铜冶炼烟气制酸系统净化稀酸过滤单元技术改造

针对稀酸过滤效果不佳的问题,中原黄金冶炼厂净化工序采用高效悬浮填料过滤器替代原斜板沉降槽,对净化稀酸过滤进行技术改造。改造后,稀酸过滤装置运行平稳可靠,运行成本低,过滤后稀酸固含量(ρ)由1 000~2 000 mg/L降至100 mg/L以下,有利于后续生产管控,同时酸泥回收率得到有效提高,可多回收酸泥约350 t/a,每年可为企业增加经济效益500余万元,经济效益显著。

稀酸泵机械密封的改进及应用

针对稀酸泵密封存在弹簧压缩量密封效果差、材料选型不当、静环密封圈及叶轮锁螺母太紧等问题,采取相应措施进行改造和设计,改后稀酸泵的使用寿命延长23%,且维护保养时长平均减少27 min/次。

浅析富氧侧吹炉铜冶炼过程中影响稀酸浓度的因素

富氧熔炼过程中产生的稀硫酸是设备腐蚀的主要原因,也是污酸处理成本的重要组成。经过对稀酸形成的机理与降低其浓度可行性实验研究分析,确定影响酸浓的因素:入炉硫含量在正常生产中达到饱和,对稀酸浓度影响不大;烟气温度越高,稀酸浓度越低;烟气中O_(2)及H_(2)O含量越高,稀酸浓度越高;系统漏风率越高,稀酸浓度越高。分析这几点因素,通过对现有工艺参数的精确控制,可降低稀酸浓度,减少设备腐蚀问题和降低污酸处理成本。

稀酸微波消解-原子荧光光谱法测定大米中总砷

为降低消解过程中硝酸使用量,满足重金属元素前处理“绿色”“环保”的要求,建立了稀酸微波消解-原子荧光光谱法测定大米中总砷含量的方法。通过单因素实验考察了硝酸浓度、过氧化氢体积、样品称取量和稀硝酸体积用量等对大米总砷测定的影响,得到最佳消解条件,最后应用建立的方法对市售20批大米进行测定。结果表明:最佳消解液组成为5 mL硝酸(20%)+2.5 mL过氧化氢,总砷在0~20μg/L浓度范围内线性关系良好,相关系数R2在0.998以上,检出限为0.002 2 mg/kg,加标回收率变化范围为96.6%~103%,相对标准偏差(RSD)为3.6%。采用建立的方法对大米成分标准物质和实际样品测定,并与浓硝酸微波消解法及国家标准GB 5009.11—2014《食品中总砷及无机砷的测定》中干灰化法比较,结果一致(P>0.05)。20批市售大米总砷含量范围为0.026~0.247 mg/kg,其中糙米平均含量高于精白米。方法操作简便,重现性好,灵敏度、精密度、准确度高,适合在基层实验室推广应用。

硫酸净化工序的改造及稀酸的利用

在生产硫酸时,硫酸的净化工序是不可或缺的工序和环节。硫酸净化工序的污水中含有很多矿尘、硫酸、氟、砷等有害物质,如果对硫酸净化工序进行改造,并对稀酸进行回收与利用,最终达到排污标准,兼具社会与经济效益。因此,主要对硫酸净化工序改造及稀酸利用展开具体的研究,通过改进净化工序,利用稀酸来对硫酸工业废水等进行净化处理,效果显著,能够起到很好的净化作用与价值。

玉米秸秆稀酸-蒸汽爆破预处理和水解糖化的试验研究

考察了玉米秸秆经1%(w/w)稀硫酸和水分别浸泡后在不同汽爆压力(分别确定研究压力为1.5 MPa,1.8 MPa和2.0 MPa)和保压时间(分别为4 min,6 min和8 min)下进行蒸汽爆破预处理的处理效果。分析了预处理后固体和液体部分的主要成分和含量。通过考察预处理后固体部分经过纤维素酶作用后所得到的葡萄糖得率,确定了最佳的稀酸-蒸汽爆破预处理工艺。在1%稀硫酸预浸12 h后,采用1.8 MPa汽爆条件保压8 min,经过预处理玉米秸秆的最大葡萄糖得率为26.9 g/100g原料;在该条件下,预处理后过滤液中总糖得率最高为34.5 g/100 g原料。

