BMED 解离硫酸盐高效清洁制酸碱工艺

 随着工业生产的快速发展,工业废水的排放量迅猛增加,其中大部分工业废水中都含有硫酸盐,硫酸盐的过量排放会对环境水体造成严重的污染与破坏。本研究以硫酸钠废液为原料,采用双极膜电渗析(BMED)新型工艺,实现含硫酸盐废水的回收再利用,高效、清洁地制取酸、碱。实验主要考查了电流密度、原料液浓度及初始酸碱浓度对膜堆性能的影响,并对两种离子交换膜的性能进行对比。结果表明,实验范围内,氢氧化钠的收率高达84.08%,平均电流效率为54%,能耗为5.29 kW·h/kg;氢氧化钠收率和过程能耗均随电流密度的增大而增加;电流密度恒定时,较高的原料液浓度可使膜堆电阻维持在较低的水平,进而降低能耗;适量加入初始酸碱能够降低能耗,但也会降低电流效率。     

双极膜电渗析法综合处理发酵液中的有机酸盐

在前期普通电渗析脱盐实验的基础上,探索了双极膜电渗析法综合处理1,3-丙二醇(PDO)发酵液中有机酸盐的可行性,研究了双极膜电渗析过程中部分操作参数,例如电流密度,溶液流速和酸碱室初始浓度对过程指标的影响,并探讨了PDO损失的原因。结果表明:发酵液中的有机酸盐可用双极膜电渗析有效脱除,同时回收到90%以上的酸和碱,电流效率在50%~70%范围内,分离回收每摩尔盐的平均能耗约135W h左右。     

几种光产酸剂产酸效率的测定

溴酚兰水溶液的紫外吸收会随着体系中含酸的量发生变化,在440 nm吸收峰处一定浓度范围内溴酚兰水溶液的吸光度与溶液中酸浓度成正比,可由此测定酸浓度.用这种方法测定了3种不同类型的光产酸剂在聚乙二醇膜层中在低压汞灯(254 nm)照射下的产酸量.其中三嗪光产酸剂的光照产酸能力最强.     

膜电解法合成重铬酸钾的研究

采用自制聚四氟乙烯两室电解槽,以铂片作阳极,不锈钢片作阴极,Nafion？系列全氟磺酸阳离子交换膜作隔膜,铬酸钾、氢氧化钾为原料,研究了电解合成重铬酸钾的新方法。工作中以电流效率、转化率和直流电耗为优化目标,采用正交实验,探讨了电流密度、反应温度、阳极液K2 CrO4初始浓度、阴极液KOH初始浓度、反应时间、膜厚等因素的影响,最终确定电解合成重铬酸钾的最优工艺条件为：反应温度80℃,电流密度2．5kA· m-2,反应时间为理论电解时间408min,阳极液K2 CrO4初始浓度350g/L,阴极液KOH初始浓度50g/L,膜厚0．05mm。     

双极膜电渗析法制备偏钨酸铵溶液的研究

该研究主要是将钨酸铵溶液作为试验原料,使用双极膜电渗析法(BMED)制出偏钨酸铵(AMT)溶液。在此次研究中,也充分考虑了电流密度、料液WO_3浓度和p H值等各因素对双极膜电渗析法过程的影响程度,并使BMED实验在优化条件下进行。根据实验结果:当电流密度控制在700 A/m~2,溶液WO_3浓度在172.3 g/L,碱室NH4HCO_3浓度为1.5 mol/L,并将渗析时间控制为600 min,温度30℃左右时,BMED过程的电流效率平均达到72%,而耗电仅为0.88 k Wh/kg WO_3,同时WO_3的直收率高达99.9%,整体过程容易操作并且能够平稳运行。     

异相膜电渗析法处理苯酚废水

提出通过向苯酚溶液中加入碱,然后用异相离子交换膜电渗析法去除酚氧离子的含酚废水处理工艺,考察了加碱量、苯酚初始浓度、操作电压、流量对苯酚去除率的影响,并测定极限电流密度,计算了能耗。实验结果表明,电渗析法处理含苯酚废水,能耗低,操作方便,具有较好的效果,对于质量浓度为1000mg/L的含苯酚废水,加入氢氧化钠的量使n苯酚∶n氢氧化钠=1∶5,操作电压为26 V,流量均为50 L/h,实验时间为120 min的条件下,淡室苯酚去除率达到了98.2%。     

AgCl膜光催化降解色素的研究

利用AgCl膜在不同波长光照条件下对水溶液中的5种有机色素进行催化降解实验．实验结果表明，30min内，5种色素(质量浓度为20mg/L)均得到迅速光解，且在太阳光光照条件下AgCl膜具有非常高的光催化性能．并进一步研究了成膜原料液的浓度对光解率的影响、溶液初始质量浓度与光解速率的关系及悬浮态AgCl的光催化对比实验．     

