污泥低温热处理过程研究

研究了脱水干燥污泥在管式炉中不同条件下的热处理行为。主要考察了热处理气氛(空气、氮气)、时间、温度、气体流量等对污泥热处理行为的影响。结果表明,在空气气氛(20 mL/min)、440℃、热处理50 min时液体收率最高,为42.5%,固体和气体分别为49.5%和8.0%。     

SiC加入量及烧成气氛对MgO-MgAl_2O_4质耐火材料性能的影响

为改善炭素焙烧炉火道墙的导热性能,以高纯镁砂(5~2、≤2和≤0.088 mm)和预合成镁铝尖晶石(≤1 mm)为原料,SiC粉(≤0.088 mm)为添加剂,热固性酚醛树脂为结合剂,经配料、成型、烘干、1 500℃热处理3 h后,制备了MgO-MgAl_2O_4质耐火材料试样,并分别研究了SiC粉的加入量(质量分数分别为0、1%、2%、3%和4%)和烧成气氛(空气气氛或埋炭气氛)对MgO-MgAl_2O_4质耐火材料性能和显微结构的影响。结果表明:当SiC加入量为3%(w)时,经空气气氛烧后试样综合性能最好;当SiC加入量为4%(w)时,经空气气氛烧后试样的中心部位SiC氧化成SiO气体,形成边缘致密而中心疏松的蓄热体结构,热导率急剧下降;加入SiC后经埋炭烧后试样,由于SiC被氧化成SiO气体,导致试样孔隙率增加,试样的强度及热导率有所下降。     

污泥深度脱水调理剂对污泥干化过程中含硫气体释放的影响

采用5种复合调理剂改善污泥脱水性能,制得深度脱水泥饼。通过检测N2气氛下,不同干化温度(100℃、200℃),停留时间(30 min、60 min)时,不同调理脱水污泥含水率的变化情况,以及含硫气体的种类和释放量,探讨不同调理剂对干化过程中含硫气体释放特性的影响。结果表明,提高温度、延长时间都可以有效降低污泥的含水率;原污泥干化过程释放的主要含硫气体为H2S和SO2,其总量占含硫气体的82.4%;FeCl3+CaO和H2SO4+FeSO4+H2O2+CaO复合调理剂调理脱水泥饼在干化过程中SO2释放量占原污泥释放量的40.3%和40.6%,H2S则基本没有释放;H2SO4+FeSO4+H2O2+CaO调理脱水污泥在100℃和200℃干化过程中的总硫释放量分别占原污泥总释放量的75.0%和45.6%,该复合调理剂在有效提高污泥脱水性能的基础上,能最大限度地抑制含硫气体的释放。     

热处理对 Ba0.6Sr0.4TiO3 厚膜介电性能的影响

采用柠檬酸盐法制备了Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3粉体,通过丝网印刷法制备了Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3厚膜,研究了在空气气氛中进行热处理前后厚膜样品的介电性能。研究结果表明,在空气气氛中进行热处理可以有效地提高厚膜样品的介电性能。经过1000°C热处理,厚膜样品在10 kH z下的介电损耗由1.7%降为1.1%,其优质系数由33提高到55。     

污水处理厂剩余污泥热处理发酵产氢的影响因素

研究了影响污水处理厂剩余污泥热处理厌氧发酵产氢的4个因素：热处理时间、污泥浓度、起始pH和反应瓶顶隙率. 结果表明,热处理时间会影响污泥热处理的效果,导致发酵产氢的底物?污泥不同,从而影响热处理污泥的发酵产氢,121℃下热处理5 min为最佳处理时间. 中性起始pH值(6.5~8.0)下,热处理污泥的氢产率相对稳定,低于6.5不利于发酵产氢. 当反应瓶的顶隙率为51.61%时,热处理污泥的氢产率最大. 7.81 g/L为最佳污泥浓度,该浓度下污泥的氢产率最大,高于或低于该浓度时,污泥的发酵氢产率均下降. 在最佳条件下,热处理污泥的氢产率达19.57 mL/g VSS.     

热处理气氛对LFP-玻璃析晶种类与形貌的影响

利用相图设计配方,采用熔融法制备LFP-玻璃(锂铁磷酸盐玻璃)粉末。将玻璃粉与柠檬酸混合,在氮气气氛中热处理制备LiFePO4/C复合材料,并考察玻璃在氮气气氛、空气气氛热处理时样品的组成与形貌变化。选用热重/差示扫描量热仪(TG/DSC)、X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)对样品进行热性能分析、物相分析、微观形貌分析和元素成分分析。结果显示:玻璃粉在空气气氛中热处理获得Li3Fe2(PO4)3和Fe2O3;玻璃粉在氮气条件下热处理获得Li3Fe2(PO4)3与LiFePO4;玻璃粉与柠檬酸混合在氮气气氛中热处理获得LiFePO4/C复合材料;热处理气氛对LFP-玻璃析晶种类与形貌有直接影响。     