聚丙烯酰胺(PAM)对冶炼烟气净化稀酸杂质沉降的影响

有色冶炼原料多为金属硫化物,火法冶炼过程中产生大量的二氧化硫烟气,通常冶炼烟气用于制酸。在制酸净化工序中,稀酸捕获大量烟气中的含尘杂质,经高效沉降槽沉降后,上清液返回系统,底流送入压滤机过滤,含有价金属的滤饼返回冶炼系统回收。由于冶炼烟气量和杂质含量波动较大,如要满足所有工况下的除杂效率,需增大沉降槽有效沉降面积或提高颗粒沉降速度,导致成本增加。本文进行了使用絮凝剂PAM提高净化稀酸杂质沉降速度的可行性分析,探究不同PAM加药量对净化稀酸杂质沉降的影响,为沉降槽选型提供参考数据,以期提高沉降效率,减小设备规格。实验结果表明,PAM的添加对冶炼烟气净化稀酸中的颗粒沉降有积极作用,对冶炼烟气净化稀酸的成分无显著影响,不会影响烟气净化效果。

稀酸预处理对玉米秸秆纤维组分及结构的影响

研究了稀硫酸预处理对玉米秸秆化学组成变化及纤维素酶水解得率的影响,并采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、红外光谱(IR)和热重分析(TG)对玉米秸秆纤维结构特性进行了分析。结果表明随着硫酸浓度的增大、温度的升高和时间的延长,纤维素和木质素含量有所增加,而半纤维素含量大幅度降低,且预处理后纤维素酶水解得率也逐渐增大。当处理条件为硫酸质量分数0.75%、温度150℃、时间80 min时,半纤维素降解率为98.02%,所得固体渣纤维素酶水解得率为66.95%(纤维素酶用量20 FPUI/g纤维素)。稀酸预处理后玉米秸秆纤维表面和细胞壁受到不同程度的破坏,表面积增大,孔洞增加,纤维素的结晶度降低,有利于纤维素酶水解作用的进行。

玉米秸秆稀酸预处理的研究

研究了玉米秸秆稀酸预处理条件对木糖得率和纤维素酶水解性能的影响。在单因素试验的基础上,用正交试验法对稀酸预处理条件进行优化。在固液比1∶10、硫酸质量分数0.75%、温度150℃条件下处理30min,木糖得率最大为85.64%。100g玉米秸秆经稀酸预处理和纤维素酶水解后,可得到最大总糖量49.74g。分析结果表明,木糖得率最大影响因素为酸浓,酶解得率最大影响因素是温度。温度对综合指标的影响极显著,酸浓影响显著,时间影响不显著。预处理破坏了玉米秸秆的纤维素结构。

以稀酸和氟化物两步处理脱除石墨中矿物质

选用三种天然磷片石墨（大同混目石墨固定碳含量为８８．７８％，内蒙古兴和混目石墨固定碳含量为９５．６７％，山西芮城１８５石墨固定碳含量为８６．４７％），在不同的条件下，用稀酸和氟化物溶液进行处理，考察了它们脱除矿物质的作用。经１００℃用稀酸溶液处理２ｈ，然后用氟化物溶液在７０℃左右处理２．５ｈ，大同混目石墨固定碳含量可达９９．９３％，内蒙兴和混目石墨固定碳含量可达９９．８０％，芮城１８５石墨固定碳含量可达９９．５１％。还研究了时间、温度、固液比等因素对矿物质脱除的影响，试验和分析证明，我们所研究的方法对石墨中矿物质不仅有较好的脱除作用，而且反应条件温和，腐蚀性小，成本低。

稀酸温和提取直接进样快速测定大米中镉含量

建立了常温条件下利用稀酸温和提取直接进样石墨炉原子吸收光谱法快速测定大米中镉的方法。考察了粉碎粒径、硝酸浓度、提取时间、固液比例等因素的影响，优化了灰化温度和原子化温度等仪器条件，确定了大米中镉元素测定的最佳条件。结果表明，常温条件下采用稀硝酸提取大米中的镉元素，浸提率在98．5％～100％之间，加标回收率达到93．0％～100％之间，精密度小于5％，方法的检出限和定量限分别为0．016μg／L和0．048μg／L，样品处理时间可缩短至20min内，与经典的微波消解原子吸收光谱法和微波消解ICP—MS法比较，各类大米中镉元素的测定值无显著性差异（P〉0．05）。

