偶氮二氰基戊酸副产废盐热处理工艺研究

以偶氮二氰基戊酸副产废盐为原料,使用管式炉模拟固定床热处理废盐,考查不同热处理温度、反应时间对废盐中TOC含量的影响。实验结果表明,当热处理温度700℃、停留时间为20 min时,废盐中的总有机碳(TOC)含量降至25 mg/kg,白度达到83.46,满足工业用盐质量标准,该研究为废盐资源化利用以及降低企业危废处理成本提供参考。

成型压力与粉煤粒度分布对冷压型煤性能的影响

采用无烟煤为原料,腐植酸钠和高岭土复配物为黏结剂制备加压气化用型煤,考察了成型压力和粉煤粒度组成对型煤冷压强度、热压强度和热稳定性的影响。结果表明:成型压力为5.5～19.5MPa时,对大颗粒粉煤成型性能影响较大,对小颗粒粉煤成型性能影响相对较小。-0.075 mm粒度粉煤在低压5.5 MPa下制备的型煤冷压强度、热压强度和热稳定性分别达3 630 N、2 590 N、97.85%,表明小颗粒粉煤有利于制备高性能型煤;此外,-0.150 mm粉煤占成型粉煤50%时,型煤的冷压强度、热压强度和热稳定性最高,分别为4 239 N、2 713 N、98.49%。

无烟煤复配煤液化残渣制备型煤研究

以山西高灰无烟煤为原料,煤直接液化残渣为主要黏结剂制备适用于加压气化的型煤。实验结果表明:随着成形压力增大,型煤抗压强度升高;但成形压力高于临界压力后,煤颗粒被压溃,型煤抗压强度降低。粗粒度粉煤(7-20目)制备的型煤机械性能较差,主要原因是较大煤颗粒间缺少细粒度煤粉填充,并且大颗粒易产生二次破碎。煤直接液化残渣黏结剂的添加,使得型煤表面朵状胶质体结焦增多,包裹煤颗粒的表面并填充在空隙中,使型煤抗压强度、防水性能等均提高。

气化温度对型煤加压固定床气化反应特性的影响

基于小型加压固定床气化炉考察一定压力下温度对型煤气化特性的影响。研究了不同温度下气化产物演变规律并计算气化反应活化能;利用X射线荧光光谱仪、扫描电镜和X射线衍射仪对型煤以及原煤中矿物质含量、气化后灰渣形貌以及矿物质组成进行分析。结果表明:气化压力3MPa下,气化温度由1223 K提高到1473 K后,气相中CO体积浓度由14.71%增至41.36%,H2含量维持55%左右,有效气体(CO+H2)含量增加了25.88%。可见气化温度对型煤气化的产气特性有显著影响。随气化温度升高,受扩散效应与灰渣熔融双重影响,气化温度高于1323 K后碳转化率与反应速率增幅趋缓。采用未反应缩核模型(GM)与随机孔模型(RPM)计算得到的气化反应活化能分别为44.00 kJ/mol和48.56 kJ/mol,说明型煤的反应活性较高而易于气化。此外,由于生成低熔点物相钠钙长石,当气化温度高于1323 K后灰渣局部熔融,结渣性大于80%;而气化温度较低时,灰渣主要由石英和莫来石等非易熔物相构成,呈松散状,结渣性较低(20%)。

适用于鲁奇气化的型煤成型机理及热性能研究

以无烟煤为原料,亲水有机高分子物质和无机物为粘结剂制备气化用型煤。以型煤热稳定性、热强度、冷强度和湿球强度作为型煤特性指标,考察了水分含量、粘结剂添加量和复配方式等对型煤性能的影响。利用偏光显微镜和热重分析等手段对型煤以及粘结剂进行了表征,分析了成型机理。结果表明在成型水分为14%、有机和无机物质分别添加2%时,型煤具有很高的热性能(BTS+13=98.62%,热强度为4.82MPa);添加亲水有机粘结剂时,水分在有机物质与煤粒表面之间形成了氢键,干燥脱水后,有机组分固化收缩,转变为与煤之间的化学键;复配无机组分后,无机组分通过吸附作用与有机组分形成结合体,然后与煤表面官能团发生化学键合,高温下形成了连续相凝胶物质,包裹住煤粒,进一步提高了型煤的热性能。

以煤沥青为粘结剂制备柱状活性炭的工艺参数优化

传统煤焦油基制备柱状活性炭粘结剂存在成本高、污染严重、质量不稳定等诸多问题,文章将煤沥青和膨化淀粉复配为新型粘结剂,以无烟煤为原料制备柱状活性炭。采取正交试验设计实验方案,研究活化温度、炭化温度、活化时间、炭化时间与水蒸气通量对柱状活性炭强度、碘吸附值、亚甲基蓝吸附值以及收率的影响,并利用热重分析仪考察了粘结剂的热性能。结果表明:制备柱状活性炭的最佳工艺参数为:活化温度850℃,炭化温度600℃,活化时间300 min,炭化时间60 min,水蒸气通量0.2 mL/min,其碘吸附值达到1241.1 mg/g,亚甲基蓝吸附值高达159.5 mg/g,强度为75.2%,收率38.9%,说明新型粘结剂可制备出符合要求的净化用柱状活性炭。

