改性氧化钛对羟乙基乙二胺水溶液解吸CO2的强化

羟乙基乙二胺（AEE）水溶液的CO₂循环吸收量高（1.2molCO₂/molAEE），吸收速度快，稳定性好，但解吸速度慢、解吸量少（0.8mol CO₂/mol AEE）是限制该技术广泛应用的主要原因。本文通过向AEE水溶液中添加质量分数为0.05%～0.20%的改性氧化钛（TiO₂-MWCNT和TiO₂-OH）强化AEE的解吸能力。CO₂循环吸收（40℃）-解吸（120℃）实验结果表明改性氧化钛的添加比氧化钛强化CO₂解吸效果更好，强化顺序为TiO₂-MWCNT＞TiO₂-OH；其对应的最大解吸速率分别为0.093L/min（质量分数0.15%）和0.083L/min（质量分数0.20%），相对于AEE水溶液，分别提高了32.9%和18.6%；其对应的最大解吸量分别为0.92molCO₂/molAEE（质量分数0.15%）和0.88molCO₂/molAEE（质量分数0.20%），分别提高了12.2%和9.7%；其对应的CO₂循环吸收量分别是0.95molCO₂/molAEE（质量分数0.15%）和0.89molCO₂/molAEE（质量分数0.15%），分别提高了18.75%和11.25%；5次循环吸收解吸实验结果表明改性氧化钛强化CO₂解吸效果稳定，具有较强的化学稳定性。对反应后的改性氧化钛进行XRD、BET、FTIR和SEM表征，结果表明改性氧化钛具有较强的结构稳定性。TiO₂-MWCNT和TiO₂-OH在促进有机胺溶液解吸CO₂方面具有一定的工业应用潜力。     

吸收烟气中低浓度CO2的操作条件分析

Mg(OH)2浆液是一种具备低再生能耗潜力的CO2吸收剂，为了推进其在CO2捕集领域的应用而展开研究。在填料塔中，使用真实烟气研究了各种操作条件下Mg(OH)2浆液对CO2的捕集效率。研究发现,填料种类、气体名义停留时间、液气比均对CO2捕集效率有影响。结果表明，增加气体名义停留时间无法有效改善液相传质，而提高液气比能够有效改善液相传质；在试验条件下，拉西环、鲍尔环和IMTP的总体积传质系数分别为8.5×10-7～5.0×10-6、1.8×10-6～4.0×10-6和1.9×10-7～2.9×10-6 mol/(m3·s·Pa)。     

恒湿文物展柜用吸附式空气取水方法

博物馆恒湿文物展柜的湿度控制至关重要，为实现展柜的自动恒湿功能，本文基于吸附式空气取水原理，提出了一种将环境水汽自动补充至恒湿文物展柜系统水箱的方法，并搭建了相应的小型空气取水装置，证明了该方法的可行性；同时，构建了传热传质耦合的空气取水装置数学模型，在获取环境温湿度对装置取水量的影响规律后，分析加热功率和吸附床结构对装置单位能耗取水量的影响；此外，为便于装置的后期推广应用，提出了两个基于吸附床高度和直径的量纲为1参数。结果表明：进口空气的温度对取水量影响较小，但进口空气的湿度对取水量影响较明显，取水量随着湿度增加而增加；加热功率存在最优值，单位能耗取水量随着加热功率先增大后减小；在当前几何参数组合下，两个量纲为1参数η=2、β=4时，装置的单位能耗取水量最高。     

超重力强化臭氧高级氧化技术的研究进展

臭氧高级氧化技术因其绿色高效、适用性广、操作简便等优势，成为当前水处理领域前沿技术之一，但臭氧在传统反应器内普遍存在吸收效果差，臭氧利用率低等缺陷。旋转填料床（RPB）利用高速旋转的填料产生超重力场，将液体剪切破碎为细小的液膜、液丝或液滴，其较高的相界面积、不断更新的界面以及内部流体的强制湍动，加快了臭氧的传质与分解，该技术对于传质受限的臭氧高级氧化过程的强化有着突出的优势。本文简述了超重力强化臭氧氧化过程的原理，介绍了RPB与O₃、O₃/H₂O₂、O₃/Fenton、O₃/PS（过硫酸盐）、催化臭氧氧化等高级氧化法耦合应用处理有机废水的研究现状，并对超重力技术的优势及技术突破进行了述评，总结了超重力应用臭氧高级氧化技术的潜在经济效益和环境效益，提出功能化填料及大型RPB的开发需求，以期为超重力技术在废水处理领域的拓展应用提供理论基础和技术参考。     

