活性炭-微波辐照处理丁腈胶乳生产废水的研究

以活性炭-微波辐照工艺处理丁腈胶乳生产废水,考察了催化剂的种类及用量、废水初始浓度、废水初始pH值、微波辐照时间和微波功率等对废水COD去除率的影响.结果表明,采用3 g粉末活性炭处理100 mL COD浓度为3500 mg/L左右的丁腈胶乳废水,在微波辐照功率为200 W,辐照时间4 min的条件下,废水COD去除率最高可达96.6%.动力学研究表明,在最佳操作条件下的反应表观过程近似符合一级反应规律,动力学方程为In(C0/C)=0.6034t 0.9247(R=0.9926),反应速率常数k=0.6034 min-1,半衰期t1/2=1.15 min.     

溶胶-凝胶法制备颗粒状催化剂低温SCR脱硝性能

采用溶胶凝胶法制备了Mn-Ce/Ti O2催化剂,并将其用于低温NH3选择催化还原NO的反应(NH3-SCR),考察了反应温度、空速、氧气浓度、氮氧化物浓度和氨氮比等反应条件对催化剂性能的影响。结果表明,NO入口浓度为800~1 600 mg/m3时,催化剂活性受NO初始浓度的影响较小。反应温度和氨氮比对NO转化率影响显著,100~150℃温度范围内,NO转化率随温度升高快速上升;当[NH3]/[NO]1.1时,随着[NH3]/[NO]的增加,NO转化率很快上升。反应体系中适当的O2浓度可促进NO还原为N2。空速大于10 000 h-1时,NO转化率随着空速的增大而降低。     

SCR脱硝在燃煤电厂超低排放中的适用性分析

通过流场模拟、化学动力学计算、并结合物理实验,全过程研究SCR反应器内烟气组分的动量/能量/质量传递及脱硝还原反应,计算在不同入口NO_x浓度下SCR出口NO_x和氨逃逸的排放量及空间分布,确定SCR在NO_x超低排放要求下的适用范围。研究结果表明,为实现NO_x50 mg·Nm~(-3)并同时满足NH_32.28 mg·Nm~(-3)的要求,2层SCR催化剂可处理的入口烟气NO浓度上限为240 mg·Nm~(-3),而3层SCR催化剂则可对NO浓度380 mg·Nm~(-3)的烟气实施超低排放治理,为合理选择SCR超低排放设计方案提供了数据支撑。     

中试规模下蜂窝式Mn-Ce/Al_2O_3脱硝催化剂的低温性能

采用自行设计的反应装置,研究中试规模条件下关键参数对蜂窝堇青石Mn-Ce/Al_2O_3催化剂脱硝效率的影响以及抗硫抗水性能,并通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)和比表面积测试仪(BET)研究催化剂的理化性质。结果表明,反应温度、空速、氨氮比对催化活性均有明显影响,同时,催化剂对氮氧化物浓度有较强适应性,NO浓度在134～469mg·m~(-3)区间内脱硝效率均可保持在75%以上。催化剂在100℃,空速3 336h~(-1),[NH_3]/[NO]为0.9,烟气量20m~3·h~(-1)条件下连续反应168h,其催化效率可以稳定保持在75%～80%,说明蜂窝式Mn-Ce/Al_2O_3具有良好的稳定性。催化剂在含5%H_2O气氛中催化效率由80%减少至60%,在去除H_2O后抑制作用消失。反应气中通入143mg·m~(-3)SO_2后催化效率由80%降低至62%,停止通入SO_2后活性不能恢复。同时通入143mg·m~(-3)SO_2和5%H_2O,催化效率下降并维持在53%左右,停止通入后活性恢复至67%。通过对SO_2中毒前后的催化剂表征分析可得,SO_2存在条件下生成的硫酸铵盐堵塞了20nm孔径以下的部分孔道,覆盖了催化剂表面活性位点,是引起效率下降的主要原因。     

改性整体式活性炭净化NO

通过KOH改性整体式无烟煤活性炭,制备了NO吸附净化材料。利用SEM、EDS和N2吸附-脱附对活性炭表面形貌特性、元素组成、比表面积及孔径分布等进行表征,并分别考察了KOH溶液浓度、干燥温度、反应空速、反应温度等因素对活性炭净化NO性能的影响。结果表明,活性炭的微孔结构对NO的吸附起主要作用,NO的净化效率随空速的增加而降低,随反应温度升高先升高后降低。经20%KOH溶液改性,30℃干燥的活性炭材料具有较丰富的微孔结构和孔容,在30℃和空速15 000 h-1的反应条件下,材料对NO的净化效率可达到73%左右。     

