烧结助剂对低温制备碳化硅多孔陶瓷性能的影响

分别采用十二烷基苯磺酸钠、氢氧化钠以及NaA分子筛残渣为烧结助剂,碳粉为造孔剂,干压法成型,在1150℃空气气氛下烧结制备碳化硅多孔陶瓷支撑体。考察了助剂添加量对微结构、平均孔径、孔隙率以及抗热震性等方面的影响;分析了添加助剂的低温烧成机理。研究结果表明：三种添加剂均有助于提高支撑体的气体渗透性、抗弯强度和耐热震性;添加NaA分子筛残渣助烧结剂获得的碳化硅多孔陶瓷各项性能最佳,气体渗透率为1300 m³/(m²·h·kPa),强度可达27 MPa,且抗热震性能良好。     

膜法处理焦化脱硫废液的工艺研究

将陶瓷超滤膜、纳滤和反渗透膜法相结合对焦化脱硫废液进行资源化回收利用.研究结果表明:陶瓷膜对脱硫废液中硫磺可100%的截留,渗透液澄清透明;纳滤膜可有效分离硫代硫酸铵和硫氰酸铵,对硫代硫酸铵的截留率为95%,硫氰酸铵的透过率大于100%;采用反渗透膜对硫氰酸铵溶液进行脱水浓缩,4级反渗透对硫氰酸铵的总截留率达99%,渗透出水电导率小于171μS/cm,可循环使用到纳滤透析工艺中.文章研究的膜法处理焦化脱硫废液工艺可将焦化含硫废水中有价值的硫和副盐分离提纯,创造经济价值,又可减少废水的排放,实现水循环利用,该研究为脱硫废液的资源化处理提供了一条新工艺.     

盐浓度对陶瓷膜过滤过程的影响

陶瓷膜应用过程中常涉及到合盐体系,盐浓度对过滤过程影响显著.考察不同温度下,不同浓度氯化钠水溶液的陶瓷膜过滤过程.实验结果表明,盐浓度对膜渗透通量影响明显,不同孔径的陶瓷膜过滤通量与盐浓度的变化关系相同;将氯化钠溶液黏度随温度和浓度的经验关系式引入Da:rcy方程中,计算结果表明,盐溶液的黏度是影响膜渗透通量的主要原因,计算值与实验值吻合较好,误差在10%以内.     

γ-Al_2O_3膜对单组分无机盐溶液的截留性能

采用孔径约为3 nm的γ-Al2O3中孔膜,在pH 4~10,压力0.4~1.0 MPa,对浓度范围为0.005~0.1 mol/L的四种单组份无机盐溶液(NaCl、CaCl2、Na2SO4和MgCl2)进行截留性能考察.研究结果表明:膜对离子截留率的大小取决于离子所带的电荷大小.按从大到小的顺序:MgCl2CaCl2NaClNa2SO4,膜的截留率逐渐降低.膜对离子的截留率随盐溶液浓度的增大而降低,随操作压力的升高而增大.在pH=5,压力为0.5 MPa,浓度为0.003 mol/L时,膜对Mg2+和Ca2+的截留率分别达到85%和87.4%.有希望用于水的软化过程.     

陶瓷膜脱除炼油厂焦化废水中焦粉

采用陶瓷膜分离技术脱除焦化废水中的焦粉,对不同孔径膜的处理效果进行分析,得出０．２μｍ的陶瓷膜可有效地除去废水中的焦粉;采用絮凝剂预处理废水后,１．０μｍ的氧化铝陶瓷膜也可达到脱除焦粉的目的,且过滤通量显著提高;考察了反冲过程对陶瓷膜过滤通量的影响,并对膜污染的化学清洗方法及重复性进行了实验。     

超声场对钛溶胶及其材料微结构的影响

采用超声溶胶-凝胶法,以钛酸四丁酯为前驱体,乙酰丙酮为螯合剂,硝酸为催化剂,利用超声空化效应制备颗粒粒径小且分布窄的TiO_2溶胶,考察了超声时间和超声功率对TiO_2溶胶及材料的微结构性质的影响。采用流变仪、粒径分析仪、X射线衍射(XRD)、低温N_2吸附-脱附等手段对溶胶及材料进行了系统表征。结果表明,随着超声时间和超声功率的增大,溶胶粒径逐渐变小,而对溶胶的粘度影响不大,溶胶稳定性较好;且随着超声时间和超声功率的增大,制备的TiO_2材料的孔容和比表面积逐渐增加,晶粒尺寸逐渐减小,TiO_2材料主要为锐钛矿相,因此将超声溶胶-凝胶法应用于制备小孔径二氧化钛超滤膜具有良好的应用前景。     

