电石渣循环煅烧/碳酸化捕集CO_2的动力学分析

用STA409同步热分析仪进行80目、150目和250目电石渣循环煅烧/碳酸化捕集CO_2试验,重点研究循环时间、循环次数、反应温度等因素对电石渣循环碳酸化转化率的影响。通过对比分析钙基吸收剂双参数模型和单参数简化公式与电石渣循环碳酸化转化率衰减规律的差异性,获得适合电石渣的双参数模型拟合参数。对电石渣碳酸化反应两个阶段分别用缩核模型、随机成核和随后生长的Avrami-Erofeev方程进行动力学参数计算,结果表明:快速化学反应控制阶段活化能远低于慢速扩散控制阶段,前202 s碳酸化反应程度比重较大;在快速化学反应控制阶段,电石渣碳酸化反应存在动力学补偿效应;在慢速扩散控制阶段,粒径对碳酸化反应影响不明显。     

硅胶的改性及其脱碳性能研究

以稀硫酸溶液改性硅胶得到新型CO2吸附剂,探究CO2静态吸附中的硫酸浓度(cs)与吸附温度(ts)对CO2吸附量的影响,得到了最佳制备与吸附条件:cs=0.125 mol·L-1,ts=20℃,此时CO2吸附量可达33.97 mL·g-1.为了揭示吸附剂结构性能,分析吸附机制,对吸附剂进行氮气吸脱附分析,结果表明:硫酸溶液的浸渍具有清理硅胶孔道与扩孔效果,增加硅胶表面羟基数量,对CO2吸附有着良好的促进作用,有效地降低了CO2吸附温度的敏感性.通过对改性吸附剂的吸附动力学与热力学分析,表明改性后吸附剂符合准二级动力学模型.在不同吸附温度下,热力学参数保持VH0>0,VS0>0,VG0<0,表明反应是吸热过程,改性后吸附反应正向自发,温度越高自发进程越快.另外吸附剂重复使用10次后仍然保持较高吸附效果,为工业应用提供了可能.     

纤蛇纹石吸附Cu(Ⅱ)的动力学及热力学研究

研究纤蛇纹石对铜离子的吸附行为,探讨初始溶液pH、温度和铜离子初始浓度对吸附动力学的影响,进行吸附等温线的测定和热力学计算.研究结果表明:当温度为25～60℃,pH为2～4,铜离子初始浓度为10～100mmol/L时,Cu(Ⅱ)的吸附动力学数据均符合准二级反应动力学模型;吸附量随反应温度、初始pH和溶液初始浓度的增加而增加;等温吸附曲线符合Langmuir等温吸附模型,吸附过程以单层吸附为主;反应的吉布斯自由能为负值,焓变为20.427 kJ/mol,熵变为109.424 J/(mol·K),说明吸附是一个自发进行的物理吸附过程.     

首钢烧结矿还原动力学

采用热重法在1173～1373 K、全CO气氛条件下,对首钢烧结矿进行还原动力学实验,确定了还原反应的表观活化能,进而推断在还原反应的前期烧结矿还原速率均由界面反应控制,还原反应后期的控制环节为固相扩散.分别由未反应核模型和固相反应动力学模型,分段给出不同温度下控制环节突变的时间点;通过动力学公式计算,得出不同温度下的反应速率常数和固相扩散系数.利用光学显微镜观察了烧结矿在各还原阶段的微观形貌,验证了烧结矿还原动力学的机理,同时也证明了扩散控制阶段使用体积缩小的未反应核模型与实际情况是吻合的.     

