Fenton试剂法深度处理焦化废水的研究及产物分析

以长治某焦化厂二级处理后的出水为研究对象,采用Fenton试剂法对其进行深度处理,在pH =3,反应时间120 min,转速为300 r/min条件下于磁力搅拌器中反应.可知,温度对反应影响最大,H2O2浓度次之,Fe2浓度最后.相应的温度为40℃、Fe2浓度为4 mmol/L,H2O2浓度为18 mmol/L.此时,处理后出水COD =95 mg/L,氨氮=1.62 mg/L均可达到《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB 16171-2012)的要求.另外,经紫外扫描、UV254、GC/MS、BOD5/COD分析,可知焦化处理二级出水中含有C=C双键的单环芳香族化合物,经Fenton试剂法处理后,C=C双键断链,大分子物质转化为胺类和小分子物质,生化性能得到明显提高.实验结果表明Fenton试剂法是处理焦化废水的有效工艺.     

废催化剂焙烧水浸渣中硫酸浸取钴的动力学研究

以废催化剂处理过程中得到的镍钴渣为研究对象,采用硫酸浸出镍钴渣,使钴和镍得到有效回收,并对硫酸浸出钴的动力学进行探讨。研究结果表明:搅拌速度为400～1200r/min时对钴浸出率的影响非常小,物料粒度、硫酸浓度和反应温度等因素对钴浸出率则有较大影响;当反应温度为80℃,反应时间为180min,原料粒度为(0.074～0.100)mm,H2SO4浓度为6mol/L,搅拌速度为800r/min,固液比为1:10时,钴的浸出率为94.2%,镍的浸出率则为93.5%;硫酸浸出镍钴渣的反应受产物层内扩散控制,表观活化能为16.34kJ/mol。     

氢氧化镁水热提纯的实验研究

本文通过水热反应对粗氢氧化镁提纯,在保持溶液容积不变的条件下,对影响因素溶液NaOH浓度、氢氧化镁质量、反应温度、反应时间、转速进行了综合实验研究。研究结果表明,在溶液量一定的条件下,温度为180℃,溶液NaOH浓度为4mol/L,氢氧化镁质量为8g,反应时间为4h,转速为160r/min时,水热提纯氢氧化镁的条件最优,氢氧化镁的含量由82%上升到99%。     

正交实验法优化超细硫酸沙丁胺醇的制备工艺

以沙丁胺醇和硫酸为反应物,在异丙醇溶液中采用反应结晶法制备超细硫酸沙丁胺醇颗粒。通过正交实验,对制备过程中影响产物粒度和产率的因素,如:硫酸浓度、反应温度、搅拌转速、反应时间等进行了系统研究并对优选条件进行了验证。实验结果表明:当硫酸浓度为1.0mol/L、反应温度为5℃、搅拌转速为900r/min、反应时间为10min时,可以得到短轴为50～60nm、长径比为 20～35且粒度分布较窄的针状硫酸沙丁胺醇颗粒。经IR、XRD分析表明,所得产品的纯度大于98.0%,产率大于95.0% ,各项指标均符合中国和英国药典的要求.     

CuMgLa/γ-Al_2O_3湿式催化氧化降解苯酚的研究

采用共沉淀法成功制备了CuMgLa/γ-Al_2O_3催化剂,以反应温度、苯酚初始浓度、催化剂用量、反应压力、反应时间和转速为单因素,研究苯酚和COD的去除效果。结果表明,反应温度为180℃、苯酚初始质量浓度2 000 mg/L、催化剂用量0.2 g/L、反应压力1.8 MPa、反应时间120 min、转速500 r/min时,苯酚去除率接近100%,COD去除率达90.65%.从XRD、XPS、NH_3-TPD和TG-DTA研究发现,添加Mg和La后,CuO的平均粒径从51 nm分别降至37和25 nm,表明CuMgLa/γ-Al_2O_3中CuO分散得更好,可提供更多的反应位点。掺杂Mg和La减弱了Cu/γ-Al_2O_3中强酸位,减少了CuMgLa/γ-Al_2O_3湿式催化氧化降解苯酚过程积碳行为的发生。     

