膜微孔形态对静态膜吸收的影响

本文选用了10种具有不同膜结构的板式膜，并以CO₂-去离子水或0.1M NaOH溶液为实验体系，进行了静态膜吸收实验。实验研究了对于不同微孔形态的膜（拉伸孔膜，指状孔膜），膜孔隙率和膜厚度对膜吸收过程传质性能的影响。实验结果表明，不同膜的微孔形态不改变膜厚度及孔隙率对膜吸收传质性能的影响结果。本文最后通过分析拉伸孔膜表面特征，指出了基于指状孔假设的孔隙率影响膜吸收模型也适应于该类型膜。     

中空纤维多孔膜基气体吸收传质性能研究

气相传质阻力是中空纤维多孔膜基气体化学吸收过程中的主要传质阻力。文中采用聚丙烯中空纤维膜组件、CO₂-空气-水和CO₂-空气-NaOH水溶液两种体系对膜基气体吸收过程的传质性能进行了研究。测定了不同气速和液速条件下的总传质系数。根据气液反应理论对实验结果进行分析,由实验和理论计算获得了气相分传质系数。通过进一步的拟合计算获得中空纤维多孔膜管内气相传质数学关联式Sh =0.0038Re^0.44Sc^0.33_.用此关联式计算得到的总传质系数与实验测得的结果进行了比较,一致性良好.     

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。     

中空纤维膜吸收CO2过程的膜浸润研究

采用聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜组件吸收CO₂,研究了二乙醇胺(DEA)水溶液对疏水微孔膜的润湿作用。实验分别考察不同吸收液浓度、温度、流速以及气体流速对膜润湿的影响,并通过对膜吸收和膜浸润过程的理论分析,建立了考虑孔径分布和浸润时间影响的相对浸润深度表达式。实验结果表明：随着吸收过程的进行,膜孔的平均相对浸润深度η逐渐增加,导致膜相传质系数k_m随时间逐渐下降,虽然η增加缓慢且幅度很小,但由此引起的k_m下降却非常明显;随着DEA浓度增加,膜孔的平均相对浸润深度η值变小;升高温度或提高液相流速都会使η增加,但温度对膜浸润的影响更加明显;在气相阻力可以忽略的条件下,改变气相流速对膜浸润的影响不大。     

管内垂直降膜绝热吸收评估方法与实验分析

构建了氨水降膜吸收实验设备,研究垂直管内降膜绝热吸收性能.通过套管换热器调节稀溶液入口过冷度,给予溶液吸收潜力,进行变工况降膜吸收实验.基于传质微分方程推导一种新的舍伍德数计算方法,用于传质性能评估.实验表明,传质速率以及舍伍德数随着雷诺数的增大而增大.增加吸收压力,稀溶液入口过冷度均能强化传质效果.具有过冷度的耦合传热传质过程传质速率及舍伍德数大于单独的过冷绝热吸收或者耦合传热传质吸收.利用实验结果拟合绝热吸收传质舍伍德数方程,可应用于传热传质分离的降膜吸收器热设计.
     

膜吸收法天然气脱硫的数值分析

在双膜理论的基础上,建立了传质阻力方程和传质微分方程相结合的传质动力学模型。模拟了以N-甲基二乙醇胺(MDEA)为吸收液,聚丙烯疏水性中空纤维膜接触器吸收H2S的传质过程;并进行了相应的天然气脱硫实验。模拟结果显示:H2S脱除率随吸收液浓度和气相压力的增大而增大,随气体流量的增大而降低,模拟值和实验值吻合较好;气体流速的升高导致管内同一点处H2S的浓度也随之升高,开始时H2S浓度沿轴向降低速度较快,然后趋于平缓;随着轴向长度的增加,H2S浓度沿管程逐渐减小,其径向的下降幅度逐渐减弱。该模型能够预测给定操作条件下的脱硫率,并对膜组件的设计提供了一定的理论依据。     

用中空纤维膜分散技术制备纳米颗粒

采用中空纤维膜为分散介质,以制备纳米BaSO₄为例,探索膜分散制备纳米颗粒技术。实验以Na₂SO₄溶液为连续相,将BaCl₂溶液通过中空纤维膜均匀分散到Na₂SO₄溶液中,在透过膜的微小液滴形成的微环境中实现两种溶液的微观混合,并反应生成BaSO₄颗粒。实验研究了膜组件构型、反应物浓度、分散剂、膜孔孔径大小等因素对BaSO₄颗粒形貌、大小和粒度分布的影响。结果表明：采用膜截留分子量为10000的中空纤维膜制成的浸没式膜组件,反应物Na₂SO₄和BaCl₂溶液浓度均为0.02mol/L,加入分散剂聚乙二醇(PEG)制得了平均粒径在10～30nm、球形度好、单分散性好的纳米BaSO₄颗粒.     