聚丙烯酸絮凝剂在印染污泥低温热处理中的应用

污泥脱水是实现污泥减量化和资源化利用的关键步骤。研究了自制聚丙烯酸絮凝剂PR在低温热处理条件下对印染污泥脱水性能的影响,探究其脱水机理。结果表明,PR能显著改善污泥的脱水性能。最佳工艺条件:PR用量15 mg/g,硫酸用量0.002 mL/g,75℃下热处理30 min。处理后污泥比阻降至2.80×10~(12) m/kg,降低了98.80%,泥饼含水率降至84.59%,结合水含量降至28.27%。     

在氮气中处理聚丙烯腈纤维的不熔化工艺

聚丙烯腈纤维不熔化过程的前期(220℃)在氮气中热处理,后期(220℃)在空气中热处理,与常规全程空气中热处理进行对比,希望能够降低不熔化处理的成本。借助元素分析(EA)、热重分析仪(TGA)、环境扫描电子显微镜(ESEM)、力学性能分析等表征手段,研究了不同热处理方法对PAN不熔化纤维的氧化程度和皮芯结构影响以及碳化收率和碳纤维的力学性能。结果发现,与全程空气处理相比,经过氮气气氛处理后的不熔化纤维在后续处理过程中最终不熔化温度可以降低20℃,900℃碳化后的收率增加了3.8%,碳纤维的强度相当,初步估算节能8.7%。     

T700碳纤维/环氧树脂复合材料热降解实验研究

针对T700碳纤维增强环氧树脂复合材料的热降解行为以及回收所得碳纤维的力学性能进行了研究。研究结果表明,碳纤维的存在增加了环氧树脂降解时所需的活化能,热降解反应的温度、时间和气氛等因素对环氧树脂基体降解效果以及回收碳纤维力学性能均有影响。在空气条件下500℃处理30 min后碳纤维表面没有残留物,但其回收纤维的拉伸强度保留率仅为77.6%。通过首先在氮气气氛高温短时热处理,再在空气气氛下450℃进行30 min热降解的两步法处理后,碳纤维表面残炭得到去除,回收碳纤维的拉伸强度保留率达到了90.4%,由其制备单向复合材料的层间剪切强度保留率可达到75.8%。     

低温热处理法处理水性油墨废水污泥

采用低温热处理法处理水性油墨废水混凝污泥,比较了分别以NS-1(自制)、聚合氯化铝(PAC)、Al2(SO4)3、Fe Cl3为混凝剂的污泥脱水效果,其中NS-1作为混凝剂脱水效果最佳,Fe Cl3和Al2(SO4)3次之,PAC作为混凝剂脱水效果最差。处理废水污泥的最佳工艺条件为:以NS-1为混凝剂,热处理温度65℃,时间60 min。在此最佳工艺条件下,污泥比阻(SRF)约为1.1×107 s2/g,泥饼含水率降至55.13%,脱出水的COD去除率在92%左右。     

芳烃抽余油磺化工艺的研究

以气相三氧化硫为磺化剂,芳烃抽余油为原料,通过气体SO3和芳烃抽余油液膜进行连续的管式气-液反应,考察了SO3气体流量、夹套的水温、进料温度和流量对抽余油磺化收率的影响.实验结果表明,SO3气相膜式磺化反应的条件为：抽余油的进料流量为77 g/min,进料温度为30℃、SO3气体流量为2.5 L/min、干燥空气流量为l00 L/min、改变夹套水温35℃时,抽余油磺化产率最高,最高产率为52.7％.     

固定床法氧化羰基化合成碳酸二苯酯工艺研究

以Pd-Cu/La0.5Pb0.5MnO3为催化剂,采用固定床反应器较为系统地考察了反应温度、压力、气体和液体流率、溶剂等因素对苯酚氧化羰基化合成碳酸二苯酯(DPC)反应的影响。结果表明:以碳酸二甲酯为溶剂、四丁基溴化铵为助催化剂,当反应液中苯酚的质量分数为30%,混合气体中氧气的质量分数为5%,反应液体体积流量为10mL/m in,反应气体体积流量为200 mL/min,反应温度80℃,反应压力为2.5 MPa,DPC的收率为4%左右,DPC的选择性在99%以上,具有较好的应用前景。     

高粱秸秆热解产物的研究

研究了热解温度、气体流量、加热速率和保温时间三个操作因素对高粱秸秆热解产物(生物油和残炭)分布的影响。结果表明,对高粱秸秆热解产物的分布有很大影响的因素是热解温度和气体流速。在热解升温速率为10℃/min、热解温度为450℃,氮气流速为100mL/min、保温时间为1h的条件下,液体收率最高。     

Pyrolysis of oil sand from the Whiterocks deposit in a rotary kiln

A rotary kiln reactor was evaluated for thermal recovery of oil from Utah oil sands. A series of continuous-flow pyrolysis experiments was conducted. Process variables investigated included temperature (748–848 K), solids retention time (10–27 min) and sweep gas flow rate (1.27–2.83 m_s³ h⁻¹). The results indicated that the pyrolysis temperature and the solids retention time were the two most important variables affecting the liquid and gas yields. The liquid yield (C₅⁺]) decreased and the gas yield (C₁–C₄) increased with increasing temperature. The liquid yield increased with decreasing solids retention time, while the gas yield decreased. No significant effect of the sweep gas flow rate on the product distribution and yields was observed. The quality of the bitumen-derived liquids was significantly better than that of the bitumen. A preliminary process kinetics model which conforms to the observed trends was proposed.     