阳极液对钠碱膜电解再生的影响

湿法脱硫以其高效成熟而得到广泛应用,但存在着脱硫废液处理和吸收富液再生等问题,为此,将膜技术应用于湿法脱硫吸收富液再生过程中,研究不同阳极液对膜电解过程各个参数的影响规律．在自制的二室A201阴极膜电解装置中,分别采用硫酸溶液和水作为阳极液,研究不同阳极液对钠碱吸收液再生过程中电流密度、硫酸回收率、吸收富液再生效果和再生电耗的影响规律．实验结果表明,阳极液的类型和浓度对膜电解再生过程中各个参数具有较大影响．当阳极液为稀硫酸时有利于电流的通过,阳极室初始稀硫酸浓度越大则硫酸回收效果越好,阴极钠碱液的再生电耗效率越高;当阳极液为水时,溶液导电能力较弱,但无论从电流密度还是电耗对再生效率的影响来看,水溶液相对于稀硫酸更利于阴极液的低能耗和高效率再生,其较佳的膜电解电耗约为690kW·h／t（NaHSO3）．     

四溴双酚A合成新工艺

研究了以双酚A为原料,用溴化钠作溴化剂、氯酸钠作氧化剂来合成四溴双酚A的新工艺,实验结果表明,较适宜的工艺条件是n(BPA)∶n(NaBr)=1∶4.4,室温下反应3h,回流2h,NaClO3溶液在2h内滴加完毕. 产品收率为98.4%,熔点为179～181℃. 此法避免了直接使用液溴,溶剂用量少,回收容易,是一种安全、经济、无污染的新工艺.     

锌焙砂浸出锌、铁试验研究

为了合理开发利用锌冶金中副产铁酸锌,开发低成本短流程的节能降耗型铁酸锌制备新工艺,以广西某地冶炼厂锌焙砂为原料,采用硫酸浸出工艺,通过单因素实验,研究了硫酸初始浓度、液固比、搅拌速度、浸出温度及浸出时间等因素对锌、铁浸出效果的影响规律。结果表明,硫酸初始浓度、液固比、浸出温度和浸出时间对锌、铁的浸出影响较大;制备铁酸锌的最佳条件:硫酸初始浓度100 g/L、液固比6∶1、搅拌速度400 r/min、浸出温度75℃和浸出时间120 min。     

一元弱酸(弱碱)溶液平衡图

溶液的氢离子浓度与酸碱的浓度和酸碱的强弱有关,氢离子的计算公式如下: 强酸溶液 [H~ ]=Ca 强碱溶液 [OH~-]=Cb 式中Ca、C分别代表酸和碱的分析浓度。[ ]表示溶液中各种型体的平衡浓度。当酸和碱的浓度很稀,还必须考虑水的离解,则 [H~ ]=Ca [OH~-]     

Gemini表面活性剂在气/液界面上的微区形貌随表面压的变化

测定了Gemini表面活性剂在pH值为10．86,NaBr浓度为1．0mol／L的溶液气／液界面上的表面压一分子面积的等温线。用自制的Brewster角显微镜(BAM)观察了由Gemini表面活性剂在界面上所形成单分子膜的微区形貌随表面压的变化。结果表明：当pH值为10．86时,Gemini表面活性剂在1．0mol／L NaBr溶液的气／液界面上生成了凝聚态的单分子膜;当表面压较低时,观察到在界面上形成了同心圆结构;随着表面压的增加,这些同心圆可发生聚并而形成多中心结构。     

无焙烧钛白废酸氧压浸出转炉钒渣研究

采用无焙烧直接加压酸浸工艺,以钛白废酸为浸出剂,转炉钒渣为原料进行浸出提钒实验研究.热力学分析表明:可溶性含钒离子在酸性溶液中能够稳定存在.根据浸出实验得出:初始酸浓度是影响酸浸过程的重要因素,在初始酸质量浓度为250g·L-1,反应温度150℃,反应时间40min,液固比12∶1,氧分压02MPa的条件下,钒的浸出率为9851%.不同条件下的浸出渣XRD图谱表明:在钒浸出率增大的过程中,含钒尖晶石相逐渐消失,钛铁矿相发生转化形成锐钛矿相在浸出渣中富集.     

