新型改性吸附剂制备、表征及脱除单质汞的实验研究

采用KBr和KI对高岭土、沸石、膨润土和壳聚糖进行改性,利用VM3000在线测汞仪作为检测手段,在固定床台架上进行脱Hg⁰实验。采用N2吸附/脱附、X射线荧光探针(XRF)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)等分析仪对吸附剂进行表征。分析发现改性后吸附剂的孔隙和比表面积降低;碘离子进入了膨润土的内部,碘、硫酸和壳聚糖中的氨基发生了化学反应。脱汞实验表明,与高岭土和沸石相比,膨润土因其独特结构而具有良好的脱汞效果。适量硫酸的加入可以极大地提高壳聚糖类吸附剂的脱汞效率;与溴改性吸附剂相比,碘改性吸附剂更能够大大提高吸附剂的脱汞效率;适当提高吸附温度可以提高其脱汞效率;因改性膨润土和壳聚糖不同的物理化学特性,水蒸气的加入使得它们的脱汞效率出现相反的趋势。     

改性壳聚糖性能表征及脱除烟气中Hg0的实验研究

采用VM3000在线测汞仪(CEMS)和Ontario Hydro (OH)方法作为检测手段,在固定床实验台架上,以壳聚糖(chitosan,CTS)和改性壳聚糖(modified chitosan,MCTS)为吸附剂,进行脱Hg0实验研究。同时采用比表面积分析仪(ASAP2020)、热重分析仪(TG)、X射线衍射仪(XRD)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)等分析仪对吸附剂进行了详细表征。发现氨基和羟基可能与HCl分子和Cu离子发生反应,形成了壳聚糖盐酸盐和铜模板壳聚糖螯合物。改性后的吸附剂上形成了C-Cl键,而且铜模板型壳聚糖(Cu-CTS)因铜离子空缺而拥有记忆功能,可吸附与铜离子半径大小相当的金属离子或分子,大大提高了其对Hg0和Hg2+的吸附效率。实验结果表明：未经任何处理的CTS原粉不吸附Hg0,经过改性后的CTS能够氧化Hg0并吸附Hg0和Hg2+,盐酸溶胀型铜模板CTS吸附剂脱汞效果尤为明显。     

连续铸铁机喷水与空气冷却脱模在高碳锰铁生产中的应用与发展

介绍了轨道式连续铸铁机在生产高碳锰铁中的应用,对比了采用纯喷雾冷却及喷雾冷却与空气冷却相结合的冷却脱模方式.轨道式铸铁机(7514 ZTJ)加装75 kW风机对浇注铁水进行风冷后,可以减少2/3左右冷却水用量.最后介绍了国外研究人员提出的采用全封闭循环水冷的先进干冷连铸技术,为连续铸铁过程冷却脱模技术的发展提供了参考.     

阻垢剂ATMP与永磁场协同阻垢研究

火电厂换热器中广泛存在的水垢降低了换热效率,在特定条件下会导致垢下腐蚀。目的阻垢剂ATMP是一种目前常用于水处理领域的化学物质,永磁场为一种新型环保阻垢技术。为了研究阻垢剂ATMP与外加永磁场二者协同作用下阻垢性能的作用规律,搭建新的实验系统,基于人工配制的高硬度溶液开展实验研究。方法 基于配置的高硬度溶液,对比分析结垢实验、永磁场阻垢实验、氨基三亚甲基膦酸（ATMP）阻垢实验和ATMP与永磁场（PM）协同阻垢实验的Ca2+浓度、电导率、浊度和U型加热管表面结垢形貌;通过计算每次实验结束后溶液中Ca2+浓度,得到不同类型实验的阻垢效率。结果 结果表明,ATMP&PM阻垢、ATMP阻垢、PM阻垢实验的阻垢率分别为74.7%,60.8%,10.7%。对实验后沉淀的CaCO3晶体进行表征,XRD图谱峰值变化揭示CaCO3晶体的形貌发生了亚稳相变化,部分方解石CaCO3晶型转成亚稳态球霰石CaCO3晶型。通过Jade软件对CaCO3晶体进行定量分析,结果表明：ATMP&PM阻垢、ATMP阻垢、PM阻垢实验的球霰石CaCO3晶型质量分数分别增加到59.6%,54.3%,28.9%...     

创新性实践教育教学培养模式研究与实践

实践教学方面的建设应注重在明确和凝练学科方向的前提下整合现有实验室资源,多渠道开展创新性的实践教育教学模式。以学科专业课程理论教学体会和实践教学特点为例,对本校近年来开展的几种创新性的实践教育教学模式进行总结和探讨,包括项目带动的实践教育教学、校内外实践基地、大学生专业设计大赛、创新性实践教育教学平台等,希望为同类高校实践教育教学提供参考。     

