飞灰吸附汞的研究进展

粉煤灰作为燃煤电厂的副产物,廉价易得。越来越多的人研究其作为吸附剂对汞的吸附性能。飞灰对元素汞的吸附与飞灰的物理性质、化学组成等有密切的关系。影响其吸附的主要包括未燃碳颗粒含量、类型、比表面积、温度、接触时间等。     

钙基吸着剂细孔孔径及其分布的测定

钙基吸着剂的吸硫性能虽然主要取决于它的化学组成和颗粒大小,但它的宏现结构——比表面积、孔体积、孔径大小及其分布对吸硫反应的影响也很大．本文对利用氮吸附法测定钙基吸着剂的细孔孔径及其分布进行了初步的研究,对不同比表面积氢氧化钙的细孔孔径及其分布进行了测定,并与压汞法的测定结果进行了比较、衔接和相互补充,取得了满意的结果,氮吸附法和压汞法联合使用,可以完整地描述钙基吸着剂的孔径及其分布,为进一步研究钙基吸着剂的宏现结构及其与脱硫率之间的关系打下了基础．     

柴油机排气颗粒吸附与结构特征试验研究

针对柴油机排气颗粒的吸附能力以及与吸附相关的结构特征研究不足的现状,对柴油机不同工况排气颗粒的吸附能力和结构特征进行了测量与分析。通过柴油机试验台架采集了柴油机不同工况(100%负荷下转速分别为1 500、2 700、3 600r/min)下的排气颗粒,采用氮气吸附法对柴油机排气颗粒的吸附性能进行了测量,通过多点BET法、DFT法、FHH法分别对柴油机排气颗粒的比表面积、孔隙结构、分形维数进行了表征,探讨了颗粒的结构特征参数随柴油机转速的变化规律,并运用透射和扫描电镜对颗粒结构特征参数随柴油机转速变化的规律进行了分析。结果表明:柴油机排气颗粒具有吸附能力,氮气吸附等温线属第II类等温吸附趋势,随着柴油机转速的增加,颗粒吸附能力增强;颗粒的孔径分布呈多峰连续分布,孔径分布于8～80nm,属中孔和大孔范畴;当柴油机转速为1 500、2 700、3 600r/min时,比表面积分别为65.408、78.562、101.885m2/g,孔容积分别为0.093、0.113、0.152mL/g,分形维数分别为2.551 5、2.561 3、2.584 9,平均孔径分别为14.483、13.236、10.736nm;颗粒的比表面积、累积孔容积和分形维数随柴油机转速的增加而增大,平均孔径随柴油机转速的增加而减小。     

煤焦孔隙结构的表征及分析方法的构建

为建立能真实反映煤焦比表面积和孔隙结构的分析方法,分别以N2、Ar和CO2作为吸附质测定淮南煤焦的吸附等温线,并采用多层吸附模型(BET)、孔径分布模型(BJH)和非定域密度函数理论(NLDFT)模型计算煤焦的比表面积和孔隙结构。结果表明:淮南煤焦含有连续分布的微孔和介孔,孔形以狭缝形孔和一端封闭的盲孔为主。由于四极矩的存在导致以N2为吸附质时测得的吸附量、比表面积和孔容较Ar大;BET模型主要用于介孔材料孔结构的分析,用于样品中的微孔分析时,其分析表面积偏小。表征多孔碳材料,特别是含有复杂无序的孔隙结构的物质时,一种较为合适的方法是:首先,以Ar作为吸附质,判断煤焦中介孔的孔形及孔径分布,并采用NLDFT模型对煤焦在介孔范围内的比表面积和孔体积进行计算;然后,以CO2作吸附质对煤焦的微孔进行分析,通过NLDFT模型获取煤焦微孔范围内的比表面积和孔结构等参数。     

酶解-热醇协同处理制备淀粉基吸附材料

以玉米淀粉为原料,采用酶解-热醇协同处理制备一种新型的淀粉基吸附材料.利用比表面积孔隙分析仪、扫描电子显微镜对该吸附材料的比表面积、颗粒形貌特征进行表征,并考察该吸附材料的吸水性能和吸油性能.结果表明,淀粉颗粒经酶解-热醇协同处理后,淀粉颗粒上形成许多孔洞,结构松散,比表面积、孔的直径和孔的容积增大;淀粉颗粒经协同处理后,被赋予了良好的吸附性能,当酶添加量为0.9%时,其吸水率是原淀粉的5.1倍,吸油率是原淀粉的1.9倍.     

