NH3和CO2的选择性分离——II. 连续吸收器研究和机理论证

用连续吸收器对 NH3 /CO2 摩尔比为 2的混合气体进行高气速选择性吸收研究 ,获得了良好的分离效果 ,选择性分离因子 S1为 3.2 5～ 8.2 3,S2 为 3.99～ 9.5 6;考察了孔口气速、孔径、液相氨浓度和插入深度等因素对选择性吸收的影响 ,结果表明 ,高气速、大孔径、浅插入和低氨浓度有利于氨的选择性吸收。数据整理证实了氨吸收的机理为气膜控制及 CO2 吸收为拟一级快反应的选择性吸收     

NH3和CO2的选择性分离——Ⅰ.间歇吸收机理及影响因素

通过对摩尔比接近于2：1的NH3／CO2混合气体进行选择性吸收研究,得到了良好的选择性分离效果,选择性分离因子S1在2.06-7.23之间,S2在2.86-10.63之间;考察了气体速率和溶液中NH3浓度对选择性吸收的影响,得到了高气速,短接触的结论;论证了选择性吸收的机理模型：NH3的吸收属于气膜控制,CO2的吸收可看作假一级快反应。     

NH3和CO2的选择性分离I. 间歇吸收机理及影响因素

通过对摩尔比接近于 2∶ 1的 NH3/CO2 混合气体进行选择性吸收研究 ,得到了良好的选择性分离效果 ,选择性分离因子 S1在 2 .0 6～ 7.2 3之间 ,S2 在 2 .86～ 1 0 .63之间 ;考察了气体速率和溶液中 NH3浓度对选择性吸收的影响 ,得到了高气速 ,短接触的结论 ;论证了选择性吸收的机理模型 :NH3的吸收属于气膜控制 ,CO2 的吸收可看作假一级快反应。     

氨和二氧化碳的选择性吸收分离Ⅲ.二级连串吸收分离的研究

用二级连串吸收器对HN3与CO2摩尔比为2：1的混合气体进行高气速选择性吸收，获得了良好的分离效果，二级吸收器出口气相CO2摩尔分率达0.909，残余氨摩尔分率仅为0.091，氨的总吸收率为96.7%，二氧化碳的总吸收率为33.1%，液相氨水浓度可达10.82mol/L，液相氨碳摩尔比为5.85。实验发现，一级吸收的液相氨浓度，二级吸收器温度和喷孔气速是影响残余氨含量的主要因素；液相出口氨水浓度和喷孔气速是影响液湘二氧化碳吸收率的主要因素。     

氨和二氧化碳的选择性吸收分离 III.二级连串吸收分离的研究

用二级连串吸收器对 NH3 与 CO2 摩尔比为 2∶ 1的混合气体进行高气速选择性吸收 ,获得了良好的分离效果 ,二级吸收器出口气相 CO2 摩尔分率达 0 .90 9,残余氨摩尔分率仅为 0 .0 91 ,氨的总吸收率为 96 .7% ,二氧化碳的总吸收率为 3 3 .1 % ,液相氨水浓度可达 1 0 .82 mol/ L,液相氨碳摩尔比为 5 .85。实验发现 ,一级吸收的液相氨浓度、二级吸收器温度和喷孔气速是影响残余氨含量的主要因素 ;液相出口氨水浓度和喷孔气速是影响液相二氧化碳吸收率的主要因素     

氨水溶液同时吸收烟气中SO_2和CO_2的实验及模拟

燃煤电厂排放大量SO_2和CO_2等气态污染物,相应的减排技术研究十分必要。利用湿壁塔实验台对氨水溶液(质量分数为0.2%~7%)同时吸收SO_2和CO_2的传质特性进行了实验研究,并结合Aspen Plus速率模型分析了填料塔的吸收性能,对氨水溶液同时吸收SO_2和CO_2吸收系统的设计做了必要的探讨。实验结果表明:随着CO_2体积分数(5%~20%)的增加,SO_2选择性吸收因子有所降低,SO_2的传质系数变化较小且均高于CO_2的传质速率一个数量级;SO_2质量浓度(0~11 428mg/m3)和反应温度(20~80℃)的增加,对CO_2的吸收产生不利影响,氨水溶液趋向于选择性吸收SO_2。氨水溶液中SO_2负载量(SO_2在氨水溶液中相对NH3的摩尔浓度)在0.1~0.4之间增加时,CO_2的传质系数大幅降低。氨水溶液质量分数增加对CO_2及SO_2的吸收传质均有利,选择性吸收因子降低,且实验值和模型计算值符合良好。采用同时吸收SO_2和CO_2的填料吸收塔,结合控制氨挥发的氨洗塔及用于SO_2负载控制的离子交换装置的吸收系统,可以实现污染物的有效脱除。     