3,3-二甲基丁醛的合成工艺研究

3,3-二甲基丁醛是合成新型强力甜味剂纽甜的重要中间体,其生产成本对纽甜的生产和应用影响重大.报道了一种简便和经济的3,3-二甲基丁醛合成工艺,以3,3-二甲基丁酸为原料,经氯化反应和常压催化氢化反应,合成了3,3-二甲基丁醛.研究了反应的工艺条件.3,3-二甲基丁酸的氯化反应以氯化亚砜为氯化剂,较为适宜的工艺条件为n(氯化亚砜):n(3,3-二甲基丁酸)=1.3:1,反应温度80℃、反应时间3 h,3,3-二甲基丁酰氯的收率为92%.3,3-二甲基丁酰氯的常压催化氢化反应在二甲苯溶剂中进行,以Pd/C为催化剂,较为适宜的工艺条件为m(二甲笨):m(3,3-二甲基丁酰氯)=6.5:1,催化剂用量w=15%(基于3,3-二甲基丁酰氯),氢气流量90 mL/min,搅拌转速500 r/min,反应温度120℃, 反应时间6 h, 3,3-二甲基丁醛的收率为73.4%.催化剂重复使用6次,3,3-二甲基丁醛收率仍达到71%,显示良好的稳定性.     

松香催化加氢实验装置的研究

采用FYX-2G型高压釜进行松香加氢反应实验,设计了一套温度、压力测量系统．使二者既可现场读数又可远程传送．数据经计算机采集和处理,解决了现场操作的安全性和记录的快速性、准确性．改进了高压釜的搅拌器,结果表明采用推进式与浆式双层搅拌器,强化了气液固相际问的传质,在160C,5．0MPa,搅拌转速600r／min．反应时间70min的条件下,以Pd／C为催化剂松香加氢反应的枞酸转化率达99．7％．并且在高压釜上安装了高压采样装置,实验证明该装置能够在线跟踪反应物和产物浓度随时问的变化关系．     

多相稀土催化臭氧氧化法降解印染废水

利用多相稀土催化臭氧氧化法对浓度为200 mg.L-1的1 L模拟印染废水进行了降解实验。以稀土催化剂投加量、温度、反应时间及pH值为影响因素,以COD去除率为考察指标来优化实验参数。结果表明:该工艺的最佳反应条件为pH=2,稀土催化剂投加量为5 g,反应时间为60 min,温度为60℃。该方法应用于废水处理,效果较好。     

偏钛酸催化水解环氧环己烷制备反-1,2-环己二醇

采用固体偏钛酸为催化剂,催化水解环氧环己烷制备反-1,2-环己二醇,考察搅拌速率、反应时间、反应温度、物料摩尔比、催化剂的量及催化剂的重复性对水解反应的影响,并通过数字熔点测试仪和傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)对产物进行表征。结果表明:在搅拌速度为350 r/min,反应时间为1 h,反应温度为80℃,环氧环己烷与水的摩尔比为1∶10,催化剂用量为1.8%时,产物的熔点为102.9~103.0℃,反-1,2-环己二醇的收率为98%左右。在优化条件下,催化剂重复使用5次,反-1,2-环己二醇的收率未有明显降低。     

新型铜络合催化剂用于羰基合成碳酸二甲酯的工艺过程

针对甲醇液相氧化羰基化法合成碳酸二甲酯（DMC）工艺，研究开发了新型铜络合催化剂，对搅拌速度、反应温度、反应压力、反应时间、催化剂浓度等影响因素进行了讨论。结果表明，在搅拌速度大于750 r／min、反应压力3．5 MPa、反应温度100—110℃、反应时间4—6 h，催化剂质量浓度在每毫升MeOH为0．15 g的条件下，生成DMC的选择性大于97％，甲醇的转化率可达24％，催化剂可回收使用。     

