印刷线路板环保型退膜液的设计开发及性能研究

为了提高印刷线路板退膜液的环保性,通过试验研究确定了以无机碱为主体的环保型退膜液配方:无机碱NaOH 0.5 mol/L,碎膜剂二乙二醇单丁醚10 mL/L,表面活性剂醇类R 5 mL/L,护锡剂柠檬酸钾1 g/L,其余为纯水。该退膜液无色透明,状态稳定,在温度50℃的条件下进行退膜,退膜时间在50~70 s以内,膜碎大小为5~10 mm,锡厚变量均值低于0.5μm,氨氮值为4.632 mg/L。将该退膜液与同产线产品进行对比,发现两者退膜性能极为接近,而环保型退膜液具有更低的氨氮值和化学需氧量(COD)值,在满足生产需求的同时也能有很好的环保性,从而降低了退膜废液的处理成本。

锌冶炼过程中提取镓的技术研究及其进展

针对镓从锌冶炼过程中回收占比低的问题,总结分析了锌冶炼过程中镓回收技术研究进展.在鼓风炉炼锌(ISP)工艺中,镓主要富集在鼓风炉炉渣里,其质量分数通常在0.025%~0.031%,从鼓风炉炉渣中回收镓主要有还原蒸发法、高温氯化挥发法、硫酸浸出法、碱熔–浸出法、还原熔炼–电解法和还原熔炼–熔融造渣法等方法,但这些工艺普遍流程长,回收率低,加工成本偏高,部分工艺环境污染大,难以工业化应用.传统的湿法炼锌工艺中,大于93.5%的镓富集在浸出渣中,浸出渣处理以火法还原挥发工艺为主,在回转窑挥发浸出渣工艺中90%的镓保留在窑渣中,导致镓的回收流程长且回收率低,湿法处理浸出渣存在镓和铁分离的难题,至今未得到有效解决.氧压浸出炼锌工艺中,镓主要富集在锌粉置换渣里,锌粉置换渣采用酸性浸出和萃取工艺分离富集镓,最终制备金属镓,镓的综合回收率达到71%.通过对火法和湿法炼锌中镓回收工艺进行分析,对镓回收工艺中存在的关键问题和分离技术进行了总结,提出萃取分离、乳状液膜和树脂吸附有望成为锌冶炼过程中回收镓的绿色高效短流程关键技术.

锌粉置换渣浸出过程中镓的溶解行为及改善方法

针对丹霞冶炼厂锌粉置换渣浸出过程中镓浸出率偏低问题,采用ICP-AES、XRD与SEM-EDS对不同批次锌粉置换渣化学成分、物相与形貌进行详细分析。与正常生产锌粉置换渣相比,异常锌粉置换渣中镓主要赋存于黄钾铁矾之中,造成镓浸出困难。对锌粉置换渣氧压浸出过程进行分析,镓、砷和铁溶出规律较为一致:增大硫酸浓度和液固比有利于镓、铁和砷的浸出,但提高温度和氧气分压对镓、铁和砷溶出不利。依据上述研究结果,提出强化镓浸出效率的改善措施,弱化一段氧压浸出(分别降低反应温度和压缩空气总压至90℃和0.2 MPa)与强化三段常压浸出(分别提高硫酸浓度和反应温度至160 g/L和85℃),镓的浸出效率由77.83%提高至96.46%。

基于SWOT视角的化工类研究生思政教育体系探索

研究生思政教育关系到我国科教兴国战略和“两个一百年”奋斗目标的实现。然而,现阶段“大思政”育人体系主要实践于本科教育阶段。文章利用SWOT分析,对地方行业特色院校中化工类研究生思政教育存在的优势、劣势及面临的机遇和挑战进行系统分析,并据此提出思政教育建设策略,构建课程思政、导师思政、党建思政、实践思政四大育人模块。通过在江西理工大学化学工程专业研究生的育人实效中进行反馈完善,最终构建“大思政”育人体系,为地方行业特色院校中化工类研究生的思政教育提供了理论参考和实践经验。