HZSM—23／γ—Al2O3丁烯异构化催化剂的活性和表面酸性

研究了ＨＺＳＭ－２３分子筛和γ－Ａｌ２Ｏ３配比对ＨＺＳＭ－２３／γ－Ａｌ２Ｏ３改性分子筛催化正丁烯异构化反应的转化率和选择性的影响．在中温及低空速条件下，随着配比中γ－Ａｌ２Ｏ３的增加，转化率降低而选择性有所提高．ＸＲＤ．ＴＰＤ及ＦＴ－ＩＲ对催化剂进行表征的结果显示：经改性后的ＨＺＳＭ－２３的总酸量和强酸位减少，而Ｌ酸的浓度增加，正丁烯异构化反应的选择性主要取决于Ｌ酸位浓度．     

氨法吸收燃煤烟气中CO2的研究

针对燃煤过程中通过烟气释放的CO2对环境污染问题,围绕如何控制烟气中CO2的排放问题系统地研究,以期为燃煤烟气的净化提供积极有效的途径。目前,氨法吸收燃煤烟气中的CO2相对优势较大,具有高效率,低能耗,副产物资源化等优点。采用氨法吸收模拟烟气中的CO2,考察反应温度、氨水浓度、气体浓度、高碳化氨水等条件对反应速度和脱除率的影响。结果表明,随温度和氨水浓度的增大,反应速率增大,脱除率增加;气体浓度增大,吸收速率增大,脱除率减小;不同碳化度氨水(R=0～200)对CO2吸收有影响,碳化度(R)越小吸收效果越好。     

RuCl3/TPPTS催化CO选择还原间氯硝基苯反应

将水溶性膦／钌配合物用于以CO为还原剂的水／有机两相间氯硝基苯选择还原为间氯苯胺的反应．考察了十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)与氢氧化钠(NaOH)浓度、反应温度、CO压力以及膦／钌比例等因素对反应结果的影响．研究结果表明，当反应条件为135℃、CO压力3MPa、NaOH浓度2mol／L时，反应8h，问氯硝基苯的转化率为97％，间氨苯胺的选择性可达到99％以上．通过简单的相分离操作就能将水相中的催化剂循环使用，循环使用3次后，间氯硝基苯的转化率和间氨苯胺的收率仍可达到89％以上．     

CO、CH_3-N≡C插入C_p~＊W(NO)(CH_2SiMe_3)(η~3-CH_2CHCHMe)中W-C键的选择性理论研究

应用密度泛函理论计算,对CO、CH_3-N≡C插入C_p~*W(NO)(CH_2SiMe_3)(η~3-CH_2CHCHMe)中W-C键的选择性进行了理论研究.C_p~*W(NO)(CH_2SiMe_3)(η~3-CH_2CHCHMe)与CO反应时,CO选择性地插入W-CH_2SiMe_3键之间而不是W-CH_2CHCHMe键之间,研究结果表明,和与W相连的烯丙基碳原子相比,与W和Si相连的碳原子带有更多的负电荷,因而带正电的羰基碳原子更易进攻与W和Si相连的碳原子,合理的解释了实验事实.实验还证实,对于C_p~*W(NO)(CH_2SiMe_3)(η~3-CH_2CHCHMe)与CH_3-N≡C的反应,CH_3-N≡C选择性插入W-CH_2CHCHMe而不是W-CH_2SiMe_3,很显然插入的选择性与CO相比发生了逆转.研究发现导致的原因是,尽管CH_3-N≡C插入W-CH_2SiMe_3在动力学上仍然有利,但插入W-CH_2CHCHMe在热力学上有利,而且研究表明CH_3-N≡C的插入是一个热力学控制过程,正是这个热力学控制过程导致反应最终按CH_3-N≡C插入W-CH_2CHCHMe的方向进行,得到实验上得到的产物.     

