微生物降解褐煤产气实验研究

对内蒙古神华胜利褐煤(NM)、云南昭通露天煤矿新揭褐煤(YN)和河南义马褐煤(YM)进行了生物强化产气研究,通过检测甲烷体积分数、产甲烷量、气体组分变化探讨微生物产甲烷特征。结果表明:煤层气井产出水经过富集培养,菌群数量明显增长,产甲烷作用明显被激活,产甲烷能力显著增强。经过多次加煤驯化,富集菌群可以适应加煤条件并进行较强的产甲烷作用,为后续实验提供了稳定高产的菌源。三种褐煤均能被微生物降解产甲烷,但产甲烷高峰期出现时间不同,YN实验组有一个峰期,YM实验组有两个峰期,NM实验组有三个峰期。三种褐煤产甲烷效率由高到低的顺序为YM,NM,YN。微生物降解煤产生的生物气主要有CH_4,CO_2和H_2。整个成气过程中CO_2体积分数和CH_4体积分数呈现负相关关系,H_2由于消耗大在体系中几乎没有留存。     

基于煤尘孔隙结构的润湿性能的研究

通过高性能比表面积分析仪分析了煤尘的孔径分布,通过扫描电镜对所选煤样的孔隙微观孔隙结构进行了研究。根据工业分析中挥发分的含量,哈密煤(HMM)、郭家河煤(GJHM)、榆林煤(YLM)及太西煤(TXM)分别属于褐煤、烟煤、烟煤和无烟煤;4种样品煤均以中孔和大孔为主,其中TXM大孔体积分数最高。而在孔面积累计体积分数中,TXM煤的中孔面积累计分数最高,为98.259 4%,说明TXM作为无烟煤,空隙结构更为复杂,累计孔隙面积大,体现出疏水性,这与所测得的接触角为94.36°,体现出疏水性是相符合的。YLM中孔分数为50.501 0%,大孔体积分数为49.198 4%,YLM的峰很尖很窄,位于1.7～1.9 nm,说明煤尘中有许多微孔,因此体现出较好的亲水性,这与YLM的接触角为67.31°,表现为亲水性是相符的。     

不同煤阶煤孔隙结构与煤制生物甲烷的相互影响

为研究不同煤阶煤的孔隙差异与生物甲烷产出的相互影响。以白音华(BYH)褐煤、马兰(ML)肥煤、沙曲(SQ)焦煤、祁东(QD)贫煤为研究底物,选用古汉山矿矿井水为菌源,进行厌氧发酵产甲烷实验。采用BET比表面积分析仪测定生物降解前后不同煤阶煤的孔隙参数变化特征,借助扫描电镜观察产气后煤表面孔裂隙分布及微生物附着情况,并通过主成分分析法研究了孔隙结构参数对煤制生物甲烷的贡献度。结果表明：煤的比表面积和孔体积随煤阶增加均呈现先减小后增大的变化趋势,而煤厌氧发酵过程的生物甲烷产量却随煤阶增加依次递减;高阶煤虽孔隙发育,但煤中大分子结构趋于稳定,同样不利于微生物降解;生物产气后,不同煤阶煤样的比表面积、总孔体积以及不同孔径段的孔体积均出现不同程度减小;煤表面附着有大量微生物,以球菌和杆菌为主,且部分微生物附着在煤的孔裂隙中;主成分分析表明总孔体积(主要为大孔和中孔孔体积)、分形维数D3以及比表面积对煤制生物甲烷的贡献较大,而微孔及分形维数D1对煤制生物甲烷影响较小,微生物作用改变了煤的孔隙结构,使比表面积和微孔大量减少,导致孔隙内吸附的甲烷大量解吸,这些均有利于煤层气的增产。     

不同菌源作用下煤微生物产甲烷的对比研究

以矿井水为本源菌,以沼液、活性污泥和底泥为外源菌.从微生物群落构成和产气特征两个方面,分析4种菌源作用下5种煤样的微生物气化过程和产甲烷的差异性.结果表明:4种菌源的微生物主要由细菌和古菌构成,细菌占85%以上,古菌占整个菌群的5.8%～9.5%.本源菌和外源菌的微生物群落构成有共性,也存在一定差异,主要体现在细菌的芽孢杆菌科和古菌的广古菌门,本源菌中几乎未检出芽孢杆菌科,而3种外源菌中均有检出,所占比例随成气时间增加而增加.本源菌中广古菌门的初始比例高于3种外源菌;4种菌源的优势菌群均为Methanomassiliicoccaceae科.本源菌和外源菌作用下煤产甲烷过程分为三个阶段,表明本源菌和外源菌具有相似的成气特征.不同菌源作用下煤产甲烷的效率不同.与外源菌相比,本源菌作用下不同煤样的甲烷产生效率无明显优势.成气过程中,本源菌产氢气体积分数比3种外源菌低一个数量级,氢气生成量很少,说明本源菌中的产氢微生物群落较少,证明二氧化碳的氢还原过程并不主导第二阶段甲烷的生成.     

