区域减污降碳协同控制--以重庆为例

在中国面对实现碳达峰、碳中和与环境根本好转目标的背景下,重庆市作为西部大开发的重要战略支点,有责任有义务率先实现减污降碳,助力国家生态文明建设。CO_(2)和大气污染物的排放过程复杂,涉及要素众多,因而有必要明确影响CO_(2)和大气污染物排放的关键因素,为重庆市实现减污降碳协同控制提供科学参考。本文以对数均值除法指数模型(LMDI)为基础,构建扩展的LMDI–CO_(2)模型和LMDI–AP模型,并以2011—2020年重庆市CO_(2)排放和工业SO_(2)排放为对象进行实证分析,定量评估各因素对重庆市CO_(2)排放和工业SO_(2)排放变化的影响效果。同时,根据重庆市经济社会、能源环境历史发展情况挖掘各因素的影响机制,归纳协同减排的关键因子,探究重庆市减污降碳协同控制机制。结果显示,2011—2020年,经济发展效应是推动重庆市CO_(2)排放增加的首要因素,贡献率达245.59%;能源强度效应对CO_(2)减排的贡献最大,贡献率为210.51%;此外,产业结构优化为CO_(2)减排也做出了贡献。工业经济发展是推动重庆工业SO_(2)排放的主导因素,贡献率为64.47%;其他因素均为SO_(2)减排做出贡献,其中,能源强度和结构效应贡献率分别为42.65%和6.31%。可见,随着经济的发展、人口规模的扩大和生活水平的提高,重庆市CO_(2)和污染物减排的压力将会增大,“高碳化”能源结构制约着两者减排,提高能源效率和优化产业结构对实现“双减”起着关键作用。因此,降低能源强度、升级产业结构、优化能源结构是未来重庆市实现减污降碳协同控制的重要途径。

电催化硝酸盐还原研究进展

随着工农业生产的发展,水体中硝酸盐与日俱增,给生态环境和人体健康造成严重威胁。电催化硝酸盐还原技术具有设备尺寸小、易于操作、绿色高效等特点。同时耦合水电等清洁能源驱动,符合“碳达峰碳中和”理念,是一种极具发展前景的水处理技术。本文重点介绍电催化硝酸盐还原的反应机制和路径,围绕单金属、复合金属、非金属催化剂的研究实例,总结当前催化剂的设计与优化,同时探讨其还原效率的影响因素,为研究高活性及稳定性的催化材料提供理论依据。

Mn-Ce/AC催化剂低温NH_3选择性催化还原NO的性能

采用浸渍法制备了一系列Mn-Ce/AC催化剂,以NH3为还原剂,通过程序升温反应考察其选择性催化还原NO的催化性能。结果表明,氨氮比和空速对Mn-Ce/AC催化剂的催化活性有一定的影响。n(NH3)∶n(NO)=1∶1,空速为2 000 h-1时活性最佳,在反应温度接近90℃时NO脱除率达到90%,在120～250℃温度范围内,能保持99%以上的高脱除率。Mn-Ce/AC催化剂抗水和抗硫性能良好,在相对较高的温度下,催化剂仍能保持高的脱硝性能;低浓度的SO2对催化剂脱硝性能影响不大,但当SO2浓度上升到1 500μL/L时,NO的最高脱除率只有70%。

Ce掺杂对Mn/ACN催化剂低温NH_3-SCR脱硝活性的影响

采用浸渍法将活性组分Mn、Ce负载到酸处理后的椰壳活性炭(ACN)上,制备出Mn/CAN和Mn-Ce/ACN脱硝催化剂,在固定床上对所制备的催化剂进行了脱硝性能评价,着重探讨了2种活性组分的负载顺序、负载量对催化剂活性的影响,并对催化剂进行了BET、SEM、XRD、XPS表征。结果表明,通过比较Mn/CAN和Mn-Ce/ACN催化剂的脱硝活性,发现Ce的添加能明显提高催化剂的脱硝活性,在温度高于90℃时能达到90%以上的NO去除率,在120~250℃之间,NO转化率维持在100%。活性组分的负载顺序及负载量是影响催化剂活性的重要因素。同时负载活性组分,Ce、Mn负载量均为5%时,催化剂表现出最好的脱硝性能。Mn负载在活性炭上,降低了活性炭的比表面积和孔容,而Mn、Ce负载量均为5%的Mn-Ce/ACN的比表面积和微孔孔容降到695.0 m2/g和0.130cm3/g,随着Mn、Ce负载量的增加,比表面积和孔容进一步降低;当Ce、Mn负载量均增加到10%时,其比表面积和微孔孔容只有539.8 m2/g和0.106 cm3/g。Mn3+和Mn4+共存于两种催化剂上,而Ce4+和Ce3+共存并使Mn-Ce/CAN上Mn4+比例略微增加,导致催化剂表现出最好的脱硝性能。

