磷石膏载氧体的褐煤化学链气化数值模拟

利用Fasctsage 6.4软件对褐煤化学链气化的合成气模型化,模拟计算了对磷石膏载氧体的化学链气化制取合成气的过程,并对磷石膏载氧体的褐煤化学链气化的反应机制进行研究探讨。结果显示,H_(2)和CO是褐煤化学链气化合成气中的两种主导产品。升高气化温度将会对气化过程产生积极影响;外加水蒸气和CO_(2)气氛下同样可以提高合成气的产量。反应温度在950℃左右较为适宜;载氧体的使用可以使合成气的产率得到显著提升。

钢渣吸附剂吸附机理的研究

采用间歇振荡法,研究了钢渣吸附模式、选择性以及等温吸附方程。结果表明,钢渣对阳离子的吸附容量远远大于对阴离子的吸附容量,其吸附模式属于离子交换;其对重金属离子具有一定的吸附选择性,其选择性能与离子的电性、电价、离子半径和水化热等因素有关;钢渣吸附Pb2+是单层吸附,符合Langmu ir等温吸附方程。

燃煤烟气中单质汞的氧化吸收研究

在鼓泡反应器中对次氯酸钾氧化单质汞的规律进行了研究,研究结果表明:初始元素汞浓度的增加不利于Hg0去除;次氯酸钾初始浓度的增加、强酸条件均有利于Hg0的去除;反应温度不宜过高,否则会阻碍Hg0的去除;次氯酸钾在酸性环境中和中性环境中氧化单质汞的机理不同,而在强碱性环境中次氯酸钾基本上不能氧化单质汞。

柠檬酸强化烟气脱硫体系中亚硫酸钙的氧化过程

在鼓泡反应器中对有机酸体系中亚硫酸钙氧化过程进行了研究.研究结果表明,柠檬酸会阻碍亚硫酸钙的氧化,Fe3+能够催化氧化亚硫酸钙,体系中Fe3+浓度为0.075 mmol/L,其氧化速率是无Fe3+氧化速率的1.64倍;当pH=6.5时,亚硫酸钙氧化速率达到最大,为3.35×10-6mol/(L.s),其氧化速率与亚硫酸钙的浓度和空气流量成正比.

喷淋塔中添加柠檬酸促进电石渣烟气脱硫及其机理

在喷淋吸收装置中考察了添加柠檬酸强化电石渣烟气脱硫的过程及机理,研究结果表明:电石渣浆液中添加5 mmol/L的柠檬酸,脱硫效率从58.90%增加到77.30%,电石渣浆液中添加柠檬酸有利于烟气脱硫。同时考察了SO2入口浓度、温度、pH值及液气比等操作因素对脱硫的影响。增加SO2入口浓度、升高烟气温度,柠檬酸/电石渣复合浆液脱硫效果降低;提高浆液pH值脱硫效率升高;液气比从15 L/m3上升到30 L/m3时,系统脱硫效率由32.60%上升到80.70%,继续增加液气比,脱硫效率下降。

添加有机酸强化粗颗粒石灰石烟气脱硫

针对传统石灰石湿法烟气脱硫成本高的问题,提出了一种新型石灰石石膏法烟气脱硫方法,即通过在石灰石浆液中加入有机酸,采用大尺寸石灰石165～200μm(-80+100目)代替传统的47μm(325目)以下的细颗粒石灰石进行脱硫,同时在鼓泡搅拌吸收反应器脱硫装置上与传统石灰石湿法烟气脱硫进行了对比实验.研究结果表明,只采用165～200μm石灰石浆液直接脱硫其脱硫率和石灰石利用率分别为60.7%和44%,但当石灰石(165～200μm)浆液中乙酸浓度达到10～30mmol·L-1,其脱硫率和石灰石利用率分别为95%和93.5%,都达到甚至优于传统石灰石脱硫中的结果,新型石灰石湿法脱硫系统的pH值在正常的脱硫区间波动也较小.在此基础上,提出了添加乙酸促进SO2吸收的机理.本文提出的新型烟气脱硫方法具有很好的工业应用前景.

电石渣喷淋吸收烟气二氧化硫工艺及动力学

在喷淋吸收装置中对电石渣浆液吸收SO2进行了系统研究。研究结果表明:脱硫效率随烟气SO2浓度的增加先升高,然后下降;随体系pH的增加而升高,pH从3升到13时,脱硫效率由52.3%升到94.7%;增加浆液电石渣浓度和减小电石渣粒径均有利于SO2的吸收去除;液气比从10L.m-3增加到50L.m-3时,脱硫效率提高了59.9%;以电石渣烟气脱硫的化学反应为基础,建立电石渣烟气脱硫反应动力学模型,总反应级数n=α+β=1.67,反应活化能Ea=51396.59J.mol-1,频率因子k0=0.37894×106(mol.m-3)-0.67.s-1。

