整体式催化剂在挥发性有机物催化燃烧中的研究进展

对整体式催化剂的结构、组成和催化活性等几个方面进行了阐述,重点综述了贵金属和非贵金属2大类型的整体式催化剂以及近年来VOCs催化燃烧整体式催化剂的国内外研究近况,为今后整体式催化剂的开发提供一定参考。

花岗岩废料闭孔发泡陶瓷的制备与性能研究

以花岗岩废料为主要原料,玻璃粉为助熔剂,碳酸钠和碳化硅为复合发泡剂,制备发泡陶瓷。考察了烧成温度、保温时间和发泡剂掺量等工艺参数对发泡陶瓷孔结构、孔隙率、表观密度、抗压强度等性能的影响。研究结果表明,烧成的发泡陶瓷泡孔大多为闭口孔,且孔壁内部封闭了许多微小气孔;当Na_(2)CO_(3)和SiC复合发泡剂掺量为3.5%,烧成温度为1100℃,保温时间为120 min时制备的发泡陶瓷性能最优,其孔隙率为87.9%,平均孔径为0.81 mm,表观密度为0.275 g/cm^(3),抗压强度为4.2 MPa。

土壤改良剂对Cd污染土壤的修复效果研究

[目的]探究试配的土壤改良剂对Cd污染土壤的修复效果及最佳施用比例。[方法]利用盆栽试验向Cd污染土壤中添加不同比例的土壤改良剂,通过指示植物小麦的发芽率、株高及小麦植株SOD活性、MDA含量、Cd富集量等统计学指标,分析不同土壤改良剂对Cd污染土壤种植小麦的影响;通过土壤中不同形态Cd含量的变化,分析不同土壤改良剂对土壤重金属Cd的钝化效果的影响。[结果]随土壤改良剂添加比例的增加,小麦发芽率呈先增后减的趋势;随土壤改良剂添加比例的增加,小麦株高呈先升高后下降的趋势,添加比例为5%时最高;小麦植株内SOD活性、MDA含量和Cd富集量呈先下降后升高的趋势,在添加比例为5%时最低;添加5%土壤改良剂1(泥炭∶膨润土∶生物炭∶微生物=14∶7∶10∶1)的处理组中小麦植株Cd富集量较对照组降低了30.24%;土壤改良剂的添加显著降低了Cd污染土壤中酸溶态Cd的含量,使Cd的迁移性减弱,其中添加5%土壤改良剂1的处理组效果最佳,90 d土壤中酸溶态Cd含量由31.40%降低至9.72%,相较于空白对照组降低了65.43%。[结论]5%土壤改良剂1的施加可有效修复重金属Cd污染土壤。

管式多孔石英陶瓷膜的制备及其性能研究

以球磨后石英砂为主要原料,采用液压成型法制备了管式石英陶瓷支撑体。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、压汞仪、万能试验机﹑质量损失法和自制装置对陶瓷支撑体的物相组成、显微结构、孔径尺寸、抗折强度、耐酸碱腐蚀性、纯水通量等进行表征和测试。考察了原料粒径、烧结温度、保温时间﹑添加剂含量等因素对陶瓷支撑体性能的影响。通过其低温烧结特性,在烧结温度950℃、保温时间120 min条件下可制备孔隙率38.8%、抗折强度11.31 MPa、耐酸腐蚀质量损失率1.2%、耐碱腐蚀质量损失率2.41%、纯水通量1075 m/(h·MPa)的石英陶瓷支撑体。

O_(3)/H_(2)O_(2)体系预处理煤制气废水的正交试验探究

以3L煤制气废水为对象,选取H_(2)O_(2)投加量、废水pH值、O_(3)通入量三因素进行正交试验。结果表明,H_(2)O_(2)投加量对废水的COD去除效果有显著性影响。经换算,该体系的最适n(H_(2)O_(2)):n(O_(3))=5.88。废水经O_(3)/H_(2)O_(2)处理后,其c(COD)和UV_(254)有较强的相关性,对两者进行线性拟合得到c(COD)和UV_(254)的关系式为:UV_(254)=0.00031×c(COD)+0.00329(R^(2)=0.93394>0.9),初步认为c(COD)和UV_(254)呈线性关系。用UV_(254)代替c(COD)的测定,能大大减少日常监测过程中的时间和经济成本。鉴于体系的最适pH值为8~9,而该煤制气废水的初始pH值为8.0~8.3,所以反应前无需调整溶液的pH值,大大减少了调节pH值的加药成本。因此,相较于其他需在酸性条件下运行的高级氧化法(AOPs),O_(3)/H_(2)O_(2)体系预处理碱性的煤制气废水具有其优越性。