复合型固体超强酸SO_4~(2-)/Al_2(Fe_2O_4)_3催化合成环己烯

应用新型复合型固体催化剂 SO4 2 - /Al2 (Fe2 O4 ) 3作为环己醇的脱水剂 ,成功地制备了环己烯 ,并对催化剂用量 ,反应温度和反应时间的影响进行了探讨 ,实验结果表明 :SO4 2 - /Al2 (Fe2 O4 ) 3是环己醇脱水制备环己烯的良好催化剂 ,且反应时间短 ,后处理容易 ,催化剂用量少 ,可重复使用 ,收率高。脱水反应的最佳工艺条件为 :催化剂用量为环己醇质量的 6% ,反应温度为 1 5 0℃ ,Al/Fe=1 :2 (摩尔比 ) ,反应时间为 0 .9h     

4-甲氧基二苯甲酰基甲烷的合成研究

以苯甲醛、4 甲氧基苯乙酮为原料,经缩合,加成,成环,水解四步反应合成了4 甲氧基二苯甲酰基甲烷.较系统地研究了反应温度,反应时间,催化剂用量对产品收率的影响.实验表明:苯亚甲基4 甲氧基苯乙酮(Ⅰ)用甲醇作溶剂,NaOH(ωNaOH=10%)作催化剂,反应温度50～55℃,反应时间50min时收率可达92%.4 甲氧基二苯甲酰基甲烷(Ⅱ)用二甲苯作溶剂,0.08mol的CH3ONa/CH3OH(ωCH3ONa/CH3OH=30.0%)和HCl(ωHCl=37.0%)作催化剂,加成,成环,水解反应时间为1h,1h,2h;反应温度为48～50℃,80℃,80℃时收率达58%.产品总收率为53.4%.     

Co改性Rh/SiO2催化异丁烯氢甲酰化制异戊醛

为使异丁烯与合成气在更低量的贵金属使用量下高效反应生成异戊醛,采用常规浸渍法制备了Fe、Co、Ni、Zn改性的Rh/SiO₂催化剂,并利用X线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、比表面积测试(BET)、H₂程序升温还原(H₂-TPR)、透射电镜(TEM)和电感耦合等离子体发射光谱(ICP)对催化剂进行表征,对改性Rh/SiO₂催化剂催化异丁烯氢甲酰化制异戊醛的反应性能进行了研究,优化反应压力、反应温度、催化剂用量、反应时间及反应溶剂种类等工艺条件。结果表明,以Co为助剂,当n(Rh)∶n(Co)为1∶1、Rh的负载量(质量分数)为0.1%、反应压力为5 MPa、反应温度为100℃、异丁烯与催化剂的质量比为30、异丁烯质量浓度为0.1 g/mL、甲苯为溶剂、搅拌速率为600 r/min和反应时间为6 h时,异丁烯转化率达87.3%,异戊醛选择性达97.5%。     

微乳体系中苯部分加氢制备环己烯

采用OP-10/甲醇/苯/水构建的微乳反应体系,以骨架镍为催化剂,考察了反应温度、反应压力、反应时间以及V(水)∶V(苯)对反应选择性及转化率的影响。结果表明,乳化体系中苯选择加氢反应的最佳反应条件如下:反应温度为150℃,反应压力为4.0 MPa,V(水)∶V(苯)为3.0,反应时间为30 min。在此条件下,苯转化率达19.65%,环己烯收率为5.61%,环己烯选择性为28.55%。     

废内燃机油再生成基础油的脱酸研究

以废内燃机油为原料,二乙烯三胺为脱酸剂,考察了反应时间、反应温度、搅拌速度及二乙烯三胺的用量对脱酸效果的影响。实验结果表明:随着反应时间延长和反应温度的升高,脱酸率先增大后减小;随着搅拌速度和剂油比的加强,脱酸率一直增大。结合正交实验得出的最佳工艺条件为反应时间3h、反应温度160℃、转速300r/min、剂油比(g:g)1:300,此时1#废机油的酸值可以从0.5195 mgKOH/g降到0.0293 mgKOH/g,脱酸率达94.36%。对不同的废内燃机油进行脱酸——白土精制,再生油的各项理化指标均得到很好的改善,基本接近HVI型润滑油基础油的质量标准。     

