C-S-H凝胶对Pb(Ⅱ)的吸附固化作用

以分析纯Ca(NO3)2.4H2O、Na2SiO3.9H2O、Pb(NO3)2为原料,通过溶液反应法,制备纯净的C-S-H凝胶和掺杂Pb的C-S-H凝胶,研究了C-S-H凝胶在形成过程中对Pb的吸附固化作用及掺杂Pb后C-S-H凝胶的结构变化。结果表明,可溶铅盐由2%增至6%时,C-S-H凝胶对Pb均有良好的吸附固化作用,俘获Pb总量增大。XRD图谱发现掺杂Pb的C-S-H凝胶,其主峰位置发生偏移,出现明显的Ca(OH)2衍射峰。红外测试表明含Pb C-S-H凝胶硅氧四面体的链接方式发生变化,Q2伸缩振动峰向低波数方向偏移,Q1伸缩振动峰吸收强度增加。

C-S-H凝胶对Cd^(2+)、Zn^(2+)和Cu^(2+)的吸附固化作用

以分析纯Ca(NO3)2.4H2O、Na2SiO3.9H2O和重金属硝酸盐为原料,通过溶液反应法分别制备钙硅比为0.8和1.8的纯净及含Cd2+、Zn2+和Cu2+的C-S-H凝胶,研究了C-S-H凝胶在形成过程中对三种重金属离子的吸附固化作用。结果表明,两种钙硅比的C-S-H凝胶均能吸附固化Cd2+、Zn2+和Cu2+,重金属离子较易进入低钙硅比C-S-H凝胶夹层结构中,可以置换高钙硅比C-S-H凝胶结构中的Ca2+,在水化液相中形成Ca(OH)2。C-S-H凝胶对Cd2+和Cu2+的固化能力好于对Zn2+的,低钙硅比C-S-H凝胶对Zn2+的吸附固化作用优于高钙硅比C-S-H凝胶。

吸附剂固化的发展与固化活性炭块的试验研究

吸附剂的固化成型被认为是增大吸附式制冷系统的制冷量一个可行的方法。本文一方面综述了吸附系统中吸附剂固化的发展现状,讨论各种固化技术和方法。另一方面总结了在我们实验室所涉及的活性炭固化研究工作,给出了以块状活性炭 甲醇为吸附工质对时比较合适的固化工艺参数。

采用固化复合吸附剂的热化学吸附式低温冷冻系统的性能

设计了一种以氯化锰-氨为吸附工质对的热化学吸附式低温冷冻系统,利用膨胀石墨的多孔特性作为复合反应物的添加剂来提高吸附剂的传质性能,同时采用压块固化技术以提高吸附剂的传热性能。实验结果表明,膨胀石墨的添加有效防止了吸附剂的结块和吸附性能的衰减,复合吸附剂吸附量高达0.47 kg NH_3·(kg salt)^(-1);吸附剂与制冷剂之间的化学反应对反应器温度的变化有较大影响,蒸发温度不同导致吸附剂的吸附平台温度不同,且蒸发温度越低,吸附剂吸附合成反应速率越低;当蒸发温度从-35℃上升到0℃时,单位质量吸附剂制冷功率SCP(specific cooling power)从206 W·kg^(-1)增大到706 W·kg^(-1)。冷却水温度为25℃、蒸发温度为-30℃时,采用该固化复合吸附剂的吸附式低温冷冻系统SCP和COP分别高达350 W·kg^(-1)和0.34。

太阳能吸附式空调固化复合吸附剂性能

测试了氯化钡-膨胀石墨固化复合吸附剂的吸附性能,并对采用该吸附剂的太阳能吸附式空调系统性能进行了分析。实验结果表明,固化复合技术有利于提高吸附剂的传热传质性能,实验中复合吸附剂循环吸附量可高达0.61kg·kg-1;同时,加热流体温度、冷却温度、蒸发温度以及反应约束压力对吸附剂性能都有着不同程度的影响。对于采用该复合吸附剂的太阳能空调系统,在加热温度80℃,冷却温度30℃,蒸发温度分别为5、10、15℃时,系统COP和SCP均随蒸发温度的升高而增大,在15℃时可分别高达0.5和192W·kg-1。

固化单宁大孔吸附树脂对黄芩苷吸附性能的研究

研究了通过曼尼西反应合成的单宁大孔吸附树脂对黄芩苷的静态吸附、脱附、动态吸附、吸附动力学过程。结果表明，最佳静态吸附条件为：黄芩苷初始浓度固定在45mg／L，树脂投加量为0．2g，溶液pH值控制在5．5—5．99，即控制在弱酸性条件下，吸附温度控制在35℃，静态吸附24h；等温吸附可用Freundlich等温方程描述；最佳静态脱附条件为：以体积分数为70％乙醇水溶液作为脱附剂，脱附温度控制在45℃，静态脱附3h；颗粒内扩散是吸附的主控步骤，可用GEBovd扩散方程臬描述。该单宁大孔吸附树脂对黄芩苷的吸附容量达25mg／g。

