工业应用场景对贵金属催化燃烧催化剂性能的影响

应用场景是影响催化剂使用寿命的重要因素,依托实际工程,对用于履带制造、高分子材料生产、合成革制造废气治理的同批次Pt-Pd/γ-Al_(2)O_(3)整体式催化剂进行取样(分别记作S_(1)、S_(2)、S_(3)),在实验室评价系统中表征样品的催化性能并分析失活原因。结果表明,S_(1)、S_(2)、S_(3)的催化活性均有所下降,S_(3)上乙酸丁酯和丁酮的最大转化率不足80%,且产生大量乙酸等异味中间产物。电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)、扫描电镜(SEM)等表征结果显示,S_(2)、S_(3)的失活与载体烧结、贵金属流失和团聚及催化剂供氧能力变差有关;S_(1)的失活可归因于催化三氯乙烯引起的积碳,可通过高温空气煅烧得到再生;S_(1)、S_(2)、S_(3)的PdO含量均降低,表明催化剂的失活与氧化还原能力变弱有关。研究结果可为贵金属催化剂的开发和在类似挥发性有机化合物(VOCs)治理行业中的高效应用提供参考。

二氮杂半氰类阳离子红染料的光降解动力学研究

在浸没式光化学反应器中,用辐射波长为254nm的低压汞灯光降解二氮杂半氰类阳离子红X-GRL染料废水.实验考察了反应温度及pH等对阳离子红X-GRL光降解的影响.建立了光降解速率模型,并运用线光源球面辐射模型求解反应器的光辐射吸收流率,得到光量子产率介于30.11～48.70 L·einstein(1之间.利用最小二乘法,拟合得到了光量子产率与温度和pH等参量间的修正阿累尼乌斯回归方程(活化能为15.76 kJ·mol-1).

Cu掺杂TiO_2纳米管可见光催化矿化甲苯

采用低温水热法制备氢钛酸管,通过吸附-煅烧法制备Cu掺杂TiO_2纳米管(Cu-TNT)催化剂.利用X射线衍射(XRD)、电感耦合等离子体-原子发射光谱(ICP-AES)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电镜(TEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis-DRS)和电化学测试手段对样品进行表征,并进行平面波赝势密度泛函理论(DFT)计算.结果表明,样品中Cu/Ti原子比接近理论值,Cu掺杂进入TiO_2晶格内部,诱发催化剂可见光活性.掺Cu后,Cu 3d轨道和O 2p轨道杂化形成价带顶,价带负向偏移,样品禁带宽度减小为2.50-2.91 eV,具有可见光响应.以甲苯为模型污染物研究催化剂对挥发性有机化合物(VOCs)的催化去除和矿化效果.未掺杂的TNT可见光催化活性较差;Cu掺杂量超过0.1%(Cu/Ti原子比)时,样品催化活性也减弱;Cu掺杂量为0.1%的催化剂具有最佳可见光催化氧化能力,7 h内甲苯的去除率达77%,甲苯的矿化率达59%.

SnO_2/TiO_2纳米管复合光催化剂的性能及失活再生

基于微波水热法和微乳液法合成SnO2/TiO2纳米管复合光催化剂.通过X射线衍射(XRD)、配有能量色散X射线光谱仪(EDX)的透射电镜(TEM)和电化学手段对光催化剂进行表征.以甲苯为模型污染物,考察光催化剂在紫外光(UV)和真空远紫外光(VUV)下的性能及失活再生.结果表明,SnO2/TiO2纳米管复合光催化剂形成三元异质结(锐钛矿相TiO2(A-TiO2)/金红石相TiO2(R-TiO2)、A-TiO2/SnO2和R-TiO2/SnO2异质结),促使光生电子-空穴对的有效分离,提高光催化活性.SnO2/TiO2表现出最佳的光催化性能,UV和VUV条件下的甲苯降解率均达100%,CO2生成速率(k2)均为P25的3倍左右.但由于UV光照矿化能力不足,中间产物易在催化剂表面累积.随着UV光照时间的增加,SnO2/TiO2逐渐失活,20 h后k2由138.5 mg·m-3·h-1下降到76.1 mg·m-3·h-1.利用VUV再生失活的SnO2/TiO2,过程中产生的·OH、O2-·、O(1D)、O(3P)、O3等活性物质可氧化吸附于催化剂活性位的难降解中间产物,使催化剂得以再生,12 h后k2恢复到143.6 mg·m-3·h-1.UV和VUV的协同效应使UV降解耦合VUV再生成为一种可持续的光催化降解污染物模式.