椰衣微波热解工艺的响应面法优化及液体产物组成分析

利用Box-Behnken试验设计，采用响应面法对椰衣微波热解工艺进行优化，考察了热解温度、氮气流速、升温速率和热解时间对液体产物产率的影响。试验结果表明：回归方程模型拟合较好且显著。各个因素对液体产物的产率影响的主次顺序为热解温度>氮气流速>热解时间>升温速率。最佳热解条件为热解温度550℃、氮气流速80 mL/min、升温速率20℃/min、热解时间25 min，在此条件下液体产物产率为38.28%。对液体产物的性质和组成分析发现：优化条件下得到的液体产物中含水量为14.32%，pH值为3.78，热值为24.61 MJ/kg。通过GC-MS对液体产物进行分析，最佳条件下得到的液体产物中主要含有酚、醛、酸、酮类化合物，分别为84.35%、6.01%、3.37%、2.05%，其中酚类化合物的量最高，包括苯酚（33.51%）、对甲酚（9.71%）、2-甲氧基苯酚（10.99%）和4-乙基-2-甲氧基苯酚（5.57%）。     

Preparation of sorbitol from D‐glucose hydrogenation in gas–liquid–solid three‐phase flow airlift loop reactor

A new process for D ‐glucose hydrogenation in 50 wt% aqueous solution, into sorbitol in a 1.5 m³ gas–liquid–solid three‐phase flow airlift loop reactor (ALR) over Raney Nickel catalysts has been developed. Five main factors affecting the reaction time and molar yield to sorbitol, including reaction temperature (T_R), reaction pressure (P_R), pH, hydrogen gas flowrate (Q_g) and content of active hydrogen, were investigated and optimized. The average reaction time and molar yield were 70 min and 98.6% under the optimum operating conditions, respectively. The efficiencies of preparation of sorbitol between the gas–liquid–solid three‐phase flow ALR and stirred tank reactor (STR) under the same operating conditions were compared. Copyright © 2004 Society of Chemical Industry     

水热污泥渣活性炭的制备及其应用

利用城市污水厂剩余污泥经水热反应(T=320℃、P=12 MPa、RT=10 min)得到的污泥水热渣为原料,以ZnCl2为活化剂制备污泥水热活性炭。通过正交、单因素分析,研究制备工艺条件对污泥活性炭碘吸附性能及产率的影响。结合比表面积、孔径分布和浸出特性,对制备的污泥活性炭的性能进行评价,并探讨其作为水处理吸附剂的去除效果。结果表明当活化温度为450℃、活化时间为30 min、ZnCl2浓度为40%、固液比为1∶2时为最佳制备条件,制得的水热污泥活性炭的碘吸附值为543 mg/g、产率为56.0%。其比表面积为501.4 m2/g、平均孔径为5.78 nm、孔体积为0.47 mL/g、微孔体积为0.18 mL/g、中孔体积为0.21 mL/g,污泥中重金属大多被固化。将该产品用于处理ASBR出水,当吸附平衡时间约为90 min、投加量为11 g/mL时,COD的去除率为87%,吸附容量为76.82 mg/g。     

煤低温干馏实验研究

研究了煤低温热解的化学和工艺基础,考察了不同工艺条件,包括干馏温度、干馏时间、加热速率、载气流速对煤的气、液、固相热解产物产率的影响,以期优化低温干馏反应条件。     

超临界水氧化对含油污泥无害化处理效能研究

在间歇反应釜中进行了含油污泥超临界水氧化实验,反应压力为25 MPa,反应温度为390~450℃,反应时间为1~10 min,研究了超临界水氧化后流出液的COD去除效果和可生化降解性以及气体产物组成的变化规律,并对剩余残渣进行了分析。结果表明,随着氧化温度升高,COD去除效果提高,处理后流出液可生化降解性得到明显改善,CO和CO2分别是反应的中间产物和最终产物。在450℃下氧化反应10 min后,COD去除率达到92%,尾气除含有2.64%的CO外不含其它有害气体成分。处理后的固体残渣中基本不含有机物质,主要为无机矿物成分,达到无害化处理要求。     

磷石膏流态化分解与甲烷燃烧反应热量耦合研究

在振动流化床中对磷石膏分解与甲烷催化燃烧热量耦合强化磷石膏分解过程进行了研究。考察了反应温度、碳硫摩尔比、甲烷浓度、物料高径比、气体流量和反应时间对磷石膏分解率、脱硫率以及产生气体SO2浓度的影响。实验表明,强化磷石膏分解反应适宜的耦合条件为:反应温度1 030℃,气体流量140 mL/min,φ(CH4)4%,碳硫摩尔比1.0,物料高径比4.8,反应时间60 min,磷石膏分解率和脱硫率分别达到95.42%和85.62%,SO2体积分数达到17.86%。