先进氧化技术及其研究进展

先进氧化方法(技术)从源头在其化学反应过程中就制止了污染的产生,实现零污染、零废物排放.目前,先进氧化方法存在的问题,阻碍了先进氧化方法的发展及其在工程化应用方面的研究.文中着重介绍了强电离放电方法,把O2、H2O电离后,再按自由基结构,在分子层次上加工成OH、eaq-(水合电子)等自由基,自由基的产生浓度、产成量均能满足工程上应用水平.仅在1 s内把生物体、有机物氧化分解成CO2、H2O及微量无机盐;把无机污染物氧化成无害物质或者有用再生资源;剩余OH等自由基分解成H2O、O2.文中列举在治理海洋外来入侵有害生物、烟气资源化脱硫应用研究成功的事例,也简述了先进氧化特性、主要研究方向及其展望.     

羟基自由基杀灭压载水搭乘生物的中试实验

船舶压载水的给排过程是造成地理性隔离水体间海洋生物传播的最主要途径.为安全有效治理船舶压载水,采用强电离放电方法制取羟基自由基溶液,进行了杀灭压载水搭乘生物的中试实验研究.在20t/h外排压载水流量条件下,羟基自由基溶液比值浓度达到0.45 mg/L时,可以完全杀灭异氧细菌;羟基自由基溶液比值浓度达到0.65 mg/L时,可以在4 m(反应时间约1 s)长的排放管道中杀灭海洋微生物,同时改善了压载水水质.结果表明采用强电离放电方法制取羟基自由基可以有效的治理船舶压载水.     

介质阻挡放电模拟烟气脱硫

应用介质阻挡放电方法在高温、不用催化剂的条件下,将模拟烟气中的SO2直接氧化成雾状H2SO4微粒,再采用静电收雾器回收,实现了资源化烟气脱硫.并就SO2原始浓度、H2O浓度以及等离子体反应时间等因素对SO2脱除率的影响进行了实验研究,结果表明,在SO2体积分数为400×10-6,O2浓度为21.0%,H2O浓度为4.0%条件下,SO2脱除率最高,达到了84.0%.     

海洋外来生物入侵性传播及其防治研究进展

本文介绍了外来生物入侵对海洋带来的威胁,综述了国内外控制压载水带来海洋入侵生物的传统方法,指出这些方法存在安全性差、能耗高、腐蚀船体等问题。并着重介绍了利用大气压强电场电离放电生成高浓度羟基自由基处理船舶压载水的方法,该方法具有快速、低浓度、高效率、低成本和无负面环境效应等优点,是具有我国独立知识产权的创新方法。     

强电场放电常压合成NH3研究

应用超强窄脉冲电场在整个反应器内形成的强烈流光放电,在常压条件下使N2,H2发生电离、分解反应,产生大量的自由原子、离子、自由基等,形成非平衡等离子体,在定向化学合成反应模型的控制下合成了NH3,合成NH3浓度可达5000μL/L.     

羟基自由基治理海洋赤潮的研究

赤潮可严重危害海洋资源 ,对海洋经济造成严重负面影响。虽然国内外学者花费 40余年时间 ,先后提出几十种治理赤潮方法 ,几千种除藻药剂 ,但能真正付诸治理海洋赤潮的却寥寥无几。近期本文作者提出了一种采用绿色强氧化剂———羟基自由基治理海洋赤潮的新方法 ,并解决了强电离放电激励气体分子高效生成羟基自由基的关键科学问题。 2 0 0 2年在山东龙口海域进行的海上围隔中宇宙试验结果表明 :当海水中羟基浓度达到 0 .68mg/L时 ,叶绿素a含量低于能检测到的最低值 ,中肋骨条藻、亚历山大藻等 3 3种赤潮生物致死率达 99.8% ,其中 ,藻类孢子的致死率达 1 0 0 % ,海水水质亦有明显的改善。该方法为绿色化学和先进氧化技术提供了成功的范例 ,实现了零污染、零废物排放治理海洋赤潮灾害     

羟基脱除烟气中SO2的实验研究

利用强电离放电，将烟气中大部分O2、N2、H2O等气体分子电离后再按羟基(OH)结构模型加工成高浓度OH，在120℃不用外加催化剂吸收剂的条件下，在等离子体反应室内将SO2直接氧化成H2SO4雾，再用予荷电宽极距电收雾器加以回收成重要化工原料H2SO4实验中分别研究了气体中的含水量、含氧量以及放电间隙内折合电场强度E／n等因素对脱硫效率的影响．实验结果表明，含水量、含氧量以及折合电场强度的增加，都可以使SO2脱除率显著提高，在适宜的条件下，SO2脱除率可达到100％．     

超高压脉冲电晕放电分解CO_2气体研究

CO_2造成的地球暖化是全球环境问题中最重要、最急待解决的问题之一.当前CO_2固定化、有效应用技术研究:应用细菌、海藻固定;复合糖固定;氢化学反应固定;高温分离、回收利用技术.日本电力中央研究所提出将分离出来的CO_2液体化后注入3000m海底贮存,它使发电厂生产成本增加80%以上.Higashi等人用直流和脉冲电晕放电,在添加Ar气体作用下,降低N_2-CO_2或纯CO_2含量.由于CO_2是一种稳定性气体,治理CO_2的技术处于基础研究阶段.     

气体放电用脉宽调制型逆变电源的设计

强电离气体放电技术在环保领域应用越来越广泛,而实现该技术的关键是要有结构简单、稳定可靠的高压逆变电源。针对于此,介绍了一种利用绝缘栅型场效应晶体管（IGBT）器件和脉宽调制（PWM）控制制造的高压逆变电源,并论述了它的设计方法和工作原理。使用该电源于臭氧制备实验中,臭氧的质量浓度可提高到250g/m^3,在脱硫脱硝和汽车尾气处理等实验中应用也取得好的效果。结果表明,该电源满足了介质阻挡强电离气体放电的工艺要求。     

生化战的灾害及其消除技术研究趋势

中国是历史上受生化战危害最频繁、最广泛、持续时间最长的国家,至今还受着日本战败遗留下的生化武器的威胁,目前又面临着新的生化战的威胁。美国国防部宣布在未来5年中投入15亿美元军费用于开展防治生化武器袭击技术的研究。我国政府也高度重视从科学技术角度支持反核生化突发袭击的工作,如中国工程院开展了“反爆炸、生物、化学、核与辐射恐怖活动的科学技术问题和对策研究”。本文着重介绍了生化战的危害、消除技术及其装备的研究现状以及我国生化战消除技术的研究方向;并提出我国应加快研究解决防治生化战的科学问题,研制出一种具有自己知识产权的适用于战地和突发事件场所的快速、广谱、零残留药剂的绿色消除技术和设备。