成果导向教育理念下《大气污染控制课程设计》混合式教学探索与改革

《大气污染控制课程设计》作为“大气污染控制工程”课程体系中实践教学的重要一环,其目的是锻炼学生将理论知识应用于解决实际大气污染问题的能力,培养学生的全局观点和系统观点,为学生毕业后从事环境工程工作打下坚实的基础。在2020年,成都信息工程大学环境工程专业成功通过了中国工程教育认证中心的认证,为完成专业认证要求培养出“高级应用型人才”目标,该课程以成果导向教育理念为基础,以“毕业能力达成”为最终目标,重视学生整体学习效果,从教学模式创新、课程内容整合、考核评价体系完善三个方面开展线上线下混合式教学探索和改革,缓解学生课程设计与计算无从下手的“窘境”,增强学生对本课程的兴趣,提高学生的工程实践和创新能力,完成专业认证人才培养的目标。

钢渣吸附Pb^(2+)的动力学研究

采用批式振荡吸附法研究了钢渣吸附Pb2+的动力学。研究结果表明,钢渣吸附Pb2+的动力学控制步骤(简称动力学控制步骤)随实验条件的变化而变化:钢渣粒径大于120μm、振荡器转速小于150r/min或Pb2+初始质量浓度小于150mg/L时,孔扩散是动力学控制步骤;钢渣粒径小于120μm、振荡器转速大于150r/min或Pb2+初始质量浓度大于150mg/L时,表面扩散是动力学控制步骤;钢渣对Pb2+的吸附反应是二级反应,其吸附速率为13.26g/(mg.min)。

湿法烟气脱硫中有机酸添加剂对石灰石的促溶作用

采用pH-stat方法,用盐酸中的H+模拟代替SO2与水结合形成H2SO3产生的H+,研究了添加有机酸对石灰石溶解速率的影响。结果表明:有机酸浓度、溶液pH值、有机酸种类对石灰石溶解速率影响最大。添加一定质量的有机酸,可以大大提高进入脱硫塔的石灰石的粒度,降低磨矿能耗,并在此基础上提出了有机酸提高石灰石溶解速率的机理。

喷淋塔中电石渣烟气脱硫工艺过程的研究

在喷淋吸收系统中对电石渣浆液吸收SO2进行了系统研究,研究结果表明:增加电石渣浓度和提高液气比均有利于SO2的吸收;烟气SO2浓度由3 160 mg/m3上升到14 489 mg/m3,系统脱硫率下降了28.60%;随体系pH值的增加,系统脱硫率升高,脱硫率可达94.70%;反应温度由20℃升到70℃时,脱硫率从85.39%降到55.76%。电石渣在酸性、中性及碱性环境中吸收去除SO2的机理不同。

湿式钙法烟气脱硫数学模型的建立

在分析石灰石浆液吸收SO2化学反应过程的基础上,根据SO2,CO32-及其水解成分在不同pH值下的组成图,得到了在实际烟气脱硫过程中液膜中只发生2个反应,即SO2+HCO3-←→HSO3-+CO2,SO2+SO32-+H2O←→2HSO3-.并在此基础上根据双膜理论把液膜分成2个反应区,建立了石灰石浆液吸收SO2的物理化学模型.根据Fick第二扩散定律,分别建立了各个反应区的数学模型,确立了模型参数的求解方法.通过求解该吸收模型可以得到各反应区中各组分的浓度分布以及气液界面上SO2的吸收速率.

鼓泡吸收烟气中单质汞的过程研究

在鼓泡反应器中考察了影响单质汞去除率的操作条件,包括高锰酸钾浓度,烟气流速,pH值,汞的进口浓度等。结果表明,KMnO4和Hg0的反应很快,去除率随KMnO4浓度和烟气流速的增加而增加。随pH值的升高汞的去除率先降低后增加,在强酸性(pH=0)下单质汞去除率最大,为92.4%,当pH值超过11,汞去除率随pH值的升高而增加。汞的进口浓度对汞的去除率影响不大。KMnO4氧化吸收Hg0的主要机理是依靠KMnO4的强氧化性,在酸性条件下H+提高了体系的氧化还原电势,同时生成的Mn2+对该反应具有自催化作用。中性及碱性条件下,除氧化Hg0外,KMnO4还原为MnO2对Hg0有吸附作用,在强碱性条件下KMnO4将OH-氧化成OH·,从而使得自由基OH·氧化去除Hg0。