热重分析法对废旧电路板热解过程动力学和热力学分析

废旧电路板(SPCB)是一种典型的有机废弃物,可通过热解技术实现其资源化利用。采用热重分析技术(TGA)对其热解特性进行研究,揭示热解过程反应动力学和热力学。实验在氮气气氛下,考察了不同升温速率(5、10、15℃/min)对SPCB热失重特性的影响,结果表明热解过程主要发生在250~400℃温度区间,随着升温速率增大,SPCB热失重(TG)曲线逐渐向高温方向偏移,在对应的热失重速率(DTG)曲线中,存在一个明显的失重峰,且峰值温度不断增加,热滞后现象显著。采用Flynn-Wall-Ozawa(FWO)模型、Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)模型和Friedman(FM)模型进行动力学分析,拟合得到平均表观活化能(Ea)分别为168.46、167.31、234.84 kJ/mol,活化能均随转化率增加而相应增大。利用FWO模型对热力学参数进行计算,在相同升温速率下,随着转化率的增大,吉布斯自由能变(ΔG)逐渐降低,对应的焓变(ΔH)和熵变(ΔS)不断增加;在相同转化率时,ΔH和ΔS随升温速率增加稍有降低,而ΔG逐渐增加。

印刷线路板用MS-3588型退膜液退膜效果的影响因素

[目的]研究影响印刷线路板(PCB)退膜效果的因素,以解决PCB退膜过程的常见问题。[方法]采用MS-3588型退膜液退除PCB上的感光干膜。研究了退膜液的MS-3588体积分数和温度对退膜效果及锡层腐蚀程度的影响。[结果]随着MS-3588的体积分数从6%增大至20%,退膜完全所需的时间缩短,膜渣尺寸增大,退膜后锡面无明显腐蚀。升高温度可同时缩短退膜时间及减小膜渣尺寸,但温度高于60℃后锡面的腐蚀程度明显加重。当退膜液中MS-3588的体积分数为12%、温度为50℃时,干膜除净所需的时间在80 s以内,退膜后锡面基本无腐蚀,线路间无残留膜渣。[结论]通过调整MS-3588退膜剂的体积分数、温度等参数可以有效改善PCB的退膜效果。

酸改性活性炭对甲苯、甲醇的吸附性能

分别用1mol.L-1硝酸、1mol.L-1盐酸、1mol.L-1硫酸对商业活性炭进行浸渍改性。采用比表面积及孔径分析仪、Boehm滴定、傅里叶转换红外光谱(FTIR)对活性炭的物化性质进行表征。以甲苯、甲醇为吸附质,在283K下进行了固定床吸附实验。研究表明:酸改性能去除表面碱性基团,显著增加表面酸性含氧官能团的含量;酸改性活性炭的吸附量与其比表面积、总孔容、微孔孔容、表面总酸性官能团呈现出良好的线性关系;Langmuir方程比Freundlich方程更加适合描述甲苯、甲醇在活性炭上的吸附;甲醇在活性炭上为物理吸附,甲苯在活性炭上以物理吸附为主,与表面官能团之间的化学键作用能增强甲苯吸附量;甲苯、甲醇在活性炭上的微孔有效扩散系数的大小顺序为:AC-N>AC-1>AC-S>AC-C;并且甲醇的微孔有效扩散系数大于甲苯。

B/Fe_2O_3共掺杂纳米TiO_2可见光下的催化性能

采用溶胶凝胶法制备B/Fe2O3共掺杂TiO2复合光催化材料,并用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(TEM)和紫外可见漫反射光谱(DRS)对粉体进行表征。结果表明:催化剂以锐钛矿存在的纳米颗粒,直观地显示了物质的形貌,掺杂B能极大提高催化剂的可见光响应。以二氯苯酚(DCP)为降解物质,在紫外和可见光下分别研究了复合催化剂的光催化活性。掺杂B能使吸收光谱红移至可见光区,而进一步掺杂Fe2O3大大提高了催化剂的活性。

三种VOCs物性对其在活性炭上吸附行为的影响

为了探讨VOC物性对活性炭吸附行为的影响,对活性炭表面物化性质进行了表征。并以甲苯、丙酮、二甲苯为吸附质,在同等实验条件下进行了固定床吸附实验。实验结果显示活性炭对3种VOCs的吸附量为二甲苯>甲苯>丙酮。将实验结果与VOC物性进行关联分析,结果表明:活性炭对有机气体的吸附量随着吸附质的分子量、分子动力学直径、沸点、密度的增大而增大,且呈现良好的正线性关系;而吸附质的极性指数和蒸气压则与活性炭吸附量呈现出相反的关系;3种活性炭对吸附质吸附能的排序均为二甲苯>甲苯>丙酮。

