4032铝合金活塞在中高温氨水环境中的腐蚀行为研究

近年来,氨(NH_(3))作为内燃机燃料得到广泛关注。氨燃烧会产生大量的水,然而未完全燃烧的氨在有水存在的中高温环境中对发动机活塞部件可能会产生腐蚀。以4032铝合金活塞材料为研究对象,研究其在恒温200℃下25%(质量分数)氨水溶液中的腐蚀行为,着重探讨了在不同时间尺度下铝合金的腐蚀失重、腐蚀产物形态、腐蚀电化学性质。结果表明,4032铝合金在中高温氨水环境中的腐蚀速率随浸泡时间的延长呈先增强后减弱的变化趋势,腐蚀产物主要以Al(OH)_(3)为主。随着浸泡时间的延长,4032铝合金的腐蚀电位Ecorr和极化电阻Rp均逐渐增大,腐蚀电流密度Jcorr逐渐减小,并进一步解析了其腐蚀机理。

一种以熔盐为移热介质的氨合成塔及氨合成工艺

合成氨除用于生产化肥、化工产品,作为脱硝剂和制冷剂使用外,还可作为氢载体用于氢能储存,是未来清洁低碳燃料的重要形式。氨合成反应是一个可逆的放热反应,受反应平衡的限制,原料氢、氮气不能一次全部转化为氨产品,需要通过循环反应以提高产品收率。合成氨节能的关键在于在较低反应压力条件下提高反应单程转化率,现有氨合成塔可实现的单程转化率低、装置运行能耗高。以熔盐为移热介质的变温氨合成塔,可以实现不同床层高度的催化剂均总体处于最佳反应温度下操作。合成塔入口端高反应物浓度时高温,以提高反应速率;合成塔出口端高产物浓度时低温,以提高化学反应平衡转化率。以熔盐为移热介质的变温氨合成塔单程转化率高、节能降耗和经济效益显著,值得工程研究及推广。

引进厌氧氨氧化脱氮系统失效原因分析及解决途径

作为低碳节能的生物脱氮工艺,厌氧氨氧化引进国内已有十余年的历史,已有多家食品加工龙头企业从国外引进了十多套厌氧氨氧化脱氮系统。这些系统大部分运行良好,但也有少数脱氮效果不稳定,未能达到预期效果。以典型食品加工废水厌氧氨氧化处理系统为例,分析确定了该脱氮系统失效原因在于进水氨氮低于系统设计要求,难以形成稳定的亚硝氮积累,破坏了一体式部分亚硝化-厌氧氨氧化(PN-A)系统的稳定高效脱氮,导致系统出水总氮去除率下降,同时出水硝氮明显升高。为解决此难题,采用高效亚硝化反应器促进食品加工废水快速稳定亚硝化,一周后平均亚硝化率可达92.92%,平均出水亚硝氮为84.09 mg/L,平均亚硝化产率约为0.41 kg/(m^(3)·d),保障了厌氧氨氧化系统亚硝氮基质供应,并在小试Anammox脱氮系统实现总氮去除率达84.52%,出水总氮低于15 mg/L,平均总氮去除负荷0.56 kg/(m^(3)·d)。研究结果可为解决当前国内食品加工厌氧氨氧化脱氮系统失效问题提供新的思路。

基于游离氨抑制的中浓度模拟氨氮废水亚硝化研究

本文采用连续流生物膜反应器进行了中浓度模拟氨氮废水稳定亚硝化的研究,本研究基于游离氨(FA)对于亚硝酸盐氧化菌(NOB)的抑制实现了中浓度模拟氨氮废水稳定亚硝化。研究发现,单一地通过提高进水pH的做法能够实现对NOB一定程度上的抑制但无法完全抑制,同时进水pH提高到一定阈值后反应器无法正常运行。而提高进水pH与升温运行的操作,不仅能够提高FA浓度,同时可以避免过高的pH对氨氧化菌(AOB)产生抑制,最终通过两周的运行将NOB淘洗出反应器启动了亚硝化,随后恢复室温运行依然能实现稳定亚硝化获得适合厌氧氨氧化反应器处理的进水。

