磺化聚醚醚酮与聚砜共混膜导电与传质特性研究

以磺化聚醚醚酮(SPEEK)和聚砜(PSF)为原材料,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,采用溶液共混方法,制备了一系列不同组成的SPEEK与PSF共混膜.研究发现,随PSF含量的增加共混膜的相分离行为加剧,电导率有一定下降,但阻醇性能得到提高.

甲基二乙醇胺水溶液吸收CO_2的研究

溶剂吸收法捕集CO2是目前应用最为广泛的方法。以甲基二乙醇胺(MDEA)为吸收液,对其吸收混合气中CO2的性能进行了研究。实验结果表明,在MDEA中添加活化剂可以有效提高其吸收能力,在MDEA浓度为3 mol/L,活化剂浓度为0.3 mol/L时,哌嗪(PZ)的活化效果最好,对CO2的吸收容量最大。以PZ为活化剂的MDEA水溶液吸收CO2的适宜操作条件:MDEA浓度为3 mol/L,PZ浓度为0.6 mol/L,吸收温度为60℃。MDEA水溶液吸收CO2的性能随着PZ浓度的增加而增加。吸收液具有良好的再生性能,适宜的再生时间为3 h,再生温度为106℃。

椰壳炭制备高比表面积活性炭的研究

高比表面积活性炭是一种极具潜力的吸附材料.本研究以椰壳炭为原料,采用水蒸气和CO2共同活化来制备活性炭.研究表明,粒径为0.28～0.90 mm的椰壳炭以水蒸气和CO2活化10～17 h 可以制备出比表面积超过 2 700 m^2/g 的活性炭.活性炭对CO2和CH4有着很强的吸附能力,在 25 ℃时最高吸附量分别达到20.4和 9.6 mmol/g.采用一种基于局部密度函数理论的方法计算出活性炭的孔隙主要集中在 2 nm 以下,利用孔径分布结果计算出的吸附量与实验测量值吻合很好.

有机溶剂脱附法处理高浓度石油污染土壤的研究

对有机溶剂脱附法处理高浓度石油污染土壤进行了研究。选用若干种溶剂对采油区典型的高浓度石油污染土壤进行脱附实验,考察了不同溶剂对石油污染土壤的脱油效果。结果表明复合溶剂TU-A是一种良好的脱附溶剂。通过考察该复合溶剂在温度、时间和溶剂用量条件下对脱油率的影响,得出在室温下,洗涤20 min后脱油率可以达到95%左右,洗涤2次后脱油率可以达到98%以上。

土柱通风法去除表层土中氯化苦的模拟实验研究

土壤气相抽提 (SVE)技术广泛应用于不饱和土壤中挥发性有机污染物的去除。本实验采用土柱通风法模拟SVE ,对氯化苦在表层土中的迁移过程和去除效果进行了分析。当气体Darcy流速为 0 .0 1 3cm/s时 ,经过 2 .5天氯化苦在表层土中的含量由 2 0 0mg/kg降至一半 ,9天后氯化苦基本不残留。当气体Darcy流速提高到 0 .0 2 1cm/s时 ,氯化苦的挥发半残留时间降为 1天 ,共需 5天即可全部挥发。本文采用一维非平衡模型预测和评价挥发效果 ,模型模拟和实验结果吻合较好。

水蒸气活化法制备椰壳活性炭的研究

以炭化椰壳为原料,以水蒸气为活化剂制备活性炭,系统分析了水蒸气流量、活化时间、蒸气用量等因素对活性炭性能的影响。结果表明:在活性炭未被过度活化的条件下,活性炭烧失率的大小可以直接反映出其比表面积。活化时间和水蒸气用量是影响活性炭制备成本的两个重要因素,提高水蒸气流量可以缩短活化时间,但会使水蒸气用量增大。孔径分布计算结果显示,活性炭的孔径基本都集中在2nm以下,烧失率越高,活性炭的孔径分布就越宽。

聚合物膜燃料电池NG/PF复合双极板研究

以热塑性酚醛树脂(PF树脂)、天然鳞片石墨(NG)为主要原料,采用模压工艺制备了NG/PF复合双极板。考察了不同PF质量百分含量以及不同模压压力对双极板性能的影响。研究发现当PF质量百分含量为10%、模压压力为70MPa时,制得双极板的综合性能最佳,而且可很好满足聚合物膜燃料电池双极板要求。

土柱通风法模拟SVE去除土壤中三氯乙烯的实验研究

采用土柱通风法模拟土壤气相抽提(Soil Vapor Extraction,SVE)对土壤中的挥发性有机物三氯乙烯进行了实验研究.通过在不同时间段对三氯乙烯的气相浓度进行监测分析,得到气相浓度随时间的变化.通过研究三氯乙烯在土壤系统中的迁移转化行为,建立了有机污染物在一维稳态情况下的平衡传质模型和非平衡传质模型,并根据实验结果,对模型进行了验证.理论模型与实验结果吻合良好.实验结果和模型模拟结果均表明,土壤中的污染物大部分在通风前期被去除,在通风中后期的去除效果并不明显.因此应该采用不同的理论来解释SVE过程的不同阶段.

