0.5 V和25℃条件下进行,制氢电耗低于1.2 kW•h•m^-3H₂.