煤层气分离富集吸附剂抑爆隔爆性能实验研究

针对含氧煤层气变压吸附分离过程中存在的安全问题,通过实验的方法研究了吸附剂对瓦斯气体的抑爆和隔爆特性,旨在为煤矿抽排瓦斯分离过程中的安全生产提供参考。实验以甲烷与空气的混合气及甲烷与氧气的混合气为研究对象,其中甲烷体积分数分别为10%和36%。研究结果如下：当吸附剂处于爆炸气氛的环境中,在吸附剂装填区域进行点火引爆不会发生爆炸;对不装填吸附剂的区域进行点火引爆,火焰不能通过吸附剂层传递到其他区域;压力波通过吸附剂层时出现了较大的衰减,如甲烷与氧气的混合气在大气压下引爆后,压力由起爆容器的5.5 MPa迅速衰减到了0.03 MPa。研究结果表明：吸附剂具有抑爆和隔爆的特性,可对吸附分离系统起到安全防护作用。     

活性炭的孔隙结构和表面酸性对其香料吸附性的影响

本文主要研究两种活性炭吸附材料SY-1和SY-11对薄荷醇,呋喃酮和2-环戊烯酮三种香料的吸附性能。使用ASAP2010M测定了活性炭SY-1和SY-11的孔隙结构,用Boehm滴定测定了活性炭表面化学性质的含氧基团的浓度,用静态吸附法测试了三种香料在两种活性炭上的吸附动力学,采用程序升温脱附技术测定了三种香料在两种活性炭上的脱附活化能。结果表明,两种活性炭SY-1和SY-11的比表面积分别为928 m2/g、1065 m2/g,平均孔径分别为2.3和2.6 nm,表面酸性基团总含量分别为0.5498 mmol/g,0.5289 mmol/g。SY-1对三种香料的平衡吸附量均大于SY-11,这主要由于SY-1的平均孔径小于于SY-11,SY-1表面的酸性基团含量高于SY-11。较小的孔径则有利于孔壁表面对香料分子形成较强的吸附作用,较丰富的表面基团含量,有助于形成更多吸附位,从而提高吸附量。三种香料在两种活性炭上的脱附活化能大小顺序均为:薄荷醇呋喃酮2-环戊烯酮,这主要是由于三种香料分子的分子直径大小的顺序也是:薄荷醇呋喃酮2-环戊烯酮,较大直径的分子易受到孔壁表面更强的吸附作用力,与表面吸附就更牢,相应的分子的脱附活化能就越大。     

超级电容器活性炭/MnO2复合电极材料的制备及性能

KMnO_4和MnCl_2在140℃反应釜中反应6h并掺杂不同含量的活性炭,经球磨后制备成超级电容器活性炭/MnO2复合电极材料。通过BET测试得出,当活性炭含量为29%(质量分数,下同)时,复合电极材料的比表面积为451m~2/g。XRD结果表明,复合物的物相结构主要为非晶。SEM结果表明,复合电极的形貌为细小环绕微纳米绒球。XPS谱线表明不同活性炭含量的复合物中均含有Mn~(4+)。当扫描速率为50 mV/s时,复合电极的比电容值达365F/g,充放电效率为93%,等效串联电阻值仅为0.87Ω。经3 000次循环后,复合电极中均出现不同程度的晶体相,电极形貌变成颗粒状和块状,但复合粒子的均匀性增强,比电容值仅下降约6%。     

胺液中N-甲基二乙醇胺含量的测定

由于天然气净化厂脱硫胺液中含有甘醇类降解产物,二甘醇（DEG）和三甘醇（TEG）难于准确称量,以DEG或TEG为内标物的毛细管气相色谱法测定胺液中MDEA的含量时,会产生较大的误差。为避免这种影响,建立了以甲苯为内标物的毛细管气相色谱测定法：选用美国Agilent HP-50+毛细管柱来分析胺液中甲基二乙醇胺（MDE）的含量;定量方法为内标法;对三甘醇（TEG）和甲苯进行分析对比,最终选用甲苯作为内标物;使用MINITAB 15.1处理实验数据。实验结果表明：MDEA和甲苯出峰稳定,重复性好;方法回收率为99%~101%,相对标准偏差<2%。该法精密度和准确度较高,不仅可用于天然气净化厂胺液中MDEA含量的测定,而且对同类胺液的MDEA含量测定研究也有一定的借鉴作用。     

Effects and modelling of ultrasonic waste‐activated sludge disintegration

Sonication is a well‐known sludge pretreatment technique with the advantages of simple operation and high efficiency. However, it is an energy‐intensive process. Hence, it is very important to predetermine its sludge disintegration efficiency at varying pretreatment conditions in order to minimize the ultrasonic energy consumption. In this study, it was found that the ultrasonic sludge disintegration occurred in two stages: rapid and subsequent slow disintegration stages. For this reason, it was aimed to develop a simple and accurate mathematical model to describe the two‐stage sludge disintegration as a function of pretreatment conditions. Sludge concentration and ultrasonic density along with sonication period were involved in this model as independent variables. It was determined that the mathematical model can predict accurately the degree of sludge disintegration. Thus, the proposed model was seen to be very useful for evaluating the disintegration efficiency and/or for process design using the operating parameters under different conditions.     

芬顿+改良活性炭深度处理垃圾渗滤液的应用

主要研究了芬顿+改良活性炭深度处理垃圾渗滤液在实际工程中的应用。考察了初始运行的处理效果,CODCr、SS、色度均能达标,UV254(反映腐殖酸类物质的量)的去除效果表较明显。对吸附剂的实际吸附能力进行了考察,一级吸附在运行110天时才出现吸附效率明显降低,二级吸附在一级吸附能力下降时可以保证较高的去除率(70%以上)。该工艺深度处理中晚期垃圾渗滤液药剂费和活性炭更换费之和为21.27元/吨水,可以满足渗滤液处理的经济性要求。     

传统活性污泥法工艺改进的尝试

尝试一种对传统活性污泥工艺流程的改进方法,与传统活性污泥法做出比较,并对特例进行计算分析。该流程主要是利用廊道式反应池的特点,根据需要使一定量的污水内回流。这样可以均化有机物浓度,提高反应器抗冲击负荷的能力,也会节省某些专门的回流设备,降低基建费用和运行费用。在处理效率相同的条件下,该流程理论上较传统的活性污泥法节省容积。此外还可以按同样的方法将多廊道反应池改造成类似UCT工艺的废水处理流程。     

超级电容器用活性炭电极表面氧化改性后的电化学性能

以椰壳活性炭和杏壳活性炭为原料,采用浓硝酸液相氧化改性处理后,制成以 KOH 为电解液的超级电容器的炭电极。采用低温 N_2吸附法表征了活性炭的孔结构性质,并采用循环伏安法和交流阻抗法考察了活性炭电极的电化学性能。实验表明,经浓硝酸氧化处理后,活性炭的比表面积和孔容降低,平均孔径增大。但由于氧化处理后材料赝电容的增加,椰壳活性炭和杏壳活性炭的放电容量不但没有降低.反由原来的114 F·g~(-1)和98 F·g~(-1)分别增大到166 F·g~(-1)和157 F·g~(-1)。同时,浓硝酸氧化降低了活性炭电极的表面电荷迁移电阻和时间常数。