近-超临界水中Ni/ZrO2催化气化聚乙二醇水溶液的产氢特性

在连续流超临界水反应器中,以Ni/ZrO₂为催化剂,以聚乙二醇（polyethylene glycol,PEG）水溶液作为研究对象,考察了近-超临界状态下的有机质气化产氢特性。实验结果显示,PEG的气化产物主要成分为H₂、CO、CH₄和CO₂;其中,当加入90 g 15% Ni/ZrO₂时,在430℃、压力24 MPa、停留时间300 s的条件下,可以生成70.14 mmol H_2^·（g PEG）^-1,为不加入催化剂时的5.1倍,为加入90 g ZrO₂时的2.6倍,相应的TOC去除率、碳气化率和氢气化率分别达到88.84%、88.50%和169.40%;增大活性组分Ni的质量分数可以提高气化效果,在410℃、压力24 MPa、停留时间180 s的条件下,Ni质量分数从5%提高到15%时,TOC去除率、碳气化率和氢气化率分别从45.31%、44.55%和78.25%提高到58.66%、58.16%和112.49%;反应温度的上升和停留时间的延长对气化效果有正影响,明显提高H₂的摩尔产率;PEG浓度的上升可抑制水气转换反应并促进甲烷化反应的进行而导致其气化效率下降,其中,H₂产量急剧下降,CO₂产量先上升后下降,而CH₄产量随PEG浓度上升而上升。研究结果证明了所研制的Ni/ZrO₂催化剂在近-超临界水中对PEG的催化气化特别是产H₂表现出高活性,在达到相同反应效率前提条件下使反应温度降低约80℃。     

O3/H2O2协同氧化处理焦化废水中的残余有机物

针对已经达标的焦化废水中存在的残余有机物,考察O3/H2O2氧化工艺的有效性并期望实现工业循环水水质目标的工艺条件。以实际达标排放的焦化废水水样作为研究对象,在自行设计的圆柱形鼓泡反应器中建立了O3与H2O2协同氧化反应体系,通过试验明确了O3浓度、H2O2投加量、溶液pH值、自由基抑制剂等因素对有机物降解的影响规律。结果表明：在水温为25 ℃时、水样pH值为7.0、臭氧浓度为11.01 mg/L、H2O2浓度为1.0 mmol/L的条件下,反应30 min后O3/H2O2氧化工艺对COD和UV254的去除率分别达到78.1%和83.7%,相比单独O3氧化分别提高了14.3%和4.1%,达到了良好的处理效果。pH值的变化及TBA的添加能很大程度地影响着·OH的生成从而影响氧化反应的进行,表明了复杂组分共存的废水其氧化反应顺序由有机物的不饱和性及氧化剂的氧化还原电位决定。