基于交替吸附-低温等离子体强化催化的苯系物净化综合实验平台

室内空气中的苯系物对人体健康危害大。该文研制了基于吸附、催化和低温等离子体技术的净化室内苯系物的综合实验平台,平台由吸附/催化双功能材料模块、低温等离子体发生器、风道系统和控制系统构成,可长时间连续净化低浓度苯系物,实现吸附/催化材料的原地再生和无O_(3)二次污染的绿色目标。该平台提高了大气污染控制工程、环境综合实验等实验课程的高阶性、创新性、挑战度,有助于培养学生创新思维和解决实际工程问题的综合能力。

复合表面活性剂在石油强化催化裂化中的应用工艺研究

应用石油分散体系理论,通过在研究中对酸性添加剂的催化裂反应分析,加入适量稀释剂和不同的HLB值复合表面活性剂在石油中能够有效达成强化催化裂化要求。一般在复合表面活性剂使用中,反应温度控制在500℃最佳;进料的选择量以13.5～14.5g为标准,复合表面活性剂和石油之间的比例设定为6:10,孔高速设定在20h-1,反应力和压力选择为常压形式。在复合表面活性剂的应用中一般都是通过小型固定流化床催化分裂装置分别考察了在实验中所采用不同催化剂和不同添加量的轻油收率,其中添加剂的添加量和添加种类需要进行数据参数的选择。本文通过复合表面活性剂在石油化工企业中的应用方式和措施,提出有效的措施和方式。

CuSnZr三元催化剂应用于NTP强化催化脱硫过程的特性

为高效地在低温下处理大量低浓度电解铝烟气,采用浸渍法制备了Sn Zr型金属氧化物并添加Cu作为助剂的催化剂,并首次测试了它在低温等离子体(NTP)技术上的脱硫效果,结果表明负载了20wt%Cu老化温度为40℃的催化剂表现出最佳的脱硫性能.并对强化之后的催化剂进行了表征,与新鲜的催化剂对比,X射线衍射分析(XRD)结果表明放电对催化剂晶型基本不产生影响;扫描电子显微镜(SEM),氮吸附和脱吸(BET)表明放电会使催化剂的吸附脱附能力与孔道结构有较大提升;X射线光电子光谱(XPS)也表明放电会使催化剂表面元素价态变化,从而使其氧化还原性能改变,反应路径发生偏向;催化剂性能理论计算表明铜含量的上升会导致催化剂能带结构改变,更好利用于激发气体.

微波强化光催化处理罗丹明B染料废水

采用微波无极灯强化光催化(MWL/TiO_2)对罗丹明B模拟废水进行处理。初步研究催化剂TiO_2的用量、罗丹明B初始浓度、微波功率、溶解氧、pH、反应温度、外加氧化剂H_2O_2量等因素对罗丹明B降解效果的影响。实验结果表明:最佳催化剂TiO_2的投加量为4g/L;较低pH、高溶解氧浓度、高微波功率、外加氧化剂H_2O_2有利于罗丹明B的降解。与常规光催化相比,微波减弱pH、染料初始浓度对降解效率的影响,同时增强温度对降解效率的影响。

水中天然有机物的臭氧强化光催化降解研究

研究了饮用水源中大分子天然有机物(NOM)的臭氧强化光催化降解,考察了臭氧投加量、反应时间和HCO3-浓度对NOM降解速率的影响;分析了臭氧强化光催化过程中NOM相对分子质量的变化,并比较不同相对分子质量大小NOM的降解速率.研究结果表明,臭氧强化光催化比单独臭氧氧化、光催化能更有效地降解NOM,同时增加臭氧投加量和反应时间才能有效提高臭氧强化光催化对TOC的去除率,而单独增加臭氧投加量可显著提高生物可降解性;HCO3-显著降低光催化的降解效果,臭氧强化光催化能有效地减弱HCO3-的不利影响;臭氧强化光催化过程中大分子NOM分解为小分子,SUVA值迅速下降,且相对分子质量越大矿化速度越快.

微波光催化反应强化有机废水处理及资源化过程

光催化是一种最具潜力的有机污染物降解技术,在科研及应用方面一直得到广泛的关注。但是由于光在水溶液中的穿透能力弱,且溶液传质效率差和催化剂易中毒的原因,使其在污水处理中的实际应用时受到限制。本实验借鉴填充床的概念,应用球形微波无极灯构建了微波光催化强化反应器,一方面提高水溶液中光量子传递及溶液传质效率,同时探索微波光催化体系热效应在废水处理过程中的分离作用。实验首先以乙醇水溶液及甲基橙水溶液为模拟体系分别考察了微波光催化体系的热提分离乙醇和降解甲基橙的,结果表明,水溶液中的易挥发乙醇可以有效分离回收,而甲基橙可以被光反应降解。在此基础上,以高浓度青霉素废水及难降解有毒的2,4-D酸为主的农药废水为处理对象,结果表明,经约30min的光催化处理,青霉素废水中55.8%CODCr去除的同时,近100%的乙酸丁酯被回收,而农药废水中的CODCr去除达到83.9%。可见,填充床式光催化反应强化反应器在有机废水处理及资源化方面有非常重要的研究和应用价值。