放线菌降解云南昭通褐煤工艺条件优化研究

对五株放线菌和硝酸氧化的云南昭通褐煤进行菌-煤匹配降解实验,筛选出降解优势菌绿孢链霉菌。在单因素实验的基础上,通过正交实验优化了绿孢链霉菌降解硝酸氧化昭通褐煤的工艺条件。结果表明,影响权重为:煤样粒度煤浆浓度接种量培养时间,最佳工艺条件为:煤样粒度-1 003+500μm,煤浆浓度0.200 0 g/20 m L,接种量1.8 m L/20 m L,培养时间20 d,转化率42.56%。红外分析表明,煤中的有机大分子已被绿孢链霉菌降解成小分子。滤液乙酸乙酯萃取物的GC-MS总离子色谱图证明了降解液中含有丰富的小分子有机物,且大多为脂肪烃、酯、醛、酮、胺及芳香族化合物等。     

放线菌降解云南昭通褐煤工艺条件优化研究

对五株放线菌和硝酸氧化的云南昭通褐煤进行菌-煤匹配降解实验,筛选出降解优势菌绿孢链霉菌。在单因素实验的基础上,通过正交实验优化了绿孢链霉菌降解硝酸氧化昭通褐煤的工艺条件。结果表明,影响权重为:煤样粒度>煤浆浓度>接种量>培养时间,最佳工艺条件为:煤样粒度-1 003+500μm,煤浆浓度0.200 0 g/20 m L,接种量1.8 m L/20 m L,培养时间20 d,转化率42.56%。红外分析表明,煤中的有机大分子已被绿孢链霉菌降解成小分子。滤液乙酸乙酯萃取物的GC-MS总离子色谱图证明了降解液中含有丰富的小分子有机物,且大多为脂肪烃、酯、醛、酮、胺及芳香族化合物等。     

厌氧发酵停滞后主动曝气效果研究

本研究发现发酵体系一般停滞在两个阶段,水解酸化阶段和产甲烷高峰结束之后。对两个停滞期进行主动曝气,可以再次启动厌氧发酵产甲烷,同时提高产气量和发酵基质的降解率。分别讨论了水解酸化阶段主动曝气的效果和产甲烷高峰期后主动曝气的效果。结果表明:对水解酸化阶段停滞期进行主动曝气产气量增加了3066~3826 m L,提高了187%~272%;对产甲烷高峰期后停滞期进行主动曝气,产气量增加了879~1080 m L,提高了13%~16%。发酵停滞前产气效果好的,主动曝气后产气量增幅不显著,发酵停滞前产气效果差的,主动曝气后产气的增量占累积产气量的65%~73%。     

绿孢链霉菌对不同煤阶煤的降解转化

以褐煤、肥煤和无烟煤为研究对象,进行降解时间、粒径和煤阶为因素的降解正交试验及绿孢链霉菌降解固定粒径各煤阶煤的实验;通过COD测定、元素分析和接触角测试,分析比较降解前后溶液有机物含量、煤的组成及亲水性,进而分析绿孢链霉菌对各煤阶煤降解转化的影响因素。结果表明:影响绿孢链霉菌对煤降解效果的主要因素是煤阶;绿孢链霉菌最容易利用降解褐煤生成的有机小分子物质,其次是利用降解肥煤与无烟煤生成的有机小分子物质;各煤阶煤经绿孢链霉菌降解后C元素和N元素含量相对升高,O元素和S元素含量及n(H)∶n(C)和n(O)∶n(C)值均降低;煤样经绿孢链霉菌降解后,褐煤的固液接触角变大,疏水性增强,而肥煤与无烟煤的固液接触角变小,亲水性增强,与各煤阶煤样的固液接触角由大到小的三种溶液依次为蒸馏水、矿井水和KO溶液。     

胜利褐煤超临界乙醇脱氧实验研究

为有效脱除褐煤中含氧官能团,采用超临界乙醇工艺处理胜利褐煤,研究温度、停留时间和醇煤质量比对胜利褐煤脱氧效果的影响,并利用FT-IR和GC/MS对固液相产物进行表征。结果表明,胜利褐煤超临界乙醇脱氧的最佳工艺条件为:温度270℃,停留时间90 min,醇煤质量比5∶1,此时煤样总氧含量为9.29%,脱氧率为61.40%,固相产率为89.62%。在220℃得到的液相产物中,80%左右为芳香族类化合物,酚类和酯类含氧化合物体积分数低于5%,其他含氧类化合物11.29%。270℃得到的液相产率中芳香族类化合物体积分数降低31.69%,含氧类化合物体积分数增加2.81%,酚类和酯类含氧化合物增至35%左右。褐煤经超临界醇解后,乙醇与煤分子作用发生了醚氧桥键的断裂反应,煤分子发生了脱羧反应,液相产物中含有大量酚类(主要为苯酚及其取代物)和酯类(主要为乙酯类)。     

