氨水改性活性炭吸附-水合耦合储存甲烷实验研究

活性炭可以通过碱改性的方法有效提高其对客体分子的储存能力。针对适于吸附-水合耦合储存甲烷的椰壳活性炭进行改性,以氨水为改性剂制备了改性活性炭,对比研究了活性炭改性前后的孔隙结构、表面化学变化及其对甲烷储存性能的影响。表征结果表明:氨改性增加了活性炭的比表面积和微孔容积,并减小了平均孔径;改性还影响了活性炭表面官能团组成,降低了活性炭表面O(氧)元素含量并略微增加了N(氮)元素含量,降低了活性炭表面的极性和亲水性。以原炭和NaOH(氢氧化钠)改性炭为对照组,进行甲烷储量实验和动力学实验,发现用体积分数为0.4%浓氨水改性效果最好,在1℃、8 MPa温压条件下储量能达到16.99 mmol/g,是未改性时的1.2倍,且动力学优秀,诱导时间最短为19 min。

热泵精馏耦合吸收处理含盐氨水

针对含盐氨水的回收与处理,利用蒸发除盐、精馏脱氨并耦合吸收制备一定浓度的氨水。采用一系列节能技术对蒸发和精馏进行计算优化,即双效蒸发与塔顶蒸汽直接压缩热泵精馏耦合吸收工艺(SchemeⅠ)、热泵蒸发与塔顶蒸汽直接压缩热泵精馏耦合吸收工艺(SchemeⅡ)和热泵蒸发与塔底闪蒸再压缩热泵精馏耦合吸收工艺(SchemeⅢ)。选用ELECNRTL电解质模型计算物系的热力学数据和相平衡数据,并以年总费用、综合能耗和热力学效率等作为工艺评价指标,对提出的以上3种处理工艺进行模拟与优化。研究结果表明,与SchemeⅠ相比,SchemeⅡ和SchemeⅢ可分别节省年总费用22.18%和31.66%;节约能耗47.56%和57.87%;而热力学效率则分别提高了8.59%和2.28%。显然,SchemeⅢ在年总费用与能耗方面更具优势,SchemeⅡ在热力学效率方面更具优势。

用于氨水电解的自支撑Ni_(4)Cu_(1)Co_(x)/CC氨氧化电极研究

氨作为一种零碳能源载体,由于其较高的体积比能量和氢含量,被视为一种理想的氢载体。以氨作为燃料,通过电解的方式结合氨氧化反应,可以实现氨到氢的高效转化。以碳布为基底,采用电沉积法制备了一系列Ni_(4)Cu_(1)Co_(x)/CC一体化自支撑电极。通过扫描电子显微镜、X射线衍射和X射线光电子能谱等物理表征证明了材料的合成,通过循环伏安测试、电化学阻抗测试和计时电流测试等电化学测试以及氨水电解池测试证明了Co的掺杂能够提高氨氧化性能,并在氨水电解池中测试了其电解氨水性能。

N_(2)气氛下氨水溶液γ辐射分解行为

某些压水堆中使用氨及其分解产生的H_(2)抑制H_(2)O_(2)、O_(2)和·OH等氧化性物种的浓度,在保持一回路的还原性化学环境的同时调节冷却剂pH,以减轻结构材料的腐蚀。本工作为了研究脱氧氨水溶液在辐射场中的分解行为,针对其在γ场中的辐解过程进行了实验研究,重点考察了N_(2)压强、气相与液相体积之比和温度对氨水溶液辐解的影响,测定了剩余氨、H_(2)和氮氧化物(NO_(2)^(-)和NO_(3)^(-))的浓度及溶液的pH。结果表明:N_(2)压强(0.5~5.0 MPa)及气液体积比的变化未对氨的分解和氮氧化物的生成造成影响,吸收剂量为28.8 kGy时,辐解产生的氮氧化物浓度约为1 mg/L,但N_(2)压强和气液体积比的增加会显著降低H_(2)的浓度。温度由25℃升至200℃时,氨的分解过程将大幅放缓,吸收剂量为14.4 kGy时,30 mg/L氨水中氨的分解比例由26.5%降至8.4%,高温有利于抑制氨的分解速率,但同时导致NO_(2)^(-)和NO_(3)^(-)的浓度分别升高34和3倍左右。此外,本工作中还建立了含氨冷却剂的辐解模型并对其可靠性进行了验证,不同温度下实验数据与模型预测结果的最大相对误差仅为4.1%。随后利用该模型计算了不同初始浓度的含氨冷却剂辐解过程中剩余氨的浓度变化,结果表明较高的初始浓度有利于体系中氨的保持,连续辐照的情况下单独使用氨抑制氧化性物种时需要及时对其进行补充。

