化学链燃烧中铁基载氧体研究进展

化学链燃烧是我国应对气候变化的重要技术之一。载氧体作为氧和热的载体,是实现化学链燃烧的关键因素。近年来,寻找廉价载氧体成为研究者们关注的问题。铁基载氧体由于具有价廉、资源丰富、环境友好、机械性能好等优点受到了广泛关注,但其反应活性相对较差,如何提高其反应活性是其大规模应用的关键。笔者详细论述了化学链燃烧中铁基载氧体活性改进的研究进展,针对如何提高铁基载氧体的反应性能,从铁基载氧体制备方法的优化、组分掺杂、结构调控等3方面进行了阐述。指出,对于载氧体制备方法,应综合载氧体反应性能、制备周期和成本等因素,对其进一步选择或改进。对于载氧体组分,惰性载体的添加、制备成复合载氧体以及碱金属掺杂均可在一定程度上提高载氧体的反应性能,但采用单一措施均存在一定的问题,如活性组分与惰性载体的相互反应、复合载氧体的烧结以及碱金属的流失等,因而需要进一步研究各种因素间的相互作用。对于不同结构的载氧体,虽具有良好的结构稳定性或热稳定性,但也存在各自的缺点,如钙钛矿结构储氧能力较低,氧释放能力较低;在长时间的循环过程中,尖晶石结构的载氧体产生晶相分离和颗粒烧结而失活的现象;为了保持壳核结构的载氧体在循环过程中的稳定性及反应活性,对壳材料需要进一步选择及优化。基于目前研究现状,笔者指出铁基载氧体反应性能的进一步提高需综合考虑各方面因素并深入探究各因素之间的相互作用。     

硫酸钴催化氧化处理三采表活剂碱洗塔废水的研究

为了解决三采表活剂碱洗塔废水处理技术问题,采用了充填硫酸钴反应器。以三采表活剂碱洗塔废水为研究介质,考察了硫酸钴对碱洗塔废水COD(化学需氧量)去除的催化氧化作用,以及COD的出始浓度、曝气量、温度和pH值等主要因素的影响。结果表明:碱性环境下硫酸钴催化氧化COD初始浓度为6 500～7 500mg/L,曝气量为500mL,温度为40℃和P,反应时间为14～16h。COD浓度降至50mg/L以下,达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)中二级污染物一级排放标准。硫酸钴催化氧化技术为三采表活剂碱洗塔废水提供了新的途径。     

改性棉纤维铁配合物在废水净化中的应用

通过柠檬酸(CA)和乙二胺四乙酸(EDTA)的改性反应与Fe~(3+)离子配位反应制备了CA/EDTA改性棉纤维铁配合物(Fe-CA/EDTA-Cotton),并将其作为光催化剂应用于活性红195的氧化降解和Cr(Ⅵ)的还原反应中,重点考察了配合物的铁配合量、反应体系pH值和辐射光等对染料脱色率和Cr(Ⅵ)还原率的影响,研究了其对铬离子的去除性能。结果表明,Fe-CA/EDTA-Cotton对活性红195的氧化降解和Cr(Ⅵ)的还原显示出优良的光催化作用,增加铁配合量和辐射光强度能显著提高其光催化特性。酸性和中性能明显加强Fe-CA/EDTA-Cotton的光催化性能,碱性使之有所下降。此外,Fe-CA/EDTA-Cotton通过光催化还原反应和吸附效应对铬离子具有较好的去除性能,当反应体系中其添加量不断提高时,铬离子几乎被完全去除。     

锰氧化物催化氨氮氧化的电子转移路径研究

将附有MnO_x的活性碳颗粒(MnO_x/AC)作为燃料电池(FC)的阳极,以研究锰氧化物(MnO_x)催化氨氮氧化过程的电子转移路径。结果表明,有MnO_x附着的活性碳在FC(MnO_x/AC-FC)中对NH_4~+-N的去除率比原始活性碳在FC(AC-FC)中对NH_4~+-N的去除率高1.3倍,且MnO_x/AC-FC的最大电流密度为26.0 m A/m~3,而AC-FC无电流产生。这表明MnO_x可作为电子介体把NH_4~+-N中的电子从阳极传递到阴极,最终被阴极电子受体的O_2接收。当添加质量浓度1 mg/L的Mn~(2+)于MnO_x/AC-FC电解液时,与无Mn~(2+)添加相比,NH_4~+-N的去除率增大至48.8%,可能是Mn~(2+)在MnO_x的自催化作用下能形成新的MnO_x,为催化氨氮氧化提高了更多的活性位,促进了NH_4~+-N的去除。     

生物氧化工艺中温度的影响与控制实践

生物氧化工艺常用来对难处理金矿石进行预处理,细菌最适宜温度40℃～44℃。细菌对环境温度反应敏感,温度过低会影响细菌生长及硫化物氧化率;温度过高又会使细菌失去活性,甚至死亡。生产中常设置冷却或加热系统使氧化槽保持最适宜的温度范围,保证细菌的氧化速度。以锦丰矿业公司生物氧化BIOX~?工艺生产实践为例,介绍了BIOX~?工艺流程及原理,分析了温度的影响及控制方法,总结了BIOX~?工艺近年来的温度变化,并分析了温度升高的原因,给出了清除冷却系统垢质、降低温度的方式,为其他黄金生产企业生物氧化工艺温度控制提供了有益借鉴。     

赵1井CO_2驱采油井固体防腐技术

赵1井是一口CO_2驱注入井,注驱见效后油井气窜,CO_2气体含量由65%上升到的90.88%,2016年1月至2017年2月共躺井作业5次,CO_2气体含量在90.88%时躺井周期65d。随着CO_2含量上升,躺井周期大幅度缩短,严重影响正常生产。目前该井套管压力高达5MPa,液体缓蚀剂难以投加。为此开展了固体缓蚀技术应用研究,通过不断总结加药浓度、周期,取得良好的应用效果。