海洋垃圾治理技术综述

随着工业技术的发展,海洋垃圾已经成为海洋治理中不可忽视的问题。全球海洋垃圾总量大、分布范围广,包括塑料类、木制品类、纸制品类和金属类,其中塑料是海洋垃圾的主要组成部分。海洋垃圾不仅造成视觉污染、影响船舶行驶安全,还严重威胁海洋生物与海洋生态平衡。综述了海洋垃圾治理技术,包括定位与监测、收集和处理3个环节。定位与监测领域,深度学习技术已经应用于海洋垃圾的自动监测。在收集方面,专业垃圾清理船等传统装置仍占主导地位,自动水面清洁器等新型设备尚在不断研发与完善中。海洋垃圾处理方法主要包括填埋法、焚烧、热解、微生物治理法等,其中热解法不仅避免了二噁英等污染物的产生,还可用于制备高热值燃油等附加产品,有助于实现海洋垃圾能量循环再利用。下一阶段,开发同时具备定位、收集、处理能力的系统将成为趋势。

LaMnO_(3)/生物炭催化剂低温NH_(3)-SCR催化脱硝性能研究

以La-Mn钙钛矿氧化物为活性组分,生物炭为载体,利用浸渍法制备负载型脱硝催化剂LMO/BCNA。利用固定床反应装置考察了催化剂的催化活性以及耐硫耐水性能,100~250℃范围内,NO转化率>80%,N2选择性>90%,225℃时NO转化率最高,为95.8%,对应的N2选择性为95.4%。与氧化物相比,负载型催化剂的催化活性大幅提升,同时也扩宽了工作温度区间;生物炭载体的引入,减弱了催化剂对H2O、SO_(2)的吸附,增强了耐硫耐水性能。应用稳态动力学方法构建催化反应动力学模型,在实验条件范围且O_(2)含量为5%时,催化NH_(3)-SCR反应过程中NO、O_(2)、NH_(3)的反应级数分别为0.66、0、0,并得到LMO/BCNA催化的反应活化能为25.52 kJ/mol,低于商用钒钨钛催化剂的化学反应活化能(40~94 kJ/mol)。

粉煤灰浮选分离实验研究

本文研究了从粉煤灰中除去未燃烬炭的浮选实验工艺,初步确定了采用烃类油系列作捕收剂,仲辛醇作起泡剂的一粗一精一扫的选别流程能够有好的效果。精选精矿烧失量达到73％以上,扫选尾矿灰份达97％以上,文中还对中炭处理方式作了初步探讨。

半焦脱硝体系中重要碳氧中间体结构及其作用

采用产自国内11个地区的不同煤阶煤炭所制半焦进行烟气脱硝程序升温与恒温试验,发现11种样品可根据脱硝效率明显分为2组。进一步通过BET孔结构分析,X射线光电子能谱(XPS),透射电镜(TEM),X射线荧光分析(XRF)等手段对半焦进行表征发现:物理性质上,2组半焦各具不同的吸附特性、微观片层结构特征以及孔径分布特征;化学组分上,二者亦有明显不同的C—O单键含量、碱(土)金属含量,其中碱(土)金属含量相差2~4倍。试验同时发现,这些组分含量又与11种半焦脱硝效率指标存在较明显而单一的线性相关关系(线性相关系度绝对值|r|主要分布于0.841~0.992)。结合前期计算机模拟与碱(土)金属改性对照实验初步推测:脱硝过程中,半焦表面形成的C—O单键及其在反应体系中的化学行为可较合理地解释不同条件下半焦脱硝效果的差异性。

超声波空化作用时间对水煤浆流变特性影响的研究

介绍了超声波空化作用机理,研究了超声波不同空化作用时间对水煤浆流变特性的影响,随着空化作用时间的增加,水煤浆表观粘度升高,粒度变细,温度升高,而最终结果是多种因素影响后而体现出的综合结果。

煤焦直接还原脱除烟道气氮氧化物

选用3种不同煤焦，采用程序升温和恒温实验方法，在固定床上考察了不同实验条件下的NO转化率和C对NO选择性，分析了煤焦脱硝的机理和影响因素。实验结果表明：NO和O2在煤焦表面发生化学吸附所形成的络合物在脱硝过程中起着关键作用，影响C-NO反应和C-O2反应的竞争与协作关系。在所考察的煤焦中锡林浩特褐煤焦脱硝效果最好，当温度为723 K时烟道气中NO还原率可达99%；在温度623～923 K、O2浓度0～5%范围内，提高温度和O2浓度均有利于提高NO转化率，而降低O2浓度有利于提高C对NO选择性；烟道气中NO浓度越高，其转化率越低，但C对NO选择性越高。