管式煤矸石—石英基陶瓷支撑体的制备研究

以石英砂和煤矸石为主要原料,采用模压成型法制备管式煤矸石—石英基陶瓷支撑体。通过XRD、SEM、三点弯曲法、压汞法、质量损失法和自制装置对陶瓷支撑体的物相组成、显微结构、抗折强度、孔径、耐酸碱腐蚀性、纯水通量等进行表征和测试。考察了原料配比、烧结温度、保温时间等因素对陶瓷支撑体性能的影响。实验结果表明:原料配比石英砂∶煤矸石∶钾长石∶羧甲基纤维素钠∶碳酸钠∶四硼酸钠=53.5∶30∶5∶5∶4∶2.5,在烧结温度850℃、保温时间30 min条件下,可制备气孔率40%、抗折强度9.17 MPa、孔径25μm、耐酸腐蚀质量损失率1.1%、耐碱腐蚀质量损失率3%、纯水通量100.7 m^(3)·m^(-2)·h^(-1)·bar^(-1)的低成本管式煤矸石—石英基陶瓷支撑体。

石英微滤陶瓷膜的制备研究

以石英砂陶瓷支撑体为基体,SiO_(2)粉体为固相,聚乙烯醇(PVA)为黏结剂,聚丙烯酸和丙三醇为分散相制备涂膜液,采用浸渍提拉法进行微滤膜层的涂覆制备,考察黏结剂添加量、涂膜时间、烧结温度等制备条件对石英微滤陶瓷膜性能的影响,通过孔隙率、纯水通量、SEM等方法对其进行测试和表征。结果表明:石英微滤陶瓷膜涂膜液聚乙烯醇含量为10%,涂膜时间60 s、烧结温度850℃时制备的石英微滤陶瓷膜性能较好,孔径均匀,平均孔径为1.90μm,纯水通量为9.20 m^(3)·m^(-2)·h^(-1)·bar^(-1),孔隙率为35.58%。

木醋液对玉米秸秆厌氧发酵的促进作用研究

试验观察了玉米秸秆青贮和用木醋液对玉米秸秆厌氧发酵产沼气的促进作用。结果表明,利用木醋液预处理青贮玉米秸秆,活性污泥接种率20%,厌氧发酵原料总固体(TS)10%,在35℃下厌氧发酵,可以使玉米秸秆产气高峰提前4～5天,木醋液预处理的青贮玉米秸秆提高产气量提高54%,达到425.7 mL.g-1,厌氧发酵过程中pH值稳定在6.6～7.1之间,产气过程平稳,所产沼气中甲烷含量平均提高10%,甲烷含量最高达到56%。

等离子体催化甲烷干重整实验研究

本文利用等离子体耦合催化剂的方式进行CH_(4)干重整(Dry Reforming of Methane,DRM),重点考察了反应温度、CO_(2)/CH_(4)物质的量比、合成气主要气体组分浓度(N_(2)、H2、CO、H2O)对CH_(4)转化率及等离子体催化能量效率的影响。结果表明,以La-Ni/γ-Al_(2)O_(3)为催化剂,当反应温度450℃,CO_(2)/CH_(4)物质的量比为1.0时,CH_(4)转化率为41.57%;提高CO_(2)/CH_(4)物质的量比可提高CH_(4)转化率,当CO_(2)/CH_(4)物质的量比为5.0时,等离子体催化CH_(4)干重整过程的CH_(4)转化率可达92.82%。温度和CO_(2)/CH_(4)物质的量比对CH_(4)转化率影响显著,气体组分的变化改变了体系中的激发态粒子,不仅直接影响到CH_(4)转化率,还影响着催化剂表面积炭。向反应体系中添加N_(2)、H2O可提高CH_(4)转化率,并抑制积炭;而添加H2、CO后CH_(4)转化率显著降低。研究结果可望为生物质气化合成化工品的工艺开发提供基础数据和参考依据。

