含氰化氢炭化废气处理工艺研究

使用三区直燃式焚烧炉处理碳纤维生产过程中的炭化废气,并探讨了还原区温度、氧化区温度、炉膛压力等工艺参数对HCN处理效率的影响。研究结果表明:提高还原区、氧化区温度,控制炉膛压力有助于提高HCN的处理效率,控制较低的氧体积分数可以抑制NO x生成,炭化废气经三区直燃式焚烧炉处理后,HCN的质量浓度小于1.9 mg/m 3,达到《大气污染物综合排放标准》(DB 31/993—2015)的要求。

电晕放电与介质阻挡放电净化氰化氢的机理

利用电晕放电以及介质阻挡放电两种低温等离子体产生方式净化氰化氢(HCN),同时对二者的反应机理进行探讨。结果表明,在电晕放电中当输入能量比(SIE)达到8.3 kJ/L,HCN净化效率为76%,在介质阻挡放电中当SIE为11.9 kJ/L时,HCN净化效率为94%;通过Gaussian软件利用密度泛函理论(DFT)引入外电场,计算分析了两种不同放电方式在HCN净化过程中的差异,在引入外电场之后HCN分子的分子结构以及体系能量均发生了变化,在不同的放电方式中,HCN转化的中间产物—OCN在电晕放电中主要转化为CO_(2)与N_(2),而在介质阻挡放电中HCN更容易与体系中—OH结合生成H_(2)O与—CN,—CN会在介质阻挡放电中的高电子、粒子密度的作用下聚合为C_(3)N_(4)。

基于NIR-TDLAS的香烟燃烧过程氰化氢测量

氰化氢(HCN)是香烟燃烧过程释放的一种重要产物,严重危害人体健康。然而传统的气相色谱法等方法很难实现燃烧过程中HCN的实时测量。本工作采用中心波长为1.53μm的分布式反馈激光器作为光源,结合激光吸收光谱(TDLAS)技术,对香烟燃烧过程中HCN气体的释放规律进行研究。实验系统采用Herriott型多光程池增加激光的有效光程,反射次数达35次,有效光程达17.5 m;同时利用嵌入式系统对原始解调的吸收信号进行采集与滤波,最终根据测得的光谱信号计算得到HCN浓度;此外,还应用波长调制与解调光谱技术提高系统的检测灵敏度与稳定性。校准实验表明,在0.001%~0.01%浓度范围内,HCN的决定系数R2为0.9974。利用该系统对0.002%标准HCN气体进行1000 s的连续监测,Allan方差分析表明,在55 s的积分时间内,系统的理论检测极限达到22×10-9,验证了检测系统的稳定性。为研究不同吸烟条件下香烟HCN的变化规律,实验模拟了100 ml/min到400 ml/min不同的采样流速和17%、22%、30%、40%等氧气氛围下香烟燃烧释放的HCN浓度。结果表明,单位时间内香烟燃烧过程释放的HCN浓度与采样流速和氧气浓度正相关,而整个燃烧过程中释放的HCN总量与氧气浓度负相关。本工作的开展为进一步研究香烟燃烧过程中的HCN的生成机理提供了基础,同时也为在近红外波段实现烟气中HCN以及其他痕量气体的测量提供了一种有效借鉴。

氰化氢脱除方法

氰化氢(HCN)作为聚丙烯腈基炭纤维(PANCF)及其他产业中产生的一种有害气体,其脱除日益受到人们的重视。通过介绍目前用于脱除HCN的几种主要方法(吸收法、吸附法、直接燃烧法和催化燃烧法)的原理、操作条件及适用对象,比较了各种方法的优缺点。结果表明:催化燃烧法由于具有安全性能好,净化效率高,起燃温度低,节省能源,无二次污染,工艺简单,操作方便等优点,对处理PANCF高温炭化与煤高温裂解产生的HCN具有较大的优势。

