有机合成中废活性炭的热解再生研究

以3种有机合成过程中脱色用粉末状废活性炭为材料,利用高温热解的方法,研究不同再生温度、再生时间等因素对废活性炭再生效果的影响。利用扫描电子显微镜以及比表面积及孔隙分析仪对废活性炭进行表征分析。结果表明,废碳的再生效果与其吸附的物质种类有很大关系;再生样品的碘吸附值和比表面积随着温度的升高而增大;在温度为800 ℃时,最佳热解条件为90 min;通过两次低温热解（600 ℃+400 ℃）可达到一次高温热解（800 ℃）再生效果。为后期热解法处理废活性炭研究提供实验依据。     

污泥微波热解半焦吸附亚甲基蓝动力学

研究了不同影响因素下活性污泥微波热解残余半焦吸附亚甲基蓝的动力学.结果表明：吸附过程符合伪二级动力学模型,延长微波作用时间和升高热解温度有利于提高污泥半焦的吸附能力.当热解时间从5 min增加到15 min,吸附速率常数从4.2×10-4提高到5.24×10-4 g/（mg.min）,而当热解温度从437℃升高到603℃,吸附速率常数从1.05×10-4提高到5.24×10-4g/（mg.min）.此外,亚甲基蓝的吸附活化能为6.30 kJ/mol,说明吸附过程主要为物理吸附.     

废轮胎回转窑中试热解炭孔隙及表面化学特性

为了设计和优化废轮胎热解炭利用工艺,利用氮气吸附法、傅里叶变化红外光谱（FTIR）和X射线光电子能谱（XPS）对废轮胎回转窑中试热解炭的孔隙结构及表面化学特性进行研究,分析热解温度和热解炭粒径的影响因素,并与商用炭黑进行比较.结果发现,热解炭中有很多大孔而微孔很少,Brumauer-Emmett-Teller (BET)比表面积随热解温度的升高而增大;热解炭BET比表面积与N660相当,分型维数与N330相当,热解炭粒径越大,BET比表面积越大;热解炭中C和O的含量高,含氧官能团主要为醇、酚、酯、内酯、酸酐和醚,有大量芳香稠环的存在,热解温度越高,芳构化越高;商用炭黑芳构化高于热解炭;热解炭中S元素主要以硫化物存在,N元素多以胺形态存在,而商用炭黑中S元素主要以“S-C/R-S-S-R”的形态存在.     

连二硫酸锰碳化干渣热解回收硫酸钠的研究

利用软锰矿进行湿法冶金或烟气脱硫技术研究时,因其即可控制大气污染亦可回收锰资源而备受关注。然而,反应过程会生成影响脱硫尾液中硫酸锰的品质的副产物—连二硫酸锰（杂质）,如何回收或去除该杂质是技术研发和推广的难题。本文提出了连二硫酸锰先经碳酸氢钠碳化得到连二硫酸钠和碳酸锰,两产物分离后,结合低温热解的方法将连二硫酸钠制备成无水硫酸钠;实验考察了热解制备过程的各产物和控制反应步骤的温度,进而推理出动力学参数和反应机理。热解实验结果表明：255 ℃（摄氏度）是连二硫酸钠热解制备无水硫酸钠的最佳热解反应温度,并且热解反应过程经历脱硫和脱水两大步骤;热解产物的X射线衍射（XRD）和离子色谱（IC）表征结果表明：产物为单一相的立方体结构硫酸钠晶体。利用热重示差扫描热分析（TG-DSC）对连二硫酸钠热解过程进行表征,结合Kissinger微分法和Coats-Redfern积分法对热解法中脱水和脱硫过程中的活化能进行推算,脱水和脱硫活化能分别在14.75-18.11 kJ/mol（千焦/摩尔）和132.61-137.18 kJ/mol范围内。热解尾气测定结果表明：连二硫酸钠热解制备无水硫酸钠时释放出的尾气主要为二氧化硫。因此,经低温热解工艺处理软锰矿脱硫尾液中连二硫酸根的方法是可行的,不仅可以避免液相处理工艺中酸性废水产生的问题,还可以利用热解制备过程中的尾气去除残留的碳化剂（碳酸钠）,以达到资源化回收目的。     