臭氧与生化组合处理印染废水研究

以CODCr去除率、B/C、臭氧消耗系数、臭氧消耗量等项目指标考察了臭氧与生化组合处理印染废水的工艺。“生化+物化+O3”法处理出水的CODCr、色度指标可完全满足《纺织染整工业水排放物排放标准》(GB 4287—1992)的一级排放要求,而“O3+生化+物化”法处理出水的CODCr不能满足排放要求。“生化+物化+O3”法不仅可以提高出水水质,且可以降低臭氧消耗量。

阳离子红染料的臭氧氧化动力学研究

在半序批式反应器中,研究了反应温度、pH、起始浓度和气体流量等对阳离子红 X-GRL 染料臭氧氧化的影响。在确定比相界面积、液相传质系数和化学计量比的基础上,运用双膜理论证明了臭氧与阳离子红 X-GRL的反应发生在液相主体、反应处于慢速反应动力学区域。反应动力学速度常数与温度和 pH 的关系为:k = 77505exp(?18062/ RT)[OH?]0.003 (L?mol?1?s?1),反应的活化能为 18.062kJ?mol?1。

增塑剂生产废水的优化处理及回用

针对某化工企业增塑剂生产废水的特点,提出了对其高浓度COD废水与低浓度COD废水分别进行处理的优化方案。对高浓度COD废水采用隔油—中和调节—两级厌氧好氧—物化工艺处理,平均COD去除率达96.79%,可达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)的三级标准;对低浓度COD废水采用活性污泥法、纳滤和臭氧氧化工艺处理并回用于生产。该工艺总处理成本为1.78元/m3,实施水回用和资源回收后,收益为1.72元/m3,具有良好的经济及社会效益。

CuO负载空心球状BiVO_4可见光矿化气相甲苯

以碳球为模板,采用溶胶-凝胶法制备空心球状BiVO4,浸渍法制备CuO负载BiVO4.运用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、高分辨率透射电镜(HRTEM)、Brunauer-Emmett-Teller(BET)、塔菲尔(Tafel)、线性扫描(LSV)、光电转化效率(IPCE)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis-DRS)等手段对催化剂进行表征.结果表明,空心球状BiVO4比表面积(10.24 m2?g-1)是无定型BiVO4(1.97 m2?g-1)的5.20倍.负载CuO后,与BiVO4形成p-n型异质结结构.其中,5%负载量的空心球状BiVO4具有最佳电化学性能,Tafel表征腐蚀电流密度(2.22μA?cm-2)为空心球状BiVO4(0.18μA?cm-2)的12.33倍,禁带宽度减小为2.30 eV.以甲苯为模型污染物研究催化剂对挥发性有机化合物(VOCs)的催化去除和矿化效果,5%CuO负载量的空心球状BiVO4光催化氧化能力最佳,可见光照6 h甲苯降解率达85.0%,矿化率达12.0%.