族合物Co4（μ3—S）[P（S）（OCH3）2]2（CO）9、Co（μ，η^2—S2）[P（O—i—C3H7）2]2（CO）10和Co6（μ3—S）2（μ—P五节杂环化合物）（μ6—η^3—P五节环化合物）（μ—CO）（CO）10的合成和谱学表征

用Co(CO)8与3个含硫、磷杂原子的有机前配体反应,得到两四核和一个六核含硫、磷原子配位分子片的新颖钴羰基族合衍生物,通过元素分析、^1HNMR和MS等谱学表征,确定它们的化学组成如下：族合物Co4(μ3－S）[P（S）（OCH3）2]2（CO）9、Co（μ,η^2－S2）[P（O－i－C3H7）2]2（CO）10（Ⅱ）和Co6（μ3－S）2（μ－P五节杂环化合物）（μ6－η^3－P五节环化合物）（μ－CO）（CO）10（Ⅲ）,对它们可能的立本结构进行了推测。     

簇合物Co6（μ3—S）2（μ4,η^2—SPR）（CO）14（R=Fc,naphthyl C10H7）、Ru3（μ3—S

用P2S5分别与萘和二茂铁反应,得到两种配位基前体：C10H7－P＝S－S－S＝S－P－S－S－C10H7（L1,C10H7为naphthyl萘基)和Fe-P＝S－S＝S－P－Fc-S(L2,Fc为二茂铁基）。L1和L2分别与Co2(CO)8反应,得到两种新的含S,P桥基的六核钴羰基簇合衍生物：Co6(μ3-S)2(μ4,,η^2-SPC10H7)(CO)14(Ⅰ)和Co6(μ3-S)2(μ4,η^2-SPFc)(CO)14(Ⅱ).L1与Ru3(CO)12)反应得到Ru3(μ3-S)(μ-H)2(CO)9(Ⅲ)和Ru4(μ3-S)(μ3-PC10H7)(CO)10(Ⅳ).通过元素分析和谱学表征,对族合物Ⅰ－Ⅳ的结构进行了推测。     

AsO_2~-催化下CO_2在碳酸盐缓冲溶液吸收反应速率常数的测定

本文建立了利用气相色谱仪、采用脉冲响应技术并由计算机联机进行数据采集及处理的吸收参数测定新方法，在25℃±0．2℃测定了AsO2-催化下CO2与Na2CO3－NaHCO3缓冲溶液进行拟一级反应的速率常数为K=1.525+200.7CAsO₂^-.     

从氯盐体系制备丙烯氨氧化用催化剂(Ⅰ)——铋系催化剂的制备与表征

以铋精矿为原料，通过氯化浸出—干馏制取高纯BiCl3，再用浸渍法、浸渍—沉淀法、淤浆混合法由BiCl3和浓度为2.0mol*L-1的HCl处理海泡石制备丙烯氨氧化催化剂，用(NH4)2CO3溶液洗涤Cl-，并通过XRD和BET对这种催化剂进行表征．研究结果表明含0.25mol*L-1的(NH4)2CO3的二次蒸馏水溶液脱氯效果显著，固体表面残余Cl-含量为20g/t；海泡石负载活性组分后，晶体结构发生改变，海泡石特征峰消失，比表面积从98.0m2*g-1降到31.5m2*g-1，孔径从10～40nm增加至40～100nm；采用这种方法能制备海泡石负载的多元氧化物催化剂，该催化剂的活性组分分布均匀，比表面积适宜，孔径分布符合要求．     

在O2和NO存在下Ir催化氧化黑烟的研究

模拟柴油机尾气中O2和NO的氛围，研究了以Ir为基础的催化剂对黑烟的催化氧化。与Pt／SiO2比较，Ir／SiO2对黑烟氧化有其相似的催化活性，但有更高的CO选择性。通过测定Ir含量对催化活性和CO选择性的影响，发现在研究的范围内（0到5％），随着Ir含量的增加，催化活性增加，CO选择性降低。此外，测定了氧化物载体对催化活性及CO选择性的影响，得到了催化活性顺序为Ir／ZSM-5〉Ir／SiO2〉Ir／γ-Al2O3，CO选择性顺序为Ir／ZSM-5〈Ir／γ-A12O3〈Ir／SiO2。     

CO2对Na2S脱除SO2同时制取H2S过程的影响

冶金和石油行业的SO2与H2S共存脱硫装置——克劳斯装置产生含高浓度SO2的尾气，利用Na2S碱性溶液吸收SO2是一种SCOT法的替代方法一在Na2S碱性溶液吸收SO2过程中，SO2吸收过程为气膜控制，尾气中高浓度的CO2在反应过程中参与化学平衡过程，在一定程度上增加SO2的气相传质阻力，影响SO2的吸收速率，导致反应第二阶段SO2吸收不完全，是放大设计中必须考虑的因素。气相中CO2的存在，有助于提高xH2S/Na2S以及nH2S/SO2析出更加充分。     