基于OBE理念的应用化学类课程思政教学改革与实践——以《环境分析化学》课程为例

基于OBE理念,立足理论与实践相结合的思想,进行了课程思政教学模式的改革,并以《环境分析化学》课程为例进行了实践.通过明确思政教学目标、合理设计课程思政内容、改革课程思政教学方法、进行可量化的课程思政教学成果评估,实现了课程思政与课程内容有效融合和持续改进.通过改革与实践,培养了学生的生态文明价值观、环保意识和团队合作能力,达到课程思政教学目标与效果,为应用化学类课程思政改革提供了有益参考.

沧州市降水化学组成及其对大气颗粒物的清除作用

基于2017年沧州市降水观测数据(pH值、电导率和水溶性离子浓度)及PM_(2.5)和PM_(10)质量浓度数据,分析了大气降水化学组成特征,并从降水总量、降水强度和降水时长3个角度探讨了不同类型降水对PM_(2.5)和PM_(10)的清除作用.结果表明:采样期间降水pH值变化范围为5.75~8.61,降水量加权均值为6.63,降水未发生酸化.电导率变化范围为10.79~361μs·cm^(-1),降水量加权均值为75.26μs·cm^(-1).降水离子总浓度变化范围为95.82~2519.19μeq·L^(-1),降雨量加权均值为785.36μeq·L^(-1).Ca^(2+)和NH_(4)^(+)是降水中主要阳离子,分别占阳离子总浓度的66.49%和13.63%.SO_(4)^(2-)和NO_(3)^(-)是降水中主要阴离子,分别占阴离子总量的63.49%和25.45%.降水对大气颗粒物有一定清除作用,降水日PM_(2.5)和PM_(10)质量浓度分别比非降水日降低34.41%和47.30%.降水对PM_(2.5)和PM_(10)清除效率随着降水总量、降水时长的增加而呈现增加趋势.同等降水条件下,降水对PM_(2.5)的清除效果要优于PM_(10).

壳聚糖基抑尘剂的制备及性能研究

针对煤炭在开采、运输和储存过程中的扬尘问题,选用天然可降解的多糖类高分子壳聚糖为生物质原料,对其进行水溶性改性,制得羧甲基壳聚糖。利用羧甲基壳聚糖的成膜性和黏结性特点,将羧甲基壳聚糖与十二烷基硫酸钠复配,测试复合抑尘剂的降尘性能和抗风蚀性能。结果表明,1%羧甲基壳聚糖与1‰十二烷基硫酸钠复配的抑尘剂降尘率达92.2%、在13 m/s风速下抑尘率达98.4%,可适于六级强风天气下的露天煤场抑尘。

油页岩灰基NaX型沸石的合成及表征

以桦甸油页岩灰为原料,采用NaOH碱熔水热合成法制备NaX型沸石,考察了熔融温度、灰碱比、固液比、水热温度和晶化时间对合成沸石结晶度的影响,确定了沸石的合成工艺,并采用氮气吸附脱附法对合成的沸石进行了表征。结果表明:该方法可合成单一类型NaX型沸石,合成条件为熔融温度500℃、灰碱比1∶1.5 g/g、固液比1∶4 g/m L、水热温度80℃、晶化时间12 h。合成沸石的比表面积高达355.79 m^(2)/g,约为原料页岩灰的281倍。沸石主要含有微孔和中孔结构,平均孔径为3.60 nm,孔体积为0.21 cm^(3)/g。

黑龙港流域大气颗粒物多时间尺度变化特征分析

利用2016~2019年PM 2.5和PM 10监测数据,分析了黑龙港流域不同时间尺度大气颗粒物的变化特征.结果表明:2016~2019年,黑龙港流域大气颗粒物质量浓度呈逐年下降趋势,但污染程度仍较高.相比于2016年,2019年PM 2.5和PM 10质量浓度分别降低31.2%和25.0%;2019年PM 2.5和PM 10质量浓度仍表现为超标,分别超出《环境空气质量标准》年均二级标准质量浓度限值1.1和0.8倍,PM 2.5污染程度要高于PM 10.PM 2.5和PM 10质量浓度冬季最高,夏季最低,最大值出现在12月和1月,最小值出现在8月;PM 2.5月变化曲线呈“U”字型,PM 10月变化曲线呈“V”字型.大气颗粒物质量浓度为白天低,夜间高,且白天变化幅度较大,夜间变化趋势平缓.不同城市大气颗粒物时间变化特征表现出一定的差异性,沧州和衡水大气颗粒物日变化曲线为双峰双谷型,石家庄、邯郸、保定、邢台为双峰单谷型;保定PM 2.5浓度降低率最高,衡水PM 10降低率最高.