基于多孔介质燃烧器的氨重整制氢技术分析

[目的]氢能具有来源广、热值高、可储存、无污染、零碳排放等优势,已成为一种极具发展潜力的零碳清洁能源。目前,成熟的制氢技术工艺多基于规模化制氢,难以满足部分重要场合对紧凑型便携制氢设备的需求。[方法]为了满足该需求,文章首先对已有规模化制氢工艺的特点、优劣之处及发展趋势进行分析和总结,同时考虑到氨气具有容易液化储存、氢含量高,是氢气的优良载体等优势,进一步提出了采用微小型绝热火焰温度多孔介质燃烧器的氨重整制氢技术思路,并分别从技术可行性、研究方法及研究内容进行了系统分析。[结果]具体基于已有多孔介质燃烧器研究成果,分析了采用多孔介质燃烧器进行氨重整制氢的可行性,在此基础上,对多孔介质燃烧器氨重整制氢的研究方法、研究内容及技术路线进行了总结和展望。[结论]得出针对多孔介质燃烧器的整体结构、微通道、反应载体结构等的优化设计,并开发性能良好、成本低的非贵金属催化剂材料,将是未来氨重整制氢多孔介质燃烧器的主要研究方向。本研究可以为多孔介质燃烧器氨重整制氢技术的发展提供一定理论及技术支撑。

流动注射氨性样品注入蒸气发生原子吸收光谱法测定银的初步研究

对银的流动注射氨性样品溶液注入蒸气发生原子吸收光谱分析方法进行了初步研究。观察到银可在流动注射氨性样品溶液注入蒸气发生条件下生成挥发性气态物质。经过对银蒸气态物质发生的化学条件 ,如样品溶液中氨的浓度 ,载流溶液的酸度 ,硼氢化钠浓度等 ,以及流动注射参数 ,如反应管道长度 ,载流和试剂溶液流速 ,载气流速等的优化 ,初步建立了银的氨性样品溶液注入流动注射蒸气发生原子吸收光谱分析方法。在 50 0 μL试样体积和 1 2 0样品 /h的采样频率下得到银的检出限 ( 3σ)是 1 5μg/L ,RSD为 2 6% ( 1 0 0 μg/L ,n =1 1 )。初步研究了共存离子的干扰。自来水 ,水库水中加入银的回收率为 1 0 0 %～ 1 0 2 %。用标准加入法对定影废液中的银进行测定 ,并与火焰原子吸收测定进行对照 ,结果基本相符。

超临界氨合成体系的组分偏摩尔体积的计算

结合RK方程推导出偏摩尔体积计算公式,计算了超临界氨合成体系的组分偏摩尔体积,以期进一步了解各组分的相行为,为探索超临界相氨合成新工艺提供理论依据和指导.计算的条件为:H2/N2=3,合成气中NH3浓度为2%～15%,超临界体系中介质浓度为20%～50%,温度为243～699K,压力为0.1～187MPa.结果表明:在合成气中加入合适的超临界介质并控制反应条件,体系可以达到超临界状态;在常温下或介质的临界温度附近或工业氨合成温度范围内,在各自相应的总压和组成条件下,使介质处于超临界状态,对超临界氨合成才是有利的.

复合制冷循环间冷系统制冷剂/工质的选择论证

该文旨在从目前80余种制冷剂(包括替代工质)中筛选出能满足复合制冷循环间冷系统(以下简称复间冷)要求的中间传热介质(制冷剂/工质)。筛选步骤如下:1)按制冷剂的臭氧损耗潜势和全球变暖潜势挑选出满足环保要求的"环保型制冷剂";2)根据环保型制冷剂的物性对复间冷要求的满足程度,挑出合适度比较高的若干种;3)从前两轮筛选出的制冷剂/工质挑出做功能力最大者。最终氨成为3轮筛选唯一胜出的自然物质。考虑到氨的气味对人的呼吸道有刺激性,条件具备时可燃可爆,故再次仔细分析了其安全性,指出其燃爆可防、易防,拟定了相应防范措施,并列举了应用实例。全文结论为:氨物性对复间冷的合适度最高,环境最友好,安全可靠,性价比高。作为复间冷的制冷剂/工质,氨虽非最佳,但目前尚无更佳的替代物。