高效分离同碳数烃的先进微孔膜：现状与挑战

热法精馏分离同碳数烃混合物是当前石油化工行业中最耗能的过程之一。膜分离技术具有投资成本和操作费用低、节能降耗和集成度高等优点,可实现低能耗的膜法流程再造。以沸石分子筛和金属有机骨架材料（MOF）为代表的先进微孔膜较传统聚合物膜,具有更高的分离性能;渗透性和分离选择性可提升一至两个数量级,展现出优异的应用前景。本文综述了先进微孔膜在提升渗透性、分离选择性与分离过程稳定性3个方面的研究进展,深入探讨了膜层厚度、孔道取向、骨架柔性和晶间缺陷等微结构调控与同碳数烃分离性能间的构效关系。并且分析了面向同碳数烃高效分离应用的几种沸石膜和MOF膜面积放大制备的瓶颈问题,提出了晶种/成核位点均一性分布在先进微孔膜放大制备中的关键作用。最后对进一步加快新型先进微孔膜材料开发进程以应对石化行业多元化分离体系,以及加大膜工艺技术开发力度以匹配石化行业主流程工艺要求进行了展望。     

超声在陶瓷膜处理乳化含油废水中的作用研究

Ultrasonic field was applied in the treatment of oil emulsification wastewater by ZrO2 ceramic mem-brane. The permeate flux, rejection ratio in the filtration process and recovery ratio of flux in the membrane cleaning process were measured. Great improvement in the permeate flux and rejection ratio have been observed for the membrane process enhanced by the ultrasonic field. The permeate flux of water through the membrane was about 210L.m^-2.h^-1 and the oil rejection ratio was over 99.9% under the optimal ultrasonic treatment conditions, which were 8W of ultrasonic power, 7cm of ultrasonic probe length introduced into the membrane channel and the same ultrasonic radiation direction as the wastewater flow. The resistance of the membrane process was compared between the cases with and without ultrasound, and the total resistance was reduced 68% by the use of ultrasound, Four methods including water cleaning, water cleaning under sonication, chemical cleaning and chemical cleaning under sonication were used to recover membrane flux. It was found that the flux recovery ratio increased with the increase of ultrasonic cleaning power. In addition, the use of chemical agents combining with ultrasonic irradiation showed a synergistic effect, which resulted in the highest cleaning efficiency and the shorter cleaning time.     

三维金属氧化物纳米材料的研究进展

三维金属氧化物纳米材料（3D-MONs）具有独特的连续多孔网络结构特点,不仅使其保留了金属氧化物特有的化学性质,而且表现出低密度、高比表面积、高孔隙率、低热导率等优异的物理性能,是近年来纳米材料领域一个新的研究热点。综述了3D-MONs制备方法的研究进展,重点介绍了水热合成法、溶胶-凝胶法、模板法、溶液喷射法、直接发泡法,并对其共性与差异进行了讨论;探讨了3D-MONs在污水治理、空气净化、储能、隔热领域应用的研究进展;在此基础上,提出了合成3D-MONs需要解决的问题及其应用展望。     

离子筛吸附与陶瓷膜耦合用于盐湖卤水提锂

将锰系离子筛吸附与陶瓷膜耦合,用于高镁锂比盐湖卤水的提锂研究。采用水热法制备了高效锂离子筛H_1.6Mn_1.6O₄,考察离子筛用于卤水提锂效果和陶瓷膜的分离性能。结果表明：制备的离子筛粉体粒径分布在100～500 nm之间,平均粒径为160 nm,用于察尔汗盐湖卤水中对Li⁺吸附容量达到31.44 mg·g^-1;孔径50 nm的陶瓷膜对离子筛的截留率达到100%,膜渗透通量大于150 L·m^-2·h^-1;反冲操作可有效维持吸附-膜分离过程的稳定性,吸附与陶瓷膜的耦合过程对盐湖卤水中的锂提取率超过97%,盐酸和双氧水清洗可有效恢复膜渗透通量。研究结果为高镁锂比盐湖卤水提锂提供了新方法。