环栅喷淋泡沫塔欧拉–离散相模型三相除尘模拟

采用欧拉(Euler)多相流模型与离散相模型(discretephase model,DPM)对脱硫除尘实验装置内部的气液固三相流流动进行三维湍流数值分析。在Euler坐标系中采用双流体模型来表述气液两相的相互耦合,同时在拉格朗日坐标系中考察颗粒的运动,把烟尘颗粒对气液两相的影响耦合于双流体模型中。通过对流场数值模拟计算结果的实验验证,得出此数学模型的可行性;分析脱硫除尘塔内部流场流动,得出气液固三相流特征,为脱硫模拟及结构优化设计提供依据;得出脱硫除尘塔除尘效率与颗粒粒径、进气风速、喷淋液气比等参数的相互关系;得出脱硫除尘塔进出口压差与烟气流量、液气比、烟尘浓度等参数的相互关系。

酸改性活性炭吸附甲苯的性能研究

商业活性炭分别经过1mol/L的硝酸、盐酸、硫酸处理.采用Boehm滴定、傅式转换红外光谱仪(FTIR)、比表面积分析仪对活性炭样品的物化性质进行测试.以甲苯为吸附质,在283K下进行了固定床吸附实验.研究讨论了改性前后活性炭对甲苯的吸附量影响,计算了相应的动力学参数和吸附能.结果表明:酸改性可以增加活性炭表面酸性官能团的总数量;改变孔径分布.酸改性活性炭对甲苯的吸附量大小顺序为:N-AC,S-AC,AC,Cl-AC.准二阶动力学方程比准一阶动力学能更好地描述甲苯在改性活性炭上的吸附过程;酸改性增大了微孔占有率,提高了吸附速度;酸改性增大活性炭吸附有机气体的吸附能,导致酸改性活性炭与甲苯结合度降低.

丙酮在活性炭固定床上的吸附穿透曲线数学模拟

实验测试在15℃下,丙酮以不同进样浓度通过活性炭(C40/4)固定床的透出浓度(c)和时间(t)的关系.根据测试的实验数据绘制c t穿透曲线图,通过分析曲线的变化规律,预测穿透曲线关于曲线上"半浓度"点对称,建立数学模型,对模型中的参数进行估计,并用化学工程软件编写模型程序,模拟穿透曲线.本研究中采用相关性法和相对误差分析法分析模拟结果,模拟数据与实验数据的相对误差绝对值小于10%,相关系数值远大于0.95,说明所建立的数学模型适用于描述固定床活性炭吸附挥发性有机物丙酮的穿透曲线.本研究为有机蒸气吸附过程的设计提供了参考.

热改性活性炭吸附有机气体的性能

根据热重分析结果,确定了活性炭热改性的温度条件;采用Boehm滴定、傅里叶转换红外光谱仪(FTIR)、比表面积分析仪对活性炭表面物化性质进行了测试;以甲苯、丙酮、二氯乙烷、甲醇为吸附质,在283K下进行了固定床吸附实验,探讨了改性前后活性炭表面结构变化与吸附量之间的关系,同时计算了相应的动力学参数和吸附能。实验结果表明,热改性可以改善活性炭的孔径分布和改变表面官能团的分布,吸附量与有效孔容呈明显的线性关系;一阶动力学方程和二阶动力学方程均可描述4种吸附质在活性炭上的吸附过程;孔内扩散模型表明改性活性炭对有机气体的吸附速率均大于未改性活性炭;4种吸附质在活性炭上的吸附能均小于20kJ.mol-1,表明活性炭对4种有机气体以物理吸附为主。

变压吸附技术净化分离有机蒸气的研究进展

从变压吸附分离回收低沸点和中高沸点有机蒸气、变压吸附用吸附剂以及变压吸附分离回收有机蒸气工艺及其过程的计算机模拟等方面,评述了变压吸附技术在净化分离有机蒸气方面的研究进展。指出今后的研究方向为:新型变压吸附用吸附剂;多种分离过程的集成技术;过程优化设计;智能型控制系统;多成分有机气体的变压吸附分离;利用计算机进行变压吸附过程模拟的基础研究;吸附和脱附的传质、传热基础理论等。

微波改性对活性炭及其甲醇吸附的影响

分别在600,700和800℃下对活性炭进行微波辐照加热改性.采用比表面积及孔径分析仪、Boehm滴定、傅立叶转换红外光谱对活性炭的物化性质进行表征.并且在10℃下以甲醇为吸附质进行固定床吸附实验.研究表明:微波改性后,活性炭的比表面积、总孔容小幅度减小,但微孔比表面积显著增大;随着温度升高,活性炭表面酸性基团大量分解,碱性基团逐渐形成.Langmuir方程和Freundlich方程均能较好的描述甲醇在活性炭上的吸附.准二阶动力学方程最适合描述甲醇的动态吸附过程,说明甲醇吸附是一个物理和化学复合的吸附过程,吸附受到活性炭表面官能团的影响.颗粒内扩散模型拟合结果分为3个线性阶段:表面吸附阶段、渐近吸附阶段和吸附平衡阶段.微波改性后活性炭对甲醇的吸附能均增大,吸附能与活性炭表面含氮官能团总量成正比.

