用厨房垃圾的乳酸发酵液合成丙交酯的研究

以营养丰富的厨房垃圾为原料,通过接种乳酸菌发酵,得到了乳酸含量为31.47g?L?1的厨房垃圾发酵液;用电渗析法从厨房垃圾发酵液中提取乳酸,将电渗析分离液经减压脱水浓缩至乳酸含量为70%~80%(wt),作为合成丙交酯的原料。选用氧化锌作为解聚剂,分析纯D,L-乳酸作为原料通过正交设计实验确定了生成丙交酯的最佳条件为:预聚温度150℃,预聚时间3h,解聚剂用量为1.0%(wt),解聚温度220℃;在此条件下,以厨房垃圾发酵液提取的乳酸为原料合成丙交酯,其产率为60%。该丙交酯经熔点测定、红外光谱和核磁共振分析的结果表明:用厨房垃圾的乳酸发酵液合成的丙交酯为D,L-丙交酯。本工艺不但可降低丙交酯的生产成本,而且解决了厨房垃圾的环境污染问题。     

电渗析法回收铅酸蓄电池化成工序废硫酸的研究

本研究采用单价阳离子交换膜电渗析法,对北方某铅酸蓄电池厂化成车间产生的含低浓度铁离子的废酸进行回收实验。比较了单价阳离子交换膜和普通阳离子交换膜的分离性能,并且考察了操作电流密度、初始铁离子浓度以及初始硫酸浓度对硫酸回收率的影响。结果表明,当硫酸回收率达到80%时,单价阳离子交换膜对金属离子和氢离子的分离系数约为普通阳离子交换膜的7.5倍。在电流密度0.06 A·cm-2的条件下,采用单价阳离子膜对工厂化成废酸(初始硫酸浓度约2.25 mol·L-1,初始铁离子浓度约12 mg·L-1)电渗析,当废酸回收率达到80%时,金属铁离子的透过率小于10%,可控制回收酸中铁离子的浓度在2 mg·L-1以下,满足该蓄电池厂对化成硫酸中铁离子浓度的限值要求。通过对H+传质过程进行动力学分析的结果表明:其传质过程符合零级反应动力学,电迁移传质在传质过程中占主要地位。回收得到的硫酸重新回用于蓄电池的化成工序,不仅能够实现资源的回用,还可避免废酸进行中和处理时对碱的消耗,具有较好的环境效益及技术可行性。     

电渗析法回收厨房垃圾发酵液中的乳酸

通过电渗析法分离回收厨房垃圾发酵液中乳酸的实验研究,考察了不同电流密度下电渗析过程中浓缩室、淡化室的乳酸浓度、pH、乳酸回收率、电流效率、还原糖扩散率等值的变化.实验结果表明,采用电渗析法能将厨房垃圾发酵液中的乳酸与还原性糖进行有效分离,在电流密度2.0 A/dm2的条件下电渗析10个小时,可使乳酸回收率>82.40%,还原糖扩散率<0.84%,平均电流效率>91.86%.另外,该法还可使发酵液中的乳酸得到浓缩,以利于后续工艺中乳酸的进一步提纯及聚合.     

pH值对电渗析法回收厨房垃圾发酵液中乳酸的影响

随着人们环保意识的加强,乳酸作为生物可降解塑料的原料日益受到重视．目前,国内外一些专家都在积极开发廉价乳酸的分离新工艺,如萃取、电渗析、反渗透．电渗析法作为一种新的膜分离技术过去主要运用在苦咸水及海水的淡化上,现在欧美、日本等一些发达国家已运用电渗析法来分离、浓缩回收化工产品．     

以络合金属作催化剂的双极膜制备及电学性能

基于国内尚没有市售的良好双极膜,本研究以氯甲基化聚砜和磺化聚苯醚作为双极膜的阴阳膜层,在双极膜中间界面层固定络合金属作为催化剂,分别利用SnSO4、CrCl3、NiSO4作为催化剂制得3种双极膜,并与不添加任何催化剂制得的双极膜进行了比较.实验表明,络合金属对双极膜水解离有很好的催化作用,当中间界面层含有络合金属催化剂时,双极膜的水解离电势大大降低,并得到3种络合金属的催化活性为:Cr3+>Ni2+>Sn2+;过多催化剂用量会使双极膜的膜电阻增加;络合金属催化剂对双极膜的选择透过度影响不大,可以忽略;双极膜中间界面层中的络合金属催化剂与阴阳膜面的附着力不强,在酸碱环境中有些出现脱落或溶解.     

氧化铝耐火材料制备中热应力有限元分析

氧化铝耐火材料在制备过程中所产生的裂纹等轻微损伤,是潜在的安全风险。为提高材料的使用性能,研究了在烧成过程中模型尺寸、热处理温度、升温速率、降温速率以及气孔率等因素对氧化铝耐火材料裂纹产生的影响。结果表明：在模型尺寸增大时,对应的最大热应力值也随之增大,产生裂纹的风险也越大;最大热应力峰值出现在1 200～1 600℃温度区间内;只改变1 000～1 350℃温度区间内的升温速率时,升温速率越大对应的最大热应力值越大;窑炉从1 600℃降到室温时,降温初期最大热应力值迅速增大,且降温速率越大对应的最大热应力值越大;对于气孔率分别为5%、7%和10%的氧化铝砖坯,在相同的烧成条件下,气孔率10%砖坯的最大热应力值于1 200℃、1 300℃、1 400℃及1 500℃均最小,因此气孔率为10%比5%和7%更有利于降低烧成过程中裂纹产生的风险。