双极膜电渗析提取乳酸的影响因素

针对乳酸传统生产工艺废水排放多、产品质量较差的问题,提出两室型双极膜电渗析生产工艺,探索适合工业生产的操作条件。研究结果表明:电流密度对电渗析过程影响最大,提高初始浓度和增加极室盐溶液浓度均能使能耗降低。对1.24 mol/L的乳酸钠溶液,控制电流密度为500 A/m2,流量为80 L/h,极室盐质量浓度为50 g/L时,乳酸收率93%,浓度1.42 mol/L,电流效率72.5%,能耗1.05 kW.h/kg。     

Pb-Zn多孔电极电还原顺丁烯二酸

在甲磺酸镀液中电沉积Pb-Zn镀层,采用体积分数为10%的H2SO4腐蚀镀层使锌溶出,得到Pb-Zn多孔电极.通过线性扫描伏安法和恒电位阶跃实验分析多孔Pb-Zn电极的电化学性质,表明电极对顺丁烯二酸电还原合成丁二酸具有较好的电催化活性.研究无膜电合成丁二酸,探讨硫酸浓度、电流密度、初始顺丁烯二酸浓度、温度对电流效率的影响,得到合适的阴极电解条件,即在硫酸浓度为1.0mol·L-1,初始顺丁烯二酸浓度为1.0～1.5mol·L-1,电流密度为100mA·cm-2,反应温度为50～60℃时,电流效率超过88%.     

pH值对花生分离蛋白凝胶形成特性影响研究

文章以花生仁为原料,用碱提酸沉法提取花生分离蛋白,讨论了在90℃.CaCl_2浓度0.06mol/L时花生分离蛋白的浓度和pH值对凝胶形成的影响。实验表明,形成凝胶的花生分离蛋白浓度以14%左右为宜,pH值为4.0或9.0。     

响应面法优化鱿鱼墨黑色素的制备工艺

为了研究鱿鱼墨黑色素提取的最佳工艺条件,根据黑色素特有的性质,采用碱溶酸沉法从鱿鱼墨囊中提取鱿鱼墨黑色素,在考察Na OH浓度、碱提液料比、碱提温度、碱提时间、酸沉p H值5个单因素试验的基础上,选择Na OH浓度、碱提液料比、酸沉p H值为自变量,以鱿鱼墨黑色素的提取率为响应值,利用DesignExpert软件中的Box-Behnken中心组合设计方法设计3因素3水平试验方案,通过响应面分析,建立数学模型,确定鱿鱼墨黑色素的最佳提取工艺条件是:Na OH浓度为1.18 mol·L-1、碱提液料比为17∶1、酸沉p H值为1.85,在此条件下鱿鱼墨黑色素提取率的理论值16.72%,验证实测平均值为16.69%.通过红外光谱图分析结果表明鱿鱼墨黑色素在3 400 cm-1和1 600 cm-1处有黑色素特有的吸收峰,并且含有羟基、氨基及芳香环等结构.     

混合气中CO2的膜接触器分离过程

采用中空纤维膜接触器、溶液热再生连续循环实验装置，考察了MDEA（甲基二乙醇胺）溶液及MDEA＋AMP（2-氨基-2-甲基-1-丙醇）混合溶液吸收CO2传质过程；建立膜接触器传质模型，比较预测值与实验值。结果表明：在溶液浓度2．5mol／L，气速0．5～3．0 L／min，液速15～150mL／min时，总传质系数Kov为10～32μm／s（MDEA），20～45μm／s（MDEA＋AMP）；模型预测值和实验值符合较好，对于MDEA溶液误差小于10％，混合溶液误差最大为19％。实验证明MDEA＋AMP混合溶液传质性能优于MDEA溶液。     

规整填料绝热吸收器传热传质特性模拟算法

建立降膜绝热吸收传热传质过程数学模型,通过Nusselt模型对数学模型简化获得液膜流动速度方程,利用有限差分法对数学模型进行离散化处理,采用TDMA算法进行算法设计,程序迭代算法采用二分法.数值计算喷淋溶液温度、初始浓度、流量和吸收压力对传质系数影响,模拟计算规整填料绝热吸收器内溶液温度和浓度分布规律,并利用实验数据验证模型合理性.该数学模型为规整填料绝热吸收器优化设计提供理论基础.     

废弃电路板铜锡多金属粉隔膜电积回收锡实验研究

采用基于隔膜电积湿法冶金新工艺从废弃电路板铜锡多金属粉中高效提取金属锡,研究并优化了铜锡多金属粉浸出及隔膜电积提锡工艺.浸出实验结果表明,在温度为40℃,初始Sn~(4+)质量浓度50 g/L,HCl浓度4 mol/L,液固比为5∶1,循环浸出三次的条件下,锡浸出率约为96%,最终浸出液中Sn~(2+)质量浓度68.58 g/L.锡隔膜电积实验表明,在Sn~(2+)质量浓度40~100 g/L,HCl浓度3 mol/L,温度35℃,电流密度200 A/m2的条件下,阴极电流效率97.51%,能耗低于1 200 k Wh/t.在此优化条件下进行隔膜电积8 h,得到平整、致密且纯度99.9%的阴极锡板.