氨水强化超临界二氧化碳地质埋存方法

为提高二氧化碳捕集、利用与封存(CO_(2) capture,utilization and storage,CCUS)末期CO_(2)地质埋存能力,提出氨水强化CO_(2)埋存方法,向储层注入氨水,利用氨水与CO_(2)发生化学反应提高CO_(2)埋存量。通过高温高压物理模拟装置和岩心驱替装置,选定实验参数范围为20 MPa、40~80℃、氨水浓度6%~26%,选取高渗岩心进行实验,明确了氨水与CO_(2)的反应规律和岩心中氨水强化CO_(2)埋存效果。结果表明,氨水吸收CO_(2)的量与氨水浓度呈正比,与温度呈反比,但低温会析出碳酸氢铵晶体,减少氨水吸收CO_(2)的量;氨的吸收能力与氨水浓度呈负相关,与温度没有明显的线性相关性;在60℃条件下,6%浓度的氨水表现出最佳的CO_(2)吸收效果;与饱和地层水相比,饱和6%浓度氨水可使岩心的CO_(2)埋存量提高7.5倍;岩心迂曲度每增加0.5,氨水强化埋存的单位岩石孔隙体积CO_(2)埋存量可以增加200 mL,而地层水埋存的单位岩石孔隙体积CO_(2)埋存量仅增加11 mL。该研究首次提出了一种新的二氧化碳埋存模式并开展实验研究,为CCUS项目强化二氧化碳地质埋存提供了一种新思路和新途径。

测定氨水中硫化物的分析方法

根据碘量法的测定原理,剖析发现,影响氨水中硫化物测定准确性的核心是分析过程中S无损失,并由此明确了分析的3个关键点:样品中硫完全转化为ZnS、ZnS完全转化为H_(2)S、生成的H_(2)S能立即与足量的碘反应。通过试验发现,确保硫完全转化为H_(2)S的关键是醋酸锌的加入量,ZnS转化为H_(2)S可通过煮沸法简化操作,避免S损失,正确的加剂顺序、碘溶液、醋酸水溶液的加入量是确保H_(2)S完全反应的关键,通过各步骤的优化,最终建立了氨水中硫化物的测定方法。

氨水对城市绿地重大入侵害虫红火蚁的熏蒸毒力测定

红火蚁是一种全球性的入侵害虫。化学药剂是目前防控红火蚁的主要手段,但大部分化学药剂都不能用于防控城市绿地、有机农场等生态敏感区内的红火蚁。氨是自然界中最简单的氢化物,对城市绿化环境较为友好。为筛选可在城市绿地中使用的红火蚁绿色非化学防控药剂,结合室内和野外试验评估了氨水对红火蚁的防治效果。试验结果表明,氨水在中高浓度下对红火蚁有较高毒性。在室内条件熏蒸下,15.81 mg/L氨处理24 h后,工蚁校正死亡率为100%,雄性生殖蚁校正死亡率为87.07%,雌性生殖蚁校正死亡率为97.41%;17.56 mg/L氨处理24 h后,雄性生殖蚁与雌性生殖蚁校正死亡率均能达到99.14%。在相对中高浓度下,雄性生殖蚁与雌性生殖蚁对氨水熏蒸毒性的耐受度显著高于工蚁。野外试验表明,经24.59 g/L氨水处理灌巢后14 d,蚁巢防治效果达到60.83%,工蚁防治效果达到54.36%。研究结果为在城市绿地生境中利用氨水防控红火蚁提供了重要的理论依据。