悬浮陶粒-活性炭双层填料曝气生物滤池处理高氨氮原水的实验研究

采用新型中置悬浮陶粒-活性炭双层填料曝气生物滤池对处理高氨氮原水进行了中试研究。结果表明：在实验进水流量35 m3/h,滤速8.5 m/h,气水体积比λ=1：1的工况条件下,氨氮的去除存在最佳浓度范围,即滤池进水氨氮质量浓度在3.041~3.521 mg/L时,滤池出水氨氮质量浓度为0.498~0.910 mg/L,平均去除率为80.34%,最高去除率达84.8%。滤池的悬浮陶粒层具有初滤作用,能够降低炭层进水浊度。实验也表明,悬浮陶粒-活性炭双层填料曝气生物滤池具有过滤水头小的优点。

鸟粪石沉淀法预处理中等浓度氨氮废水研究

采用鸟粪石沉淀法预处理中等浓度氨氮废水,考察磷源、镁源、pH、反应时间、药剂投加比对处理氨氮废水的影响。结果表明,处理初始浓度200 mg/L的模拟氨氮废水,当以Na_2HPO_4·12H_2O和MgCl_2·6H_2O作为投加药剂,反应pH为10.0,反应时间10 min时,n(N)∶n(P)在1∶0.8~1∶0.85之间,n(N)∶n(Mg)在1∶1~1∶1.15之间有较好的处理效果。通过红外光谱、X射线粉末衍射仪等表征说明回收的产物为鸟粪石。采用该法预处理实际中等浓度氨氮废水,最佳n(N)∶n(P)∶n(Mg)摩尔比为1∶0.8∶1.05,处理后氨氮浓度符合企业所处化工园区的污水接管标准。

不同介质AAS法测定银精矿中的银

根据银离子能与氯离子、氨离子、硫脲结合形成可溶、稳定的络合物,实验了在不同浓度的盐酸介质、氨水介质、硫脲介质中测定银精矿中的高含量银,其测定范围大于5 000 g/t,确定了AAS法测定高含量银时各介质的最佳浓度范围。经银精矿样品验证及标准物质加标回收实验表明,分析结果准确、可靠,能满足选冶工艺生产的要求。

沼泽红假单胞菌培养基的优化及降氨氮作用的研究

对沼泽红假单胞菌的培养基进行了优化，并对其降氨氮效果进行了研究．结果表明：沼泽红假单胞菌可以利用多种碳源和氮源，乳酸和草酸铵是实验室培养沼泽红假单胞菌的最适碳源和氮源，乳酸根的质量浓度及碳氮比对沼泽红假单胞菌生长具有显著影响，而磷酸根浓度对沼泽红假单胞菌生长没有显著影响；用正交试验获得最适于培养沼泽红假单胞菌的乳酸质量浓度为1％，碳氮比为1．5，磷酸二氢钾的质量浓度为1．5g／L；在自然光照、30℃条件下，沼泽红假单胞菌的延滞期为2d，对数生长期为2～10d，稳定期为10—20d；沼泽红假单胞菌具有很强的综合降氨氮作用，但其降氨氮效果受水质的影响而不稳定．

岸滤系统对氨氮的吸附作用及影响因素分析

岸滤系统对水质的净化作用是傍河取水过程中水质安全的重要保障.哈尔滨第一水源地为典型的松花江傍河水源地,本文以其岸滤系统为研究对象,通过静态吸附批实验分析不同深度含水层介质对氨氮的吸附去除特征,并研究了氨氮初始质量浓度、温度、pH等对含水层介质吸附氨氮的影响.结果表明:不同深度含水层介质对氨氮的吸附作用符合准二级动力学模型和Langmuir模型,吸附过程为单分子层吸附,受化学作用控制;随深度增加,含水层介质对氨氮的吸附能力减小,岸滤系统的净水能力减弱;氨氮吸附量与初始质量浓度呈正相关关系,含水层介质对NH^(+)_(4)的吸附为放热反应,温度升高抑制了吸附作用;pH增加,H^(+)对NH^(+)_(4)的竞争吸附作用减小,且含水层介质表面电负性增大,对NH^(+)_(4)的吸附能力增强.综合对比可知,在10℃的中性环境下,岸滤系统对氨氮污染物的吸附去除效果最佳.