固化吸附剂导热系数测量参数选择

在开发高导热吸附剂过程中经常需要测量材料的导热系数,稳态平板法测量导热系数因方法简单直接而应用广泛。通过数值模拟和实验发现侧面散热对导热系数测量影响很大,采用大空间自然对流换热实验关联式对试验数据处理公式进行修正,可得到较满意的实验结果,并进一步研究了热源温度、样品厚度、试样导热系数对侧面散热的影响。为减少侧面散热以及热电偶波动对测量结果的影响,并考虑到试样加工难易程度,就所用实验装置而言,试样厚度在12mm较为适宜,热源温度选用55℃较为适宜。

复合固化吸附储氢材料的传热性能测试及仿真

针对目前金属氢化物储氢技术中面临的粉化后传热性能不佳等问题,采用膨胀石墨为基质配制固化的金属氢化物吸附剂。使用Hotd isk热物性分析仪,测试了固化吸附剂的热物性参数,并对固化吸附床的传热及相应的储氢特性进行了仿真。研究结果表明,固化混合吸附剂相对于散装的储氢合金,轴向导热系数最高提高了52倍左右,径向导热系数最高提高了12倍左右。通过仿真发现,在相同的80℃热源温度下,固化混合吸附床所需要的加热时间相对于散装储氢合金吸附床可以缩短17%,吸氢速率可以提高24%。

吸附制冷系统中固化吸附剂性能的实验研究

在吸附制冷系统中,常用的吸附剂为粉末或颗粒形态,吸附剂颗粒之间的热阻和吸附剂与传热面之间的接触热阻很大,而采用固化吸附剂可以有效提高吸附剂的导热性能。本文以硫化膨胀石墨(ENG-TSA)为基质制备了固化活性炭(AC)吸附剂和固化氯化钙(Ca Cl2)吸附剂,针对固化吸附剂设计了无翅片的吸附床结构,并建立了一个低压蒸气驱动的吸附式制冷系统。通过实验对固化吸附剂的性能进行了测试,分析了吸附剂的传热性能、循环时间和蒸发/冷凝温度对吸附制冷系统性能的影响。结果表明:采用AC/ENG-TSA吸附剂,系统COP、SCP和体积制冷密度分别达到0.140,86.1 W/kg和16.11 k W/m^3;采用CaCl_2/ENGTSA吸附剂,系统COP、SCP和体积制冷密度分别达到0.279,288.6 W/kg和54.03 k W/m^3,性能较传统的吸附剂有明显的提高。

固化复合吸附剂13X沸石原粉-CaCl_2/30%硅溶胶在开式条件下的吸附性能研究

开式吸附是指吸附剂在湿空气环境条件下对吸附质的吸附,通过研究其性能可以为空气制水等研究提供相关的研究基础。实验以13X沸石原粉和CaCl_2为基质,加入不同比例的30%浓度的硅溶胶,固化成复合吸附剂,测试在相同的湿度条件下,不同的温度对其吸附总量、吸附速率等性能的影响。实验表明,在空气相对湿度都为50%,不同温度的条件下,固化复合吸附剂的平衡吸附量在6.71~10.33g/100g之间,其中固化复合吸附剂在40℃时平衡吸附量最大为10.33g/100g,相比单一的13X沸石原粉和CaCl_2溶液复合的平衡吸附量7.62g/100g,其平衡吸附量提高了36%左右。

不同吸附量条件下氯化锶混合吸附剂—氨的导热系数与渗透率研究

氯化锶作为一种化学吸附剂,其主要特征是在吸附与解吸过程中会出现膨胀与结块现象,这种现象会进一步影响到吸附剂的导热系数与渗透率。为了确定在这种条件下氯化锶的导热系数与渗透率变化规律,研究中先选择膨胀石墨为基质对氯化锶进行了传热强化。即按照3种不同比例、2种不同固化密度配制了氯化锶/膨胀石墨固化混合吸附剂,然后在不同吸附量的条件下采用稳态法以及Ergun模型原理对样品进行了导热系数和渗透率测试。测试结果表明,随着制冷剂含量的升高,氯化锶化学吸附剂导热系数值增加幅度偏大。当配制比例为83%,固化密度为450kg/m3时,其导热系数可从0.88W/(m.K)最高上升至1.61W/(m.K),同时氯化锶混合吸附剂渗透率随着制冷剂含量的升高而有所下降。

新型吸附式制冷系统吸附床的研究进展

吸附床的传热传质性能是提高吸附式制冷效率的关键,优化吸附床的结构能够有效提高整个吸附床的传热传质效率,减少热量损失,提高系统的制冷效率(coefficient of performance, COP)和单位质量吸附剂制冷量(specific cooling power, SCP)。本文介绍了近年来几种新型吸附床的类型,综述了吸附剂侧的固化吸附剂和涂层吸附剂,以及换热器侧的新型换热器结构。最后阐述新型吸附床的未来发展方向和研究重点。

