电生物膜处理重金属离子有机废水

开发了电生物膜方法处理重金属离子有机废水的全套工艺,研究了前期培养驯化微生物对处理含有pb^2＋和苯酚高浓度废水的影响,并通过长期的连续实验研究了微生物生长代谢的营养源以及生物膜的脱落更新。结果表明：培养驯化能够使高活性、耐毒性的微生物菌群成为生物膜生长代谢的主体;毒性物质影响微生物活性生物量是反应器处理效率下降的主要原因,废水中的毒性有机物苯酚,经过培养驯化能够成为微生物生长代谢的碳源和能源,生物膜成长后期的脱落更新是保证连续高效净化重金属离子有机废水的关键。     

微波强化液桥式螺旋降膜蒸发器数值模拟

微波加热薄膜蒸发技术在促进极性/非极性混合物分离领域潜力巨大,但仍面临着能源利用效率低和加热不均的挑战,而电场分布不均是其根本原因,但影响电场分布的因素十分复杂且不可控,因此,从蒸发器结构及流体流动形式视角出发可为解决微波能高效利用的瓶颈提供新思路。为此本文提出了液桥式螺旋降膜蒸发器,通过COMSOL建立三维模型并模拟计算了微波能强化蒸发器上的螺旋降膜流动与蒸发过程,以蒸发率和温度变异系数作为评价指标,探究液膜厚度、螺距、蒸发器直径、流量以及时间对微波能利用效率的影响规律,研究结果表明该种结构在一定微波入射功率下,液膜蒸发率可达29.26%,温度变异系数降至0.0867,为微波能强化蒸发分离装置的设计提供了依据。     

电解法净化含重金属离子废水的试验研究

本文研究用电解法处理含Cu^2 、Cr^3 的废水。根据溶液性质确定适当的微电解反应器电压，并对不同的电极材料进行了试验；最后深入讨论了pH值、电解时间、电解溶液初始浓度等因素对重金属离子去除率的影响，确定了电解过程中的最佳工艺条件。     

多级闪蒸-精馏联合过程的探讨

以大庆石化总厂的加氢催化裂化装置的分离部分技术改造为背景,在多组元多级绝热闪蒸过程研究的基础上,提出了多级闪蒸-精馏联合过程。通过实际生产数据模拟计算表明,与原工艺相比,该过程大幅度降低了气液负荷,增加了塔顶产品的轻组份收率,提高了侧线及塔底产品的质量和减小了加热炉压力;与预分馏塔-主分馏塔串联工艺相比,具有能耗低的特点。本过程具有设备简单、投资省的特点。     

LK-C2从废线路板酸性浸出液中萃取回收铜

以LK-C2为萃取剂,从废弃线路板酸性浸出液中选择性萃取回收铜,分别研究杂质阳离子、阴离子、pH值、萃取时间、萃取剂浓度和相比(O/A)对萃取效果的影响。结果表明:采用LK-C2从废线路板酸性浸出液中可选择性萃取分离铜,铜/铁分离系数超过2000,溶液中锌和锡几乎不被萃取;随萃取平衡pH值的增大,铜的萃取率升高;随萃取剂在有机相中浓度增加和相比增加,铜回收率增大;阴离子NO3-、SO42-和Cl-对萃取无明显影响。萃取剂每从溶液中萃取1mol铜,将置换2mol氢离子。室温下LK-C2萃取铜的最佳工艺条件:LK-C2体积浓度为15%,相比O/A为1:1,水相初始pH为2.00,萃取时间为10min。在优化条件下,一级萃取率达99.78%;用2.00mol/L硫酸溶液对负载有机相进行反萃,经三级逆流反萃,铜的反萃率达到97.51%。     

生物通风修复甲苯污染土壤过程中挥发和生物降解模拟研究

A two-dimensional numerical model is developed to simulate the flow,transport and biodegradation of toluene during bioventing (BV) processes in the unsaturated zones.The simulation for a single well BV system is used to illustrate the effect of air injection rate on remediation efficiency.The air is injected into the vadose zone to create a positive pressure.Simulation results show that air injection rate is a primary parameter governing the dispersal,redistribution and surface loss of contaminant.At injection rates of 81.504 m3·d-1 (Run 1) and 407.52 m3·d-1 (Run 2),the total removed mass of toluene is 169.14 kg and 170.59 kg respectively.Ratios of volatilization to bio-degradation in Run 1 and Run 2 are 0.57︰1 and 0.89︰1,respectively,indicating that lower air injection rate enhances the biodegradation efficiency greatly.Air injection rate should be optimized to meet oxygen demand and to minimize the operational cost.     

