抗高温发泡体系的研制及性能评价

目前随着油气钻探井深的增加,泡沫钻井液的抗温性成为泡沫钻井的限制条件之一。不同类型表面活性剂之间存在协同增效作用,因此可通过表面活性剂之间的复配实现泡沫性能的稳定提升。笔者选用了6种表面活性剂,确定最佳发泡浓度是0.6%,以泡沫综合值为泡沫性能指标,对泡沫性能较好的4种表面活性剂进行了耐盐性能、抗温性能评价。实验表明,十二烷基二甲基氧化铵（OA）随盐度的增加,泡沫综合值曲线变化平稳,耐盐性较好;α-烯烃磺酸钠（AOS）在100℃以上时泡沫综合值较高,耐温能力较好。再对AOS和OA以不同浓度比例复配,得到2者最佳配比是4:1,复配体系最佳发泡浓度为0.4%。通过BZY-1表面张力仪对复配体系评价,表明复配发泡剂表面张力值随温度升高而降低,复配发泡剂体系更加稳定;抗温性评价表明复配体系在150℃以下时协同作用明显,耐温性效果较好,在100℃时泡沫综合值可以达到21.96×104 mL ·s。      

抗高温发泡体系的研制及性能评价

目前随着油气钻探井深的增加,泡沫钻井液的抗温性成为泡沫钻井的限制条件之一。不同类型表面活性剂之间存在协同增效作用,因此可通过表面活性剂之间的复配实现泡沫性能的稳定提升。笔者选用了6种表面活性剂,确定最佳发泡浓度是0.6%,以泡沫综合值为泡沫性能指标,对泡沫性能较好的4种表面活性剂进行了耐盐性能、抗温性能评价。实验表明,十二烷基二甲基氧化铵（OA）随盐度的增加,泡沫综合值曲线变化平稳,耐盐性较好;α-烯烃磺酸钠（AOS）在100℃以上时泡沫综合值较高,耐温能力较好。再对AOS和OA以不同浓度比例复配,得到2者最佳配比是4：1,复配体系最佳发泡浓度为0.4%。通过BZY-1表面张力仪对复配体系评价,表明复配发泡剂表面张力值随温度升高而降低,复配发泡剂体系更加稳定;抗温性评价表明复配体系在150℃以下时协同作用明显,耐温性效果较好,在100℃时泡沫综合值可以达到21.96×104 mL ·s。     

用吸附相反应技术制备弱光响应的铈掺杂TiO2复合光催化剂

为拓展多相光催化的实际应用和满足环境治理的严格要求,利用吸附相反应技术设计并制备了弱紫外光响应高效的TiO2 多组分催化剂。借助透射电子显微镜、高分辨率透射电子显微镜和X 射线衍射分析了不同焙烧温度下铈离子掺杂量对催化剂形貌的影响,并结合光致发光光谱和弱光降解甲基橙过程,探索了催化剂结构变化对光生载流子复合率和弱光催化活性的影响。结果表明,当掺杂量较低（小于0.10%）时,铈离子掺入引起TiO2 晶格膨胀,从而引入光生载流子的浅能级捕获中心,提升了催化活性;在较高掺杂量（0.20% 以上）时, 铈离子掺入抑制了TiO2 结晶,催化剂中大量无定形TiO2 严重抑制了其活性;焙烧温度越高,铈离子掺杂量对催化剂结构和活性的影响越显著;降解高浓度甲基橙时,催化性能最好的催化剂的活性是商用P 25 的2 倍多。     

用水热还原法制备可见光响应TiO2光催化剂

为获得可见光下高效降解含盐废水中有机污染物的光催化剂,研究了水热还原法对商用TiO₂光催化剂(P25)的表面改性,制备出Ti³⁺掺杂的可见光响应光催化剂,并探索了水热还原法中条件变化对可见光下催化剂降解高含盐废水中甲基橙的影响规律。结果表明:水热还原过程不仅可以去除P25表面的氧化基团,且可以通过还原作用将TiO₂结晶态无序化形成异质结结构;TiO₂中Ti⁴⁺被还原后在催化剂中引入Ti³⁺拓展了催化剂的可见光响应范围,从而具备可见光催化活性;乙醇作为还原剂进行水热还原处理后,催化剂对甲基橙的降解活性最高,5 h的去除率可达95%,温和的水热还原过程也保证了催化剂的稳定性,在重复光降解实验中,该催化剂对甲基橙5 h去除率均超过90%。     

可见光激发降解甲基橙的光催化漂浮球的制备

为推广多相光催化技术在特殊废水深度治理中的应用,采用耦合吸附相反应技术和热还原处理制备了高活性的可见光响应的贵金属沉积光催化组分。将该光催化组分负载于多孔聚氨酯海绵颗粒表面后,填充至聚丙烯空心球中构建漂浮式光催化球,并用于高含盐废水中甲基橙的光降解。结果表明:通过吸附相反应技术可在TiO₂光催化剂表面沉积小粒径且与TiO₂表面紧密结合的贵金属纳米粒子,从而在光催化组分中引入费米能级并形成表面等离子体共振效应,增强光催化组分在可见光激发下对高含盐废水中甲基橙的降解性能;由于贵金属沉积光催化组分的高效降解性能,其负载后构建的漂浮式光催化球也能稳定高效地降解高含盐废水中的甲基橙。     

京桥热电二期工程厂用电受电保护相量测试探讨

通过北京京桥热电厂二期工程厂用电受电中所遇到的特殊情况,使用一种非常规的试验方法,解决了保护相量测试问题.     

稀土原地浸矿残留氨氮淋洗去除研究

江西省赣南地区离子型稀土资源丰富,素有“稀土王国”之称,其经原地浸矿的模式开采后,导致矿体中残留大量氨氮,易造成地表水和地下水氨氮超标。本研究以实验室柱淋洗模拟原位淋洗,探究去除赣南地区离子型稀土矿山原地浸矿后残留氨氮的可行性：以木质素磺酸钙(C20H24CaO10S2)、硫酸镁(MgSO4)和清水为淋洗剂,考察氨氮淋洗效果;通过设置不同淋洗剂浓度和淋洗速度优化淋洗条件;筛选淋洗方式并分析其对土壤不同结合态氨氮、pH、有机质等性质的影响。结果表明：C20H24CaO10S2和MgSO4最佳淋洗浓度均为 8 g/L;在1 mL/min的淋洗速度下,其对实际土壤中氨氮的淋出率分别为78.33%和92.16%,分别在第10个孔隙体积和第8个孔隙体积时低于15mg/L的稀土尾水直接排放标准（DB36 1016-2018）;相较于清水淋洗,C20H24CaO10S2和MgSO4主要淋洗脱除土壤中占比重较高的交换态氨氮;而C20H24CaO10S2淋洗后土壤pH和有机质含量提升;经不同淋洗方式筛选,C20H24CaO10S2和MgSO4浓度比为 1:1的复合淋洗剂既能高效处理土壤氨氮、有效调节土壤pH和土壤有机质,有利于离子型稀土矿原地浸矿土壤的氨氮治理以及矿山生态修复。