O_2/CO_2气氛下煤与生物质混燃NO_x的排放特性

在滴管炉上研究不同煤种(褐煤、烟煤、贫煤和无烟煤)与生物质(稻壳)混燃NO_x的排放特性,分析不同燃烧气氛、生物质掺混比例和氧气体积分数对混燃NO_x排放特性的影响.结果表明:在20%O_2/80%N_2气氛下,不同煤种和生物质混燃时,NO_x沿程分布均呈现出先增大后减小的变化趋势,烟煤/稻壳的NO_x排放量最高;在氧气体积分数为20%条件下,O_2/CO_2气氛比O_2/N_2气氛下NO_x的排放量降低;在30%O_2/70%CO_2气氛下,随着混燃中生物质掺混比例的增加,不同煤种NO_x的排放量逐渐降低,褐煤的NO_x排放量下降最显著,由130.029mg/m~3下降到49.674mg/m~3;在O_2/CO_2气氛下,随着氧气体积分数的升高,NO_x排放量增加.氧气体积分数由20%升高到30%,烟煤单燃时NO_x排放的增加量较小,生物质和烟煤混燃时NO_x排放的增加量较大.     

乙烯酮(双乙烯酮)下游产品废水的治理技术

乙烯酮(双乙烯酮)是十分重要的化工中间体,其下游产品较多。江苏某化工厂开发生产乙烯酮(双乙烯酮)下游产品三十多个,年生产规模三万多吨,是国内以乙烯酮(双乙烯酮)为中间体生产精细化学品的综合骨干企业。针对乙烯酮(双乙烯酮)下游产品废水特点,该厂结合企业实际,开展了产品优化,结构调整,清洁生产,资源循环利用,节水降耗等工作,从源头削减了污染物的生产。同时投资二千多万元新建预处理装置三套,6000m3/d废水生化处理装置一套,使全厂乙烯酮(双乙烯酮)下游产品的废水得到了有效的治理。     

分解炉扩径的技术改造

我厂3号回转窑(Φ4m×60m)生产线在1996年年底由SP窑(产量912t/d)改为NSP窑(产量1320t/d),预分解系统为四级旋风预热器带离线式分解炉     

水泥水化热测定方法综述

水泥水化热是中、低热水泥和核电工程用水泥的一项关键的技术指标。全球范围内测定水泥水化热的方法有溶解法、直接法/半绝热法、等温传导量热法三种。本文总结了中、美、欧相关方法标准,对其测试原理、仪器设备、试验过程等方面进行了比对,并对其在领域的应用做了简单的概括。     

基于组件技术的化工原理实验课件的设计

利用组件技术开发化工原理实验课件,给出了系统层、组件库层和应用层的架构划分。重点讨论了组件库的设计,给出了流体阻力这一典型实验的实现描述。实践证实,基于组件技术可以提高仿真实验的开发效率。     

粉煤灰中烧失量检测的不确定度分析

以F类粉煤灰为例,详细介绍了测定粉煤灰中烧失量的步骤、计算数学模型、影响测量不确定度的因素以及各项测量不确定度分量评定,人员、设备、材料、方法、环境都是影响测量不确定的因素。     

几种乙炔加压设备性能的比较

阐述并比较了几种加压设备在乙炔加压清净过程中的性能和特点。     

A study of miscibility of blends of polybutadienes of varying microstructure

The miscibility of various amorphous polybutadienes with mixed microstructures of 1,4 addition units (cis, 1,4 and trans 1,4) and 1,2 addition units have been investigated. The studies here involved optical transparency, differential scanning calorimetry, and small angle light scattering. It was found that a 90 percent (cis) 1, 4 addition polybutadiene was immiscible with high (91 percent) 1,2 addition polybutadiene. Reduction of the 1,2 content to 71 percent induced an upper critical solution temperature (UCST) with the cis 1,4 polymer. Polybutadienes with 50 percent and 10 percent 1,2 contents were miscible above the crystalline melting temperature of the cis 1,4 polybutadiene. Immiscibility of the 91 percent 1,2 addition polymer was also found with a 10 percent 1,2 polybutadiene. The latter polymer also exhibits an UCST with the 71 percent 1,2 polymer. The results are used to interpret the characteristics of blends of polybutadienes of varying microstructure.     

Process of acceleration of filtration of viscose

Conclusions It is significant that the purification on a single passage of viscose through porous ceramic corresponds to the result of a two-stage filtration of it in industrial filter-presses with standard fillings.Kiev Combine. Kiev Technological Institute of Light Industry. Translated from Khimicheskie Volokna, No. 3, pp. 20–22, May–June, 1969.