阳离子红染料的光解脱色研究

在半序批式光反应器中,研究了反应温度、pH、起始染料浓度、载气类型、氧气流量和紫外光光强等因素对阳离子红X GRL染料去除率和初始量子产率的影响。染料的去除率由缺氧时的9 1%提高到有氧时的38 8%,初始量子产率由缺氧时的0 15mol·einstein-1提高到有氧时的1 03mol·einstein-1。实验证明了184 9nm紫外光可与溶解氧及气相氧气作用生成O3,O3受紫外光辐照及在较高pH时还会形成·OH链增长反应,二者皆显著地提高染料的去除率和初始量子产率。pH、温度、起始浓度和光强等对去除率影响都较大。初始量子产率受起始浓度及光强等的影响较小,但受pH的影响很大:由pH3 15的0 75mol·einstein-1提高到pH9 24的1 08mol·einstein-1。有氧条件下,光解脱色主要由光直接脱色、O3氧化脱色和·OH脱色等三种机理组成。

3 000m^3/d制革废水回用及资源化工艺设计

介绍了某企业制革废水回用及资源化工艺设计方案。利用分水系统实现清污分流,低浓度废水处理后回用于生产,对含铬废水和氨氮废水进行资源化利用。低浓度废水经MF+UF+RO系统处理后,回用率为47.6%;含铬废水处理后,总铬去除率达99.80%;氨氮废水处理后,氨氮去除率达99.10%。出水水质达到相关标准要求,实现了废水回用的目的。

氧在阳离子红染料光脱色中的作用机理研究

以阳离子红X-GRL染料为模型污染物,研究了反应时间、气相氧气流量和水中是否存在溶解氧(DO)等条件对阳离子红X-GRL光降解脱色效果的影响.在缺氧条件下,阳离子红X-GRL染料的光降解脱色效果较差,脱色率仅为9.1%,染料的光降解脱色以光直接降解脱色为主,·OH脱色次之.在有氧条件下,阳离子红X-GRL染料的光降解脱色效果得到显著提高,脱色率由缺氧时的9.1%分别提高到氧气流量为40L·h-1的27.6%和100L·h-1的38.8%.脱色率的提高主要归因于DO和气相氧气在184.9nm紫外光的辐射下产生了O3,使染料被O3氧化脱色.通过实验及分析,得出了阳离子红X-GRL染料在缺氧及有氧条件下的光降解路径,同时,强调了气相氧气在184.9nm紫外光辐射下产生的O3对提高脱色效果的作用不可忽视.

两片罐生产排放复合污染物的一体化预处理工艺

针对某企业两片罐生产过程中产生的乳化液废水和酸洗废水具有排放不规律、波动性大以及酸洗废水易对处理工艺造成pH冲击的特点,提出了乳化液废水和酸洗废水的预处理方案。对乳化液废水采用酸化破乳联合高效油水分离器的预处理方法;对酸洗废水和破乳后的乳化液废水采用两级pH调节处理工艺,提高含油废水的抗pH冲击负荷能力、降低废水中F-、PO43-和SO42-等复合无机污染物的浓度,实现除油中和沉淀一体化。出水水质达到GB 8978-1996中的三级标准,处理费用为2.59元/m3。

金属铁还原脱氯处理有机氯化物的研究进展

本文对金属铁在还原降解六氯乙烷、四氯化碳、氯仿、三氯乙烯、四氯乙烯、二氯乙烯、氯乙烯、五氯酚、多氯联苯等有机氯化物中的应用作了评述 ,讨论了金属铁降解有机氯化物的反应机理及动力学。

含铁化合物对有机氯化物的脱氯处理技术研究

综述了钯 /铁、二硫化铁、硫化铁、三氧化二铁、绿锈等含铁化合物在降解六氯乙烷、四氯化碳、五氯乙烷、四氯乙烷、三氯乙烷、三氯乙烯。

偶氮染料的臭氧氧化机理研究

在3.5L半序批式反应器中进行了阳离子红X-GRL偶氮染料的臭氧氧化实验.用GC/MS定性和GC半定量等方法确定了该染料在臭氧氧化过程中各中间产物的出现次序及浓度变化,结合臭氧与染料反应的化学计量比、反应过程中溶液pH的下降和NO3-的生成,得出了染料的臭氧氧化机理可分为三个阶段,即:助色基脱落、最大吸收峰紫移阶段;生色基分解、染料脱色阶段;无色中间产物进一步降解成有机酸、醛、酮及烷烃等有机小分子阶段.确定了染料分子中6个氮的转化路径,即:其中4个氮原子转化为2分子N2,另外2个氮原子分别转化为1分子有机氮化合物和1分子NO-3.染料的臭氧氧化以直接氧化为主.