ZrO_2/Al_2O_3复合载体镍基催化剂CO甲烷化反应本征动力学

采用固定床反应器,研究了复合载体镍基催化剂上的CO甲烷化反应。在温度为250~440℃,压力为0.1~2.5 MPa,原料气配比(nH2/nCO)为1.0~4.5的情况下,考察了操作条件对复合载体镍基催化剂甲烷化反应的影响。实验结果表明:CO转化率、CH4的选择性均随着反应温度、反应压力的升高而增加;当反应温度达到340℃时,CO转化率最高;当nH2/nCO=3.0时,具有较高的CO转化率和CH4的选择性。通过正交法设计实验,测定了甲烷化反应动力学数据。以双曲型动力学方程建立了以各组分逸度表示的CH4和CO2反应动力学模型,并用最大继承法对参数进行估值,获得动力学参数。残差分析及统计检验表明动力学模型是适宜的。     

有机/无机复合材料吸附分离CO2的模拟研究

从烟道气中分离二氧化碳对于降低大气温室效应具有极其重要的意义。构造了由聚合物6FDA-1,5-NDA和多孔性二氧化硅组成的有机/无机复合材料吸附剂模型,并用GCMC方法模拟了烟道气[n（CO2）：n（N2）=15：85]在该材料中的吸附行为。结果表明,这种复合材料吸附剂对CO2的吸附量和选择性随着聚合物含量的增加而增加。在相对较低的温度下,复合材料吸附剂对CO2的选择性随压力的升高而缓慢下降,并趋向于一个平衡值;在高温下,吸附剂对CO2的选择性基本不随压力变化。在一定的吸附压力下,CO2和N2的吸附量均随温度的升高而快速下降,但CO2吸附量下降幅度比N2快,导致吸附剂对CO2的吸附选择性随温度的升高而下降。     

不溶性腐殖酸对铀的吸附研究

通过改变震荡时间、不溶性腐殖酸的投加量、pH值、铀酰离子的浓度等因素,研究不溶性腐殖酸(insolubilized humic acid简写IHA)对铀酰离子(UO2+2)的吸附作用.实验表明,在铀酰离子的浓度在4.79×10-5 mol· L-1以上,pH≈7时,不溶性腐殖酸对六价铀有较好的吸附能力,吸附效率在96％以上.对于浓度为1.60×10-4 mol·L-1的铀溶液,不溶性腐殖酸的用量在0.015 g左右时,吸附可达饱和.IHA的投加量、pH值、铀酰离子的浓度、震荡时间等对吸附具有明显的影响,研究表明,IHA对铀酰离子的吸附符合一级反应特征,实验数据服从Freundlich等温式.     

注CO2提高页岩气采收率实验研究

注CO_2提高页岩气采收率(CO_2-ESGR)是一种既可以提高CH_4采收率,又可以实现CO_2安全封存的技术,研究CH_4和CO_2在页岩上的动态吸附有助于更好理解CO_2-ESGR的动力学机制.以页岩样品为研究对象,利用高压吸附仪进行了不同温压条件下的吸附动力学实验.结果表明,CH_4和CO_2在页岩上的动态吸附均分为初期的快速吸附和后期的吸附平衡阶段,整个过程中气体的过剩吸附量和吸附速率都随压力增大而增大,随温度升高而减小.温度的升高虽然加快了气体的扩散,但却降低了气体的吸附量,总的结果是降低了气体在页岩上的吸附速率.当压力小于5 MPa时,CO_2在竞争吸附中占据优势,有利于CO_2-ESGR的实施.同时,利用准一级动力学模型计算了吸附速率常数,结果与实验结果相吻合.     

含多羟基化合物的改性聚苯乙烯微球对Pb2+的吸附性能研究

以氯甲基化交联聚苯乙烯(CMCPS)微球为起始原料,与对羟基苯甲醛(HBA)发生反应,制得醛基化改性聚苯乙烯微球(ALCPS),然后再将ALCPS与氨基葡萄糖盐酸盐发生缩合反应,制得席夫碱型螯合树脂AGCPS微球.探究了该树脂对铅离子的吸附性能,测试不同的pH、吸附时间、吸附温度、铅离子溶液的浓度对吸附性能的影响.结果表明:EDTA螯合树脂对镉离子的吸附量随pH值的增大而降低;随吸附时间的延长而增强,然后趋于平缓;随温度升高而增大;随初始离子溶液浓度的增大而不断增强.且其吸附过程符合Langmuir等温吸附方程和Lagergren一级动力学方程.     

