超临界水氧化法改善有机污染物可生化性的研究

难生化有机污染物二甲基甲酰胺、乙睛、氨基萘磺酸或羟基萘磺酸的高浓度水溶液 (4777— 2 82 4 4mg/L) ,经超临界水氧化处理后 ,其可生化性都有了大幅度的提高。二甲基甲酰胺、乙睛、氨基萘磺酸和羟基萘磺酸处理前的BOD5/CODCr,分别为 8.4 %、1.5 6 %、1.5 6 %和 2 .73%。经过超临界水氧化处理 ,它们的BOD5/CODCr可分别达到 2 3.2 %、5 5 .1%、5 0 .2 %和 38.8%。且随着处理温度的升高和COD去除率的上升 ,可生化性越来越好。这表明 ,超临界水氧化法不仅可以用来彻底降解有机污染物 ,也可以用于难生化有机污染物的预处理 。

SBR法处理缫丝废水的研究

研究了三种SBR运行模式 (常规SBR法 ,活性炭SBR法 ,生物膜SBR法 )对缫丝废水的处理效果 ,考察了不同运行周期对处理效果的影响。结果显示 ,活性炭SBR法优于其它两种模式 ,其次是生物膜SBR法。

超临界CO_2中混合分散染料对涤纶织物的染色研究

为了研究超临界CO2中混合染料对涤纶织物的染色行为,利用自行研制的超临界CO2染色装置,在温度70-130℃,压力16-24MPa,时间15-100min的条件下采用混合分散染料（分散蓝366和分散红343）对涤纶织物进行染色研究,考察染色条件对混合染料上染量的影响并通过对比单种染料染色结果揭示混合染料上染涤纶时两种染料的相互作用关系。实验结果表明,混合染料染色时的总上染量和其中的各单种染料上染量均随着温度和压力的升高及时间的延长而增大;混合染料总上染量大于相同条件下分散染料单独染色时的上染量（是分散红343的146.8%,分散蓝366的131.7%）,而混合染料中的单种染料上染量小于其单独染色时的上染量（分散红343的两者比例为56.3%,分散蓝366为81.0%）;在混合染料染色过程中,两种染料对涤纶织物染色具有选择性和竞争性;染后涤纶织物的耐摩擦色牢度和耐水洗色牢度均能符合国家标准中合成纤维丝织物的一等品标准。

碳酸钾催化苯酚在超临界CO_2中合成水杨酸的实验研究

在超临界CO2中以K2CO3为催化剂,由苯酚一步直接合成了水杨酸。改进了传统的有机酚酸（Kolbe-Schmitt反应）的两步法合成工艺。在CO2压力4~14 MPa、温度160~220℃,考察温度、压力、反应时间、催化剂用量等条件对水杨酸收率的影响。水杨酸最高得率接近54%,产物的选择性在99%以上,副产物有极少量对羟基苯甲酸。较为理想的反应条件为：反应温度190℃,反应压力8 MPa,反应时间3~5 h,催化剂用量10 mmol（nK2CO3/n phenol=1）。

超临界CO_2中苯酚(钠)合成水杨酸反应动力学

在高压反应釜中,分别以苯酚钠和苯酚为原料,以无水K2CO3为催化剂,实验考察了超临界CO2中酚钠合成水杨酸及苯酚直接合成水杨酸的反应过程。根据实验结果,提出可能的反应机理为苯酚(钠)可逆生成水杨酸,然后在高温下进一步形成聚合物,建立了可逆反应的动力学模型。由实验得到的不同温度下苯酚(钠)转化率数据,计算得到了超临界CO2条件下正、逆反应速率常数。超临界CO2中酚钠合成水杨酸和苯酚直接合成水杨酸的活化能分别为42.26 kJ/mol和46.40 kJ/mol。

超临界CO_2中一釜法合成碳酸二甲酯的研究

超临界CO2中一釜法合成碳酸二甲酯（DMC）,对于CO2的资源化利用和绿色化学品合成都具有重要的意义.本实验以CO2、环氧丙烷（PO）和甲醇为原料,甲醇钾（CH3OK）为催化剂,无水氯化钙为脱水剂,研究物料配比（VCH3OH∶VPO=1～1 2）、搅拌速度（0～500 r·min-1）、压力（5.0～10 MPa）、温度（110～190℃）和时间（0.25 ～3 h）对一釜法合成DMC的影响,并提出了超临界CO2中以CH3OK为催化剂一釜法合成DMC可能存在的反应机理.结果表明,在最佳反应条件（VCH3OH∶ VPO=10∶1、搅拌速度为300 r·min-1、反应压力为7.0 MPa、反应温度为140℃）下,反应1h后甲醇转化率为22.0％,DMC收率达到45.5％.