基于中空纤维膜接触器的氨水吸收CO_(2)的膜润湿性能模拟研究

膜接触器吸收(膜吸收)技术结合了膜分离与气体吸收的优点,在碳捕集技术中应用潜力巨大,但膜润湿是制约其发展和应用的主要障碍之一。着重研究了基于中空纤维膜接触器的氨水吸收CO_(2)过程中的膜润湿问题。本工作通过引入润湿分数的概念,利用COMSOL建立了润湿状态的二维稳态非润湿膜吸收模型,考察了不同操作参数下膜润湿对CO_(2)吸收性能的影响。结果显示膜润湿对传质性能具有显著的影响,完全润湿条件下的CO_(2)脱除效率和传质速率相比非润湿条件分别下降了38.5%和32.5%;气相参数的变化对非润湿状态的影响更大,而液相参数则对润湿状态的影响更明显。

4032铝合金活塞在中高温氨水环境中的腐蚀行为研究

近年来,氨(NH_(3))作为内燃机燃料得到广泛关注。氨燃烧会产生大量的水,然而未完全燃烧的氨在有水存在的中高温环境中对发动机活塞部件可能会产生腐蚀。以4032铝合金活塞材料为研究对象,研究其在恒温200℃下25%(质量分数)氨水溶液中的腐蚀行为,着重探讨了在不同时间尺度下铝合金的腐蚀失重、腐蚀产物形态、腐蚀电化学性质。结果表明,4032铝合金在中高温氨水环境中的腐蚀速率随浸泡时间的延长呈先增强后减弱的变化趋势,腐蚀产物主要以Al(OH)_(3)为主。随着浸泡时间的延长,4032铝合金的腐蚀电位Ecorr和极化电阻Rp均逐渐增大,腐蚀电流密度Jcorr逐渐减小,并进一步解析了其腐蚀机理。

焦化企业循环氨水余热利用的工程实践

针对迁安中化采用蒸汽作为采暖热源存在的暖气组温度高、风险大,蒸汽浪费等问题,进行了循环氨水余热利用项目改造,通过设计循环氨水采暖换热器,采用采暖水闭式循环,增加自动监测及补水系统等措施,用循环氨水替代原有蒸汽供部分区域采暖,提高了采暖的安全性,实现了节能减排,每年节约蒸汽费用129.6万元。

氨水中和废硫酸蚀刻液制备硫酸铵的研究

针对半导体行业废硫酸中H_(2)SO_(4)含量高、杂质含量低的特点,采用氨水中和法处理硫酸废液,中和后的溶液通过蒸发、浓缩、离心分离等过程,可生成固体硫酸铵产品。基于AspenPlus软件平台,研究了中和反应pH控制值对反应产物生成量的影响,并对氨水中和过程、硫酸铵溶液蒸发过程的工艺控制参数以及物料和能量消耗进行了模拟分析。根据模拟分析结果,新建20kt/a废硫酸资源化利用生产线,装置顺利投产后,生产的固体硫酸铵产品质量满足《工业硫酸铵》以及《肥料级硫酸铵》中Ⅱ型指标要求。

硫酸-氨水体系回收磷铁渣制备电池级磷酸铁实验研究

研究采用硫酸-氨水体系,分别考察了浸取反应阶段的n(H_(2)SO_(4))∶n(Fe)、反应温度、反应时间对铁磷回收率的影响;以及合成反应阶段氨水加入时间和体系pH对磷酸铁指标的影响。实验结果表明,先在n(H_(2)SO_(4))∶n(Fe)=1.5,反应温度80℃,反应时间2 h条件下浸出铁、磷;再在10%氨水50 min匀速加入,生成碱式磷酸铁,在pH=1.5的条件下进行合成反应。可制备各项物化及电性能指标优异的电池级磷酸铁。

焦化厂蒸氨制浓氨水工艺改进与优化

针对焦化厂剩余氨水蒸氨运行中存在的设备腐蚀、浓氨水含萘高、蒸氨废水控制不稳定等突出问题,并就产生原因进行分析,针对性采取工艺改造优化方案。运行实践中稳定了蒸氨塔操作,去除了浓氨水中S^(2-)、CN^(-)、萘等杂质,优化了工艺参数控制范围,提高了浓氨水品质,降低了蒸氨系统现场设备腐蚀。