微波协同活性炭处理偶氮染料废水的研究

以粉末活性炭为催化剂,采用微波协同活性炭工艺,对偶氮染料(酸性芷青GGR和酸性嫩黄G)废水进行处理。考察了活性炭用量、微波功率、辐射时间、偶氮染料初始浓度对2种偶氮染料去除率的影响。实验结果表明,酸性芷青GGR初始质量浓度为100mg/L、活性炭用量为12.5g/L、微波辐射时间为10min、微波功率为500W条件下,酸性芷青GGR的去除率可达90.28%;酸性嫩黄G初始质量浓度为100mg/L、活性炭用量为10.0g/L、微波辐射时间为8min、微波功率为500W条件下,酸性嫩黄G的去除率可达95.87%;微波协同活性炭处理2种偶氮染料的反应均呈现一级反应动力学特征。     

隔膜电解海水氧化耦合吸收脱硫脱硝净化船舶尾气技术

采用隔膜电解技术对海水进行改性,生成的氧化液和碱性液分别喷淋进入氧化洗涤塔和碱式吸收塔,通过耦合的二段式反应研究脱除模拟船舶尾气中NO与SO_2的性能,实验详细考察了NO与SO_2的气体流量与初始浓度、海水电解时间和氧化液有效氯浓度对SO_2和NO脱除效率的影响。结果表明:隔膜电解海水能够高效地脱除船舶尾气中的SO_2和NO;SO_2脱除效率高,在实验条件范围内几乎不受各因素的影响;NO脱除效率随NO初始浓度、海水电解时间、氧化液有效氯浓度的提升而增大,随SO_2初始浓度、气体流量的提升而减小。当气体流量为1 m~3·h~(-1),初始SO_2、NO浓度分别为600mL·m~(-3)和900 mL·m~(-3),海水电解时间为60 min,氧化液有效氯浓度为540 mg·L~(-1)时,模拟船舶尾气中SO_2和NO的去除效率可以分别达到98.6%和84.4%。     

活性粉末脱硝剂制备及其催化还原NO_x性能

采用熔化分散冷凝法微胶囊技术以蜂蜡为壳材包覆高锰酸钾作为活性添加剂,铵盐、干燥剂、活性添加剂和助燃剂以100∶25∶2∶1的比例混合制备粉末脱硝剂,将其喷入模拟烟气中进行催化还原NO_x实验并确定了最佳反应条件:当模拟烟气流量为4.8 m~3·h~(-1),反应温度600~900℃,氨氮物质的量之比1.15∶1,活性添加剂质量分数1.5%,进口烟气NO浓度为500 mg·m~(-3)时,NO_x转化率最高,可达90%以上。活性粉末催化还原NO_x反应温度窗口宽、NO_x转化率高,投资低,有望适应我国中小型燃煤锅炉脱硝需求。     

微波辐照废木屑活性炭制备工艺优化及其应用

以微波为热源，Na2CO3为活化剂，采用化学活化法制备废木屑活性炭（AC）。采用Taguchi法考察了微波辐照功率、辐照时间、活化剂浓度、固液比对活性炭碘吸附值的影响。结果表明，微波辐照功率对活性炭碘吸附值的影响最显著，辐照时间次之，而固液比的影响不显著。优化的工艺参数为微波辐照功率440W、辐照时间9min、Na2CO3浓度15％、固液比1：2．5，该条件下AC的碘吸附值为1230．40mg／g，实验结果验证了Taguchi法的有效性。该条件下制得的AC用于处理印染废水，结果显示，对COD为239．5mg／L废水投加3g／L活性炭，在pH为11时吸附70min，COD的去除率达77．9％。     

基于绿色合成法的纳米铁/活性炭复合材料降解阿特拉津的动力学

为了综合处理水中的阿特拉津,以绿茶萃取液为还原剂,以活性炭为载体,采用液相还原法绿色合成了纳米铁/活性炭复合材料,研究了活性炭投放量、阿特拉津的初始浓度、溶液初始pH值及反应时间对阿特拉津去除率的影响,探讨了不同影响因素下阿特拉津的降解动力学。结果表明:阿特拉津降解反应近似符合二级反应动力学,反应速率常数0.001 08~0.002 73 L·(mg·min)~(-1)。在纳米铁/活性炭复合材料去除阿特拉津过程中,纳米铁的还原和活性炭的吸附共同作用。     