低浓度氰化氢在浸渍活性炭上的吸附净化研究

采用浸渍法改性活性炭吸附脱除低浓度氰化氢(HCN),研究了NaOH与磺化酞菁钴(CoPcS)混合浸渍改性活性炭净化HCN的性能。研究表明:改性炭在制备过程中适当增加NaOH的浓度有利于提高其吸附HCN的能力,当NaOH浸渍液浓度为10%时,CoPcS/NaOH配比0.15mg·g-1、焙烧温度350℃为最佳制备条件;吸附反应阶段较适宜的体积空速为923h-1、氧体积分数2%、吸附温度为90℃。N2吸附表征了活性炭的比表面积和孔结构性质,与原活性炭相比,CoPcS与NaOH混合浸渍改性活性炭的比表面积和孔体积有所降低,但对HCN的吸附能力却显著提高,说明HCN与浸渍剂在活性炭表面发生了化学反应;孔径分布说明HCN在改性炭的中孔或大孔上参与化学吸附造成微孔扩充,而不是微孔填充和覆盖。

介孔材料的双功能化修饰及降低卷烟烟气中氰化氢的性能

为开发选择性吸附卷烟烟气中氰化氢的滤嘴添加剂,对水热合成法制备的有序介孔氧化硅材料MCM-41进行了碱性基团和过渡金属离子双功能化修饰,表征了功能化材料的孔结构、孔径分布、孔体积、比表面积以及元素组成等,考察了材料制备条件对吸附氰化氢性能的影响,评价了材料在卷烟滤嘴中的应用效果。结果表明:1采用N-(β-氨乙基)-γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷(EPDMS)和过渡金属离子修饰后的MCM-41材料,仍保持了二维六方孔道结构以及较高的比表面积与孔体积;2EPDMS用量为4 m L/(g MCM-41)、金属离子为Zn2+时,所制备的MCM-41双功能化材料Zn2+/c-EPDMS/MCM-41的氰化氢吸附性能最好;3将上述条件下制备的Zn2+/c-EPDMS/MCM-41以二元复合滤棒的形式、20 mg/支的添加量应用于卷烟后,主流烟气HCN选择性降低31.2%,卷烟危害性指数(H)下降0.4。所制备的MCM-41双功能化材料Zn2+/c-EPDMS/MCM-41具有良好的氰化氢选择性吸附性能。

含氰化氢废气治理研究进展

氰化氢(HCN)是一种危害人体健康和大气环境的剧毒污染物,任何含氮物质和含氮燃料的燃烧、化工生产、冶金、汽车尾气排放等都能释放含HCN的废气。本文综述了近年来脱除HCN方面的研究进展,评述了各种脱氰方法包括吸收、吸附、燃烧、催化氧化、催化水解等技术的原理、适用对象及各种方法的优缺点。结果表明:吸收和燃烧法具有净化效率高、工艺简单等优点,对处理高浓度含氰废气有较大优势;其它方法的脱氰剂虽起活温度高、再生较为困难,但二次污染小,适用于气体的精细脱氰。今后各种技术的联合应用不仅能实现复杂气分下工业废气中HCN的逐级净化,而且能综合回收利用尾气中高浓度CO作为燃料和化工原料气。虽然各技术的联合应用在投资成本和工艺控制方面还有一定难度,但却具有较大的发展前景,是今后含氰化氢废气脱除的新趋势。

改性活性炭吸附脱除氰化氢

采用浸渍法制备铜金属氧化物改性活性炭吸附剂,采用同步热重差热分析（TG/DTA）、比表面分析（N2-BET）和X线光电子能谱（XPS）分析,考察吸附剂的净化性能。研究结果表明：最佳焙烧温度为300℃,最优体积空速为600 h 1;铜金属氧化物改性能显著增加活性炭对HCN的吸附性能,孔径为0.74~1.98 nm的微孔对HCN的吸附贡献较大,改性活性炭在325℃以内保持较优的热稳定性,CuO是吸附剂的主要活性组分,吸附HCN后,HCN被催化氧化分解为NH3,吸附剂的失活可能是HCN在脱除过程中生成的CuCN填充和覆盖了活性炭的微孔。

不同处理方法降低亚麻籽中氰化氢含量的效果

用烘烤、蒸煮、溶剂提取、微波加热等方法对亚麻籽进行处理 ,采用苦味酸盐法测定亚麻籽中氰化氢(HCN)含量 ,比较分析不同处理方法对降低亚麻籽中HCN含量的效果。试验结果表明 ,未加工的亚麻籽中HCN的质量分数为 380 g·kg-1;微波加热后减少了 82 % ,蒸煮法减少了 2 7% ,溶剂法提取 1,2和 3次分别减少了 5 2 % ,80 %和 89% ,烘烤减少 18% ,水煮法减少 10 0 %。微波法对HCN的去除率最高 ,烘干法最低 ;溶剂法相对于微波加工法更易实现规模化生产 ;蒸煮法和水煮法在特殊情况下才可考虑使用。