离子交换纤维吸附黄芩苷的动力学与热力学研究

采用自制的强碱性阴离子交换纤维对黄芩苷的吸附特性进行研究.在温度为298~333K和质量浓度为10.00~60.00mg/L的范围内时,离子交换纤维对黄芩苷的吸附数据拟合符合Langmuir和Freundlich吸附等温方程,从而得到吸附过程中的吸附焓、吉布斯自由能和吸附熵;并且运用动边界模型描述了吸附过程的动力学,得到离子交换纤维内扩散控制交换过程的表观活化能41.08kJ/mol、反应级数2.190、速率常数8.435×10-4及动力学方程式.     

K元素的掺杂对锆酸锂材料吸收CO2性能的影响

以纳米级单斜相ZrO₂为反应物,采用高温固相合成法在K元素掺杂的情况下,制备了一系列可在高温460～650℃下直接吸收CO₂的锆酸锂材料——Li₂K_2xZrO₃（0≤x≤0.4）。采用扫描电镜（SEM）、X-射线衍射仪（XRD）以及热重分析仪（TG）分别进行了形貌、结构以及吸收CO₂性能的分析。实验结果表明,通过适量K元素的掺杂,能明显改善材料吸收CO₂的性能,当K₂CO₃的添加量x=0.03时,制备的材料具有较快的吸收速度和较好的吸收容量,在500℃、20% CO₂（80%空气）的气氛下保持160min即可达到吸收平衡,吸收量可达（25±0.6）%（wt）,而且材料的循环性能也较好。     

CO2 background concentra-tion in the atmosphere over the Chinese mainland

Based on the long-term monitoring data on CO2 concentration, variation trend and characteristics of CO2 background concentration in the atmosphere over the Chinese mainland are analyzed. Results show that the increasing trend of CO2 background concentration in the atmosphere over the Chinese mainland has appeared during the period of 1991-2000. The average annual CO2 growth increment is 1.59 μL/L, and the average annual CO2 growth rate is 0.44%. Distinct seasonal variations of CO2 background concentration are observed, and the averaged amplitude of CO2 seasonal variations is 10.35 μL/L. Regional variation characteristics of CO2 background concentration in the atmosphere and possible impact of human activities on these variations over the Chinese mainland are discussed as well.     

超临界萃取技术在日用化工中的最新应用

本文对超临界萃取技术简要叙述,包括其在日用化工中的应用,着重介绍超临界萃取技术提取天然物活性成分。     

湖北省恩施州化石能源消费与森林固碳效应分析

基于湖北省恩施州能源消费与森林调查资料分析估算化石能源燃烧过程中CO2排放量与森林碳储量的变化情况,研究结果表明,恩施州森林资源碳储量近年来持续增长,年均吸收固定CO2约247．04万t,而2006年恩施州化石能源消费过程中CO2排放量为162．11万t。分析表明恩施州森林资源正在发挥着积极的碳汇作用,维持区域CO2排放量和吸收量的平衡。     

聚丙烯酰胺和CO2浓度变化对胡杨叶片光合和水分利用效率的影响

采用盆栽实验研究了不同聚丙烯酰胺用量下较短时间内CO2浓度升高对1年生胡杨叶片光合和水分和用效率的影响。结果表明：（1）随着聚丙烯酰胺用量的减少,土壤水吸力上升,干旱胁迫加重。叶片水势、净光合速率（Pn）、水分利用效率（WUE）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）随着干旱胁迫的加重而降低,胞间CO2浓度（Ci）则呈上升趋势。（2）随着CO2浓度的升高,各处理的胡杨叶片Pn、WUE、Ci上升,Tr、Gs下降。由此说明：CO2浓度升高对胡杨叶片Pn和WUE的促进作用在一定程度上能缓解干旱胁迫作用;聚丙烯酰胺用量大时,CO2浓度升高对胡杨Pn的促进作用较好;随着外界CO2浓度的升高,气孔关闭,蒸腾速率降低,从而增加了胡杨WUE,这将加强胡杨的耐旱能力。     