鼓泡塔中有机酸强化粗颗粒石灰石新型烟气脱硫

对传统石灰石湿法烟气脱硫进行了改进，提出了一种新型烟气脱硫方法，即在鼓泡塔中添加有机酸，采用大颗粒石灰石（210μm）代替传统的细颗粒石灰石（5～20μm）进行脱硫。实验在鼓泡搅拌吸收反应器中对比研究了新老两种脱硫工艺。结果表明，当210μm石灰石浆液中醋酸摩尔浓度达10～30mmol／L，其脱硫率和石灰石利用率分别为95％和93．5％，均达到甚至优于传统石灰石脱硫结果。实验研究了影响脱硫率的各种因素：添加醋酸浓度、入口SO2浓度、石灰石浆液浓度、气体停留时间以及温度等，并提出添加醋酸促进SO2吸收的机理。运用该新型烟气脱硫方法，可降低电厂的基础投资和运行费用，大大加强系统的稳定性和抗击烟气中SO2波动的能力。

电石渣–柠檬酸复合浆液吸收去除烟气SO_2动力学

在喷淋吸收装置中对电石渣–柠檬酸复合浆液吸收SO2动力学和工艺进行了系统研究,结果表明:添加5 mmol/L的柠檬酸,其脱硫率从58.9%增加到77.3%。电石渣浆液中添加柠檬酸有利于烟气脱硫,一方面在液固界面上增强了H+的传质推动力,减小OH+的传质距离,提高了反应面上H+浓度,加速电石渣的溶解;另一方面,在气液界面上形成了缓冲体系,降低了液膜反应区pH变化速率,减小H+累积引起的阻碍效应,使界面上允许有较高的SO2浓度,强化了气液传质能力,提高SO2吸收反应。电石渣–柠檬酸复合浆液的脱硫效率随烟气SO2浓度和系统液气比的增加先升高后降低,随浆液pH值的增加而升高,随反应温度的提高而减小;其反应动力学为一级反应动力学,总反应级数n=1.1403,反应活化能Ea=14.514kJ/mol,频率因子为13.8278min 1。

钢渣吸附Cr^3＋的动力学和吸附平衡研究

采用间歇振荡法，研究了钢渣吸附Cr^3＋的动力学。结果表明，钢渣吸附Cr^3＋的动力学控制步骤随实验条件的变化而变化。钢渣粒度〉120目时内扩散是控制步骤；Cr^3＋初始浓度〈150mg／L或振荡速率〈150r／min时内扩散是控制步骤；钢渣粒度〈120目，振荡速率〉150r／min，Cr^3＋初始浓度〉150mg／L时吸附反应是控制步骤。钢渣对Cr^3＋的吸附，符合Freundlich等温吸附方程，室温下相关系数达到0．99。

喷淋塔中醋酸强化粗颗粒石灰石烟气脱硫工艺研究

在小试实验喷淋塔中对比研究了粗颗粒石灰石80～100目（165～200μm）并同时添加醋酸工艺脱硫率与只采用小于300目（47μm）石灰石进行脱硫的脱硫率。结果表明当系统中含5mmol／L醋酸时，其SO2去除率就达到传统的采用小于300目石灰石吸收SO2的去除率，在同样的操作条件下新工艺的脱硫率均大于传统石灰石的脱硫率。考察了添加醋酸量、液气比、气速、钙硫比等操作因素对新工艺脱硫率的影响，新工艺脱硫率随添加醋酸量、液气比、钙硫比的增加而增加，随气速的减小而增加。

环境工程专业卓越计划校企联合培养实践探索——以成都信息工程大学环境工程专业为例

卓越工程师的实施关键是校企联合培养环节的开展,通过"卓越工程师教育培养计划"的实施,必将提升学生的工程实践能力、创新能力和国际竞争力,推进我国高等工程教育的发展,我校作为"卓越计划"的首批试点院校,积极探索并不断完善这一新的人才培养模式。

Fe/活性炭多相类Fenton法湿式氧化罗丹明B废水的研究

采用自制的Fe/活性炭(Fe/AC)为催化剂,H2O2为氧化剂,组成多相类Fenton试剂催化降解罗丹明B染料废水。实验结果表明,在催化剂加入量为0.8 g/L,H2O2体积分数为0.3%,废水pH值为13,反应时间为30 min的条件下,质量浓度为200 mg/L的罗丹明B染料废水的脱色率达100%。反应动力学研究表明,罗丹明B脱色反应近似为一级反应,30℃时反应速率常数为0.02675 min-1,表观活化能为69.47 kJ/mol。

针铁矿催化降解废水中的罗丹明B

采用自制的针铁矿(α-FeOOH)为催化剂,以 H_2O_2为氧化剂,催化降解废水中的罗丹明 B 染料。实验结果表明,在α-FeOOH 质量浓度为1g/L、H_2O_2体积分数为3%、pH 为13、反应时间为180 min、反应温度为15℃的条件下,质量浓度为1 000 mg/L 的罗丹明 B 染料废水的脱色率达99.20%。α-FeOOH 和 H_2O_2混合体系处理罗丹明 B 染料废水的表观动力学方程可近似为一级反应,25℃时反应速率常数为0.078 13 min^(-1),表观活化能为91.64 kJ/mol。