碎煤加压气化工艺副产氨水中酚检测结果存在的问题及验证

探讨了对碎煤加压气化炉工艺副产稀氨水中酚含量测定结果存在的异议及测定方法存在的问题,从溴量法反应原理、碱性条件下酚水的外观变化、酸性条件下紫外吸收峰以及甲基异丁基酮萃取物的质谱图谱等方面,对气化装置副产氨水中酚含量进行分析验证,得出结论:副产稀氨水中酚类化合物含量很低或没有。但用目前测定方法测出的气化装置副产氨水中酚的含量数据却在250mg/L左右,说明该数据及测定方法并不能表征副产氨水中酚类化合物的实际含量,其表征的应该是副产氨水中酚类化合物和一些不饱和有机化合物的总含量。

磷酸吸氨法生产氨水和磷酸铵的可行性研究

在我国焦化行业,磷酸吸氨法生产氨水存在磷氨资源浪费、设备管道易结垢堵塞、磷酸铵溶液处置不够环保等问题。介绍了磷酸吸氨法生产氨水的工艺原理及优缺点,研究了利用高浓度磷酸吸收氨废气后,用于生产高端水溶性、工业级磷酸铵产品的可行性,并提出相应的技改措施和建议。

循环氨水系统中的泵效率提升方法探究

随着现代工业和商业活动的不断扩展,循环氨水系统已成为多领域中的核心技术之一,广泛应用于制冷、空调、供暖、化工和制程等领域。其中泵的性能和效率直接影响了整个系统的能源消耗。本文将深入探讨循环氨水系统中泵效率的重要性,并详细分析了影响泵效率的主要因素。此外,提出了一系列泵效率提升方法,包括泵的安装方法、仪器设备的保养和维修等。旨在帮助系统设计师、工程师和维护人员更好地管理和改进泵的性能,以满足日益增长的能源效率和可持续性要求。

一种适应上升管受热变形的氨水切换装置

捣固焦炉导烟车和顶装焦炉装煤车上配备有氨水切换装置,由于焦炉使用年久后炉顶上升管受热变形,多数焦化厂反馈使用效果不佳,对此,基于氨水切换装置使用现状,设计了一种可以适应上升管变形的氨水切换装置,应用效果显著。

基于循环氨水的废水处理工艺优化

循环氨水废水源自多个工业领域,包括农业、食品加工、化工和制药等,其主要成分是氨氮和其他污染物。这些废水不仅对环境构成潜在威胁,还会影响公共卫生和可持续发展。本文中,深入分析传统循环氨水废水处理工艺存在的问题,包括处理效率低、运行成本高等。通过深入理解这些问题,探讨了一种基于循环氨水的废水处理工艺优化方法,以推动废水处理向更高效、更可持续的方向发展,促进生产和生态系统之间的协同共赢,实现更可持续的未来。

循环氨水增压泵性能改进与系统可靠性研究

循环氨水增压泵在现代工业中扮演着至关重要的角色,而泵系统的性能和可靠性直接影响了循环氨水系统的生产效率以及能源消耗。因此,本文介绍了循环氨水增压泵的工作原理和组成部分等。接着,文章提出了一系列性能改进策略,并对循环氨水增压泵系统进行了可靠性的分析。希望本文能够改进循环氨水增压泵系统性能和可靠性,以满足不断发展的工业需求和挑战。

氨水再循环系统中的材料选择与耐久性分析

氨水再循环系统是一种重要的废热回收和能源利用技术,旨在提高能源利用效率、降低生产成本和减少环境污染。文章首先介绍了氨水再循环系统的工作原理和关键组成部分,随后重点探讨了材料选择的重要性以及考虑因素。针对常用材料的优缺点进行了详细分析。此外,文章还描述了实际应用中的项目介绍和效果分析,强调了该系统在提高能源利用效率、降低生产成本和减少环境污染方面的重要作用。本文为氨水再循环系统的材料选择和性能评估提供了有益的信息,有助于促进这一技术的广泛应用。