槽式液体分布器均布性能CFD模拟的可视化研究

针对适用于规整填料的槽式液体分布器的初始布液性能,在现有的经验参数基础上,作者利用商业计算软件FLUENT对特定条件下的液体分布时的流动情况进行数值模拟计算,所得结果基本符合实验情况.

聚丙烯酰胺固体凝胶膜中甲醇透过性能研究

采用膜扩散法,由示差折光仪在线测试了聚丙烯酰胺(PAAM)固体凝胶膜室温下甲醇透过系数。实验结果表明,随凝胶浓度的增加,PAAM固体凝胶膜的甲醇透过系数呈下降趋势;但在凝胶浓度一定的情况下,随凝胶中交链度的增加,PAAM固体凝胶膜的甲醇透过系数出现极小值。因此,PAAM固体凝胶膜在掺杂导电成分后可于直接甲醇燃料电池(DMFC)中作为阻醇电解质膜使用。

土壤-有机溶剂体系中石油污染物的脱附过程研究

采用批实验法考察了土壤-有机溶剂体系中高浓度石油污染物的脱附行为,包括脱附动力学、脱附等温线和平衡参数。结果表明土壤中石油污染物的脱附过程是一个快速反应过程,在5 min内大约80%的污染物得到脱附,30 min达到平衡,脱附平衡过程符合Freundlich模型,烷烃类有机溶剂的脱附效果更佳。

高比表面积椰壳活性炭的制备及其应用

以活性炭AC为原料,采用CO2活化法制备高比表面积活性炭,通过控制尾气中CO2含量间接控制活化反应速率,测试了以产品活性炭为电极材料的双电层电容器的充放电性能及循环伏安特性,并测定了以产品活性炭为吸附剂的CO2、CH4、N2、O2和H2的298 K吸附等温线.实验结果表明,在控制尾气中CO2含量小于10%,活化28 h,所得活性炭(AC-28)比表面积为2 587 m2/g,总孔容为1.47 cm3/g,较原料活性炭AC的相应数值分别提高33%和62%.以AC-28为电极材料的双电层电容器具有良好的充放电性能,电极比电容达171 F/g.作为吸附剂,活性炭AC-28对CO2的吸附量远远大于CH4、O2、N2和H2,具有吸附分离CO2/N2、CO2/O2及CO2/空气气体混合物中CO2的潜力.

孔结构对活性炭吸附CH_4和CO_2的影响

高比表面积活性炭不仅具有良好的吸附存储能力,还具有优良的吸附分离性能。为此,选择了3个活性炭样品,利用77K氮气吸附数据,采用一种基于简化局部密度函数的方法来计算孔径分布,并用体积法测定了活性炭在298K对甲烷和二氧化碳的吸附等温线。研究表明,M6-4、K17和BY-1这3个活性炭样品的比表面积基本相同(分别为2117m2/g、2123m2/g和2073m2/g),但孔径分布却明显不同,因而它们的吸附能力有着较大差异。单从吸附量来考虑,活性炭K17更适合吸附存储甲烷。3个活性炭样品对甲烷和二氧化碳的吸附能力有着较大的差异,对于CH4/CO2的吸附分离过程具有较大的应用潜力。

土壤特性对正己烷萃取石油污染土壤的影响

从国内某油田区采集了高浓度石油污染土壤,用正己烷萃取土壤中石油污染物。考察了土壤特性对脱附过程的影响,包括土壤粒径、含水量、土壤pH值和有机质含量。研究结果表明,在有机溶剂-土壤体系中,40目土壤的脱附效果较好,脱油率达到81%;土壤中的含水量与土壤脱附效果有较大相关性,含水量越低,污染物的脱附效果越好。pH值对脱附过程的影响不明显;此外,有机质含量增加会降低脱附效果。综合分析结果:在实际土壤修复中考虑前期土壤预处理成本,土壤仅作适当筛分去除碎石等即可。对于水分含量较高的土壤可先让其自然风干进行脱水处理,当土壤中水分含量降低到一定程度后再进行溶剂脱附处理。我国大部分土壤有机质含量不高,因此在工程修复受污土壤时影响不明显。由于大部分地区土壤pH值为中性偏酸,在有机溶剂萃取过程中土壤pH值几乎对脱油效果无影响。