热泵低温蒸发系统用于工业废水浓缩性能研究

为降低工业废水处理量,采用低温蒸发技术,设计一套以金属丝网波纹规整填料为蒸发器芯体、以空气为萃取剂的热泵低温蒸发系统,对其进行工业废水蒸发浓缩性能实验,分析空气质量流量、废水质量流量及废水入口温度3个可控参数对该系统浓缩性能的影响。结果表明:在实验条件下,浓缩率、浓缩效率、传质系数及传热系数最大值分别为9.23 g/kg、94.25%、9.56 g/(m~2·s)和1.62 W/(m~2·℃)。对实验数据进行回归分析,得到填料蒸发器内废水浓缩效率实验关联式,关联式计算值与实验值的最大偏差在±20%以内,平均偏差为2.04%。     

溶胀嵌入脂肪酸分子制备高脱硼反渗透膜

采用“溶胀-嵌入-收缩”方法改性聚酰胺反渗透膜，制备了一种高脱硼反渗透膜。通过甲醇溶胀增加了高分子链之间的距离，为疏水性癸酸分子的嵌入提供了场所，然后在压力和浓差极化共同作用下，改性分子选择性嵌入聚酰胺膜的孔内；当甲醇分子离开后，聚酰胺膜收缩将癸酸分子固定在高分子网络中。实验借助溶胀和分子嵌入以及溶胀后的收缩调节聚酰胺膜的孔径大小；利用脂肪酸的疏水性降低聚酰胺膜的极性，从而实现增加空间位阻和减少氢键结合位点数量的目的。实验结果显示，改性膜的脱硼率和截盐率均明显升高，截盐率从90.36%增加到96.46%，脱硼率从未改性膜的47.85%增加到77.32%，渗透液的硼含量达到WTO的使用标准。虽然水和硼的渗透性均下降，但是水和硼的渗透选择性增加，证明该方法有利于提高水硼选择性。     

基于斯特林制冷机的文物恒湿展柜设计及实验研究

博物馆文物保存过程中相对湿度对文物的影响尤其重要，因此针对目前小型展柜广泛采用的半导体制冷存在制冷量小的缺点，结合斯特林制冷机制冷量大、寿命长、安全可靠等优点，设计并搭建了一台基于斯特林制冷的文物恒湿展柜装置，实现对微环境中相对湿度的精确调节。将斯特林制冷机的冷头置于优化设计的水槽中用于控制水温，采用空气与水直接接触的方式控制展柜内空气湿度。结果表明：使用散热片以及小型循环水泵可以大幅提升冷头与水之间的换热效率；合理的风机控制策略可以有效提升展柜湿度调节速度，维持湿度稳定，降低系统能耗；展柜内的相对湿度在45.0%～65.0%之间连续可调，并能保持稳定。     

采用泡沫铜电极的热再生氨电池性能数值模拟

以采用泡沫铜电极的热再生氨电池（thermally regenerative ammonia-based battery，TRAB）为研究对象，建立了多孔介质内物质传输与电化学反应耦合的稳态模型，计算获得了电池性能及多孔电极内物质传输特性，并研究了电解质浓度和电极孔隙率对电池性能的影响。研究结果表明，从主流区界面到多孔电极内部，阳极氨和阴极铜离子浓度逐渐降低，存在一定的浓度梯度，而且随着反应电流的增大，浓度梯度明显增大。在一定的范围内分别增大阳极氨浓度和阴极铜离子浓度，从主流区向多孔电极内物质传输增强，电池性能均能不断提升；随着硫酸铵浓度的增大，电解质电导率增大，电池性能逐渐提升，但增幅逐渐减小。此外，多孔电极孔隙率也会影响电池性能，本研究中TRAB在电极孔隙率为0.6时获得最高的最大功率(15.3 mW)。     

Y型微通道反应器强化反萃取有机相中稀土铒的研究

本文采用微通道反萃取模型装置，以P507-煤油体系中铒离子为研究对象，系统考察了微通道反应器尺寸、盐酸浓度、进料流速和有机相中铒离子预负载量等因素对反萃取过程的影响。结果表明，当微通道直径为0.6mm，长度为200cm, 停留时间为8.48s时，有机相中稀土Er3+的反萃率可达88.41%；盐酸浓度为6mol/L时反萃取率最高。与传统萃取方式相比，微通道反萃取具有较高的反萃取效率，总传质系数为传统萃取方式的8-10倍。