制备条件对Ce/AC催化剂低温C_3H_6选择性催化还原NO的影响

采用浸渍法制备了一系列的Ce/AC催化剂,以C3H6为还原剂,通过程序升温反应考察其选择性催化还原NO的催化性能。着重探讨Ce含量以及焙烧温度对催化剂催化性能的影响,并用BET、XRD、XPS和SEM对催化剂进行了表征。结果表明,Ce的氧化物能在载体表面呈现出高度分散状态;随着Ce含量的增加,催化剂的比表面积逐渐降低,而NO转化率却得到提高;Ce(0.07)/AC-400的催化剂能在270℃到330℃的温度区间内保持70%以上的NO转化率;过高的焙烧温度则会对催化剂载体结构造成严重破坏,在400℃焙烧制得的催化剂具有较宽的反应温度适应范围。

活性炭纤维(ACF)脱硫动力学研究

本文在消除内外扩散的条件下对SO2 -O2 -N2 -H2 O ( g)体系下 ,自制ACF脱除气相中二氧公硫的过程进行了动力学研究。认为在F >40 0ml/min时可消除外扩散的影响。在空速为 5 0 0 0Nm3 /tACF·h～ 2 40 0 0Nm3 /tACF·h ,SO2 浓度为 0 1%～0 5 % ,氧浓度为 1%～ 14 % ,反应温度为 3 2 3K～ 40 3K ,增湿温度在 3 13K～ 3 63K之间探讨了温度、水、SO2 及O2 对ACF脱硫性能的影响 ,求出了反应动力学方程为rD=0 0 0 6exp ( -885 2 8/RT)Cso2 0 4 93 6Co2 0 73 81CH2 O0 70 2 1。

制备方法对CeO2及CoOx/CeO2催化燃烧甲苯的影响

挥发性有机物(VOCs)是形成雾霾和臭氧的主要前驱物,而且多数具有毒性,对人体有较大的危害,因此控制其污染排放十分必要。催化燃烧是一种有效处理VOCs的方法。本文研究了制备方法对CeO2及CeOx/CeO2催化燃烧甲苯的影响,并对性能差异的原因进行分析。采用热分解法、化学沉淀法和水热法分别制备CeO2,并通过浸渍—焙烧将15%的CoOx负载在不同方法制备的CeO2上,以甲苯为目标污染物,对CeO2及CoOx/CeO2催化性能进行评价,并通过XRD、BET、SEM、H2-TPR和Raman对催化剂进行物理化学性能表征。结果表明:在甲苯浓度为1000μL/L,空速为20000 h-1测试条件下,化学沉淀法制备的CeO2-P具有最好的催化活性,在375℃达到80%的甲苯去除率;将其与Co物种复合后,Co/CeO2-P能在255℃达到90%的去除率。300℃下,经过78 h的长周期实验,Co/CeO2-P依然保持100%甲苯去除率。化学沉淀法制备的CeO2-P,具有更小的晶粒尺寸、较大的比表面积和更好表面氧化还原性能,因此其具有更好的催化活性。CeO2与Co物种复合后,得益于CeO2的大比表面积和优异氧化还原性能,形成更多Co3+,并且氧化铈能提供丰富的表面活性氧物种,使得CoOx/CeO2-P具有最佳的催化活性和稳定性。不同方法制备的CeO2拥有不同的比表面积和表面氧化还原性能,这是影响其催化活性的主要因素。

烟气脱硫与四川经济可持续发展

四川地处世界上三大酸雨危害最严重的地区之一 ,每年因酸雨造成损失数十亿元。四川的能源结构短期内仍将以煤为主 ,要实现四川经济的可持续发展 ,就必需有效控制燃煤中排放的二氧化硫。本文概述了目前烟气脱硫技术的应用现状 ,并针对四川的实际 ,提出了关于发展烟气脱硫技术 。

“大气污染控制工程”激发式教学改革

大气污染控制工程是高等院校环境科学与工程专业的一门核心课程。该文根据环境类专业的培养目标和方案,针对当前的教学现状,用激发式教学构建一种新型教学方案。激发式教学可以提高学生对新时期生态文明思想的高度认识,有助于培养学生对大气污染控制工程课程体系的持续兴趣,也能提高学生的环境责任感和解决复杂环境问题的能力。

Ni物种形态对Ni/AC催化剂低温脱硫性能的影响(英文)

采用过量浸渍法制备了Ni/AC催化剂,考察了不同焙烧温度对Ni/AC脱硫活性的影响,并通过X射线衍射和X射线光电子能谱对催化剂进行了表征,研究了经不同温度焙烧后的催化剂上的Ni物种形态及其对催化剂性能的影响.结果表明,经400°C焙烧后的催化剂中Ni物种为Ni2O3,550°C焙烧后出现了NiO物种,800°C焙烧后Ni物种变为NiO和Ni共存,而1000°C焙烧后只存在单质Ni.这说明不同温度焙烧后的催化剂中Ni形成了不同的化学形态.脱硫活性的测试结果表明,经550°C和800°C焙烧后的催化剂表现出较好的脱硫活性,而400°C焙烧的催化剂脱硫活性最差.这说明Ni在催化剂上的不同化学形态是造成脱硫效果差异的主要原因,而NiO是Ni/AC催化剂脱硫的主要活性物相.

