H103大孔树脂吸附溶液中苯酚的研究 (Ⅰ)数学模型的建立

本文研究了 H103大孔吸附树脂对苯酚溶液的吸附行为,以公式 C=C_0/A+Be~([(-V+X_e)/W])拟合了穿透曲线,以 Freundlich 和 Langmuir 公式拟合了吸附等温线,并认为以 Freundlich 式更佳。拟合出吸附动力学曲线方程为 A_b=α+bτ+pC,建立了能在微机上连续运行的固定吸附床数学模型。     

基于Chimera网格的固定床反应器内局部流动模拟

采用基于三维Chimera网格的有限体积方法对球形颗粒随机填充的固定床内部小Reynolds数（9～50）下的局部流动进行了数值模拟。为了考察固定床内局部流动特点,本文模拟的固定床反应器的填充颗粒的数目较大,分别为120和500,直径比（固定床内径与填充颗粒直径之比）分别为7和10。由于计算量巨大,采用了基于PVM的分布式并行计算。模拟结果提供了固定床内局部流动的详细流场信息,显示了流动的不均匀性、壁面效应和沟流的存在。为固定床内进一步的流动与传热及反应耦合研究奠定了基础。     

乙炔氢氯化固定床反应器的模拟分析

根据对乙炔氢氯化反应动力学以及工业装置实际运行状况的分析,建立固定床反应器拟均相二维有效扩散数学模型.结合中试经验数据,采用Crank-Nicholson方法求解方程并对工业固定床反应器进行模拟计算.模拟结果显示,计算所得固定床内温度和转化率分布与工业数据相符.利用模型计算结果分析发现,当催化剂活性水平较低时,乙炔空速和催化剂活性对反应结果有较大影响,将两者进行关联,可以建立不同催化剂活性水平下的最佳乙炔空速计算公式.通过对工业条件下不同管壁温度和不同反应管尺寸的模拟分析,可知现在工业上设置的管壁温度98 ℃和反应管尺寸51 mm×3.5 mm都是合理的.     

褐煤在合成气气氛下的低温热解及半焦燃烧特性

在固定床反应器中进行了3种褐煤在惰性及合成气气氛下的热解实验,研究了不同气氛下褐煤热解的产物分布及产物性质(包括气体组成,半焦性质等),并对所得半焦的燃烧特性进行了对比.结果表明,与惰性气氛下相比,褐煤在合成气气氛下热解时焦油收率提高1.5%～1.9%.合成气气氛下热解时,热解气中的H2S和COS含量明显比惰性气氛下升高,表明合成气气氛对褐煤热解有较好的脱硫效果.合成气气氛下所得热解半焦的氧含量要低于惰性气氛下的,表明合成气对褐煤热解脱氧有较好的效果.两种气氛下所得热解半焦的着火点、最大燃烧温度和燃尽温度比原煤略有升高,合成气下热解半焦的特征燃烧温度的提高程度较惰性气氛下的小.合成气中的CO能够与煤热解产生的水发生水煤气变换反应产生高活性的氢,抑制了交联反应,提高了油气收率.     

烟气及飞灰组分对溴改性飞灰脱汞特性的影响

燃煤飞灰中的未燃碳（unburned carbon,UBC）和金属氧化物因对汞有一定的吸附和氧化作用而被认为是燃煤电厂廉价的潜在脱汞吸附剂,但效率有待提高。文章选取两种UBC含量不同的飞灰,采用质量分数1%的NH₄Br溶液对其浸渍改性,利用固定床汞吸附实验台探究了烟气组分（O₂、SO₂和NO）以及飞灰中无机金属氧化物对汞吸附和氧化的影响,以期获得高效脱汞吸附剂吸附机理。结果表明,O₂对于溴素改性飞灰氧化汞有较小的促进效果,SO₂具有一定的抑制作用,NO促进Hg⁰的氧化效果明显;溴素改性飞灰中的Fe₂O₃和TiO₂对Hg⁰的氧化起着主要作用,原因在于溴素改性增加了金属氧化物Fe₂O₃和TiO₂中的晶格氧含量,促进了Hg⁰的催化氧化,主要遵循Mars-Maessen机理。另外,UBC含量对飞灰脱除Hg⁰的影响很大,溴素嵌入飞灰表面的UBC时,会使其邻域的活性加强,从而增强碳质表面对Hg⁰的吸附能力,促进了后续反应的进行。     