Sol-gel法介孔SiO2膜的制备工艺研究

以正硅酸乙酯为硅源，氨水为催化剂，研究了sol-gel法介孔SiO₂膜的制备工艺，得到了制备SiO₂溶胶的优化工艺条件。发现催化剂氨的浓度是影响SiO₂溶胶质量的关键因素，在影响SiO₂膜制备的众多因素中，溶胶pH值、溶胶浓度和成膜助剂是影响膜制备的关键因素。实验发现，在适宜的条件例如合适的pH值下，溶胶-凝胶-干燥过程具有自适应性，能够自动调节凝胶和干燥速度，从而使凝胶干燥过程中存在的收缩在很大程度上得到减少甚至避免。采用液-液排除法对优化条件下制备的SiO₂膜的孔径分布进行了表征，结果表明，在实验条件下所获得的SiO₂膜的孔径分布在8.8～14.4nm。     

微通道内乙醇胺降膜吸收CO2过程中Marangoni对流的影响

利用流体体积分数(VOF)和水平集(Level Set)耦合的多相流数值模拟方法,对微通道降膜反应器中乙醇胺(MEA)溶液反应吸收CO2的过程进行了研究.根据所建立的MEA-CC2体系的流动-反应-传质模型,对微通道内降膜反应吸收过程中出现的Marangoni对流对传质的增强效果进行了定量分析,数值模拟得到的Maran...     

HCO3-/CO32-浓度对X70管线钢钝化行为的影响

采用动电位扫描法、循环伏安法研究了X70管线钢在不同浓度的NaHCO₃ /Na₂CO₃ 溶液中的钝化行为。结果表明,材料在该体系中具有明显的钝化现象,随溶液浓度升高,X70钢钝化变得困难。利用Parkins的边界条件,确定了X70钢在1mol/LNaHCO3 +0.5mol/LNa₂CO₃ 溶液中发生应力腐蚀开裂的敏感电位区间为-560～-650mV。X70钢在钝化过程中表面发生的反应比较复杂,电极过程包含Fe的阳极溶解、生成钝化膜、钝化膜的化学溶解三种过程。用X-射线衍射分析了X70钢在活化钝化过渡区表面钝化膜的组成,证实了对电极过程的分析。     

三种铁基合金在浓碱溶液中的电化学行为

测定了石墨和三种铁基合金在浓NaOH溶液中的极化曲线,发现三种铁基合金在浓碱中的电化学行为有较大差异,用理论电位-pH图对造成这一差异的原因作了解释,同时讨论了浓碱腐蚀的阴极去极化过程,分析了高温下合金腐蚀速度增大的原因。     

HA/煤油/NaOH微乳体系萃取废水中Cd~(2+)和Zn~(2+)的研究

研究了NaOH皂化HA的微乳体系的配方,通过HA/煤油/NaOH微乳体系萃取分离含Cd2+、Zn2+废水的研究,考察了HA与煤油的体积比、NaOH的浓度、乳水比、萃取分离时间等因素对Cd2+、Zn2+萃取率的影响。实验结果表明,当HA与煤油的体积比为1∶2.5,NaOH浓度为1.5 mol/L,乳水比为1∶3(体积比)时,萃取6 min,该微乳体系对Cd2+和Zn2+的单级萃取率分别为99.23%和97.51%。通过调节萃取相的pH值和适当的油水比,可较好地实现反萃取和油相的回收,当调节油相pH为1、油水比为1∶3时,Cd2+和Zn2+的反萃率分别为98.29%和97.38%。研究表明,该微乳体系具有稳定性好、工艺简单、成本低、膜相可自动破乳、油相可重复使用、萃取效率高等优点。     

从磷酸废砷渣中回收砷的碱浸工艺研究

根据目前广西区大量砷渣得不到有效利用的现状,以磷酸净化过程中产生的含砷废渣为原料,通过物相分析确定了碱浸出法回收砷的工艺,考察了浸出温度、摩尔比、液固比和反应时间等工艺条件对砷浸出率的影响。结果表明,n(NaOH)∶n(As2S3)是影响砷浸出率的主要因素,较适宜的碱浸工艺条件为:浸出温度为70℃,n(NaOH)∶n(As2S3)=6.0∶1,液固比=6.0∶1,反应时间为30 min,在此条件下砷浸出率可达97.1%。在现有基础上,该工艺为磷酸废砷渣的综合利用提供了一条简单高效的技术路线。     