小球藻培养基优化及脱氮效果

为了得到有利于小球藻生长的最佳培养基,采用单因子实验和正交实验方法,在无菌条件和开放培养条件下对小球藻的培养基进行优化和放大,并考察小球藻对氨氮和硝酸盐氮的脱氮效果.结果表明,在无菌条件下利于小球藻生长的培养基组成为:0.2 g/L(NH2)2 CO,0.5 g/L NH4Cl,0.75 g/L NaHCO3,0.03 g/L KH2PO4,5 g/L葡萄糖,0.3 g/L MgSO4·7H2O,0.008 g/L FeSO4·7H2O.在此培养基中培养4 d小球藻的浓度可达2.15×10^8 CFU/mL,为优化前的26.7倍.在开放培养条件下,当葡萄糖质量浓度为0.3 g/L,其他成分与无菌条件相同时,小球藻细胞浓度可达9.9×10^7 CFU/mL,并在1 000 L的容器中得到成功放大.小球藻对氨氮和硝酸盐氮的绝对去除速率随着底物浓度的升高而增大,当底物质量浓度为1 000 mg/L时,小球藻对氨氮和硝酸盐氮的去除速率分别达到16.4 mg/(L·h)和17.8 mg/(L·h).

B302Q、B303Q球形耐硫变换催化剂中变串低变的使用技术

介绍了Ｂ３０２Ｑ、Ｂ３０３Ｑ球形耐硫变换催化剂在中变串低变工艺中的应用情况。提出了该工艺流程中解决热交换器泄漏，低变炉带水，开停车期间低变炉进空气等问题的措施。并指出该类催化剂不宜钝化。

中小型合成氨厂与大型煤头合成氨厂的技术差距分析

介绍了大中小型合成氨厂的工艺流程和技术特点,分析和对比了中小型合成氨厂和大型煤头合成氨厂的技术差距,预测未来十年我国合成氨行业中大型煤头合成氨将占90%以上份额,总产能将达8 000万t/a,油头合成氨将淘汰,气头合成氨将起供气调峰的作用。

竹环填料生物滤器在两种海水鱼养殖废水处理中的运行效果及微生物群落分析

以点带石斑鱼(Epinephelus malabaricas)、半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)养殖排放水为处理对象,在生产现场研究了竹环填料生物滤器处理高盐度、低氨氮负荷海水养殖废水的运行效果以及挂膜阶段和稳定运行阶段微生物群落变化规律。结果表明,点带石斑鱼养殖废水进水氨氮质量浓度为0.93～1.33 mg/L,氨氮去除率达到27%～39%,挂膜时间需45 d;半滑舌鳎养殖废水进水氨氮质量浓度为0.38～0.52 mg/L,氨氮去除率达到20%～30%,挂膜时间需65 d。另外,对生物滤器挂膜阶段和稳定运行阶段的氨氧化细菌数量和亚硝酸氧化细菌数量进行了统计,氨氧化细菌的数量在点带石斑鱼和半滑舌鳎养殖排放水处理系统中分别达到104～105 CFU/mL和103 CFU/mL,亚硝酸氧化细菌数量则分别达到104 CFU/mL和103 CFU/mL,并分析了温度、进水氨氮负荷、反硝化作用对半滑舌鳎养殖废水生物滤器亚硝酸盐积累现象的影响。

氨汽提尿素中压吸收塔操作分析

介绍了氨汽提尿素中压段的流程及工艺条件,阐述了中压段的核心设备——中压吸收塔在正常运行和开停车时的操作。

颗粒粒径对三氮硝化-反硝化影响特征研究

为了探索自然条件下毫米级砂颗粒粒径大小对三氮硝化反硝化的影响,分别用细砂、中砂和粗砂进行了室内静态实验,分析了粒径对氮硝化反硝化的影响规律。结果发现:三氮的硝化反硝化能力与介质颗粒粒径大小有关。随着颗粒粒径的增大,硝化反应开始时间越早、持续时间越长和反应速率越快;对应的氮浓度变化幅度越大,表现为氨氮去除率增高和硝氮积累率增大。而且反硝化反应持续时间和反硝化速率也会随着颗粒粒径的增大而增加。该规律对自然条件下不同粒径的含水系统对氮的自净能力的大小有一定的指导意义。

减少中压尾气氨损失的改进措施

通过适当增加中压氨冷凝器 (E10 9)后设备的处理能力来克服E10 9换热面积不足这一设计缺陷 ,使中压放空的氨损失由 11.4 3%降至 5 .34% 。