西安地区市政污泥泥质分析及其处置方式探讨

对西安地区典型污泥特性进行了检测分析,对当前我国主要的污泥处置方式进行了阐述,探讨西安地区适宜的污泥处置方式。泥质分析结果为,含水率81%~86%,p H7.03~7.75,有机物含量60%~69%,灰分29.94%~36.26%,挥发分54.39%~59.13%,高位发热量14.73~16.47 MJ/kg,少数重金属含量超出土地利用国家相关标准规定,格金焦油产率25%~30%,半焦产率41%~47%。基于泥质分析,以及土地资源紧张,污泥产量大、增长快等西安地区现状,污泥的焚烧及干化热解资源化技术有望成为当地污泥处置的重要方式,焚烧项目在选址时需留意"邻避效应"。

用演变热动力学分析镜质组反射率梯度与古地温梯度的关系

文章将煤变质热动力学方程演变成有机质演化热动力学方程并用于准确描述古地温、镜质体反射率和岩层绝对年龄三者之间的关系。进而推导出用镜质组反射率梯度计算古地温梯度的数学方程,并用以求解埋深。对于古近系构造层,计算埋深与参考埋深的平均相对误差为8.28%,对于古生界构造层,计算埋深与参考埋深的平均相对误差为3.94%,均远大于计算温度时的平均相对误差。研究表明,要想更好地诠释不整合面上、下构造层中镜质体反射率随深度的“跳跃”无法耦合的情况,既要考虑不整合面地层的剥蚀(沉降)–反剥蚀(隆升)的影响,同时还得考虑古地温梯度变化的影响。

甘氨酸合成方法研究进展

甘氨酸作为一种重要氨基酸,广泛应用于农药、医药、食品和饲料等领域,研究甘氨酸的合成方法具有重要的现实意义。综述了甘氨酸的化学合成方法(分别为氯乙酸氨解法、施特雷克法、氨基乙腈法、直接海因法、醇氨氧化法和羟基乙酸甲酯法)和生物合成方法(分别以氨基乙腈、二氧化碳+氨气为原料)的研究进展,深入分析和对比了各方法的优点与缺点,并对甘氨酸合成方法未来的发展进行了展望。

双功能活化制备沥青基硬炭用于钠离子电池负极

硬炭作为钠离子电池(SIBs)最具有应用前景的负极材料,其形貌的可控调节和结构优化被广泛研究和关注。以煤沥青为原料,采用柠檬酸钾(C_(6)H_(5)K_(3)O_(7)·H_(2)O)作为双功能活化剂:(1)气体分解产物可消耗过量的氢,实现沥青的固态热解,阻碍有序微晶的生成;(2)固态分解产物钾盐进行活化造孔,从而在高温碳化过程中形成丰富的封闭纳米孔。基于此,成功制备了具有高度无序、多孔片状结构的沥青基硬炭材料,并应用于SIBs负极,探究其电化学性能。研究发现,通过调控活化剂用量可以实现沥青基硬炭微观结构的优化,在适宜质量比条件下制备的硬炭(HC-2-1300)首次库仑效率高达81.5%,在0.1 A·g^(-1)的电流密度下,其可逆比容量为214.2 mAh·g^(-1),明显优于直接碳化的样品(DC-1300)。同时,在5 A·g^(-1)的高电流密度下,HC-2-1300样品仍有116.7 mAh·g^(-1)的可逆比容量,且在1 A·g^(-1)电流密度下充放电循环2000圈后,容量保持率达75.1%,显现出优异的倍率性能和循环稳定性,具有广阔的应用前景。

多套装置的石化工厂总体布局优化

以某炼厂装置布置为案例进行分析,提出将剩余矩形排样算法和遗传算法相结合的新算法,以占地面积(S)最小为目标建立数学模型进行工厂总体布局优化。采用装置固定形状和固定尺寸的约束,考虑物料上下游关系将部分装置联合布置,结合厂区所在地区的自然条件和外部交通运输条件等因素将某些装置的位置固定,使布局更加合理和实际。实验结果表明,优化方案优于原设计方案,S减少了85 360 m^2,土地利用率提高了5.08百分点。

不同有机絮凝剂对污泥脱水性能的比较研究

为了研究有机絮凝剂对污泥脱水性能的影响,使用阳离子PAM、壳聚糖作为絮凝剂,分别以不同投加量的以上2种絮凝剂,对西安思源学院污水厂生物池污泥进行真空过滤脱水,对比污泥比阻值的变化情况。结果表明:阳离子PAM、壳聚糖均可有效降低污水的污泥比阻,PAM投加量在0.8 ml时,壳聚糖投加量在0.05 ml时污泥比阻值最小,分别为2.31 × 1013以及5.29 × 1012,此时污泥的脱水性能达到最优。