介孔硅酸钙的合成及其对Pb(Ⅱ)的吸附性能

以硝酸钙和硅酸钠为原料、十二烷基磺酸钠为模板剂,通过共沉淀法制备了介孔硅酸钙;采用X-射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)和孔容与比表面积分析仪(BET)等对其结构和形貌进行了表征;考察了其对含Pb2+模拟重金属废水的吸附及解吸再生性能.结果表明,合成的硅酸钙具有介孔结构,为狭缝孔,孔径介于4-50 nm,比表面积为250.12 m2·g-1;在298 K下,介孔硅酸钙对Pb2+的饱和吸附量为613.42 mg·g-1,远比比表面积为847.47 mg·g-1的活性炭大;吸附反应为吸热反应,吸附等温线符合Langmuir吸附模型;经5次洗脱再生后,介孔硅酸钙对Pb2+的饱和吸附量和去除率仅分别降低37.64 mg·g-1和5.88%,表明其具有较好的吸附/再生性能.     

三峡库区垃圾焚烧飞灰中汞的污染特性

研究了三峡库区垃圾焚烧飞灰中汞在不同粒径下的分布特征、不同浸出时间、液固比和不同酸度下的浸出规律、浸出毒性及飞灰中汞的不同存在形态的含量.结果表明三峡库区垃圾焚烧飞灰中汞平均含量为8.52 mg/kg,粒径在<100 μm范围内的飞灰中汞含量较高,且汞的含量随着飞灰颗粒尺寸的减小,呈增加趋势.汞的浸出与环境条件密切相关:汞的浸出量随pH值及液固比(L/S)的增加而增大,随时间的延长而减少.形态分析表明飞灰中汞的可氧化态及残渣态含量都较高,而弱酸提取态和可还原态含量则相对较低.     

介孔二氧化硅纳米粒子的制备研究

介孔材料由于其具有较大的比表面积和吸附容量,因此在吸附、分离,催化等领域都具有广泛的应用.该文采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模版,溶胶凝胶法合成了介孔二氧化硅纳米粒子,通过透射电镜(TEM)和低温氮吸附等表征方法对合成介孔二氧化硅的结构和性能进行了分析,讨论了不同四甲氧基硅烷(TMOS)、CTAB量对介孔二氧化硅纳米粒子的粒径,比表面积及孔径的影响.     

添加醋酸钙镁对污泥热解过程中焦孔隙结构的影响

采用等温氮气吸附法对添加醋酸钙镁前后的污泥半焦颗粒表面孔隙的变化特性进行了测量分析,并引入分形维数对其进行定量的描述.研究结果表明,污泥及混合试样的孔结构绝大多数为中孔和大孔;总孔容均随钙硫比的增加而减小;BET比表面积和中孔容积随钙硫比有相同变化趋势.分别计算低压段(P/P_00.4)和高压段(P/P_00.4)孔隙结构的分形维数D_1和D_2,发现D_1和平均孔径发展趋势相同,而D_2却与BET比表面积变化趋势相同.     