CaO高温脱除氰化氢试验研究

本文在石英反应器内试验了高温脱除HCN反应机理,研究了CaO对氰化氢的脱除作用,探讨了温度、体积空速和氰化氢浓度对脱除氰化氢的影响。试验结果表明:当T<450℃,CaO促使HCN中的N元素转化到CaCN_2,当T>800℃,CaO促使HCN中的N元素全部转化为N2;CaO在800℃时,只要体积空速小于12000 h^(-1),CaO对HCN均有接近100%的脱除效果;在体积空速10000 h^(-1)、温度800℃工况下,CaO对初始浓度范围127×10^(-6)～512×10^(-6)的HCN均有接近100%的脱除效果。

黄磷尾气中氰化氢的测定

采用硝酸银容量法测定黄磷尾气中HCN的含量。依照HJ 484—2009氰化物的AgNO3容量法为蓝本,进行方法的改进研究。结果表明,采用改进后的硝酸银容量法较其他方法更优,能彻底消除黄磷尾气中大量H2S的干扰。该方法简单实用,重现性好,适用于工作场所空气中和黄磷尾气中HCN的测定。

关于在20~6000K温度范围内氰化氢配分函数的研究(英文)

作者在20～6000K温度范围内，将其划分为5个小区间，计算了H^12C^12N及其同位素H^12C^15N和H^13C^14N的总的配分函数．作者将计算的配分函数分别在这5个小区间被拟合到含温度T的四阶多项式内，并在每个区间均得到5个拟合系数．通过这些拟合系数可以快速、准确地获得分子在所研究温度范围内任意温度下的总的配分函数．

顶空气相色谱法测定小麦中熏蒸剂氰及其代谢物氰化氢的残留量

采用溶剂顶空毛细管气相色谱-氮磷检测器(NPD)建立了熏蒸剂氰(C2N2)及其代谢物氰化氢(HCN)在小麦中残留的分析方法。在气相与液相体积比(β)为4时,采用GS-Q大孔毛细管色谱柱和进样60μL顶空气体,可提高C2N2和HCN的分离效果和灵敏度。以质量分数为50%的磷酸作溶剂,在25℃下平衡4 h,C2N2和HCN在液相与气相间的分配系数(k)分别为0.44和48.82。平衡温度和基质对C2N2和HCN挥发的影响存在差异,而盐化效应的影响较小。用50%的磷酸提取熏蒸过的小麦72 h,释放至顶空的C2N2和HCN的量最大,用添加标准品的小麦作标准可评价熏蒸小麦中C2N2和HCN的残留量。C2N2和HCN标准曲线的线性范围分别在质量浓度为1.0～500μg/L和1.2～500μg/L之间,相关系数(R2)分别为0.999 7和0.999 8,相对标准偏差分别为4.6%和7.4%,检出限(LOD)分别为0.032和0.145 mg/kg,定量限(LOQ)分别为0.107和0.483 mg/kg。方法操作简单、灵敏度高、干扰少,适用于小麦中C2N2和HCN残留量的检测。

氰化氢在废气中的催化燃烧性能研究

考察了一元铂与二元铂 铑两种贵金属催化剂对氰化氢的催化燃烧效果 ,探讨了温度、氰化氢浓度、空气含量及气体空速等因素对脱除氰化氢的影响。研究结果表明 :在温度为 72 3K ,混合气中含空气10 %时 ,两种催化剂对较宽空速及较宽浓度的氰化氢均有较好的处理效果。

烟草含氮化合物对卷烟主流烟气氰化氢释放量的影响

[目的]研究卷烟烟气中氰化氢释放量与卷烟中主要含氮化合物的相互关系。[方法]通过在卷烟烟支中添加特定含氮化合物,捕集并测定卷烟烟气中的氰化氢含量,分别研究了6类不同含氮化合物在卷烟燃吸时对烟气中氰化氢释放量的影响,并尝试对氰化氢热解产生的机理和变化规律做了探讨性的解释。[结果]对于烤烟型和混合型卷烟而言,蛋白质、氨基酸、挥发碱、硝酸盐、氮杂环化合物含量的增加导致卷烟烟气中氰化氢的释放量相应增加,且二者间表现显著的相关性关系;各含氮化合物对氰化氢释放量影响程度大小依次为:蛋白质>氨基酸>挥发碱>硝酸盐>氮杂环。[结论]蛋白质、氨基酸、挥发碱、硝酸盐、氮杂环5类含氮化合物均是卷烟烟气中氰化氢的重要前体物。

