基于电位法和酸碱度法的醇胺溶液吸收二氧化碳

醇胺溶液具有对二氧化碳吸收速率快、吸收容量大及再生简单的特点,采用电位法和酸碱度法对一乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、三乙醇胺(TEA)吸收二氧化碳特性进行研究,揭示电位、酸碱度与吸收速率、吸收容量之间的内在联系,并考察醇胺溶液再生二氧化碳的特性,提出测定溶液中醇胺浓度和CO2体积分数的新方法.结果表明:MEA和DEA是优良的醇胺吸收剂;做出速率-电位曲线或速率-酸碱度曲线,就可以利用电位法或酸碱度法对醇胺溶液吸收二氧化碳的反应程度进行估测.     

硫化氢及二氧化碳与二异丙醇胺水溶液的汽液平衡计算模型

二异丙醇胺是脱除气体中硫化氢和二氧化碳的重要化学吸收溶剂,本文提出了该系统汽液平衡的计算方法。本方法考虑了溶解时发生的化学反应以及离子对活度和亨利常数的影响。模型可预测酸性气体的平衡分压,与文献实验数据比较,平均相对误差为±15％。该模型的应用范围为:温度40～100℃,硫化氢平衡分压为0.003～1 MPa,二氧化碳平衡分压为0.003～3MPa。已编成计算程序供工艺设计使用。     

H_2S与CO_2在混合醇胺水溶液中的汽液平衡计算

在对多种醇胺－Ｈ２Ｓ－ＣＯ２－水体系的气液平衡模型分析考察的基础上，提出了混合醇胺体系的拟平衡常数法模型，这种模型不需要从混合醇胺的溶解度数据回归参数，且形式简单，求解速度快．可用于工业模拟与优化软件包．     

用硫化氢气体分解硫化钠阳极电解液的热力学分析

直接电解硫化氢碱性溶液(通常用Na2S溶液表示)产生单质硫和氢气的关键问题是单质硫在阳极表面上沉积而导致的阳极钝化. 用硫化氢气体分解Na2S的阳极电解液可以很好地解决这一问题,并对这一方法进行了热力学分析.对简化S-H2O 系的电势-pH图的分析表明,多硫化物Sx2-在碱性溶液中稳定,且随着体系中溶解态物质的总硫浓度T(s)的增加,高级多硫化物的优势区增大.当Na2S阳极电解液与硫化氢气体反应时,固相硫稳定存在于pH较低和H2S 分压较小的环境中.分析表明,当H2S 分压为1atm,溶液pH值小于8时,大多数多硫化物分解为单质硫S、S2-, HS-或H2S(aq.).分析结果对电解产生多硫化物以及用H2S气体分解多硫化物的实际过程具有重要指导意义.图6,表1,参10.     

H2S与CO2在混合醇胺水溶液中的汽液平衡计算

在对多种醇胺－Ｈ２Ｓ－ＣＯ２－水体系的气液平衡模型分析考察的基础，提出了混合醇胺体系的拟平衡常数法模型，这种模型不需要从混合醇胺的溶解度数据回归参数，且形式简单，求解速度快，可用于工业模拟优化软件包。     

海上天然气脱碳与回注

利用计算机的模拟计算分析结果，在海上采用混合醇胺法脱除高含CO2天然气中多余的CO2，用多级闪蒸法再生醇胺溶液；并在已建成的海上处理平台附近建辅助平台将脱出的CO2就地回注到采气层中，是实现节能减排的最佳途径。     

硫脲稳定性研究

用实验方法测定了硫脲在室温和加热条件下稳定性同溶液pH位的相对关系,根据硫脲分解产物和硫脲分子结构讨论了硫脲的分解机理,提出了硫化氢法生产硫脲新工艺流程,在实验室试验获得成功.     