碳氧官能团对煤焦低温还原NO的影响

在450℃对神木煤制半焦还原NO进行研究,采用Raman、FT-IR、XPS等分析方法探究了半焦脱硝影响因素与其表面碳氧官能团的关系。结果表明:热解制焦温度、烟气中氧气浓度以及负载金属对脱硝效果的影响都与半焦表面碳氧官能团有关,降低热解温度、增大氧气浓度、负载金属均有利于增加C—O官能团。采用XPS表征对金属负载半焦表面的碳氧官能团进行分析,发现热力学相对稳定的C—O官能团含量与脱硝指标之间存在明显的线性关系(R^(2)>0.96)。研究进一步揭示了热力学稳定的C—O官能团在半焦脱硝过程的重要地位。

下行床气固传质及反应特性的实验研究

以臭氧催化分解为模型反应,对气固并流下行循环流化床反应器中气固传质与反应特性进行了研究.制备了臭氧分解催化剂,并以它为循环物料在内径0.09m、高度8.2m的下行床中测定了颗粒浓度分布和臭氧浓度分布.实验结果表明,臭氧在加速段分解率在45%左右,约占总分解率的90%,其随颗粒循环量(Gs)的增加略有上升.当Gs从2.77kg/(m2-s)增加到6.58kg/(m2-s)时,全床分解率从50%上升至55%.建立了平推流的传质模型,给出了有效传质系数和操作参数的关联式.

磷石膏浮选-常压盐溶液转晶制备α-半水石膏

为了实现磷石膏的高值化利用,以湖北某地磷石膏为原料,采用泡沫浮选-常压Na2SO4溶液转晶法制备α-半水石膏。结合SEM-EDS、XRF、XRD、FT-IR、TG-DSC、白度测试与力学强度分析等手段表征产物形貌、组成与力学性能。结果表明:产物尺寸均匀、长径比为1.50±0.271;产物建材白度为84.6%,纯度高于95%;原料中大部分Si、F和P类杂质得以脱除,达到磷石膏用于石膏建材原料GB/T 23456—2018《磷石膏》中的I级磷石膏要求;转晶产物烘干抗压强度、2 h抗折强度分别高于36.3、7.7 MPa,满足相关国家标准与行业标准对高强石膏力学强度等级的要求。实验证明该工艺可以制备出高白度、高纯度和高强度的α-半水石膏,实现了磷石膏的无害化与资源化。

确定气固快速分离器气体停留时间的新方法

根据O3分解反应为一级反应的特点,提出了利用O3分解反应动力学方程获取气固快速分离器气体平均停留时间的方法.结果表明,该方法操作简单方便,能够测出气固分离器的气体停留时间.

煤炭低温预氧化降粘实验研究及机理分析

采用低温预氧化方法在固定床内对平顶山地区强粘结煤进行了降粘实验.结果表明,该煤种粘结性随氧化时间延长而降低,氧化8 h、终温200℃的样品降粘效果最好,原煤的粘结指数由81下降到3.49.氧化终温对煤粘结性影响复杂,随氧化时间延长,降粘的最佳温度也随之改变.13C固体核磁共振对煤样的表征发现预氧化后煤大分子结构中的芳香环趋于稳定,脂肪支链变短,含氧官能团增多.对接氧脂碳falO、接氧芳碳faP、羰基碳faC、脂肪烃碳falC-H含量与粘结指数GR.I.进行线性拟合,拟合方程分别为falO=-0.012GR.I.+5.53,faP=-0.013GR.I.+7.03,faC=-0.014GR.I.+5.25,falC-H=0.041GR.I.+19.46,其决定系数分别为0.889,0.722,0.623,0.581.

活性炭对低浓度萘的吸附性能

以萘为模型化合物,采用固定床反应器研究了不同温度和表观气速下GH-8活性炭对萘的吸附行为,以Yoon-Nelson模型对实验数据进行拟合,得到模型参数kYN=0.20 h-1,kYNτ=51.404-0.166T+0.292/u.采用传质区模型预测了萘在活性炭床层上的传质区长度及其移动速度,实验值和预测值的最大相对偏差小于10%.

气固逆流下行流化床中颗粒速度的径向与轴向分布

在内径90mm、高7m的逆流下行床冷态实验装置中,研究了气固逆流下行床中循环锅炉灰(dp300m)颗粒速度的径向分布及其沿轴向发展.结果表明,局部颗粒速度沿径向分布是不均匀的,在完全发展区,颗粒速度中心和边壁低、在r/R0.85附近颗粒速度最大.由大量实验数据回归出预测充分发展段局部颗粒速度的关联式,该公式计算值与实验值的平均相对偏差小于11%.不同径向位置的局部颗粒速度沿轴向的变化趋势不同,边壁区域(r/R0.622)颗粒速度沿轴向单调递增,而中心区域(0r/R0.622)颗粒速度则沿轴向先增大后减小.颗粒速度随逆流气速Ug增大而减小,随颗粒循环速率Gs增大而增大,同时,增大逆流气速可加强颗粒速度径向分布的均匀性.