微波辐照活性炭/铁屑处理橡胶促进剂生产废水

通过微波辐照活性炭与废铁屑的混合物处理橡胶促进剂生产废水。考察了炭铁混合物投加量、炭铁质量比、废水初始pH值、微波功率和微波辐照时间等对废水COD去除率的影响。结果表明,工艺的最佳参数为:炭铁混合物投加量65 g/L,炭铁质量比2∶1,微波功率200 W,微波辐照5 min,此条件下的废水COD去除率为76%;反应的表观过程近似符合一级动力学规律,动力学方程为:ln(C0/C)=0.1012t+0.8887,速率常数k=0.1012 min-1,半衰期t1/2=6.85 min;橡胶促进剂生产废水的微波辐照活性炭/铁屑处理工艺比单纯微波辐照及活性炭/铁屑处理工艺有明显的优越性。     

表面活性剂底喷填料塔的氯化铵微粒脱除增效作用

为高效去除微细颗粒物和减少水雾排放,设计了一种底喷式填料塔,利用表面活性剂能降低水的表面张力的原理,对比分析饮用水、SDBS、AEO-9、A-7对粒径小于1μm的氯化铵微粒的净化效果。结果表明,当底喷填料塔入口氯化铵微粒质量浓度为124.9～194.3 mg·m~(-3)时,饮用水洗涤液的微粒脱除效率仅在40%左右,出口氯化铵微粒质量浓度70 mg·m~(-3);当采用SDBS和AEO-9表面活性剂洗涤液后,微粒脱除效率大幅提高。AEO-9的提效作用较明显,当AEO-9浓度增至0.004%时,脱除效率达到74.8%,氯化铵微粒出口浓度为26.5 mg·m~(-3);当采用浓度为0.3%的A-7洗涤液时,脱除效率为89%,此时氯化铵微粒出口浓度仅为15 mg·m~(-3)。通过分析可知,表面活性剂洗涤液对微细颗粒物的脱除有提效作用。     

微波法污水厂污泥制备活性炭的研究

研究了以污水厂污泥为原料、微波辐照下磷酸活化法制备污泥活性炭的工艺条件,探讨了微波功率、辐照时间以及磷酸浓度对活性炭碘值的影响.结果表明,微波功率480 W、辐照时间315 s、磷酸浓度40%～45%的条件下,制备的污泥活性炭碘值为301 mg/g,总孔孔容是0.37 mL/g,平均孔径8.8 nm,比表面积168 m2/g.将该污泥活性炭用于处理TNT红水,吸附效果良好.     

微波法污水厂污泥制备活性炭的研究

研究了以污水厂污泥为原料、微波辐照下磷酸活化法制备污泥活性炭的工艺条件,探讨了微波功率、辐照时间以及磷酸浓度对活性炭碘值的影响.结果表明,微波功率480 W、辐照时间315 s、磷酸浓度40%～45%的条件下,制备的污泥活性炭碘值为301 mg/g,总孔孔容是0.37 mL/g,平均孔径8.8 nm,比表面积168 m2/g.将该污泥活性炭用于处理TNT红水,吸附效果良好.     

合成革烫印挥发性有机物的催化燃烧技术研究

使用Pt-Pd/γ-Al_2O_3整体式催化剂催化燃烧合成革烫印挥发性有机物(VOCs)中的丁酮(MEK)和乙酸乙酯(EA),研究了MEK或EA质量浓度、空速、相对湿度(RH)、双组分共存对MEK、EA转化率的影响,并应用于实际工程。结果表明,在空速为20 000h~(-1)、RH为0的条件下,可以实现在380℃时质量浓度分别为2 945、1 800mg/m~3的MEK和EA转化率均大于97%。在工程应用中可忽略RH的影响,并且MEK和EA可以同时处理。表观反应动力学表明,MEK和EA同时处理时首先氧化EA。选择了烫印VOCs主要成分为MEK和EA的某合成革企业开展工程应用,该企业排放的MEK和EA质量浓度分别为2 076～2 332、774～1 037mg/m~3,设定催化反应温度为380℃、空速为20 000h~(-1),MEK、EA同时进行处理,RH不进行控制,结果尾气中未检出MEK、EA,且非甲烷总烃质量浓度低于50mg/m~3,达到《大气污染物综合排放标准》(GB 16297—1996)的要求,可以保证97%以上转化率,同时实现较大废气处理量。     