温度及硫酸盐溶液对长石溶解度影响的数值模拟

为了研究温度及硫酸盐溶液对长石溶解度影响,应用由美国地调所(USGS)开发的PHREEQC软件,对无CO2分压(CO2分压为0 MPa)和开放状态(CO2分压为10-4.5 MPa)下钠长石、钾长石和钙长石在不同温度、不同浓度的MgSO4溶液和Na2SO4溶液中达到溶解平衡时的溶解度进行数值模拟,结果表明:钠长石、钾长石、钙长石在纯水中的溶解度随着温度的升高均出现增大的趋势;在25℃且无CO2分压情况下,3种长石的溶解度均出现随着Na2SO4、MgSO4溶液浓度的增加而降低的情况;在不同CO2分压情况下,在相同浓度的硫酸盐溶液中长石的溶解度随着温度的升高而增大;Na2SO4溶液对钾长石和钙长石的侵蚀作用要比对钠长石的侵蚀严重;温度对长石溶解度的影响大于硫酸盐溶液对长石溶解度的影响。     

碱液面上CO_2平衡分压的研究

当用Na_2cCO_3溶液吸收CO_2以制取NaHCO_3时,或用天然碱液(含有Na_2CO_3,NaHCO_3,NaC1,Na_2SO_4等盐的溶液)来吸收CO_2以便使Na_2CO_3与其它盐类分离时,碱液面上的CO_2平衡分压是一个关键性的数据;因为它决定着在—定的条件下(气体中CO_2的分压,温度,液相组成等。)Na_2CO_3转变成NaHCO_3的最大可能程度,以及用碱液吸收CO_2的速度,因此,研究在各种不同条件下碱液面上的CO_2平衡分压便具有很大的实际意义。当用Na_2CO_3溶液吸收CO_2时,发生如下的反应     

提高硫氢化钠法合成巯基乙酸选择性的方法

副反应多导致硫氢化钠法生产巯基乙酸过程中巯基乙酸收率低.利用热力学理论研究了发生这些副反应的原因,并提出予以防止的工艺条件,以提高硫氢化钠法的选择性.研究结果表明HS-,S2-和-SCH2COO-中硫原子取代氯乙酸中氯原子的反应是能自发进行的不可逆反应;降低溶液pH值可减少溶液中S2-和-SCH2COO-的量,提高硫氢化钠法合成巯基乙酸选择性;增大反应体系中硫化氢气体的分压,有助于降低溶液pH值,并可提高反应产物巯基乙酸的收率与浓度;硫氢化钠法合成巯基乙酸的适宜工艺条件为氯乙酸钠和硫氢化钠的量比为1∶(1.2～1.3),反应压力为0.8 MPa,反应温度为(55±1) ℃,反应时间为12 min,此时巯基乙酸的收率在91%以上.     

高含硫气藏硫沉积预测热力学模型

在高含硫气藏开发过程中,伴有元素硫的析出、沉积、气相组成变化和沉积硫堆积在孔隙喉道污染地层等特殊现象.其中硫微粒的沉积将降低地层孔隙度和渗透率,影响气藏的产能,严重的硫沉积甚至会导致气井报废.为了能够提高含硫气藏开发的预见性,建立安全开发模式,运用化学热力学理论建立了气液固三相相平衡硫沉积预测热力学模型预测硫的沉积,在此模型基础上对比计算、分析了硫化氢含量对硫沉积的影响.得出以下结论:在压力和温度一定的条件下硫的沉积量与硫化氢的含量成反比,在组成和温度一定的条件下压力越低硫的析出量越大.     

低品位硫化锌矿生物浸出液中锌的富集和铁的去除

选用D2EHPA-TOA体系作为低品位硫化锌矿生物浸出液中锌的富集和铁的去除的溶剂萃取体系。结果表明，该体系能显著改善硫酸锌溶液中锌的萃取富集和铁的去除性能，锌的最大饱和容量增加约12%，负锌有机相只需用0.25mol/L的稀硫酸经一级即可达到完全反萃，负铁有机相可以用4mol/L硫酸反萃除去。     