陕北榆神矿区富油煤深成变质的古地质温度计算方法初探

根据陕北榆神矿区2-2号、3-1号、5-2号煤层的地质概况(位置、镜质体反射率和平均镜质体反射率),利用吴氏煤变质热动力学方程计算古地质温度为54.2~79.4℃,并将各煤层的古地质时间、镜质组反射率和古地质温度三者之间的相互关系用图加以显示。对于榆神矿区的富油煤层,要升高0.02%镜质组反射率,古地质温度只需要升高3℃;而古地质时间则需要延长大约5000万a。根据煤层的最大埋深,用地表恒温15℃、鄂尔多斯盆地现地温梯度2.88℃/100 m计算得出现埋深温度仅为32.5~35.6℃,还达不到褐煤变质的临界温度。利用以正常地温为热源的煤生成镜质组反射率梯度一般低于0.06%/100 m的结论,计算得古温度梯度为8.27~8.59℃/100 m,因此重新计算的埋深温度已经升至在67.1~74.1℃。采用吴氏煤变质热动力学方程计算出最大古地质温度和平均镜质组反射率的条件下的有效受热时间6800~9600万a。

煤基富氧多孔炭纳米片的制备及其超级电容器性能

多孔炭电极的表面改性与优化是实现超级电容器优异性能的关键。本文以煤化学工业的固体副产物为碳源,利用二维层状双氢氧化物(MgAl-LDH)的刚性约束作用耦合KOH活化工艺成功制备了二维富氧多孔炭纳米材料(OPCN)。系统研究了炭化温度对OPCN样品微观结构和表面特性的影响,通过SEM、TEM、氮气吸脱附测试以及元素分析等表征手段对炭材料的结构/组成和表面特性进行分析表明,经700℃炭化获得的炭材料样品(OPCN-700)具有较高的氧质量分数(24.4%)和大的比表面积(2388 m^(2) g^(-1)),并表现出良好的润湿性。同时,OPCN-700样品丰富的微孔和二维纳米片结构为电解质离子提供了有效的储存和传输途径。作为超级电容器的电极材料,在电流密度为0.5 A g^(-1)时,其比电容高达382 F g^(-1),并呈现出优异的倍率性能和循环稳定性。该技术策略为富氧原子掺杂二维多孔炭材料的可控制备与水系储能器件的设计构建提供了新思路。

基于流程模拟的硝酸吸收塔多目标操作优化

吸收塔是根据生产硝酸的关键设备之一,为了实现生产硝酸的关键设备-吸收塔的氮氧化物(NO_(x))的低排放和高浓度硝酸产品的产出,采用进化算法和过程模拟相结合的方法,对硝酸吸收塔进行了多目标优化。建立了Aspen Plus与MATLAB联合仿真的交互界面,采用非支配排序遗传算法研究了强调以最大硝酸纯度与最小尾气排放为目标的优化方案,并分析了用水量、塔压降、中段回流量、中段回流温度等操作条件对吸收性能的影响。结果表明,增加用水量和压降均可降低NO_(x)的排放,中段回流量与中段回流温度存在线性关系,在NO_(x)排放降低140.4 ppm的情况下,酸浓度相对于实际操作工况可增加0.98%;在酸浓度增加2.97%的情况下,NO_(x)排放相对于实际操作工况仍可降低89 ppm,为硝酸吸收塔操作变量的优化提供了重要的数据支持和优化建议。

芳纶短纤维增强橡胶耐烧蚀柔性绝热层材料的研究进展

介绍了芳纶短纤维增强橡胶耐烧蚀柔性绝热层材料的配方、加工工艺及缠绕工艺的研究进展。提出芳纶短纤维 橡胶绝热材料缠绕成型工艺是今后的发展方向 ,它可以实现连续成型、机械化操作 ,绝热层可以与固体火箭发动机壳体一起成型固化 ,产品的整体性能好 ,质量稳定。

芳纶短纤维增强天然橡胶耐磨材料的研究

利用芳纶短纤维增强天然橡胶耐磨材料 ,研究了纤维含量、长度和纤维粘合处理、混炼工艺等因素对短纤维复合材料性能的影响及芳纶浆粕和短纤维增强复合材料的热老化性能。实验发现 ,在开炼机上将芳纶短纤维直接加入母炼胶的混炼工艺和芳纶长复丝活化、浸 RFL 后再短切的纤维处理方法可以实现纤维的较好分散和粘合。性能测试结果表明 ,芳纶短纤维使复合材料具有性能各向异性和更大的拉伸模量、硬度 ,更好的热老化性、耐溶剂性和纤维垂直面的磨耗性能。

气化炉激冷室工作过程数学模拟

针对水煤浆气化炉激冷室的工作特点，建立了激冷室下降管的传热传质数学模型，并进行了数值计算，据此分析了下降管内合成气的温度分布与进口流速等参数的关系，为进一步探讨激冷室的工作过程，改进气化炉激冷室设计提供了一定的理论依据。