基于拉曼光谱的可视化石英微反应器中间氯甲苯超(亚)临界水氧化研究

借助可视化石英微反应器和拉曼光谱,探究了间氯甲苯的超临界水氧化过程,实现了对产物CO_2的原位测定。实验观测了间氯甲苯-H_2O/H_2O_2体系在加热冷却过程的相态变化,研究了氧化剂倍数、反应温度、反应时间对有机物去除率的影响,以及反应温度和反应时间对CO_2产率的影响。结果表明:(1)在升温(10℃?min^(-1))与降温(10℃?min^(-1))过程,间氯甲苯-H_2O/H_2O_2体系在加热和冷却过程均发生了明显相态变化,温度升至304.2℃时,油-水相界面消失,到400℃时,相界面消失形成均一相;经升温和降温后,间氯甲苯-H_2O_2体系有机物的体积较为明显减小;(2)随氧化剂(H_2O_2)倍数的增加,有机物去除率的提高呈先快后慢的趋势,适宜氧化剂倍数为1.50;温度越高、反应时间越长,有机物的去除率越高;当温度为340℃、反应时间为8 min时,间氯甲苯的去除率达到99.4%;(3)CO_2的产率随着温度的升高或反应时间的延长而增加,当温度为460℃,反应时间为8 min时,CO_2的产率达到100.0%;间氯甲苯在超临界水中的氧化过程为多步反应。

聚苯乙烯在超临界二甲苯中的解聚

研究了聚苯乙烯在超临界二甲苯介质中的解聚反应,温度为340~390℃,压力为5MPa、10MPa.产物用GC-MS分析表明解聚产物多达107种,含量最多的是苯乙烯的二聚物、丙基苯和对甲基苯乙烯二聚物.在实验取值范围内,主要产物苯乙烯二聚物及解聚转化率随温度升高而增加.在一级反应的基础上,由数据拟合求出了反应活化能、频率因子及反应速率常数的表达式,能较好地预测实验结果.

混凝法处理洗浴废水的实验研究

经过实验比较,选用聚合氯化铝(PAC)处理洗浴废水。探讨了聚合氯化铝(PAC)的不同投加量、混凝搅拌强度和搅拌时间、废水pH值、水温以及沉淀时间对处理洗浴废水中有机物(CODcr)去除率的影响。实验结果表明在最佳的混凝操作条件下,聚合氯化铝(PAC)吨水投加量仅为50g/m3, CODcr去除率在80%以上,且去除率随洗浴废水CODcr值升高而升高,混凝后出水再经简单处理,水质可达废水回用的指标(CJ/T48-1999)要求。

磺酸萘在超临界水中氧化降解路径的研究

采用 GC-MS 对 1-氨基-2-羟基-4-磺酸萘有机污染物在超临界水中氧化降解的产物进行了分析和鉴别, 通过对中间产物的鉴别和结合相关研究提出了其在超临界水中氧化降解的路径。1-氨基-2-羟基-4-磺酸萘氧化降解的路径可用纵横交叉模式描述,即纵向的氧化开环降解反应和横向的耦合反应,该污染物及其带芳环中间产物进一步氧化都经过苯酚,并由其继续开环氧化降解。

超临界水氧化法降解葡萄糖的研究

实验研究了葡萄糖在超临界水中的氧化降解。结果表明 ,超临界水氧化技术能有效地降解废水中的葡萄糖 ,COD去除率可达 98%。随着反应温度的升高、压力的增大、停留时间的延长和初始废水浓度的增大 ,COD去除率也随之提高。葡萄糖在超临界水中氧化降解的动力学方程为- d[COD]dτ =2 4.2 exp - 3.0× 10 4RT [COD]1.0 3 [O2 ]0 .0

超临界水的物理化学性质

在超临界区 ,水的各种物理化学性质 (如氢键、密度、粘度、热导率、扩散系数、介电常数和溶解度等 )相比常温、常压下有很大的变化。同时超临界水的这些性质可以通过改变温度和压力而连续地改变。超临界水能与非极性物质完全互溶 ,也能与空气、O2 、CO2 、N2 等完全互溶 ,但无机物特别是无机盐在超临界水中的溶解度很低。

分散红343、分散蓝366及其混合物在超临界CO_2中的溶解度测定和关联

为超临界CO2染色工艺提供必要的基础数据,采用静态循环法在343.2～383.2K,12～28MPa温度压力范围内,测定了分散红343和分散蓝366及其混合物在超临界CO2中的溶解度。实验结果表明,二元体系(分散红343+CO2,分散蓝366+CO2)和三元体系(分散红343+分散蓝366+CO2)中染料的溶解度均随温度和压力的升高而增大;染料分子的极性对其在超临界CO2中的溶解度影响较大;三元体系中两种染料的溶解存在"共溶剂效应"和竞争溶解作用;两种染料在二元和三元体系中的溶解度实验数据用Chrastil方程关联,结果较好。

萘酚在超临界水中氧化降解路径的研究

采用GC MS方法对萘酚在超临界水中氧化降解的产物进行了分析和鉴别 ,通过对中间产物的鉴别并结合相关的研究 ,提出了萘酚在超临界水中氧化降解的路径 .萘酚氧化降解的路径可用纵横交叉模式描述 ,即纵向的氧化开环降解反应和横向的偶合反应 ,萘酚及其带芳环的中间产物进一步氧化都经过苯酚 ,并由其继续开环氧化降解 .