废轮胎回转窑中试热解产物特性

热解反应在中温段（450～650 ℃）进行，油产率可达42.7%～45.0%。对热解油进行了实沸点蒸馏和红外光谱（FT-IR）分析。热解油品质较轻，200 ℃以下轻馏分质量分数高达33%～40%，热解温度的升高有助于增加轻馏分质量分数。在较高热解温度下热解油具有较强的芳香性。热解油FT-IR分析结果体现了芳烃类物质生成的Diels-Alder反应途径。热解炭产率约为39%～44%，并具有高灰分（>12%）和高硫特性。热解炭具有较发达的中、大孔。在550 ℃前，热解炭比表面积随热解温度升高而增大；温度继续升高，比表面积变化不大。热解炭孔容积随热解温度升高而增大，并在550 ℃时达到最大值。在孔径约为50 nm处，热解炭比孔容积具有最大值。     

焦油渣固化⁃干馏热解无害化处理工艺

煤在气化和焦化过程中会产生黏稠状固体焦油渣,因含有大量的煤粉、焦粉及煤焦油等有害物质而极难处理。为解决焦油渣的无害化处理问题,将焦油渣与复合添加剂混合制成固化块,然后通过干馏热解,分离出焦油和固体废渣。通过对固化块强度特性研究,确定了m（黏结剂）/m（固化块）为0.15、m（添加剂）/m（焦油渣）为1∶2、固化时间7 d为最佳工艺条件,固化块抗压强度7 d后可达到2 MPa,跌落强度达到94%,热稳定性98%。固化块经干馏热解,得到焦油和高热值气体,且尾渣各项满足GB 4284―2018《农用污泥中污染物控制标准》,可直接排放用作农用土壤或作为建材原料。     

玉米秸秆酸解及发酵制乙醇过程研究

通过单因素试验及正交试验确定了稀硫酸水解条件下的最佳试验条件为:水解温度110℃,水解时间1.5 h,料液比1∶10,硫酸浓度3%。并在此最佳试验条件的基础上添加了有机酸或金属盐离子来提高稀硫酸的水解效果。实验研究表明,一些金属盐离子和有机酸对水解有一定的催化作用,使还原糖得率提高了6.7%,而某些盐离子有抑制作用。采用了活性炭吸附、有机溶剂萃取、蒸发浓缩、原位脱毒、过碱化处理等脱毒方法来提高混菌发酵制酒精的产率。     

页岩油泥催化热解研究

在管式反应器上,考察了页岩油泥在不同催化剂（ Al2 O3、K2 CO3、Fe2 O3）及比例（质量比为13、15、110）下的热解行为,着重研究了催化剂对产油率和热解油馏程的影响。结果表明：油泥催化热解效果良好,碳酸钾在15时,产油率达到44.08%,氧化铝在13时,产油率达到45.42%,与无催化剂相比,分别提高了28.97%和32.89%。对馏程的促进方面,氧化铁表现突出,在15和110时,均使得重、柴油含量下降,汽油含量上涨。催化热解是按碳正离子机理进行的,重质油发生裂化反应,烷烃出现聚合反应,均提高轻质油的产量。     

微波热解污泥及产物组成的分析

目的研究了微波辐照热解污泥的产物组成与结构,探索进行污泥有效处理和利用的技术方法.方法利用微波加热均匀、高效快速的特点,以微波为热源,对污水处理厂的污泥进行微波热解处理,并采用气相色谱和气/质谱联用分析等方法对热解生成的气、液产物的组成和化学结构进行分析.结果微波直接辐照污泥仅达到对其干燥的效果.在污泥中加入吸波介质,可实现污泥高温热解的目的.在污泥热解生成的气体产物中CO和H2总的质量分数最高可达72%,可以作为洁净的燃料气体使用和合成气的原料.热解生成的液体产物可分为水相和油相,油相的主要成分是脂肪族类化合物占42%左右,单苯环类物质占22%,可以直接作燃料油使用,也可以经分离得到化工产品.结论采用微波辐照热解的方法不仅可以对污泥进行有效处理,而且还可以实现其资源化有效利用.     

废弃液晶面板中液晶材料的热解特性

作为废弃液晶面板的重要组成部分,液晶材料中含有芳环、氰基、氟、氯、溴等基团,若随意丢弃或采用不当的处置方式将严重污染环境。本研究拟利用热解处理技术实现对液晶材料的无害化处理,探究了废旧薄膜晶体管液晶显示器中液晶材料的热解特性。液晶材料的热重分析结果表明,液晶材料的主要热解温度为300～500?C;热解实验表明,热解温度对液晶材料热解产物的影响较大,其中300?C和500?C条件下主要生成了双环己烷类、联苯类等化合物,而在800?C条件下主要生成多环芳烃;此外,考察了热解温度、氮气流量及固相停留时间对液晶去除率的影响,在优化条件下液晶的去除率可达94.2%。本研究为废旧液晶面板中液晶材料的无害化处理提供了技术参数和理论参考。     