制备方法对MnO_x-TiO_2吸附剂脱汞性能的影响

针对燃煤烟气中单质汞不溶于水,难以脱除的问题,采用水热合成法(HT)和沉积-沉淀法(DP)制备了Mn Ox-Ti O2单质汞(Hg0)吸附剂,在固定床实验台架上考察2种吸附剂(Mn Ti-HT和Mn Ti-DP)的脱汞性能;利用N2吸附/脱附、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、H2程序升温还原(H2-TPR)和X射线光电子能谱(XPS)等技术对吸附剂进行物化表征。结果表明:物理吸附不是吸附剂脱汞的主要因素。Mn Ti-DP对Hg0的吸附剂量为620μg/g,远高于Mn Ti-HT的236μg/g,说明制备方法对吸附剂的脱汞性能有较大影响。Mn Ti-DP吸附剂中Mn含量较高,Mn4+含量约为34%,远高于Mn Ti-HT的Mn4+(22%);Mn Ti-DP中化学吸附态氧和晶格氧的强度均高于MnTi-HT,表明Mn Ti-DP中化学吸附态氧的总体含量高于Mn Ti-HT,有利于增强Mn Ti-DP还原特性,提高脱汞能力。     

生物质空气-水蒸气催化气化制氢技术

生物质气化技术已在国内外得到广泛的开发和运用,但由于燃气品质较差,焦油较多,限制了生物质气化气的进一步利用。利用生物质制氢可以实现二氧化碳归零排放,从根本上解决化石能源消耗带来的温室效应问题,已引起世界各国研究者的普遍兴趣。本文介绍了生物质催化气化制氢概况,讨论了在气化过程中发生的主要化学反应以及影响可燃气中氢气含量的主要因素,进而给出了生物质催化气化制氢的典型流程。     

扫频电磁场对换热面结垢过程的作用规律

搭建了扫频电磁场抑垢阻垢综合实验台,对经过扫频电磁场处理过的溶液在铜管外表面结垢过程进行深入研究。通过对比处理前后溶液的电导率、钙离子浓度,并利用X射线衍射分析技术(XRD)对水垢样品开展晶体结构分析。实验发现13～25 kHz扫频段实验的电导率和钙离子浓度变化较为缓慢。实验运行24 h后,13～25 kHz扫频段实验的溶液电导率比空白组实验提高了16.3%;1～13 kHz扫频段实验的溶液电导率比空白组实验提高了12.6%。这说明扫频电磁处理后的溶液中钙离子与碳酸根离子结合生成的碳酸钙水垢较少,该扫频水处理器具有一定的阻垢效果。经过13～25 kHz扫频电磁场处理后,铜管外表面所形成的水垢中方解石质量分数由100%降低为65.31%,文石的质量分数升高为34.69%,水垢变得疏松,容易随排污流走。     

基于Mn-MOF制备MeOx/MnOx催化剂的低温NH3-SCR活性研究

采用不同金属硝酸盐浸渍Mn-MOF前体制备一系列MeO_x/MnO_x(Me=Co,Cr)复合金属氧化物催化剂用于低温NH₃-SCR反应。分析金属掺杂和空速对锰基催化剂脱硝效率和N₂O生成量的影响。通过XRD、SEM、N₂吸附-脱附、XPS、H₂-TPR、NH₃-TPD等表征测试对制得的催化剂物理化学性质进行分析,结果表明,两种金属掺杂可不同程度上改善MnO_x脱硝性能和抗硫性能。与MnO_x催化剂相比,掺杂催化剂的外观呈现无规则的多孔结构。更大的比表面积为活性分子提供更多的活性位点,有利于脱硝反应进行。掺杂催化剂中Mn元素相以Mn₃O₄相为主,且峰强度较低,表明Mn元素相呈现高分散态。掺杂金属与锰氧化物产生相互作用,改变了锰元素的价态,提高了Mn⁴⁺和表面氧的含量。金属离子掺杂增强了催化剂的氧化还原性能,改善了MnO_x     

基于FTIR分析的稻草热解机理

The pyrolysis mechanism of rice straw (RS) was investigated using a tube reactor with Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and thermogravimetric analyzer. The results show that the maximum pyrolysis rate increases with increasing heating rate and the corresponding temperature also increases. The three-pseudocomponent model could describe the pyrolysis behavior of rice straw accurately. The main pyrolysis gas products are H2O, CO2, CO, CH4, HCHO (formaldehyde), HCOOH (formic acid), CH3OH (methanol), C6H5OH (phenol), etc. The releasing of H2O, CO2, CO and CH4 mainly focuses at 220-400°C. The H2O formation process is separated into two stages corresponding to the evaporation of free water and the formation of primary volatiles. The release of CO2 first increases with increasing temperature and gets the maximum at 309°C. The releasing behavior of CO is similar to H2O and CO2 between 200 and 400°C. The production of CH4 happens, compared to CO2 and CO, at higher temperatures of 275-400°C with the maximum at 309°C. When the temperature exceeds 200°C, hydroxyl and aliphatic C H groups decrease significantly, while C O, olefinic C C bonds and ether structures increase first in the chars and then the aromatic structure develops with rising temperature. Above 500°C, the material becomes increasingly more aromatic and the ether groups decreases with an increase of temperature. The aromatization process starts at ≈350°C and continues to higher temperatures.