NiMo/Al2O3上H2还原脱除烟气中SO2和NO探索

采用连续管式固定床反应器,在压力为常压、反应温度为100～600 ℃、无氧和含氧气氛下考察了NiMo/Al2O3催化剂上H2催化脱除SO2、NO的性能。结果表明：NiMo/Al2O3催化剂具有良好的同时脱硫脱硝的性能,SO2转化率、单质硫选择性均高于单独脱硫或单独脱硝时,但N2生成率低于单独脱硝时,其中SO2转化率随温度的升高而增高,直至达到100%;含氧气氛下的SO2转化率、单质硫选择性、N2生成率整体优于无氧气氛下的结果;SO2的存在对NO的吸附有抑制作用,NO的存在显著提高了SO2转化率和单质硫选择性。     

连续催化湿式过氧化处理腈纶废水研究

以金属Mn和Ce的硝酸盐为活性组分的前驱物,以介孔分子筛SBA-15为载体,浸渍焙烧法制备了负载型催化剂MnOx/SBA-15、CeOx/SBA-15及MnOx-CeOx/SBA-15,并以H2O2为氧化剂,在温和条件下连续催化湿式过氧化(CWPO)处理腈纶废水。结果表明,MnOx-CeOx/SBA-15催化剂表现出较好的催化活性和稳定性。试验选择了连续流固定床反应装置,考察了反应温度、进料流量、催化剂投加量、H2O2投加量等因素对COD去除率的影响。由试验得出,在150℃,进料流量25 mL/min,催化剂投加30 g/L,H2O2投加5%时,腈纶废水的COD去除率达到80%左右。     

甲缩醛氧化制甲醛固定床反应器的数学模拟

依据甲缩醛氧化制甲醛的宏观动力学模型和固定床拟均相二维模型，采用正交配置法模拟固定床单管反应器，模拟结果与试验数据基本一致，表明该反应器数学模型具有一定的可靠性和实用性。用此模型进一步考察了主要操作条件，催化剂稀释比和床展稀释长度对甲醛收率和热点温度的影响，为该过程的工业放大和反应器设计提供了依据。     

固定床提质过程褐煤的热碎裂/粉化特性及其负效应分析

定量研究了固定床热提质过程多因素对褐煤碎裂/粉化的影响规律及权重。研究结果表明:温度由120℃升至900℃,产物中25~13 mm保持粒级比率由88.42%降至16.92%;碎裂粒群(13~1 mm)比率由9.81%增至75.17%且13~6 mm粒级增幅最高(39.58%);低于1 mm的粉化粒群比率由1.77%增至7.91%(-0.075 mm粒级变化最显著)。保温时间的延长和入料粒度的增大同样加剧了褐煤的碎裂及粉化程度。灰色关联分析表明,提质温度对碎裂和粉化的影响权重均最大,而入料粒度对碎裂的影响程度高于保温时间,但其弱于时间对粉化程度的影响。结合对褐煤孔隙结构、表观形貌及煤质(水分/挥发分)的测试表征,得到了褐煤热碎的复合产生原因。并基于此明确了褐煤碎裂/粉化对固定床热提质过程的综合负效应(吸附自由基并促进其二次反应;提升焦油灰分;油尘易混致堵;形成尘积)。     

Removal of Cd(II) ions by oxidized coconut coir

Biosorption potential of oxidized coconut coir (OCC) for removal of Cd(II) from aqueous medium at batch and column level was studied. Lignin and cellulose groups of coir were modified to acidic groups. Optimum biosorption was observed at pH 6. Isotherm data revealed that Langmuir gives best fit for experimental results with maximum adsorption capacity of 12.35 mg/g compared to unmodified coconut coir (5.29 mg/g). The column experiments were conducted as a function of flow rate, bed height, and influent Cd(II) concentration. Biosorption has best performance at 10 mg/L inlet concentration, 5 ml/min flow rate and 7 cm bed height.