复合污染沉积物中重金属的稳定化研究

以CaCO3、Fe（OH）3、Ca（H2PO4）2、MgO为稳定试剂,模拟复合污染的沉积物进行稳定化处理,运用毒性浸出方法（TCLP）评价沉积物中重金属的稳定化效果．实验结果表明：4种稳定剂不同程度提高了沉积物中重金属的稳定化效率．其中,CaCO3对Cu的稳定效率最高达到50．01％,对Pb的稳定效率最高为42．21％;Ca（H2PO4）2对Pb的稳定效率最好,最高可达90％以上,但对Ni未见明显的稳定效果;Fe（OH）3对As具有较好的稳定效果,稳定效率可达68．44％;MgO对Cu和Pb最高稳定效率为80％以上．     

无熟料高炉矿渣水泥的物料配比与性能的关系

研究了Ca（OH）2、硬石膏及少量可溶性钙盐（甲酸钙、乙酸钙等）复合对高炉矿渣活性的激发作用及物料配比与性能的关系。结果表明：Ca（OH）2与硬石膏复合对矿渣活性有一定的激发效果,可溶性钙盐的加入降低了水泥的pH值,进一步激发了矿渣的活性,乙酸钙（Ca（CH2COOH）2）的激发效果好于甲酸钙（Ca（COOH）2）;在矿渣掺量为80％,Ca（OH）2掺量15％,硬石膏掺量5％,外加1．0％Ca（CH2COOH）2生产出的无熟料水泥28d抗压强度达54．6MPa;Ca（COOH）2与硬石膏促进高炉矿渣水化的主要水化产物为钙矾石和C—S—H凝胶。     

C02吸附剂对生物质催化热解制取富氢燃气的影响

使用常压双颗粒流化床反应器,对稻壳生物质进行了添加C02吸附剂的催化热解研究．结果表明：C02吸附剂CaO和Ca（OH）2可明显促进生物质催化热解初期热解产物的二次反应,使产物向产氢方向移动．添加CaO时,产氢量随CaO添加量的增加而增加;而随Ca（OH）2添加量的增加,富氢燃气产物中氢气的体积分数和产氢量均有峰值出现．同时,Ca（OH）2在催化热解过程产生的H20可作为生物质二次反应和水煤气变换反应（WGS）的反应物,从而进一步提高热解产物中氢气的产量．     

超微粉碎稻谷糠壳发酵生产燃料丁醇的研究

以超微粉碎后的稻谷糠壳为原料,以丙酮丁醇梭菌为发酵菌株,考察了不同硫酸浓度和酸水解时间对发酵生产丙酮、丁醇、乙醇（ABE）总溶剂浓度的影响。同时进一步研究其酸水解液不同脱毒方式,添加碳源和营养物质对ABE总溶剂产量的影响。结果表明：体积分数为1．5％的硫酸121℃酸水解30min,利用Ca（OH）：过中和酸水解液脱毒,发酵78h最终ABE总溶剂量为14．62g/L,较未处理提高30．10％,残糖质量浓度为8．46g／L,较未处理下降47．8％;超微粉碎后稻谷糠壳酸水解液中的营养成分已能满足丙酮丁醇梭菌发酵生产ABE溶剂所需,添加葡萄糖碳源和其他营养成分并不能显著提高ABE总溶剂产量和缩短发酵时间。     

酚醛泡沫板脆性与粉化性能实验

目的研究胶粘剂对酚醛泡沫板脆性与粉化性的危害,提出通过界面剂处理来阻断胶粘剂对酚醛泡沫板损害的方法．方法采用断裂力和回弹率两种方法测试酚醛泡沫板的脆性,砂纸粉末法测试酚醛泡沫板的粉化度,通过红外光谱研究两种性能变化的原因．结果Ca（OH）2浸泡和胶粘剂粘结后出现紫红色物质均对泡沫板的脆性和粉化性能产生负面影响．经Ca（OH）2浸泡与原样相比断裂力减小,回弹率和粉化度增加,最大差值分别为8．12N、4．61％、3．24％．胶粘剂粘结后酚醛泡沫试样断裂力和回弹率均减小,粉化度增加,最大差值分别为20．58N、7．25％、4．49％．自然晾晒、粘结胶粘剂潮湿养护和Ca（OH）2浸泡的酚醛泡沫板粉化度相对于原样依次增大,最大粉化度分别为12．56％、11．02％、8．91％、8．27％．结论界面剂的使用,有效地阻断了胶粘剂和酚醛泡沫板的直接接触,因此能够降低泡沫板脆性破坏与粉化增加速度,可以应用于工程实践中．     