微波强化光催化对直接耐酸大红4BS的降解

采用微波无极灯强化光催化对直接耐酸大红4BS的降解进行研究。初步考察反应温度、微波功率、pH值、催化剂TiO2浓度、曝气量、直接耐酸大红4BS初始浓度、外加氧化剂H2O2量等因素对直接耐酸大红4BS降解效果的影响。实验结果表明,反应最佳温度是55℃、最佳催化剂TiO2投加量为6 g/L;较低pH值、高微波功率、外加氧化剂H2O2有利于直接耐酸大红4BS的降解。与常规的光催化相比,微波减弱pH值和染料初始浓度对降解效率的影响。在优化工艺参数和未加H2O2条件下,反应4 h后,质量浓度为500 mg/L的直接耐酸大红4BS降解率达到90%。

鞍钢三烧添加催化强化剂工业试验

通过在三烧进行添加催化强化剂的工业试验 ,验证了催化强化剂能增产降耗的试验室研究结果。工业试验表明 ,烧结添加 0 .0 2 2 8%催化强化剂 ,可降低煤耗 10 %以上 ,增产5%。

循环超声强化光催化降解甲基橙

设计了一种循环式超声直接强化光催化反应器,并以P25二氧化钛为光催化剂,甲基橙染料为模型污染物,考察了超声与光催化过程在此反应器中的协同作用,研究了超声功率、催化剂浓度、体系循环流速和气流量等过程参数对反应器性能的影响。结果表明:超声与光催化过程在此反应器中可以实现良好的协同作用,协同因子可达2.26;各过程参数在实验范围内都存在一个最佳取值,即超声功率600 W,催化剂浓度3 g/L,循环流速4.05×10-2m/s,气流量200 mL/min,在此条件下,甲基橙1 h的降解率达到91.74%。

催化裂化多功能强化增收剂LT(FZY)-Ⅱ的工业应用

介绍了中国石油抚顺石化公司120万t/a蜡油催化裂化装置进行催化裂化多功能强化增收剂LT(FZY)-Ⅱ的工业应用试验情况。结果表明,在原料油性质、平衡催化剂性质、主要操作条件等工艺参数基本接近的情况下,加注增收剂后,产品汽油收率提高0.42个百分点,轻柴油收率提高0.27个百分点,液化气收率提高0.13个百分点,干气收率降低0.72个百分点,焦炭收率降低0.10个百分点,总液收提高0.82个百分点。表明该增收剂可增强催化剂的抗金属污染能力,使催化剂保持较好的选择性和活性,改善产品分布,并对装置生产操作和产品质量无不良影响。

烧结强化催化剂的开发与研究

本文讨论了烧结用强化催化剂的开发及其在实验室进行了降低烧结煤耗的试验研究。结果表明：在相同试验条件下，添加强化催化剂0．03％，当固体燃耗降低10％时，烧结利用系数和转鼓强度变化不大；当固体燃耗降低16％时，利用系数有所降低。因此，在保证产量和质量的前提下，配加0．03％的强化催化剂可降低煤耗10％以上。

铁路中小站污水催化强化工艺提标深度处理研究

我国铁路生活污水处理目前仍以执行《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)为主,随着污水排放标准要求的提高,针对性开展提标深度处理研究显得尤为必要。选取某典型铁路中小站,采用“催化强化A/O”工艺开展现场1t/d生活污水深度处理试验,常规A/O生物处理工艺出水进入“催化强化A/O”深度处理工艺,取得了深度处理去除COD和脱氮除磷的效果,出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918—2002)》一级A排放标准,最终稳定实现提标深度处理。

石油胶体分散体系理论及其在工业中的应用

介绍了一种不同于传统的把石油体系看作分子溶液的概念 ,看作胶体分散体系。在分散相大小、光学性质、电学性质及稳定性方面与胶体体系的相似点进行了比较 ,并对几种比较流行的石油分散体系的物理化学模型进行了描述。介绍了以石油分散体系理论为基础的强化蒸馏和强化催化裂化 ,添加剂种类、最佳加入量及产生的效果等。在适当的强化添加剂加入量下 ,可以达到提高常减压蒸馏拔出率 ,改善催化裂化产品分布 ,提高轻油收率 ,降低焦炭产率的效果 ,并对其机理进行了论述。还介绍了几种确定体系的活化状态的方法。