砷黄铁矿硫化钠诱导浮选的研究

研究了减性介质中硫化钠作还原电位调整剂时砷黄铁矿的无捕收剂浮选,即硫化钠诱导浮选。普通还原剂S_xO_y~(2-)(如S_2O_4~(2-)、S_2O_3~(2-)、SO_3~(2-))调控矿浆电位时,砷黄铁矿无捕收剂浮选行为较差;而用硫化钠调控电位时,浮选行为明显得到改善,矿浆电位下限降低。这表明HS~-离子在降低矿浆电位同时,还能增加砷黄铁矿表面的疏水性。通过矿浆电位测量,HS~-离子在砷黄铁矿表面吸附量测定,中性硫的溶剂提取-化学分析,研究了HS~-离子的上述两种作用。结果表明,砷黄铁矿经硫化钠调浆后矿浆的铂电极静电位丁降不大,HS~-离子能在砷黄铁矿表面发生电化学吸附而生成疏水中性硫。     

双马煤矿废弃油井周围煤层H2S分布特征及其采掘影响范围划分

针对废弃油井周围煤层H2 S分布规律不清楚,采掘过程中影响范围不明确给煤矿安全开采造成严重威胁的难题,以煤油重叠区的双马煤矿为研究区,首先采用数值模拟方法研究了煤层内H2 S气体的渗流规律,然后结合数值模拟结果通过气体成分测试获得了H2 S气体的分布规律,最后根据采掘过程中H2 S气体的涌出规律对其影响范围进行了确定.结果表明:废弃油井周围H2 S气体浓度随距离废弃油井增加呈递减分布,废弃油井内气体压力越高,H2 S气体渗透范围越大;工作面过废弃油井过程中H2 S气体浓度呈现出较高—降低—平稳—降低—急剧下降的变化规律;双马煤矿废弃油井影响区煤层H2 S气体的渗透半径为500 m,采掘影响范围为700 m.研究结果为工作面H2 S气体的治理提供指导.     

强电场下蒸汽压方程对凝华的影响

本文应用热力学和相变理论导出了在高压静电场下水蒸汽凝华成核的力学平衡、相平衡条件、成核的临界半径、以及饱和蒸汽压方程。该方程说明在强电场中水蒸汽的饱和蒸汽压将随电场强度的增加而减小的规律,定性地解释了在电场中水蒸汽在固体冷表面上凝华成核结霜的规律,并由实验得到证实。     

超声离子置换法制备CdS/Ag_2S

利用金属硫化物在水溶液中溶解度的差异,将离子置换法和超声波辅助合成法相结合反应10～20min,通过Ag+置换CdS纳米棒中的Cd2+而生成Ag2S沉淀,对CdS纳米棒进行侵蚀而形成镶嵌式点缀结构或完全包覆层核-壳结构.与离子置换法比较并对其光学性质进行了初步研究.     

硫化氢间接电解制氢电极材料性能研究

研究了硫化氢间接电解制氢过程中电极材料的性能，考察了不同阴极材料上镀铂厚度、镀铂方式对电极电化学性能的影响，并对阳极材料进行了筛选。实验结果表明，石墨可以作为电解反应器的阳极材料；阴极材料选择石墨载体上离子溅射镀铂，铂层厚度为0．01μm时具有较好的综合性能，但考虑电解反应器的能耗及镀铂成本，阴极可采用无镀层的石墨材料。     

生物法脱除硫化氢气体动力学模型的研究

研究采用以炉渣为填料的生物滴滤塔净化处理废气中的硫化氢,建立了相应的生物法脱除硫化氢的动力学模型,并确定出该模型的影响参数δ和k值。对比一定气体流量下,不同硫化氢进气浓度对应的硫化氢出气浓度、去除效率和生化去除量的实验值与理论值,其相关系数分别为0.999,0.995和0.963,表明实验值与理论值之间具有很好的相关性,从而验证了研究所建立的动力学模型对生物滴滤塔净化硫化氢的实际过程有很好的适用性。     

玉米芯吸附协同低温等离子体对H2S的去除作用研究

为解决低温等离子体高压放电后产生的副产物排放问题,采用玉米芯吸附协同低温等离子体系统来降解硫化氢恶臭气体。确定了电极放电特性参数,考察NTP中的极间电压、H2S初始浓度和CA协同对H2S降解的影响,并分析H2S降解机理。研究表明,CA协同NTP系统能显著提高H2S去除效率,当采用负极放电,极板间距40mm,极间电压15KV,H2S初始浓度为500ppb,吸附时间60min时,CA协同NTP去除H2S的去除率可达到90%以上。     

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。