水洗及酸洗对毛竹热解产物的影响

为了探讨竹材资源的加工利用途径, 以毛竹为原料, 分别采用去离子水和质量分数为3%的H2SO4溶液对毛竹进行水洗或酸洗预处理. 采用一喷动式流化床热解炉对毛竹原料和水洗或酸洗预处理样品进行热解实验, 考察升温速率、热解终温温度、水洗或酸洗预处理时间等对热解产物和液相产物组成分布的影响. 热解结果表明, 在不同升温速率和热解终温下, 毛竹热解过程明显不同. 经水洗或酸洗预处理后的毛竹样品热解结果显示, 水洗使毛竹热解生成的固体产物得率降低而液体产物得率升高, 造成了液体产物中有机小分子及苯酚质量分数的升高, 且随水洗时间的延长而加强. 酸洗促进了固体产物的生成, 表明酸具有催化热解过程中脱水反应的作用. 水洗及酸洗显著提高了液体产物中糠醛的质量分数．     

TiO2／Mg（OH）2复合材料对有机污水中甲基橙的光催化降解动力学的研究

采用溶胶一凝胶法制备了纳米TiO2,并以TiO2和镁盐溶液为前驱物用氨气鼓泡法制得了TiO2／Mg（OH）2复合材料．利用氢氧化镁在水溶液中较强的吸附能力和TiO2对有机物的催化降解作用,研究TiO2／Mg（OH）2复合材料对有机污水中的甲基橙暗反应吸附规律和光反应催化降解性能．结果表明：当Ti02／Mg（OH）2加入量为1g·L^-1。时,在可见光下照射180min后,对有机污水中含20mg·L^-1的甲基橙的降解率达到98．00％,同时在同等条件下选用国家标准（30mg·L^-1亚甲基蓝溶液）作为参照时,降解率可达99．20％．TiO2／Mg（OH）2复合材料对污水中甲基橙的催化降解反应较好地符合Langmuir动力学模型,可用一级反应动力学方程进行描述．     

低放高盐模拟核废液水泥固化体中无机盐的赋存状态研究

采用水泥固化法对模拟核废液（主要核素为137^Cs,90^Sr,主要含钠盐（质量分数〉15%））进行固化并在普通硅酸盐水泥中掺入矿渣、粉煤灰、沸石及凹凸棒土掺合料,以观察掺合料对固化体中无机盐赋存状态的影响。采用SEM,XRD及FT-IR对核废物固化基材的微观结构、物相及产物组成进行了表征与分析。结果表明：引入矿物掺合料能降低水泥固化体中无机盐的流失量,尤其掺入矿粉使无机盐的流失量降至82.5%;废液中大部分无机盐以沉淀或持留在水泥水化产物中的形式存在于硬化水泥石的孔隙中;矿物掺合料引入大量SiO2,使得水泥石中Ca（OH）2相基本消失,C-S-H凝胶的含量大幅度提高,部分Na^＋进入C-S-H凝胶的层间位置从而提高盐的固容量。     

电化学参数对混凝土除氯效率的影响

为确定氯盐污染混凝土结构的最佳电化学除氯参数,对掺3%水泥质量NaCl的混凝土圆柱体试件进行电化学除氯实验,研究了3种不同电流密度（1、2、3A/m²）和3种不同电解液（自来水、饱和Ca（OH）₂溶液、Na₃BO₃为0.1mol/L）作用下的氯离子排出量随时间的变化规律.结果表明：电流密度越大,通电开始6d内混凝土的除氯速率越快;28d的总除氯量越多,钢筋附近混凝土微观结构劣化和碱性物质富集越多.因此,确定2A/m²为最佳电流密度.相同电流密度通电28d后,自来水中的除氯量大约只有其他2种电解液的50%,因此,应采用碱度较高的饱和Ca（OH）₂溶液或物质的量浓度Na₃BO₃为0.1mol/L的电化学除氯电解液.     

聚碳硅烷热解产物抗氧化性能的研究

在流动氩气中将聚碳硅烷（PCS）于不同温度下进行热解处理制得热解产物,对其进行抗氧化实验,并采用X R D、E D X对PCS热解产物及其氧化产物的物相和成分组成进行表征. 结果表明,PCS于1 000oС的热解产物主要为无定形的SiC、SiO2和C;随着温度的升高,SiC晶体尺寸逐渐增大,1 560oС的热解产物仍由立方SiC、无定形C和SiO2组成;PCS热解产物中的SiO2含量以及SiC的晶化度对其起始氧化温度有一定影响;热解产物中SiO2、SiC氧化形成的SiO2使得PCS热解产物在高温下具有良好的抗氧化性能.