金属络合吸收剂在湿法脱硝中的应用

湿法络合脱硝是联合脱硫脱硝的重要研究方向。从金属络合吸收剂的结构出发,分析了铁、钴等金属中心离子和氨基羧酸类或巯基类配体的配位化学;归纳了金属络合吸收剂在不同条件下(如温度和pH值等)的动力学参数;总结了生物法、还原法和电解法再生吸收液的方法。提出了研究抗氧化能力强的吸收剂和吸收产物变废为宝的研究方向。

活性炭吸附与安全脱附废气中甲苯工艺参数的研究

挥发性有机物（VOCs）是形成大气雾霾和PM2.5的重要前驱物,且具有＂三致＂作用和遗传毒性,对环境安全和人类生存繁衍构成严重威胁。某橡胶厂60万风量低浓度废气处理工程拟购某活性炭厂蜂窝活性炭作为吸附剂吸附废气中的甲苯,通过实地取样并对活性炭进行表面积和孔容孔径分析并通过活性炭脱附试验及循环再生试验,研究了脱附过程中温度、气速、活性炭装填体积与甲苯脱附浓度的关系以及活性炭吸附剂的循环再生能力,选择安全的脱附工艺参数。试验结果表明：活性炭样品比表面积为600~700m2/g,甲苯脱附出口浓度随温度、气速和活性炭装填体积增加而增大;在温度为180~210℃之间时,甲苯脱附出口浓度急剧增加两倍,需缓慢控制升温过程;试验条件下,甲苯脱附出口浓度与活性炭装填体积近似成正比;活性炭吸附剂对甲苯的循环再生性能良好。

西北太平洋热带气旋频数年际变化的统计预测

文章利用美国联合台风预警中心(JTWC)提供的最佳热带气旋路径资料与大尺度环流场再分析资料,建立了TC频数年变化的统计预测模型,为防台减灾和业务预报的决策予以借鉴和参考。与以往的研究不同,本研究中考虑了TC活动的区域性差异,分别对南海与西北太平洋海域进行研究,基于相关系数的时空演变特征挑选影响不同区域TC频数年际变化的候选物理因子,采用逐步线性回归方法,分别对各个区域的TC年频数建立预测模型,并进行回报检验。

橡胶硫化废气吸附/脱附-焚烧-脱硫净化工艺

描述了橡胶行业硫化废气的特点,采用吸附/脱附-焚烧-脱硫净化工艺对其进行处理。该工艺利用蜂窝活性炭吸附,再由焚烧炉彻底燃烧降解污染物,所产生的SO_2由碱液吸收处理。工程运行结果表明,该处理工艺可使硫化废气中挥发性有机物(VOCs)去除率达90%以上,排放尾气恶臭浓度<300,SO_2质量浓度低于5 mg/m^3。

基于铬物料资源化利用的制革含铬废水处理技术现状及对策建议

制革含铬废水处理及铬物料资源化利用是制约制革行业持续健康发展的瓶颈问题。文章综述了当前制革含铬废水处理及资源化利用技术现状,指出制革含铬废水处理存在的问题主要是含铬废水深度处理及回用技术、铬泥中铬物料回收及对皮革制品质量影响等方面,进而从加强技术盲点研究消除技术应用障碍、加强技术耦合以促进工程示范推广、加强企业源头削减与末端治理的主体责任以落实含铬废水减排与资源化利用三个方面提出了对策建议。