超临界CO_2在有机合成中的资源化利用

二氧化碳(CO2)因无毒、不燃、价格低廉、临界点条件温和等优点而成为超临界流体中研究最多的介质,广泛应用于萃取分离、化学反应、材料制备等领域,是常规溶剂的理想替代者。同时,CO2的固定和利用也受到广泛的关注。本文综述了近年来超临界二氧化碳同时作为反应物和反应介质在有机合成中的一些应用,着重介绍了以超临界二氧化碳为原料,制备有机碳酸酯、有机酚酸、甲酸及其衍生物等的反应。

杭州某高校室内空气质量状况调查分析

为了解高校室内污染状况,调查选取杭州市某高校75间教室按照装修完成后时间长短分成5组,分别于2011年3、6月进行氡、氨、甲醛和苯系物(苯、甲苯和二甲苯)浓度的检测。结果显示,甲醛和苯系物浓度与装修完成后时间长短、通风情况、温度、湿度密切相关,装修完成后1.0年内的教室浓度显著高于其余组(p<0.05)。除装修完成后5.0年以上组外,各组甲醛和苯系物含量6月都呈现极显著增高趋势(p<0.01)。所有室内氡和氨浓度均未超标。总体来说,该校室内空气质量状况总体良好,但新建建筑物的室内空气污染存在一定的安全隐患。

分散蓝366和分散红343在超临界CO2中对涤纶织物的染色研究

利用分散蓝366、分散红343在自行研制的超临界CO2染色装置上采用动态平衡法对涤纶织物进行染色研究.实验结果表明,分散蓝366、分散红343的上染量和染色后涤纶织物的表面深度K/S值随时间、温度、压力的增加而增加;当压力一定时(20 MPa),表面深度K/S值在110℃后趋向平缓;温度一定时,上染量和表面深度K/S值随压力变化的趋势分两种情况:在低温(80℃)时,两者随着压力的增加变化不大,温度较高时(120℃)随着压力的增大而明显升高,且在18 MPa以后,表面深度K/S值趋向平缓.染色后涤纶织物的耐水洗色牢度和耐摩擦色牢度均能达到合成纤维丝织物国家标准的一等品标准.

硫铁矿废水制备铁黑颜料的工艺

采用湿法氧化沉淀法,通过调节反应溶液初始pH值(7～12)、反应温度(70～95℃)、反应时间(1～4.5h)和搅拌速度(50～250r/min),探索了硫铁矿废水制备铁黑颜料的工艺条件。结果表明:在pH值为9.5、反应温度为85℃、反应时间为2.5h、搅拌速度为150r/min的条件下,能制备得到较优的铁黑颜料。其经XRD、SEM及铁黑颜料技术指标检测分析,表明该铁黑颜料粒径在60nm左右,Fe3O4含量在95%以上,各项指标均能达到氧化铁黑颜料行业标准中一级品的要求。

金属醋酸盐复配催化剂催化超临界CO_2一步法合成碳酸二甲酯

由CO2合成碳酸二甲酯（DMC）是CO2资源化的重要途径之一。超临界CO2因具有独特的溶解和传递性能，在合成反应中可既作反应物，又作反应溶剂。本实验以超临界CO2、环氧丙烷和甲醇作为反应物，选用金属醋酸盐与K2CO3、KI复合催化一步合成DMC。在温度130-170℃、C02压力2-14MPa条件下，考察了催化剂用量、物料配比、温度、压力、反应时间等条件对DMC产率的影响，产物采用气相色谱以内标法进行定量分析。结果表明，当醋酸锌复合催化剂配比为K2CO3：KI：Zn（CH3COO）：=1：1：2时，在合适的反应条件下（催化剂用量4％，物料配比8：1，160℃、7．4MPa，反应4h），环氧丙烷转化率可达95％，DMC产率可达5413％。

超临界CO_2染色条件下分散染料在涤纶织物中的扩散渗透实验研究

超临界CO2染色技术与传统的染色工艺相比有染色时间短、效果好和无污染等优点,是一种新型"绿色染色"技术.染料的扩散性能是染色动力学研究的重要内容.染料的扩散性能好,扩散速率高,不但可缩短染色时间,而且还可使染色纤维达到匀染的效果.扩散参数的测定方法很多,其中薄膜卷层法是一种根据染料在纤维材料中的浓度分布测定扩散参数的方法,使用该法可以直接得到染料在纤维材料中的浓度分布,所得结果一般比较可靠.在超临界CO2染色条件下采用"卷层法"对分散染料在涤纶织物中的扩散渗透进行了考察,结果表明:染料在涤纶织物中的扩散渗透参数随着温度的升高而减小,随着压力的增高而增大.