木质素液相催化解聚研究现状

木质素是一种天然非晶三维聚合物,是木质纤维素类生物质的主要组分。木质素结构中含有丰富的芳香结构以及甲氧基、酚羟基、醇羟基、羰基、醛基等官能团,是自然界中唯一具备芳香族单体的可再生资源。将木质素转化为具有高附加值的液体燃料和化学品是缓解化石资源危机的有效途径。然而,由于结构复杂,木质素是生物质三大组分中最难以被高值化利用的组分。木质素液相催化解聚在液相环境中进行,反应条件较温和,产物选择性高,因而受到广泛关注。基于木质素结构,综述国内外木质素液相催化解聚研究进展,在此基础上,对其存在问题和解决方法进行了合理分析,并指出未来发展方向。

两株微生物的Cr(Ⅵ)还原特性研究

旨为研究2株微生物对Cr(Ⅵ)的还原能力及特性。在实验室条件下,通过连续培养,探究2株微生物的还原特性及pH、电子供体对其还原Cr(Ⅵ)影响,并结合表征手段研究寡养单胞菌对Cr(Ⅵ)的解毒机理。结果显示,寡养单胞菌和胶冻样芽孢杆菌对Cr(Ⅵ)的耐受性达400和200 mg/L,中性条件下,72 h内对45.5和18.5 mg/L的Cr(Ⅵ)去除率为100%;2株微生物在弱碱性条件下活性较强,在pH=8时,寡养单胞菌和胶冻样芽孢杆菌72 h内对50 mg/L的Cr(Ⅵ)去除率达98.1%和49.2%;寡养单胞菌在乙酸钠和乳酸钠的作用下,对50 mg/L的Cr(Ⅵ)的去除率可在60 h内达到100%,乳酸钠和葡萄糖可使胶冻样芽孢杆菌72 h内对50 mg/L的Cr(Ⅵ)去除率从49.2%提升至61.9%和73.2%;还原产物表征分析表明,寡养单胞菌表面在还原Cr(Ⅵ)的过程中吸附Cr(Ⅵ)于机体表面,并将Cr(Ⅵ)高效还原为Cr(Ⅲ)。寡养单胞菌和胶冻样芽孢杆菌可作为修复重金属Cr(Ⅵ)污染的优质菌种。

玉米秸秆纤维素高效分离工艺研究

采用有机酸混合液为溶剂、稀盐酸为催化剂,将玉米秸秆在常压下蒸煮,再经过氧化氢处理,将半纤维素和木质素与纤维素脱离,达到分离出纤维素的目的.处理后的废液再经酸沉-醇析法,分离和回收半纤维素与木质素,实现秸秆资源的全组分分离.通过对纤维素分离工艺的探讨,确定了玉米秸秆组分分离实验的最佳工艺条件.结果表明,甲酸、乙酸和水体积比为30∶60∶10,反应温度90℃,反应时间4h,粗纤维素以5%过氧化氢为溶剂,溶液pH为12,60℃条件下处理3h,得到的纤维素纯度可达到94.2%,纤维素、木质素和半纤维素的回收率分别为88.9%、75.6%和28.5%.

餐厨垃圾厌氧发酵技术研究进展及应用现状

餐厨垃圾成分复杂,处理难度大,厌氧发酵处理技术被广泛研究与应用.总结我国现运行餐厨垃圾处理工程中的厌氧发酵工艺,分析餐厨垃圾厌氧发酵过程中存在的问题,结合现有文献报道和工程应用,针对发酵系统酸化、产气效率低等问题,对厌氧反应器的选型,以及共消化基质、接种物、pH值、盐度、添加外源物等工艺条件及调控的研究进展进行阐述.本综述为餐厨垃圾处理试验研究、项目工艺工程设计提供参考,同时为工程运行中出现的问题提供解决思路.

木焦油基环氧树脂的合成与性能研究

以精木焦油和环氧氯丙烷为主要原料,采用一步法合成了环氧树脂,对其环氧值和黏度进行了测试,并采用1H和13C核磁共振波谱对其结构进行了表征。用该木焦油基环氧树脂制备防腐清漆,对涂膜的物理性质和耐腐蚀性能进行了测试。结果表明,用精木焦油替代双酚A能够合成出性能优异的环氧树脂,有效解决了环氧系防腐涂料涂膜脆性大、柔韧性差、耐冲击性不佳的缺陷,同时提升了涂料的防腐蚀性能。