微波改性活性炭的吸附性能

利用微波辐照技术代替传统的加热技术在N2 气中对煤质活性炭进行改性 ,以期提高活性炭的吸附性能。通过正交实验法 ,探讨了微波功率、辐照时间及样品粒径 3种因素对改性活性炭吸附效果的影响。结果表明 ,微波加热提高了活性炭的吸附能力 ,微波功率和辐照时间是决定改性活性炭吸附性能的关键因素 ,并通过对改性前后活性炭的孔隙结构和微结构变化进行分析 ,来讨论其改性机理。     

反应条件对Cu/Ni/Fe类水滑石去除CS_2的影响

采用共沉淀法合成Cu/Ni/Fe三元类水滑石衍生氧化物作为催化剂,从反应温度、空速、进口浓度、氧含量和相对湿度等方面考察了该催化剂对二硫化碳(CS_2)催化水解性能的影响以及不同反应条件对催化剂硫容的影响。实验结果表明:当反应温度为60~70℃、反应空速为2 000~4 000 h~(-1)、进口浓度为100~340 mg·m~(-3)、相对湿度为0.47%~0.67%时,该催化剂具有较高的脱硫效果和工作硫容;O_2含量的增加促进了水解产物H_2S氧化为硫酸盐,进而堵塞催化剂的碱性位,加快了催化剂中毒失活;H_2O和CS_2之间存在竞争吸附,一定含量的水蒸气有利于CS_2的水解反应,而过高含量的水会阻碍水解反应的进行,导致催化剂失活。     

响应曲面优化柏木屑微波活性炭的制备及其吸附AR88性能

以家具制造废弃物——柏木屑为原料,以磷酸为活化剂,采用微波加热方式,选用响应曲面分析法中心复合设计(CCD)对柏木屑活性炭(AC)制备因素进行优化,结果表明,活性炭最佳制备条件为磷酸/柏木屑质量浸渍比1.94∶1,辐照时间8.84 min,微波功率474.98 W,所得活性炭的碘吸附值为945.41 mg·g-1,得率为42.57%。将最优条件制备所得的柏木屑微波活性炭用于大分子染料酸性红88(AR88)的吸附特性研究,实验结果表明,AR88的去除率随着活性炭的投加量增加而升高,活性炭的吸附容量随着AR88浓度的升高而增加。活性炭对AR88的吸附符合Langmuir吸附等温模型,理论最大吸附量为322.58 mg·g-1。对柏木屑微波活性炭物化性质分析表明其表面存在大量无规则孔隙,比表面积、孔容和平均孔径分别为1 312 m2·g-1和0.896 cm3·g-1和2.88 nm。根据吸附结果和表征结果得知,柏木屑微波活性炭是一种具有潜力的高效吸附剂,能有效去除水中的AR88。     

铂基催化剂低温催化降解环己酮特性研究

将负载1.0%(质量分数)Pt的自组装型铂基催化剂Pt/γ-Al_2O_3装填在固定床反应器中,研究了环己酮质量浓度(500~4 000mg/m~3)、相对湿度(5%~75%)、温度(160~260℃)以及空速(5 000~20 000h~(-1))与环己酮降解率的关系,并依据不同的氧气分压和环己酮分压建立反应动力学模型。结果表明,氧气分压对反应速率影响极小,可以忽略,而环己酮分压影响显著。研究结果对低温催化降解环己酮的工程设计与运行具有指导意义。     

微波活性炭法处理酸性红88废水及其机理

微波活性炭法(MW-GAC)处理模拟酸性红88(AR88)废水的实验结果显示,酸性红88的脱色率与固液比、微波辐照时间、微波功率正相关,而与其初始浓度(在10~100 mg·L~(-1)范围内)负相关。溶液pH对脱色率的影响不大,pH为3时脱色率最高为99.7%。在MW-GAC处理过程中,微波和活性炭具有较强的协同作用,酸性红88经处理后,特征波长(UV506、UV310、UV254)吸收均锐减。活性炭表面检测到残留芳环、N—H和C—N,结合中间产物质谱检测结果,推断酸性红88在MW-GAC系统中的降解途径首先是偶氮键被破坏,然后形成芳庚和甲苯,随后开环并加成形成2,4-二甲基~(-1)-庚烯,最后矿化形成CO_2和H_2O。