土壤中石油污染物的脱附过程

采用有机溶剂萃取法(OSE)对高浓度石油污染土壤进行修复,经过精馏回收绝大部分原油,有机溶剂经分离后循环使用。采用批实验法,以土壤-有机溶剂体系为研究对象,模拟物理化学修复过程,建立了脱附等温曲线并确定了脱附类型;研究了石油污染物在土壤-有机溶剂两相间的迁移规律。考查了液固比SSR对萃取的影响。结果表明,复合溶剂可以使土壤中约80%的石油污染物在4～5min内得到脱附,20min达到脱附平衡;Freundlich模型可以很好地描述石油污染物在土壤中的脱附行为,并计算出复合溶剂和乙酸乙酯的脱附平衡常数K分别为:0.0009和0.0015,结果显示复合溶剂对石油污染物的迁移效果高于乙酸乙酯,符合相似相溶原理。液固比SSR对脱附等温线影响明显,平衡常数随液固比增大而减小,即SSR越大脱附效果越好。当SSR由6∶1提高到8∶1时,平衡常数变化很小。综上所述,复合溶剂对土壤中石油污染物的脱附行为符合Freundlich模型,常温下液固比为6∶1时,5min脱油率达80%,20min达90%～95%。考虑后期溶剂回收成本建议液固比在3∶1到5∶1之间为宜。

静态条件下石油污染物在水-土壤体系中的脱附特性

通过批量平衡法系统研究了静态条件下石油污染物在水-土壤体系中的脱附行为,包括脱附的动力学、等温线及影响因素。结果表明,石油污染物在水-土壤体系中达到脱附平衡的速度很快,40min可达到平衡。脱附等温线符合Freundlich模型,温度、酸碱度、离子强度(Ca2+)、有机质含量、沙含量、不同土壤粒径等都对脱附有一定的影响。

SVE中土壤含水量对NAPL与气相非平衡传质的影响

通过在不饱和土壤中一维通风实验来研究土壤含水量对NAPL与气相传质的影响,NAPL与气相传质系数与Sh、Pe和土壤颗粒的平均直径有关.实验表明NAPL与气相的传质速率受到土壤含水量的限制,在干燥土壤中,通风实验较好地符合局部相平衡,由于NAPL吸附于土壤颗粒中后期有轻微的拖尾现象.随着含水量的增加传质速率严重偏离局部相平衡,当含水量达到51.2%时,气相浓度下降得较快并且有长时间的拖尾.

对氯甲苯的制备和分离

对氯甲苯是许多化工产品的合成原料和中间体，在农药、染料、医药等多方面都有及其重要的应用。国内对氯甲苯产量较少，目前邻、对氯甲苯总需求量为１８０００ｔ以上，而高纯度对氯甲苯国内只有５０００ｔ／ａ的生产能力，远远不能满足需要。国外生产对氯甲苯的国家主要有...

基于GASA混合算法的计算机辅助分子设计方法及其在质量分离剂选择上的应用

采用了改进的遗传模拟退火混合优化算法(GASA),避免了单种算法的缺陷,很好的解决了CAMD中的组合爆炸问题;通过采取新的基团分类方法,可以比较容易地判断分子的完整性和稳定性,从而解决了分子编码问题,且可实现直链烷烃和芳香烃的同时搜索;采用实际物系对本文提出的方法进行了检验,结果表明本文筛选出来的溶剂适应度在普遍高于文献中溶剂,表明本文提出的方法具有很好的准确性和实用性,并通过实用软件PROII进行了验证。

石油污染土壤物化修复前后生物毒性效应

采用作物种子的发芽率作为生态指标对石油污染土壤进行毒性分析,并以蚯蚓为实验生物,研究了石油污染物的生物效应及其对土壤生态系统的影响.结果表明,不同的作物种子对石油污染表现出不同的耐受性,对照清洁土壤,大多数作物种子的萌发都明显受到石油污染的抑制,其中受石油污染影响最严重的是黄豆、蚕豆、玉米.相比之下,在不同石油污染水平下绿豆具有较高的耐受性,且种子发芽率均在90%以上.蚯蚓在受到污染胁迫时,在生理水平上会发生明显的变化,进而影响其存活和生长能力,实验观测到随着石油污染加重蚯蚓存活时间显著下降.在高污染水平石油污染的土壤中(石油污染水平>30 000 mg.kg-1),蚯蚓的耐性降低,仅可以存活5 d左右,说明石油烃对蚯蚓的毒性较大,主要是因为蚯蚓直接与石油接触导致其中毒脱水而死亡.处理后油田污染土,即使在污染水平很低(≈30 mg.kg-1)的情况下,蚯蚓存活时间依然很短(3 d左右),是因为经过石油醚处理过的土壤,其营养物质也随着石油而被处理掉,而土壤中有机质等营养物对蚯蚓的生存具有很大影响.