影响锆酸锂吸收CO2循环性能的一些因素

以纳米级单斜相ZrO₂为反应物,按照n(Li₂CO₃) : n(ZrO₂) : n(K₂CO₃) = 1 : 1 : 0.03的比例制备了可在高温460～650℃下直接吸收CO₂的锆酸锂材料。使用热重分析仪（TG）进行了循环吸收CO₂性能的研究, 采用扫描电镜（SEM）、X－射线衍射仪（XRD）对再次合成的材料分别进行了形貌、结构的分析。实验结果表明,在吸收CO₂后材料的再次合成过程中合成温度及空气流量影响材料吸收CO₂的循环性能,在再次合成温度为750℃,空气流量为100mL/min的条件下,合成的材料具有良好的循环吸收CO₂的性能。     

减少CO_2排放的各种方法及评价

温室效应的主导气体CO2已经得到科学家以及社会各界的关注,许多人都在为低碳生活努力着。科学家们也为减少＂C足迹＂而努力着,因此提出了CO2的捕捉和封存等减少CO2排放的新方法。     

大芦湖油田樊124断块CO2混相驱过程中沥青质沉淀实验研究

针对胜利油区典型的低渗透油田——大芦湖油田樊124断块的油藏条件，利用SDS固体沉淀实验装置对5种压力下注入CO2过程中沥青质的沉淀情况进行了研究，确定了沥青质沉淀析出的条件及沉淀量，并提出了预防沥青质沉淀的措施。研究结果表明，在樊124断块进行CO2非混相驱，不会产生明显的沥青质沉淀，而在高于26MPa下进行（硒混相驱时，会产生少量沥青质沉淀，且注入压力越高，沥青质沉淀趋势越强，但由于地层油中原始沥青质含量较低，产生的沥青质沉淀量不大；根据樊124断块油藏流体条件，在较低的压力（〈26MPa）下进行CO2混相驱或近混相驱，既能获得较高的原油采收率，又能避免或减少沥青质的沉淀。     

低渗透油藏CO2混相驱油机制及影响因素

依据CO2降低原油黏度以及CO2在原油中的传质扩散混相机制,建立考虑吸附现象的低渗透油藏CO2混相驱油数学模型,模拟CO2混相驱油过程。采用Barakat-Clark有限差分格式对模型进行数值求解,分析Peclet数、注入压力、孔隙度、原油黏度等因素对CO2在流出端的浓度分布以及降黏效果的影响。结果表明:Peclet数越小、注入压力和孔隙度越大,CO2突破流出端的时间越早,同时改变油藏原油黏度的时间越早;初始原油黏度越大,CO2降低原油黏度的效果越明显。     

东方1-1气田伴生CO2盐水层埋存可行性研究

通过筛选论证,将位于莺歌海盆地的岭头13-1构造作为盐水层埋存体,用于处置东方1-1气田在海南岛陆上终端分离出的CO2.油藏数值模拟结果表明,CO2年埋存量在10～20万t时,可实现20 a的安全稳定注入.根据矿场条件,采用岛上处理加压、海底管线长距离液态输送、海底井口注入的工艺流程,整个流程中的节点压力低于25MPa;海底管线内径采用0.10 m或0.13 m,注入水平井油管管径采用0.115 m.由于管线费用较大,CO2埋存成本稍高于国外,为211～229元/t,引入碳税将会非常有利于中国CO2埋存工程的开展.