天然气膜基吸收法脱除H2S过程模拟

建立微分方程和阻力方程组合模型,模拟了以MDEA（N-甲基二乙醇胺）为吸收剂,聚丙烯疏水性中空纤维膜接触器吸收H₂S的传质过程。采用聚丙烯中空纤维制成膜接触器,以MDEA溶液为吸收剂,进行天然气脱除H₂S实验。对实验值与模拟值进行比较。结果表明,以膜组件出口气H₂S浓度作为衡量标准,在低气速和低液速的情况下,模型值与实验值符合很好;在高气速和低液速的情况下,实验值高于模型值,但相差不大。该模型能很好地模拟膜基吸收法脱除H₂S的过程。     

K2O对Pt／γ—A12O3上CO选择性氧化反应的助催效应

采用等体积浸渍法制备Pt／γ—Al2O3催化剂，通过添加K2O考察其对改善富氢气氛中CO选择性氧化性能的影响。结果表明，当加入K2O的质量分数为0．034，且采取在负载Pt后再添加的方式时，可显著改善催化剂的低温活性，在120℃时CO转化率可达90％。降低富氢气中CO浓度有助于提高CO转化率。O2／CO增加也可提高CO转化率，但O2／CO的增加并不能提高CO氧化的选择性。为了同时得到CO高转化率和CO氧化高选择性，O2／CO(V：V)为1．0～1．8。用BET、XRD和CO—TPD等表征方法说明了K2O的助催效应。     

能源可持续发展的CO2捕集和利用的新方法

概述了与能源利用相关的CO2捕集、分离、转化和利用,认为二氧化碳的捕集和分离技术是实现能源系统中二氧化碳减排的关键.美国能源部的研究表明,目前利用醇胺溶液吸收二氧化碳的商业化技术能耗很高,占分离二氧化碳费用的三分之二.本文介绍一种新的设计理念"分子筐(MBS)",即采用固体吸附剂作为捕集和分离二氧化碳的新途径."分子筐"二氧化碳吸附剂是一种纳米多孔吸附剂,具有从混合气体中高选择性、高效吸收二氧化碳的能力.例如,由有机高分子复合材料和介孔分子筛如MCM-41和SBA-15组成的纳米多孔材料就是一种"分子筐"二氧化碳吸附剂.MBS吸附剂可以实现常压、20～100℃条件下、烟道气和其他气体中二氧化碳的高选择性、高效脱除.MCM-41和SBA-15分子筛孔道中加入PEI后其二氧化碳吸附能力和分离选择性大幅提高,用这种方法得到的吸附剂对二氧化碳来说像一个"分子筐".模拟烟道气组成条件下,测定湿度对二氧化碳吸附分离性能的影响,发现MCM-41-PEI吸附剂对湿烟道气中二氧化碳的吸附能力强于干烟道气.二氧化碳的捕集过程简易,吸附剂的再生只需使用气体吹扫或75～100℃的真空即可实现.循环实验表明MBS-CO2吸附剂具有优异的再生性能及稳定性.使用MBS吸附剂,从烟道气中捕集二氧化碳可自由选择溶剂,使吸附系统更加高效、经济、环境友好."分子筐"二氧化碳吸附剂的研究思路亦可用于混合气体中H2S的分离及CO2、H2S的同时分离.本文亦通过分析表征手段对"分子筐"二氧化碳新型吸附剂的工作原理进行了探讨,也对二氧化碳的利用及转化为液体燃料的途径进行了讨论.     

尿样中草酸根的离子色谱分析研究

建立了离子色谱分析测定尿样中草酸根的方法，该方法具有灵敏度高，选择性好，简捷等优点，草酸根在流速为1．5ml/min，浓度为1mmol/L的Na2CO3溶液淋洗液中通过Dionex AS4A-SC分离柱后得到很好的检测，检测限为0．003μg/ml，峰高，峰面积的变异系数分别为0．15％和0．91％，线性范围在2－100μg/ml，峰面积的线性回归系数为0．9996，回收率为102．0％左右，用该法对人体尿样进行分析测定时取得了满意的结果。