渝东北地区龙马溪组页岩储层微观孔隙结构特征

为了系统描述渝东北地区下志留统龙马溪组海相页岩的微观孔隙结构,应用氩离子抛光聚焦离子束扫描电镜(FIB-SEM)、低温N2吸附及高压压汞实验定性和定量测试WX-1井岩心样品的孔喉形态、连通性、比表面积及孔径分布.通过对比分析不同实验测试的孔径分布,实现对页岩样品从微孔到宏孔的精细描述,并探讨了影响孔隙发育的控制因素.研究结果表明,龙马溪组页岩储层主要发育有机质孔、黏土矿物层间孔、黄铁矿晶间孔、颗粒边缘溶蚀孔及微裂缝等5种孔隙类型.受到后期压实作用的影响,有机质孔隙发育具有微观非均质性.纳米孔隙类型复杂、形态多样,主要为开放透气性孔,但存在细颈状墨水瓶孔及少量一端封闭的不透气性孔等影响页岩气的渗流;孔径分布具有“双峰”特点,纳米孔主要孔径为2～10 nm、30～90 nm,即直径＜100 nm的孔隙提供了大部分总孔体积,为页岩储层主要发育的孔隙类型.孔隙发育受多种因素的控制,直径≤50 nm微孔、中孔的发育与有机质有关,有机碳含量与微孔、中孔的孔体积呈正相关性;直径＞50 nm宏孔的发育与黏土矿物含量有关,随着黏土矿物含量的增加,宏孔的体积、比表面积也随之增大.     

矿区电厂粉煤灰物化特性与吸附特性关联研究

试探讨矿区电厂煤质和燃烧条件对粉煤灰物化特征(粒径分布、比表面积、孔径及孔径分布)的影响,以及粉煤灰物化特性对吸附特性和选择性的影响.研究表明:吸附容量仅与有效吸咐表面积有关;粉煤灰的粒径和孔径分布与灰熔温度ST和煤的变质程度有关;粉煤灰对活性红的吸附在试验范围内,并与langmuir模型相符合.     

焙烧对粉煤灰孔径分布及吸附性能的影响

为研究粉煤灰的活化性能,在不同温度下焙烧粉煤灰,采用氮吸附法测定焙烧前后粉煤灰的比表面积、孔体积及孔径分布,并进行粉煤灰对Rhodamine-B水溶液的吸附实验。结果表明：粉煤灰的比表面积、孔体积及介孔数量随焙烧温度升高而逐渐增大,700℃时达到最大值,此后随焙烧温度升高而减小;焙烧后粉煤灰对水溶液中的Rhodamine-B分子的吸附性能显著提高。该结果为粉煤灰吸附机理研究提供了有益参考。     

辽河东部凸起太原组页岩孔隙结构特征研究

以辽河拗陷东部凸起海陆过渡相石炭系太原组为例,观察、描述太原组岩芯并系统采集佟2905井样品及辽宁省盘锦市小市泉山煤矿样品。通过XRD衍射、高压压汞、低温液氮吸附、场发射扫描电镜等实验手段,全面刻画了海陆过渡相页岩孔隙发育形态和孔隙结构特征。压汞实验结果显示,页岩孔径呈双峰分布,双峰分布在10 100 nm与10 000 100 000 nm,其中孔径小于100 nm孔占主体。低温液氮吸附实验弥补了压汞实验在表征页岩小孔隙上的不足,对100 nm以下的孔隙进行了更为精细的划分,实验结果表明,中孔（10 50 nm）提供了主要的孔体积,占总孔体积的33.48% 43.96%。比表面积的分布与孔径大小呈负相关,极小孔（<2 nm）和小孔（2 10 nm）为比表面积的主要贡献者,提供的比表面积占整个比表面积的82.92% 91.58%,均值为87.36%。单因素分析结果表明,页岩的比表面积主要受控于黏土含量,其相关系数为0.901,有机质影响不明显。孔隙以四面开放的平行板状孔和狭缝状孔为主,这种开放纳米孔可提高页岩气解吸效率和储层渗透率,提高页岩气产量。     

飞灰/石灰脱硫剂制备及其宏观结构研究

测定了不同条件下制备的飞灰/石灰脱硫剂的比表面积、孔径及其分布,并分析了其宏观结构特点.结果表明,由飞灰和石灰水合制得的脱硫剂具有比飞灰或石灰大得多的比表面积.分别考察了飞灰/石灰比、水合温度、水合时间对脱硫剂宏观结构的影响.研究表明,最适宜的脱硫剂制备条件为飞灰/石灰比3∶1,水合温度60℃,水合时间4 h.     