马来酸酐-苯乙烯-丙烯酸高级酯稠油降粘剂MSA的研制

利用自制的丙烯酸高级酯单体与其它单体共聚合成了一种新型油溶性聚合物降粘剂马来酸酐 苯乙烯 丙烯酸高级酯三元共聚物MSA。研究了该共聚物的合成工艺以及单体配比、加入量、分子量、加入温度等因素对稠油降粘效果的影响 ,得出了最佳单体配比及合成工艺。将该降粘剂工业产品用于吐哈吐玉克油田稠油泵上掺稀举升工艺 ,只要加入 10 0— 2 0 0mg/L降粘剂MSA ,在稀油掺入量比原来降低 5 0 %以上时仍能维持正常生产 ,对该稠油具有明显降粘效果。

常规和双效变压精馏工艺分离乙醇胺和三乙烯二胺的模拟

基于乙醇胺和三乙烯二胺物系共沸组成随压力变化显著的特点,采用常规变压精馏工艺分离乙醇胺和三乙烯二胺物系;为降低常规变压精馏工艺的能耗,提出双效精馏和变压精馏耦合的双效变压精馏新工艺。采用Aspen Plus化工流程模拟软件对常规变压精馏工艺和双效变压精馏工艺进行模拟。模拟结果表明,采用常规变压精馏工艺和双效变压精馏工艺都能实现乙醇胺和三乙烯二胺物系的分离,乙醇胺和三乙烯二胺的纯度都可达到99.90%(w);与常规变压精馏工艺相比,采用双效变压精馏工艺,加热公用工程可节能29.65%,冷却公用工程可节能31.51%。

数种阳离子交换树脂对合成乙基叔丁基醚的催化性能比较

用 A- 1 5、S- 54和 D- 72型强酸性阳离子交换树脂作催化剂、以乙醇和叔丁醇为原料 ,对合成乙基叔丁基醚的反应过程进行了研究。讨论了温度、催化剂浓度、反应物初始组成等因素对反应转化率和选择性的影响 ,并通过活化能、水的阻害系数的比较 ,得出了国产 D- 72型树脂催化活性较好 ,S- 54型树脂选择性较好的结论。

FMA污水絮凝剂的研制与应用

针对吐哈温米油田采油污水的特点研制了一种多核无机聚合物污水絮凝剂FMA ,其结构特征是分子中含有多种具有不同电化学特性的金属和非金属元素。本文探讨了反应机理 ,评价了FMA的絮凝特性。FMA与杀菌剂及地层水具有良好的配伍性。FMA具有一定的阻垢性 ,加量为 5 0mg/L时对钙镁垢的阻垢率即达 90 %以上。用FMA处理过的污水不易结垢 ,也不会增加页岩的膨胀性。现场试验表明 ,FMA在 5 0— 40 0mg/L加量时使温米油田污水悬浮物去除率达 93 %以上 ,含油去除率达 99%。FMA生产工艺简单 ,成本低廉 。

反应精馏与渗透蒸发膜分离耦合法合成乙基叔丁基醚

以乙醇和叔丁醇为原料 ,通过催化反应、精馏与渗透蒸发膜分离三单元耦合过程合成了乙基叔丁基醚(ETBE) ,建立了相关五元高度非理想体系的耦合过程数学模型 ,以改进的超松弛法对模型求解 。

柱状阳离子交换树脂上乙基叔丁基醚的合成

将国产粒状强酸性阳离子交换树脂S - 5 4制成柱状催化剂 ,在其作用下 ,以乙醇和叔丁醇为原料 ,于常压液相条件下合成乙基叔丁基醚 (ETBE) .考察了温度、催化剂用量、反应物初始摩尔比以及水的存在等因素对反应速度的影响 ,建立了一个 7参数动力学模型 ,模型与实验数据吻合较好 .并将柱状和粒状S - 5

利用工业油脚或皂脚制备混合脂肪酸

提出了新的油脂水解工艺——常压多级催化水解法 .主要考察了油脂水解工艺的各项制约因素 ,如 :水的用量、p H值、反应温度、催化剂体系以及反应时间的影响 ,确定了油脂水解最佳工艺条件 ,并针对水解条件初步探讨了催化剂作用机理和油脂水解反应动力学特征 .实验表明 :在所考察范围内的最佳条件下 ,以花生油脚与花生皂脚为原料制备混合脂肪酸产率分别可达 75 .4% ,88.5 % ,同时对产物进行了红外光谱表征 ,证实了产物的主要官能团 .

螯合絮凝法处理含锌污水

进行了用水溶性氨基二硫代甲酸型螯合树脂 ( DTCR)处理含锌废液的研究 ,探讨了 DTCR添加剂、Fe Cl3 加入量、反应时间及体系 p H值等对锌去除率的影响 .实验结果表明 :在锌废液中 ,当ρ( Zn) =1 0 .6mg· L-1,反应时间为 60 min,ν( Fe Cl3 ) ;ν( DTCR) =1 .7∶ 1 .0的条件下 ,处理后废液中残留锌的质量浓度为 0 .1 3mg·L-1,低于国家环保排放标准 1 .0 mg·L-1,去除率大于 98% .并对 DTCR去除锌离子的机理进行了探讨 .