活性炭纤维在环境保护中的应用及前景

本文介绍了一种新型环境功能材料———活性炭纤维在环境保护中的应用现状及前景。通过与以颗粒活性炭为代表的传统碳材料在结构、性能方面的对比 ,概述了活性炭纤维优良的吸附、催化氧化等特性。然后全面介绍了活性炭纤维在气体处理、水处理、劳动防护、环境监测及清洁生产等方面的应用。同时结合目前活性炭纤维的研究开发现状 ,分析了制约其发展的因素 ,提出了相应的对策 ,并指出了发展方向。

我国农村生活垃圾处理技术探讨

介绍了卫生填埋法、焚烧法、堆肥法和综合利用等农村生活垃圾常规处理技术,以及蚯蚓堆肥法、太阳能—生物集成技术、高温高压湿解法、垃圾衍生燃料和气化熔融处理技术等几种农村生活垃圾处理新技术。在概述各种处理工艺的技术参素及优缺点的基础上,提出了农村生活垃圾处理技术路线,为社会主义新农村生活垃圾处理工艺的选择提供建议。

VOC的排放以及控制措施和建议

分析和总结了我国挥发性有机物(VOC)排放总量现状及国内外VOC排放相关法规与标准,综述了处置VOC的主要技术,包括低温等离子体-催化协同净化技术、催化燃烧技术、炭吸附与光催化技术和生物滴滤技术的研究和应用进展,对产生VOC的典型行业及处理新技术进行了评述。并结合我国实际情况对制定适宜的VOC排放控制法规和标准提出建议和思考。

纳米TiO2在环境应用方面的研究进展

纳米TiO2具有很强的光催化活性,在环境保护领域有广阔的应用前景。文章综述了纳米TiO2的制备方法和纳米TiO2改性的研究进展以及在环境保护中的应用,并提出今后的研究方向。

活性炭纤维在烟气脱硫过程中的催化作用

采用XPS图谱分析SO2 转化为H2 SO4的速率测定以及长周期的实验验证对活性炭纤维在烟气脱硫过程中的催化作用进行了研究。结果表明 ,ACF具有较强的催化能力 ,能促进烟气脱硫过程中SO2 转化为SO2 -4 。

粘胶基活性炭纤维的脱硫性能

以糠醛渣活性炭 (GAC)为比较对象研究了粘胶基活性炭纤维 (ACF)对“SO2 O2 N2 ”体系和“SO2 O2 H2 O(g) N2 ”体系的动态脱硫性能。另外 ,通过脱硫后样品浸泡液分析发现ACF的浸出率达 80 %以上 ,而GAC仅为 2 0 %左右。实验结果表明 ,和GAC相比ACF的脱硫性能更加优良 ,水洗再生能力尤为突出。

ACF表面化学官能团对影响脱硫性能的研究进展

活性炭纤维(ACF)作为第三代活性炭,是一种新型的高效吸附剂和催化剂。它具有独特的物理性能和化学性能,对烟气中的SO2具有很强的吸附和催化氧化作用,因此作为烟气脱硫方面极具前景的催化剂而受到人们的普遍关注。以聚丙烯腈基活性炭纤维(PAN-ACF)为代表,主要深入探讨了ACF表面化学官能团对脱硫性能的影响。

城市污水处理厂中的能耗及能源综合利用

从城市污水处理厂工艺处理流程的角度探讨了城市污水处理厂的能耗,指出污水处理厂运行的主要耗能设备,并在此基础上对污水处理厂的节能从设计、运行进行了阐述,提出了节能措施;对污泥所含能量的回收与综合利用做了初步探讨,该研究对城市污水处理厂的设计、运行具有重要的指导意义和工程应用价值,具有较高的经济效益和环境效益。

烟气脱硝技术应用现状与研究进展

氮氧化物的污染危害是一个不容忽视的问题,有效控制氮氧化物污染已经刻不容缓。针对目前氮氧化物污染状况,分析了烟气脱硝的重要性与紧迫性。介绍了国内外烟气脱硝技术应用现状和研究进展,对各类烟气脱硝技术进行了分析和对比。针对目前烟气脱硝技术以干法为主的现象,着重介绍了SCR和SNCR两种脱硝技术。

硫酸尾气处理技术现状与趋势

硫酸工业向大气排放的主要污染物是二氧化硫,随着《硫酸工业污染物排放标准》的颁布与实施,对硫酸尾气的排放限制要求更加严格。本文概述了硫酸尾气脱硫技术的原理及特点。详细介绍了目前技术最成熟、应用最广泛的是氨-酸法,分析了炭法和离子液法等烟气脱硫技术将会应用于硫酸尾气脱硫的前景。