Ru/ZrO2催化剂催化氨硼烷水解产氢研究

采用浸渍-化学还原法制备了Ru/ZrO_2催化剂,并考察了钌负载量、硼氢化钠的用量、还原温度以及反应条件对催化剂Ru/ZrO_2催化BH_3NH_3水解产氢的影响。结果表明,在钌的负载量为0.4%,钌与还原剂硼氢化钠的物质的量比为1∶1.6,还原温度为303 K时,Ru微晶尺寸为3.2 nm, Ru/ZrO_2催化剂催化BH_3NH_3水解产氢的转化频率TOF(turn over frequency)为38.4 mol/mol(Ru)·min。搅拌转速为450 r/min时,外扩散限制消除,产氢速率最大;产氢速率与催化剂用量成正比,氨硼烷水解产氢反应由催化剂界面反应控制;随着反应温度的升高,氨硼烷产氢速率系数增大,副产物偏硼酸钠越易从催化剂表面脱附,产氢速率越大。反应动力学计算表明Ru/ZrO_2催化剂催化BH_3NH_3水解产氢速率与氨硼烷浓度无关,活化能为66 kJ/mol。     

基于均匀设计的生物柴油最优制备工艺参数研究

以均匀设计法安排试验,对大豆油在酯交换反应下制备生物柴油的工艺进行了研究.为获得最优制备工艺参数,考查了n(醇)∶n(油)(3∶1～8∶1)、催化剂质量分数(0.4%～1.4%)、反应温度为(45～70℃)、反应时间(40～140min)及其交互作用对生物柴油产率和原料转化率的影响.结果表明:n(醇)∶n(油)、催化剂用量可显著地影响生物柴油的产率和原料转化率.同时甲醇与反应温度、催化剂与反应时间之间存在对抗效应,而甲醇与反应时间、催化剂与反应温度、反应温度与反应时间之间则存在协同作用.利用回归分析和BP神经网络,确定最优工艺参数为:n(醇)∶n(油)=6∶1;催化剂质量分数1.0%;反应温度45℃;反应时间30min.经液相色谱仪测定,生物柴油产率高达97.6%.     

碱性脂肪酶在正庚烷中催化合成己酸乙酯的研究

用碱性脂肪酶在正庚烷中催化合成己酸乙酯,探讨了加酶量、反应温度和反应时间以及采用不同的碱性脂肪酶等因素对己酸转化率的影响.研究表明,当己酸浓度为0.20 mol/L、己酸和乙醇的摩尔比为1∶1.25、摇床转速为150 r/min、定时加入一定量的3 A分子筛适当移走产物的水分时:最佳反应温度为32℃,产自扩展青霉碱性脂肪酶高产变株FS1884-1的酶A催化效果为最好,当酶A的加入量为每瓶0.30g(相当于950 U/g己酸)、反应时间为24 h时,己酸的转化率已达94%.     

氯化锡催化合成苯甲酸乙酯的研究

以苯甲酸和无水乙醇为原料,采用氯化锡(SnCl4·5H2O)作催化剂合成苯甲酸乙酯,考察了催化剂用量、原料配比和反应时间等因素对反应产率的影响.确定了氯化锡作为催化剂的最佳反应条件:n苯甲酸∶n无水乙醇∶n氯化锡=1∶4∶0.01;反应温度为88℃;反应时间为60min;转化率(以苯甲酸计)可达93.5%.     

工艺条件对纳米钴粒子的粒径及形貌的影响

以锌粉、氯化钴为原料,用化学沉淀法制备纳米Co粒子。通过正交实验考察了反应温度、搅拌转速、反应时间等工艺条件对Co粒子的粒径及形貌的影响。用透射电镜(TEM)对试样进行了分析。实验表明:在反应物料浓度一定的条件下,Co粒子的形貌主要由反应温度决定;影响粒径的因素主次排序依次为反应温度、搅拌转速、反应时间;为制备不同粒径及形貌的纳米Co粒子提供了依据。