氟化物势能函数和热力学性质的分子模拟研究进展

发展干法铀纯化工艺对我国核能产业发展至关重要,但一直受基础热力学数据缺失的限制。因分子模拟方法具有高效、环保、经济的预测特性,为解决以上挑战提供了机遇。本文归纳总结了分子模拟计算物质热力学性质的多种方法,系统地介绍了模拟计算中不同力场和势能函数的发展情况和优势/缺陷,指明了对氟化物体系的适用性。随后,综述了氟化物热力学性质的分子模拟进展,分析并评价了力场与势能函数选择对计算结果的影响,表明与温度相关的分子间势能函数(TDIP)在第二维里系数、黏度和气液共存性质等的模拟中展现的较高模拟效率和准确性。为进一步提升计算数据的准确性,尚有很多基础科学问题需要解决。因此,本文最后对分子模拟方法在氟化物热力学领域的发展进行了展望,以期为工艺设计提供实践基础。     

微波协同氧化锆@碳纳米管强化果糖制5-羟甲基糠醛

糖类催化转化是生产生物质基燃料和高附加值化学品的重要途径,而微波能量的使用可使这一过程更具商业可行性。本文探究了微波辐射下微波响应型催化剂碳纳米管负载氧化锆[ZrO₂/MWCNTs(C)]催化的果糖高效分解制5-羟甲基糠醛(5-HMF)过程。首先,采用水热法制备了性能优异的氧化锆@碳纳米管催化剂,并对其进行表征;进一步考察了催化剂用量、果糖浓度、反应温度和反应时间对反应产物5-HMF收率的影响,并通过调节各组分在反应过程中的实际含量,探究微波强化的作用机理。研究结果表明在相对温和的条件下(120℃、常压),微波辐射下的5-HMF收率(约74%)远高于常规加热条件下的5-HMF收率(约31%);采用最佳ZrO₂60/CNTs用量(ZrO₂质量分数约为60%),微波场中,140℃常压条件下反应10min,可以实现约98%的果糖转化率和92%的5-HMF收率。通过探究载体吸波性能与活性位点催化性能之间的耦合匹配关系,揭示了微波协同催化过程强化机理归因于具有强吸波性能碳质载体的选择性加热和活性位点ZrO₂之...     

我国工业甲醇提纯精制高纯甲醇的可行性

高纯甲醇是一种重要的化工溶剂。介绍了国内外高纯甲醇的应用、生产现状;阐述了高纯甲醇的主要生产技术及国内外工业级甲醇精制技术的研究进展;指出了我国自主生产国际标准高纯甲醇的必要性。     

双胺“可逆”溶剂强化正渗透脱盐及过程优化

正渗透作为非压力驱动膜脱盐技术,具有能耗低、膜污染轻、水回收率高等优点,其中汲取液的分离回收是整个正渗透技术的关键。本文提出采用双胺(TEPDA,N,N,N’,N’-四乙基-1,3-丙二胺)“可逆”溶剂经质子化-脱碳可逆循环作为正渗透汲取液进行脱盐的策略。首先,使用TEST软件预测发现,相比传统有机溶剂及单胺溶剂(如DMCHA,N,N-二甲基环己胺),TEPDA具有较低的挥发性、较高的安全性和低生育毒性。正渗透实验发现在两种模式下TEPDA的反向通量选择性均高于DMCHA,证明TEPDA具有更好的正渗透效果。同时发现TEPDA汲取液在PRO模式下效果要优于FO模式。通过对操作条件的优化得到TEPDA汲取液的最优操作温度为30℃,最佳流速为500mL/min。在最优条件下对1%(质量分数)的氯化钠溶液进行5h的连续运行发现,TEPDA汲取液在5h后仍能保持6.09L/(m²·h)的正向渗透通量,具有连续运行的稳定性。循环实验也证明了TEPDA具有较好的循环稳定性。上述结果为双胺(TEPDA)“可逆”溶剂应用于正渗透脱盐领域提供了基础的理论指导。