超重力强化O_3/Fe(Ⅱ)氧化降解硝基苯废水

在旋转填料床中进行Fe~(2+)/O_3降解硝基苯废水的实验研究,并考察了初始pH、超重力因子β、液体流量、Fe~(2+)浓度对硝基苯去除率的影响。结果表明,在硝基苯质量浓度为175 mg/L、臭氧质量浓度为40 mg/L、气体流量为75 L/h、pH为3.5、超重力因子β=80、液体流量为140 L/h、Fe~(2+)浓度为0.4 mmol/L、循环处理40 min的条件下,硝基苯去除率和COD去除率分别为99.5%和67.97%。相同实验条件下,与O_3-RPB相比,该工艺的硝基苯去除率和COD去除率分别提高了7.1%和27.51%;与Fe~(2+)/O_3/BR工艺相比,该工艺的硝基苯去除率和COD去除率分别提高了27.2%和32.55%。表明将超重力技术与均相催化臭氧技术相结合,可实现硝基苯的高效降解。     

超重力尿素法脱除烟气中SO_2的实验研究

在超重力旋转填料床中,以尿素溶液作为吸收剂,对模拟烟气中的SO2进行吸收实验研究。分别考察了液气比、旋转填料床转速、进气SO2浓度,尿素溶液浓度以及温度对脱硫率的影响。实验结果表明:脱硫率随着液气比、旋转填料床转速、尿素溶液浓度的增大而变大,随着进气SO2浓度的增大而变小,随着温度的增加而先减小后变大。并得出了适宜的操作条件:液气比为2.5L/m3³.0L/m3,旋转填料床转速为1000r/min,进气φ(SO2)约为500×10-6,尿素浓度约为0.2mol/L,温度约为70℃,在此条件下,脱硫率可以达到92%以上。     

紫外可见分光光度法测定络合铁离子浓度

采用紫外可见分光光度法以邻菲啰啉为显色剂测定络合铁溶液中的铁离子浓度。以试剂空白作参比,在512nm处测体系吸光度,考察了络合物形成配比、显色剂加入量、显色稳定时间和反应温度对测定结果的影响。根据实验结果得到线性回归方程:Y=-0.00102+0.00207X,R=0.99999。该方法操作简便、可靠、重现性好。     

撞击流-旋转填料床乳状液膜法处理含酚废水的研究

采用了煤油 Span80 石蜡 氢氧化钠组成的液膜体系,研究了利用撞击流旋转填料床制备乳化液膜并用旋转填料床进行含酚废水处理的最适宜工艺条件,讨论了制乳转速、水乳比、Span80用量、NaOH溶液浓度、提取流量对提取率的影响。实验得出在最优工艺条件下对废水中酚的提取率可达到99%左右,且操作简单快速。本实验为乳化液膜处理废水的操作提供了一条新的思路。     

撞击流-旋转填料床萃取器

将撞击流 旋转填料床作为萃取器进行研究 ,考察了该设备的水力学和传质等性能。结果表明 ,撞击流 旋转填料床萃取器是 1种新型、快速、高效的萃取设备     

Fe~Ⅱ(EDTA)~(2-)溶液吸收NO气体的传质-反应过程

湿式氧化法在处理火炸药生产过程中产生的氮氧化物(NOx)废气时存在难以快速氧化吸收NO的问题,导致NOx吸收效率较低。为解决此问题,在鼓泡反应器中,采用亚铁络合物FeⅡ(EDTA)2-作为吸收剂吸收NO气体,通过考察吸收液浓度、NO气体浓度等对吸收速率的影响,分析了NO吸收的传质-反应过程,并且推导了NO吸收过程的理论模型。结果表明:在实验考察范围内,NO吸收速率随NO浓度升高呈线性升高,FeⅡ(EDTA)2-吸收NO是一个拟一级快速反应过程。吸收过程模型计算值与实验值的误差小于5%,两者的一致性较好,可以用来描述NO吸收的传质-反应过程。     

超重力强化非均相催化臭氧矿化苯酚废水的响应面分析与优化

为了探究超重力强化非均相催化臭氧矿化苯酚废水最优工艺条件和各影响因素之间存在的交互关系,采用响应面法(RSM)进行实验优化。根据Box-Behnken Design(BBD)中心组合设计原理,设计四因素三水平实验,考察超重力因子(β)、初始pH值,液体流量(QL),臭氧浓度(CO3)对矿化苯酚废水的影响,构建该工艺的数学模型及确定优化后的工艺参数。结果表明,β与初始pH值存在极显著的交互关系,β与QL存在显著的交互关系。最优的工艺参数条件:β为60,初始pH值为5.47,CO3为60 mg·L^-1,QL为90 L·h^-1,预测值为91.54%,比实测值高0.97%(<2%),由此可知,二次数学模型对超重力强化非均相催化臭氧矿化苯酚废水的工艺条件的优化及苯酚的矿化率的预测具有良好的可靠性。此外,超重力技术与非均相催化臭氧氧化技术相耦合有助于液相中的臭氧快速分解产生更多的羟基自由基(·OH)与有机物反应,因此,超重力强化非均相催化臭氧矿化苯酚废水遵循·OH机理,30 min可对苯酚废水实现较为彻底的矿化。     

超重力强化O3/H2O2氧化甲苯合成苯甲酸的研究

提出一种超重力环境下甲苯合成苯甲酸的新方法,对比不同臭氧化工艺合成苯甲酸的收率,研究了反应溶剂、臭氧气相浓度、过氧化氢与甲苯的摩尔比、超重力因子、液体流量对苯甲酸收率的影响规律。研究结果表明：RPB (rotating packed bed)-O₃/H₂O₂较其他工艺具有更高的反应性能;得到优化的工艺条件是反应溶剂为乙腈、臭氧气相浓度为80 mg·L^-1、过氧化氢与甲苯的摩尔比为0.15、超重力因子为40、液体流量为120 L·h^-1,在优化的工艺条件下得到苯甲酸收率为45%。通过电子顺磁共振仪 (EPR)对反应过程中产生的活性自由基进行表征,结果表明,O₃/H₂O₂体系中存在·OH。另外,用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析了中间产物,结果表明反应过程中生成的中间产物包括苯甲醇和苯甲醛。基于ERP实验和GC-MS表征结果,探索臭氧/双氧水氧化甲苯合成苯甲酸可能的反应历程。     

错流旋转填料床气相压降的研究

利用空气-水系统对错流旋转填料床的气相压降进行了实验研究。采用因次分析的方法推导出错流旋转填料床气相压降的无因次关联式。结果表明,错流旋转填料床欧拉准数在旋转填料床转速与气速之比(旋流比)小于30时,欧拉准数随旋流比的增大反而减小;当旋流比大于30时,欧拉准数随旋流比的增大而增大。旋流比小于30时欧拉准数与填料层轴向厚度的0.9次方成正比,旋流比大于30时欧拉准数与填料层轴向厚度的0.5次方成正比。湿床旋流比小于30时,欧拉准数随进液量的增大而上升;旋流比大于30时,欧拉准数随进液量的增大而下降。     

多孔波纹板错流旋转床的性能研究

以空气-CO2-NaOH为系统,研究了多孔波纹板错流旋转床的流体力学和传质性能。实验结果表明:在相近的操作条件下,多孔波纹板错流旋转床的压降与文献丝网错流旋转床的相近,不足逆流床的十分之一;体积传质系数分别比文献丝网错流旋转床高0.95—1.47倍,比逆流旋转床略低,比传统气液传质设备高1—2个数量级。多孔波纹板错流旋转床填料具有传质效率高、压降低、动平衡性好等优点。