高温稀酸条件下木屑降解动力学研究

在高温稀酸条件下,对木屑降解的动力学进行了研究。分别考察了温度(190、210、230℃)、硫酸质量浓度(1%、3%、5%)和反应时间(0～60min)对糖浓度和5-羟甲基糠醛(5-HMF)浓度的影响。通过假设提出了拟均相一阶动力学模型,并对动力学数据进行回归,结果表明模型能较好地描述木屑水解的动力学过程。进一步得到了生物质降解,糖降解和5-HMF降解的活化能和动力学参数,这些参数对理解木屑在高温稀酸条件下的水解过程提供了重要的信息。

秸秆稀酸水解液的气相色谱/质谱法研究

在秸秆两步稀酸水解工艺中,用气相色谱/质谱(GC/MS)法对其水解液中的单糖成分进行测定,采用2%硼氢化钠的氨溶液将稀酸水解液中的单糖还原成糖醇,然后在甲基咪唑催化剂的作用下和乙酸酐在水相中直接反应生成乙酰化的糖醇,用二氯甲烷萃取后进行GC/MS测定。研究结果表明:秸秆稀酸水解液中有五种单糖,主要是木糖和葡萄糖,其次是阿拉伯糖、半乳糖和少量的甘露糖;利用此方法测定了一批秸秆稀酸水解液,得到了该秸秆稀酸水解过程的最佳的反应时间。该方法可快速、准确测定秸秆稀酸水解液中单糖的浓度,为水解工艺的研究提供一种有效的分析方法。

玉米秸秆稀酸水解时糠醛形成原因及影响因素

该文通过试验研究了玉米秸秆在稀酸水解过程中糠醛类物质的产生规律和主要影响因素。试验结果表明:己糖转化为羟甲基糠醛的反应是水解液中糠醛类物质产生的主要原因,而戊糖向糠醛的转化率较低。影响水解液中糠醛类物质浓度最大的因素是还原糖浓度,在所有系列试验中糠醛浓度同还原糖浓度均显著相关;水解时间对水解液中糠醛类物质浓度有显著影响,糠醛浓度随着水解时间的增加而升高;稀硫酸0.5%～2.5%浓度的范围内能够有效提高己糖向羟甲基糠醛的转化效率;而固含物和水解温度在试验条件下对糠醛类物质的产生没有显著影响。

杨木稀酸预处理液木糖发酵产乙醇工艺条件的研究

以1.0%H2SO4在150℃预处理杨木屑20 min可水解溶出66.5%木聚糖和7.1%葡聚糖,生成以木糖为主、含有乙酸和甲酸等发酵抑制物的预处理液,脱毒后可采用Candida shehatae R发酵产乙醇,而Pichia stipitisNL23不能生长。减压蒸发加石灰中和法对预处理液的脱毒效果最佳,可脱除70.0%乙酸和40.0%甲酸,糖损失仅为5.0%－6.0%,C.shehataeR的耗糖率和乙醇得率可达到93.2%和83.6%。采用廉价的无机盐能够满足C.shehataeR发酵脱毒液的营养要求。由于包括乙酸和甲酸以外其它毒性物的抑制,C.shehataeR发酵脱毒液的适宜糖质量浓度为30.0 g/L,发酵12 h,耗糖率和乙醇得率为84.7%和75.3%,乙醇质量浓度达到最高值8.54 g/L,同时生成6.08 g/L木糖醇,C.shehataeR对木糖的利用未受葡萄糖的抑制。

玉米秸秆稀酸水解与水解液发酵的实验研究

研究了玉米秸秆的稀酸水解性能,考察了底物浓度、反应温度、反应时间、硫酸浓度和秸秆粒径对水解得率和木糖得率的影响。在硫酸浓度为1.0%、水解温度126℃、水解时间1 h、底物浓度为50~80 g/L情况下,玉米秸秆的水解得率为21.7%~24.6%,木糖得率为68.0%~77.1%。所得水解液主要成分为木糖和葡萄糖,经处理后可直接用于微生物的发酵培养。