氧化铝熟料溶出二次反应过程SiO_2进入铝酸钠溶液的动力学机理

基于采用较高液固比(20∶1)的实验条件,避免了因硅酸钠与铝酸钠反应形成水合铝硅酸钠(钠硅渣),可将氧化铝熟料溶出二次反应动力学过程分为SiO_2进入铝酸钠溶液和Al_2O_3损失两个动力学过程,详细研究了SiO_2进入铝酸钠溶液过程的动力学行为. 通过选择合适的动力学模型对实验数据进行处理,获得了该过程的动力学方程. 方程表明,该过程的表观活化能较小,仅为24.86kJ·mol~(-1),说明其过程发生需要突破的活化能能垒较小,相应反应较易发生,其动力学机理与表面化学反应有关,也与扩散有关. 铝酸钠溶液中Al_2O_3质量浓度对过程的影响远远大于铝酸钠溶液中Na_2CO_3质量浓度和NaOH质量浓度的影响,因此认为熟料溶出过程中,导致SiO_2进入铝酸钠溶液的原因主要是熟料中的硅酸钙与NaAl(OH)_4相互作用.     

间接火焰原子吸收光谱法测定水泥中硅

提出在强酸性条件下,使硅成K_2SiF_6沉淀。沉淀溶于NaOH后,再用原子吸收光谱法测钾,从而间接测出水泥中硅含量。方法灵敏快速。14次测定的标准偏差为0.23,变异系数为1.2％。     

NaOH改性笋壳的正交实验及吸附动力学研究

以笋壳为原料,采用氢氧化钠为活化剂制备改性笋壳,通过正交实验研究了各影响因素对改性笋壳性能的影响.结果表明,影响最大的因素是NaOH浓度,其次是浸泡时间,固液比影响最小.NaOH改性笋壳制备的最佳条件是:NaOH浓度为2mol/L,固液比为1∶2,浸泡时间48h.准二级动力学模型能够很好地描述改性笋壳对亚甲基蓝的吸附动力学行为.改性笋壳对亚甲基蓝的吸附是一个吸热过程,吸附活化能较小,主要为物理吸附过程.     

SCR废催化剂中钒和钨常温常压浸出新工艺

基于SEM-EDS，XPS，获得常温常压下SCR废催化剂二段式浸出新工艺，采用Box-Behnken试验设计(BBD)方法分段研究了各因素及其交互作用对钒和钨浸出影响，得到了最佳工艺参数，并分析了浸出机理.结果表明，采用二段式浸出工艺，各因素影响顺序为:第一阶段提钒，反应温度＞浸出时间＞浸出剂浓度;第二阶段提钨，反应温度＞浸出剂浓度＞浸出时间.第一段当NaOH浓度0.5mol·L^-1，60℃下反应10min时，钒浸出率为(61.40±0.24)%;第二段当NaOH浓度2.5mol·L^-1，90℃下反应50min时，钨浸出率为(55.73±0.22)%.废催化剂中钒以V₂O₃，VOSO₄和V₂O₅形式存在，与NaOH反应生成可溶性钒酸盐，少部分V₂O₃和V₂O₅在反应过程中生成VOSO₄后溶解.     

正磷酸铁的合成及其性能的研究

本文以FeSO_4、H_3PO_4、NaClO_3、NaOH为原料,在FeSO_4与H_3PO_4、NaClO_3、NaOH的摩尔比分别为1/5,6/1,1/2,温度85℃时,合成了结晶态FePO_4·2H_2O。其脱水过程为:FePo_4·2H_2O是很好的无毒防锈颜料。     

高浓度NaOH浸出红土镍矿中SiO_2的研究

研究了红土镍矿高浓度NaOH浸出的条件.探讨了搅拌强度、温度、NaOH初始质量分数、浸出时间和碱矿质量比对SiO2浸出率的影响.结果表明:搅拌强度600 r/min、浸出温度225℃、初始NaOH质量分数85%、浸出时间90 min、碱矿比5∶1时,SiO2的浸出率可达82.77%.碱浸渣中的铁、镁、镍被富集,其中氧化镍的质量分数由1.29%提高到2.15%.     

燃煤锅炉尾部烟道碱液喷雾脱硫数值计算

分析了液滴在烟气流中的运动和蒸发过程,并以“双膜理论”为基础建立了描述单颗碱性液滴吸收二氧化硫的能力以及液径按对数-正态分布的分布密度函数来计算喷雾脱硫效率的数学模型,通过数值计算,对影响脱硫效率的关键因素进行了讨论,与在烯煤锅炉尾部烟道中所进行的碱液喷雾脱硫试验结果相比较,脱硫效率的计算值与实测值之间的相对误差为5%左右。