催化强化臭氧氧化处理化工园区生化尾水

以陶粒为载体,以Ti O2,Fe2O3,Mn O2为活性组分,考察不同活性组分的陶粒作为催化剂对化工园区生化尾水臭氧氧化能力的强化情况。结果表明,3种负载型催化剂均能有效强化臭氧氧化过程,显著降低生化尾水Abs、UV254以及COD等指标,其中以Fe2O3/陶粒的催化强化效果最为显著,能显著降低生化尾水在200-250 nm处的吸波强度,尾水UV254从0.580降至0.320,COD从240 mg/L降至194 mg/L。

Enhanced photocatalytic degradation of sulfadiazine by Fe^(3+) in aqueous TiO_2 suspension

In order to explore the reaction mechanism of Fe^3＋ and the mineralization effect of the micropollutant, Fe^3＋ assisted photocatalytic oxidation of sulfadiazine （SD） in the TiO2 suspended solution is investigated. The effect of Fe^3＋ participation, the degradation kinetics of SD, the effect of SD mineralization and the possible mechanism of Fe^3＋ participation in TiO2 suspension are analyzed by adding FeCl3, taking samples at a given time and determining the SD concentration. Results indicate that the degradation of SD catalyzed by TiO2/ Fe^3＋ is faster than that catalyzed by TiO2 or Fe^3＋ separately. The photocatalytic degradation of SD follows the pseudo-first- order kinetics model in a range of 20 to 80 mg/L of initial concentration. The mineralization rate of SD can be enhanced by the addition of Fe^3＋ in the TiO2 suspended solution. The mechanism of the rapid degradation of SD is proposed, which indicates that Fe^3＋ adsorbed on the surface of TiO2 particles acts as an electron acceptor. The amount of recombining electronhole pairs decreases, and the amount of hydroxyl radicals increases. The increased hydroxyl radical strengthens the degradation of SD in the TiO2/Fe^3＋ suspended solution.

氧化还原介体催化强化污染物厌氧降解研究进展

由于厌氧生物处理技术具有产生剩余污泥少、可回收能源等优点而被广泛用于处理各种有机污染物,尤其在有毒、有害、难降解污染物的去除方面取得了良好的效果。然而,厌氧生物法的处理速率通常比较低,而氧化还原介体可通过自身不断的氧化和还原来传递电子,提高电子在氧化还原反应过程中的传递速率,从而促进污染物高效厌氧降解。醌类物质和腐殖酸是应用较多的氧化还原介体,在催化难降解污染物降解方面取得了一定效果。讨论了氧化还原介体的特点、作用机制,并总结了其对偶氮染料厌氧脱色、反硝化和多氯联苯厌氧降解的强化作用,提出了氧化还原介体未来的研究方向。

轮南油田超高含盐采出水处理技术

轮南油田采出水处理站处理后的采出水,其矿化度达到234698mg/L,水中离子复杂。采用重核催化强化絮凝技术,可使处理站出水水质达到注水水质要求,且水中有价值离子没有变化。介绍了重核催化强化絮凝技术的原理、设备流程及药剂筛选方法,分析了现场试验结果,并对该技术的经济效益进行了论述。

石南21井区含油污水处理技术的优化

石南21井区试运行后期污水含油分散程度高,污泥沉降慢,水质净化困难,为此对原污水处理药剂配方进行调整,从而达到强化絮凝反应及提高净水的效果。采用改进后的重核催化—强化絮凝净水技术处理含油污水,其剩余浊度明显降低。从石南21井区注水水质及标准可看出,污水处理系统改进后出站污水悬浮物监测均值为2.4 mg/L,石油类、溶解氧含量很小,硫酸盐还原菌含量为25个/mL,硫化物均值为0.8 mg/L,腐生菌含量小于110个/mL,总铁均值为0.3 mg/L,水质达到注水指标要求。

Production of Benzene from Lignin through Current Enhanced Catalytic Conversion

The directional production of benzene is achieved by the current-enhanced catalytic conversion of lignin. The synergistic effect between catalyst and current promotes the depolymerization of lignin and the selective recombinant of the functional groups in the aromatic monomers. A high benzene yield of 175 gbenzene/kglignin was obtained with an excellent selectivity of 92.9 C-mol%. The process potentially provides a promising route for the production of basic petrochemical materials or high value-added chemicals using renewable biomass.

彩南污水处理技术改进研究及应用

针对彩南油田原有水处理技术不能满足工艺要求的现状,对水质净化工艺技术进行改进研究。确定预催化—强化絮凝净水的技术路线,并选定了最优药剂体系、加药量和加药位置;结合以往污水处理经验和现场实际情况,在预催化—强化絮凝净水技术基础上自行研发了新型污水反应器,对斜板沉降罐进出水系统、沉降罐收油槽、调储罐、污泥沉降池和杀菌技术进行了改进。通过现场实际运行,处理后含油污水水质达到Q/SY XJ0039—2001《彩南油田注水水质标准》。