稀酸蒸汽爆破玉米秸秆预水解液的脱毒及乙醇发酵

以水洗稀酸蒸汽爆破玉米秸秆(ASC)得到的预水解液为原料,分析了ASC预水解液中可发酵性糖、碳水化合物降解产物和主要木质素降解产物的含量,研究了ASC预水解液乙醇发酵性能、3种脱毒方法对预水解液进行脱毒及乙醇发酵性能。研究结果表明,ASC预水解液中可发酵糖类主要含有木糖(49.50 g/L)及少量葡萄糖(9.80 g/L),可用于发酵制备乙醇,但含有大量抑制物不利于乙醇发酵,发酵60 h时的糖利用率和乙醇得率分别仅有87.96%和74.63%。ASC预水解液经过乙酸乙酯萃取、酵母吸附和亚硫酸钠处理3种方式脱毒后乙醇发酵性能均得到较大改善:经乙酸乙酯萃取脱毒后发酵36 h时的糖利用率和乙醇得率分别为95.40%和90.71%;经酵母吸附脱毒后发酵48 h时的糖利用率和乙醇得率分别为97.83%和81.98%;经亚硫酸钠处理脱毒后发酵48 h时的糖利用率和乙醇得率分别为95.55%和84.74%。虽然乙酸乙酯萃取脱毒效果最佳,但从工业应用前景来看,酵母吸附和亚硫酸钠处理是最佳选择。

稀酸浸提水产品中重金属铜、铅和镉

以常见的易受重金属污染的水产品(近江牡蛎、翡翠贻贝和基围虾)为对象,研究稀盐酸、稀硫酸和稀硝酸浸提其重金属铜、铅和镉的效果。研究表明,盐酸、硫酸和硝酸的最佳浸提浓度均为2 mol/L,浸提时间分别为10、10、15 min,浸提温度分别为20~90、10~90、10~90℃。与微波消解法相比,3种稀酸浸提水产品中重金属铜、铅和镉的效果为稀硝酸>稀硫酸>稀盐酸。稀盐酸、稀硫酸和稀硝酸浸提的加标回收率分别为69%~97%、97%~116%、98%~111%。综合3种稀酸浸提所需的时长、温度及回收率等因素,稀硫酸和稀硝酸浸提法的操作可行性较高。利用电感耦合等离子体发射光谱仪和酶联免疫法分别检测稀酸浸提液的镉,并对两种检测方法的结果进行线性回归,显示两种检测方法的结果具有显著的线性相关(P<0.01),表明稀酸浸提法可高效快速提取样品中的重金属,满足酶联免疫法检测水产品中重金属的样品前处理要求。

木质纤维素稀酸水解糖液乙醇发酵研究进展

以木质纤维素为原料生产燃料乙醇,首先要对原料进行预处理得到可发酵糖,在稀酸水解木质纤维素得到的糖液中,除含有葡萄糖、木糖等六碳糖和五碳糖外,根据水解温度、酸浓度和时间的不同,还含有不同浓度的发酵抑制剂。因此,在研究木质纤维素稀酸水解糖液的乙醇发酵中,对代谢木糖成乙醇的菌种的研究、对耐/代谢发酵抑制剂微生物的研究、对稀酸水解糖液的脱毒方法的研究以及对稀酸水解糖液不同发酵方式的乙醇发酵研究等非常重要。重点介绍了以上几个方面近几年研究的进展。

玉米秸秆稀酸预处理对发酵抑制物产生的影响

研究了稀硫酸预处理玉米秸秆过程中,硫酸浓度、温度与时间对发酵抑制物甲酸、乙酸、糠醛、羟甲基糠醛以及乙酰丙酸产生的影响。结果表明,发酵抑制物甲酸、乙酸、糠醛、羟甲基糠醛与乙酰丙酸最大量分别为0.60、8.75、4.93、1.02、0.41 g/L。随着硫酸浓度增大、温度升高、时间延长,各抑制物生成量增加。正交试验结果表明,影响乙酸生成的因素主次大小依次为硫酸浓度,温度,时间;而影响糠醛生成的因素主次大小依次是温度,硫酸浓度,时间。