恶臭污染及其治理技术

介绍了恶臭物质的来源、对人体的危害及恶臭强度分级方法；综述了常用的恶臭物质处理方法。

多组分颗粒轨道模型氨法脱硫过程仿真研究

将双膜理论、亨利定律、NH3与SO2间的化学反应通过自定义函数（UDF）的方法导入Fluent多组分液滴模型,计算氨法脱硫塔喷淋过程的脱硫效率。旋流烟气采用RNG k-ε模型,喷淋液滴采用颗粒轨道模型（discrete Particle model,DPM）,应用PISO算法对传质、流动过程进行压力-速度耦合的非稳定计算。计算结果显示：脱硫效率计算值与实验值误差在10%以内;随喷淋液气比增大、喷淋液温度及入口烟气中SO2浓度的降低,脱硫效率升高;喷淋液初始温度从40升高至50℃时,脱硫效率从91%迅速降至80%;在脱硫塔液气比较低时,增大液气比（0.5～1.8 L/m^3）能明显提高脱硫效率（65%～93%）;当进口SO2浓度从1 208升高到4 832 mg/m^3时,在塔高平面上,壁面与外塔中间区域的浓度差（300～1 050 mg/m^3）增大,不均匀性增强。Fluent传质反应模型能综合反映不同工况下脱硫塔运行状况,指导设备的优化设计。

改性活性炭吸附二氯乙烷性能

为探讨改性活性炭吸附有机气体性能的影响,商业活性炭分别经过1 mol/L的硝酸、盐酸、硫酸,600,700和800℃处理。通过Boehm滴定、傅式转换红外光谱(FTIR)、比表面积分析仪对活性炭样品的物化性质进行测试。以二氯乙烷为吸附质进行吸附实验研究,结果表明:酸改性样品的表面酸性官能团数量增加,热改性样品的表面碱性官能团数量增加;热改性比酸改性更有效的优化活性炭的孔结构;增大活性炭的理论有效孔容是提高二氯乙烷吸附量的有效途径,表面官能团的增加可以促进活性炭对二氯乙烷的吸附作用。

CeO_2-TiO_2催化剂低温协同控制燃煤NO_x与汞

采用溶胶-凝胶法合成了CeO_2-TiO_2(Ce Ti)催化剂,并采用BET,XRD和XPS等分析技术对催化剂进行表征。在固定床实验装置上研究Ce Ti催化剂的低温选择性催化还原(SCR)脱硝及汞氧化性能。研究结果表明:铈氧化物在催化剂表面高度分散,催化剂比表面积较大,具有丰富的表面活性氧;在250℃下,Ce Ti催化剂的汞氧化效率可达80%以上,NO还原效率可达99%;在无O2条件下,NH3显著降低催化剂的汞氧化性能,在有O2条件下,NH3微弱抑制催化剂的汞氧化活性;NO在无O2条件下会抑制汞的氧化,在有O2条件下,NO对汞的氧化起促进作用;SCR脱硝及汞氧化过程的相互影响不明显;采用Ce Ti催化剂可以在低温条件下实现NO与汞的协同控制。

两组分有机气体等温吸附模拟与传热传质分析

理论与实验研究了丙酮和甲苯气体在活性炭中的吸附性能与温度变化,根据吸附规律,建立了丙酮和甲苯的线性推动力模型(linear driving force,LDF)等温数学模型,并应用有限差分方法求解模型。讨论了传热与传质系数对吸附床层温度和流出浓度曲线的影响,并与实验进行了对比分析。结果发现吸附相传质系数ki变小,轴向导热系数KL、内换热系数hi和轴向质扩散系数DLi变大时,丙酮和甲苯的吸附饱和时间延长,床层温度波动变小,有利于吸附净化丙酮和甲苯的混合气体;反之,结果相反,但有利于变压吸附分离甲苯和丙酮。同时通过模拟计算得到与实际情况相符的各组分传质传热参数:KL=0.00319W/(m·K)-1,hi=0.01542W/(m2·K)-1,丙酮DL1=0.05692m2/s,k1=0.0605s-1,甲苯DL2=0.6556m2/s,k2=0.00756_s-1。