以膨胀硫化石墨为基质的氯化钙/氯化钡-氨两级复合吸附式制冷循环实验研究

相对于单级吸附式制冷,两级吸附式制冷对热源温度和环境冷却温度适用范围更广。本文采用膨胀硫化石墨为基质,研制了氯化钙/氯化钡-氨两级吸附式制冷系统并进行了实验研究。吸附床采用传热传质强化后的新型固化吸附剂,利用新型非翅片式填充方式,有效降低了吸附系统的质量,增加了紧凑性。结果表明:两级吸附式制冷系统可以很好地适应热源温度低于100℃的工况,其性能在多数工况下高于单级吸附式制冷,系统COP与SCP随氯化钙解吸时间先增加后减小,COP最大可达0.27,SCP最大可达132.5 W/kg。

压缩强化解吸的新型吸附制冷系统性能研究

本文提出了压缩强化解吸的新型吸附制冷系统,该系统采用耦合压缩抽气降压技术降低吸附剂解吸压力和解吸温度,同时吸附剂解吸反应可提高压缩机吸气压力、减小压缩机功耗、提升制冷能效。同时搭建了以氨为制冷剂、氯化锶/硫化膨胀石墨作为吸附剂的固化复合吸附单元管性能测试实验台,进行不同工况下的解吸、吸附反应耦合性能测试。结果表明:该新型系统可在热源温度为70~90℃下进行吸附制冷;在蒸发温度为-10℃、热源温度为90℃时,新型系统最佳解吸压力为0.62 MPa、压缩机压比为2.60、制冷能效COP_(elec)(制冷量/电耗)为5.21,相比于氨蒸气压缩制冷系统,制冷能效提高74%。

有序多孔辅料载体调控中药精油挥发释药的研究进展

中药精油是芳香中药防病治病的物质基础,理化性质独特,生物活性显著。吸嗅递药是其主流给药形式,但挥发性强,释药不均衡的特性导致临床疗效不持久、不稳定。多孔材料是一种内部呈互相连通或隔断的气相孔隙网状结构,由固相骨架将气相孔隙隔开的新型功能性结构材料,用有序多孔材料吸附固化精油可以提高稳定性,减缓其挥发速率。本文就吸附固化技术的多孔材料调控中药精油挥发释药的研究进行综述,揭示多孔材料调控中药精油释放的作用机制,以期为中药精油的释放控制及应用提供参考与借鉴。

粉煤灰在耐氯离子侵蚀混凝土中作用机理的研究

通过对粉煤灰降低混凝土氯离子渗透电量和其对氯离子吸附固化生成“Friedel盐”的研究 。

赤泥对煤矸石重金属污染控制可行性利用研究

随着我国氧化铝工业的迅速发展,赤泥排放及处理的危害日益成为严重的环境问题,如何更加有效地将赤泥的无害化处理和综合利用已经迫在眉睫。主要从赤泥的主要物化特性出发,简要评述赤泥对重金属吸附固化的作用机理和煤矸石山重金属赋存状态,从"以废治废"角度,对赤泥与煤矸石混合堆存过程中赤泥对重金属吸附与固化可行性进行了分析,以期为当下赤泥的的综合利用探究一条新途径。

过硫磷石膏矿渣水泥混凝土抗氯离子渗透性能的研究

以磷石膏为主要原料,与矿渣、钢渣等工业废渣和少量硅酸盐水泥熟料复合作为胶凝材料,配制成过硫磷石膏矿渣水泥混凝土(EPSCC),对比研究了该混凝土与矿渣水泥、普通硅酸盐水泥配制的混凝土的抗氯离子渗透性能,结合MIP、SEM、XRD对其抗氯离子渗透性机理进行了分析。结果表明,EPSCC的氯离子扩散系数明显低于普通硅酸盐水泥混凝土(OPCC)和普通矿渣水泥混凝土(PSCC),且该体系硬化浆体的微观结构密实,良好的孔结构和水化产物对于氯离子的吸附和固化作用,赋予过硫磷石膏矿渣水泥混凝土优异的抗氯离子渗透性能。

多孔硅胶固化吸附剂吸附性能研究

固化吸附剂是提高吸附剂传热性能的重要方式,但是恶化了吸附剂的传质性能。以羧甲基纤维素(CMC)为黏结剂的多孔固化吸附剂利用CMC部分分解,在层间产生丰富的孔道,降低了吸附剂的传质阻力,具有强化吸附剂传质作用。本文对多孔硅胶固化吸附剂开展了容量法吸附性能评价、压汞法测试以及吸附性能计算,结果表明,多孔固化吸附剂层内存在一定量的大孔,改善了吸附剂传质特性;根据细孔扩散和表面扩散的计算方法,分别获得多孔硅胶固化吸附剂的细孔扩散系数和表面扩散系数。

氯化锶-膨胀石墨吸附制冰系统固化复合吸附剂性能

本文用质量分数占35%的膨胀石墨做添加剂并采用压块技术配置了氯化锶-膨胀石墨固化复合吸附剂,测试了该吸附剂在蒸发温度从-25～-5℃变化范围下的吸附制冷特性、吸附速率、最大吸附量以及最大转化率等相关参数,其中单位质量吸附剂最大吸附量可达0.7 kg/kg(NH_3/salt)。同时,通过计算分析,确定采用该复合吸附剂的吸附制冰系统平均SCP可达738 W/kg,COP可达0.435。