秸秆板材用无机环保型胶黏剂制备与应用研究

以硅溶胶(mSiO_2·nH_2O)为主胶体,氯化铝(AlCl_3)、氧化铝(Al_2O_3)、氧化镁(MgO)、氧化锌(ZnO)和氢氧化铝[Al(OH)_3]为填料研发的一种无机环保胶黏剂,并将其应用于秸秆板材制造中。通过检测所制板材含水率、密度、抗压强度、抗折强度、导热系数、24 h吸水厚度膨胀率和匀温灼烧性能,研究了胶黏剂中各填料用量及胶黏剂用量对秸秆板材性能的影响。结果表明,AlCl3、Al_2O_3、MgO、ZnO和Al(OH)_3的用量分别占主胶体的6%、2%、6%、2%和2%时,胶黏剂与秸秆质量比为1时,所制板材各项性能指标最优,板材的各项性能指标分别为含水率4.53%、密度888.56 kg/m^3、抗压强度3.59 MPa、抗折强度3.56 MPa、导热系数0.13 W/(m·K)、24 h吸水厚度膨胀率2.25%、匀温灼烧性能4.53%。

造纸污泥-煤矸石陶粒轻骨料的制备及性能研究

在分析了造纸污泥和煤矸石化学成分、矿物组成和热失重特性的基础上,添加黏土、钾长石、玻璃粉等辅料,在一定的烧制程序下烧制陶粒轻骨料.研究了原料中造纸污泥和煤矸石的配比、烧结温度对陶粒轻骨料的表观密度、吸水率、抗压强度及微观结构的影响.结果表明,相同原料配比下,烧结温度对陶粒轻骨料的表观密度和抗压强度的影响规律基本一致.随着烧结温度的升高,用同一原料配比烧制的陶粒轻骨料的吸水率不断降低并趋于平缓.当烧结温度大于1290℃时,用掺量为60%的造纸污泥烧制的陶粒轻骨料的表观密度最小.以造纸污泥和煤矸石为主要原料,黏土、钾长石、玻璃粉为辅料,在合理的原料配比和烧制程序下,可以烧制出轻质、吸水率低、抗压强度高、孔道结构丰富的陶粒轻骨料.

环氧木焦油重防腐涂料的制备与性能

以环氧树脂和木焦油改性胺类固化剂为主要原料制备了重防腐涂料。讨论了环氧树脂种类、稀释剂种类、云母粉(填料)的用量、气相二氧化硅(触变剂)用量、固化剂配比及木焦油用量对涂膜性能的影响。得到A组分的最优配方为:环氧树脂45.0%(质量分数,下同),分散剂0.5%,活性稀释剂10.0%,消泡剂0.5%,气相二氧化硅0.5%,云母粉8.0%,滑石粉10.0%,硫酸钡10.0%,氧化铁红0.5%,硅烷偶联剂KH-550 1.0%。而B组分的最优配方为:木焦油45.0%,聚酰胺类固化剂651 20.0%,多元胺固化剂T31 20.0%,云母粉5.0%,气相二氧化硅0.5%,硅烷偶联剂KH-550 1.0%,硫酸钡10.0%,消泡剂0.5%,分散剂0.5%。所得涂料一次性施工400μm不流挂,表干时间8 h,各项性能指标均达到GB/T 27806–2011《环氧沥青防腐涂料》的要求,尤其是涂膜能耐5%Na OH溶液9 d,耐3%Na Cl溶液16 d。

煤矸石资源化利用研究进展

煤矸石是采煤和洗煤过程中排放的固体废弃物,是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。结合煤矸石组成成分,对煤矸石进行资源化利用,在充分利用资源的同时能有效避免其对生态环境造成污染。本文主要对煤矸石资源化利用研究进展进行分析,以期对煤矸石资源化利用起到指导性作用。

我国活性炭吸附处理含氟废水研究进展

氟是人体必需的微量元素之一,但长期饮用氟含量超标的水时会严重影响身体健康。活性炭因其孔隙结构发达、比表面积大和富含表面官能团等性质,在吸附处理含氟废水中应用广泛。本文综述了活性炭预处理方法、活性炭改性、除氟效果的影响因素、动态吸附以及活性炭再生方法等,并对未来的重点研究方向提出展望,以期为后续研究提供参考。

糖精生产废水处理工艺的研究

采用蒸馏—臭氧氧化—吸附—厌氧工艺处理糖精生产废水,考察各处理段反应条件对糖精废水处理效果的影响.结果表明,蒸馏段在压力-0.095^-0.1 MPa,温度75℃条件下进行减压蒸馏预处理,氧化段在臭氧体积分数90%条件下氧化1 h,吸附段在炭水质量比1∶10条件下用生物质炭进行吸附,厌氧处理段在水样与污泥体积比为2∶1条件下反应48 h,处理后水样可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)的一级A标准.