基于离子选择电极法的密闭电石炉尾气中氰化氢的测定

采用离子选择电极法测定密闭电石炉尾气中HCN的质量浓度,并与硝酸银容量法、异烟酸-吡唑啉酮分光光度法做对比。结果表明,3种方法均能满足密闭电石炉尾气中HCN的测定要求,相对标准偏差分别为2.26%、1.41%、1.94%,加标回收率分别为96.2%-100.4%、97.9%-101.5%、96.6%-101.3%。离子选择电极法检测范围与精密度均能满足尾气中氰化氢的测定要求,能用于尾气中HCN的日常监测;硝酸银容量法精确度相对其他两种方法较低,适合于精密度要求不高的场合;异烟酸-吡唑啉酮分光光度法精密度高,检测限低,但测定范围较窄,样品需稀释才能增加测定范围。

金属络合衍生-高效液相色谱法测定卷烟主流烟气中的氰化氢

建立了金属络合衍生和反相高效液相色谱检测主流烟气中氰化氢的方法.该方法以Ni（II）-NH3 为金属络合衍生化试剂,以5 mmol/L 四戊基溴化铵为离子对试剂,分析时间小于10 min.氰化物标准工作曲线在0.1-20 μg/mL 范围内线性关系良好（R2〉0.999）;检出限和定量限分别为0.049 和0.162 μg/支;3 个加标水平回收率在87.41% - 119.47%.该法与连续流动法测定结果较为一致：肯塔基对照卷烟3R4F 检测结果相对偏差为-5.35%,15 种卷烟样品测定结果相对偏差在-0.79%-8.51%.

CO铜基变换催化剂氰化氢中毒机理热力学研究

为了掌握CO变换催化剂在高炉煤气气氛下的中毒机理,文中采用热力学非均相反应体系中的Gibbs自由能最小原理,从理论上分析了CO变换催化剂在高炉煤气气氛下,HCN中毒可能发生的化学反应及产物。对各个反应的吉布斯自由能及化学反应平衡常数进行了对比分析,结果表明:氰化氢(HCN)对于铁基高温变换催化剂在其活性温度下的中毒作用很小,而对于铜基低温变换催化剂在100—300℃的活性温度下,主要的中毒产物为CuCN,CuO,Cu2O,Cu(OH)2,C,且高炉煤气自身的主要气体混合也是使催化剂中毒的原因之一。此外,氧气的存在会加快催化剂的中毒反应。其中低温变换催化剂的活性物质Cu微晶与CO和O2反应的吉布斯自由能小于0,且绝对值最大,热力学平衡常数最大。这个反应是竞争能力最强的主导反应。

氰化氢生产中磷酸吸氨的工艺研究

就氰化氢生产中混合气的氨回收问题,提出了用磷铵吸氨工艺吸收混合气中的氨,验证了工艺可行性。通过气液平衡实验得到了体系的气液平衡数据并建立了P_(NH_3)与温度T、NH_3/H_3PO_4摩尔比R的关联式,曲线值与实验值相对误差为10.36%。通过吸收实验,确定了较好的工艺条件:吸收温度50℃,吸收液浓度2.1 mol/L,液气比11~13 L/m^3;在p H=6时,液相中的氰化氢含量为200 mg/L,经脱氰塔后对后续工序没有影响,经解析塔后精馏得到无水氨,并提出了完整的工艺流程,指明吸收塔和解析塔的主要控制指标。

工业废气中氰化氢脱除技术的工业应用研究

电石炉气、焦炉煤气及黄磷尾气等工业废气中含有高含量的HCN,现有的吸收法、吸附法、燃烧法、催化氧化法等HCN净化方法存在不足。介绍了HCN催化水解新技术及其工业应用,该法将HCN催化水解为NH_3,实际应用表明HCN水解率≥90%。