高铝粉煤灰制备氢氧化铝的比表面积及孔隙特性

以高铝粉煤灰烧结熟料为原料,经溶出、深度脱硅和分解(碳酸化分解或晶种分解)得到高白氢氧化铝,采用低温氮气吸附法分析两种分解方法制得的氢氧化铝的比表面积和孔隙分布.结果表明:氢氧化铝的等温吸附线属III类,氢氧化铝晶粒之间的孔隙以微孔为主,存在一定数量的介孔和大孔.碳分氢氧化铝BET比表面积和平均孔径远大于种分氢氧化铝,碳酸化分解时在CO2的强推动下,氢氧化铝猛烈析出并凝聚,使得晶体结构疏松,晶间空隙大.晶种分解靠晶体的长大而使晶体变粗,晶体结构致密,晶间空隙小.     

粉煤灰陶粒在废水处理中的应用

为了解决粉煤灰对环境的污染及综合利用的问题,采用以粉煤灰为主要原料,掺加少量粘结剂和固体燃料,经混合、成球、高温焙烧制成粉煤灰陶粒。将粉煤灰陶粒用做水处理滤料以及处理含金属离子的废水、腐殖废水、含磷废水、含氟废水、含油废水的试验结果表明,粉煤灰陶粒对于各种污染物均具有良好的去除效果。粉煤灰陶粒具有比表面积大、表面能高,且内部存在着铝、硅氧化物等活性点,具有良好的吸附性能,并且易于再生,便于重复利用,因此是一种廉价的吸附剂。在废水处理中具有广阔的应用前景。     

中国煤种成分对电除尘器性能影响及电除尘器适应性评价

 在分析国内122种煤种的煤、飞灰样成分含量分布的基础上，研究了煤、飞灰成分对电除尘器性能的影响，提出了电除尘器对国内煤种除尘性能的评价方法，并作出评价，最后分析了电除尘器对国内煤种的适应性。结果表明：煤、飞灰成分中的收到基硫份（Sar）、Na2O、Fe2O3、Al2O3及SiO2对电除尘器性能影响很大，其中Sar、Na2O、Fe2O3对除尘性能起着有利的影响，Al2O3及SiO2对除尘性能则起着不利的影响。而且对除尘性能的影响是煤、飞灰成分综合作用的结果。高Sar煤时，Sar对电除尘器的性能起着主导的作用，而低Sar煤时，Sar的影响相对减弱，主要取决于飞灰中的碱性氧化物的含量、烟气中水的含量及烟气温度。国内煤种可以采用电除尘器除尘的煤种数量占全部总数量的97.54%，在排放标准已提高的今天，电除尘器仍有着广泛的适应性。国内少数燃煤电厂电除尘器性能不能满足要求的主要原因不是电除尘器的适应性有问题，而是煤种改变或电场数量偏少、比集尘面积偏小造成的。     

碱激发粉煤灰和矿粉固化淤泥的胶结体孔隙分布特征

通过压汞试验分析得到进汞曲线和孔径分布密度曲线,采用直剪试验、承载比试验测定固化淤泥胶结体的力学性质。提出采用孔隙分布系数(η)表征固化淤泥的胶结体孔隙分布的均匀程度,建立了固化淤泥的胶结体孔隙分布系数与抗剪强度指标和CBR值之间的定量关系。结果表明,固化淤泥的胶结体孔隙分布系数与其力学指标具有密切的相关性。孔隙分布系数越小,固化淤泥的胶结体孔隙分布越均匀,抗剪强度越高,CBR值越高;孔隙分布系数越大,固化淤泥的胶结体孔隙分布越不均匀,抗剪强度和CBR值越低。     

酚醛树脂基微孔炭的制备及双电层电容特性

以热固性酚醛树脂为原料,采用CO2物理活化法制备双电层电容器,用高比表面积活性炭.由氮气吸附法测定活性炭的比表面积和孔结构,采用循环伏安、交流阻抗和恒电流充放电考察其在3000/KOH水溶液中的电容特性.结果表明,随着活化时间的延长,所得活性炭收率下降,比表面积、总孔孔容和质量比电容则不断增加;具有高比表面积和宽孔径分布的试样APF957质量比电容值最高,电流密度由50 mA/g提高到1000 mA/g时,其放电比电容由211.6 F/g降低到196.5 F/g,容量保持率达到9300/,显示出良好的功率特性.