碳素钢表层摩擦涂覆渗铝新方法及耐蚀性

为提高碳素钢耐腐蚀性能,通过摩擦涂敷在45钢表面制备一定厚度的涂敷铝层。采用箱式电阻炉对涂覆试样进行低温扩散处理,借助中性盐雾腐蚀和电化学试验测定腐蚀速率。结果表明：涂覆压力为400～500 N,涂覆时间为50～70 s,试样转速为550～650 r/min,可制备外侧60～70μm纯铝层和内侧1～2μm铁铝化合物层;在无惰性气体保护下680℃低温扩散4 h,渗层厚度为75～80μm; 45钢涂覆渗铝后腐蚀速率由0.617 g/(m²·h)降低到0.077 g/(m²·h);采用极化曲线外推法计算,腐蚀速率由0.682 mm/a降低到0.063 mm/a;采用摩擦涂覆渗铝方法,可在短时间(约1 min)内制备一定厚度的致密涂覆铝层,并实现与基体的良好冶金结合,显著提高了碳素钢的耐盐雾腐蚀性能。     

恐龙化石的人工加速腐蚀研究

为了深入探讨恐龙化石的风化原因,为恐龙化石新型保护材料的研制提供理论支持,项目采用0.5,1,2mol/L硫酸溶液,二氧化碳饱和液与5%碳酸氢钠溶液对自贡出土恐龙化石进行人工加速腐蚀实验;利用失重法、XRD、XRF和显微法表征.结果表明:3种介质对化石腐蚀速率依次为硫酸溶液24.213 6g/(m2·h),二氧化碳0.663 7g/(m2·h),碳酸氢钠0.126 3g/(m2·h).硫酸溶液对化石腐蚀速率是二氧化碳的36.5倍,是碳酸氢钠溶液的191.7倍;在0.5mol/L硫酸溶液腐蚀下,XRD和XRF说明化石中CaCO3首先腐蚀,腐蚀量最大,腐蚀后化石中钙含量减少66.4%.化石腐蚀前后形貌变化与腐蚀速率一致.     

苯酚冲击负荷对前置反硝化系统脱氮的影响

采用短期静态试验和长期前置反硝化SBR工艺处理含苯酚生活污水。研究结果表明:随着苯酚质量浓度(0~175 mg/L)增大,2个试验中污泥氨氧化速率均逐渐减小,短期试验中最大比基质利用速率由2.898 d-1变成0.694d-1;在前置反硝化系统中,平均氨氧化速率为4.091 mg/(g·h),是静态试验(1.812 mg/(g·h))的2.26倍,且氨氧化速率与苯酚质量浓度的比值为一恒定值(-0.031±0.005);在0~5 h内苯酚与氨氮同时被去除,去除率分别为24.2%和23.5%;受苯酚冲击系统硝化作用破坏后通过自身结构调整15~18 d可恢复至正常水平;较高质量浓度(60~90mg/L)的苯酚毒性抑制作用使微生物形态结构受到不可逆破坏,微生物胞外聚合物中DNA质量分数由2.53 mg/g增加至34.6 mg/g。     

乙醇胺为主体的CO_2吸收剂的复配研究

以改善乙醇胺(MEA)水溶液吸收负荷、吸收速率、再生程度和防腐蚀等性能为目标,对以MEA为主体的复配吸收剂的性能进行了研究。结果表明,在MEA水溶液中加入哌嗪(PZ)或者2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)能提高MEA水溶液吸收CO2的负荷、平均吸收速率和再生性能。在溶液中加入少量氧化膜型缓蚀剂能有效抑制吸收剂溶液对碳钢的腐蚀,吸收剂溶液对碳钢的腐蚀速率从无缓蚀剂条件下的1.96 g/(m2.h)可降低到0.2 g/(m2.h)左右,极大地改善了吸收剂溶液的防腐蚀性能,对碳钢材料起到了较好的保护作用,缓蚀效果为偏钒酸钠铬酸钾重铬酸钾亚硝酸钠硝酸钠磷酸钠亚硫酸钠。     

氯化氢催化氧化反应器材质研究

选取哈氏C-2000、哈氏C-4、Inconel600、Incoloy825、316 L、Ni-6及纯Ta等7种有代表性的金属材料,开展了耐腐蚀性评价实验。根据实验前后挂片失重率与厚度变化情况及挂片在催化氧化反应体系中的腐蚀速率,确定了不同金属材料在氯化氢催化氧化反应体系中的耐腐蚀性。实验表明,Ta耐腐蚀性能最好,耐腐蚀率为0.309 3 g/(dm2·月)、0.053 0 mm/年;其次为Inconel 600,耐腐蚀率为0.566 8 g/(dm2·月)、0.230 2 mm/年。     

亚硝化球菌的分离及其氧化性能的研究

利用硅胶平板分离法对富含亚硝化细菌的活性污泥进行分离,得到一株纯亚硝化细菌L菌株.用正交试验方法对亚硝化球菌的氨氧化速率进行研究,确定了亚硝化球菌的最大氨氧化速率的条件.研究发现,最适条件:NaHCO3为1 g/L,(NH4)2SO4为2 g/L,pH值8.5,装液量50 mL/250 mL三角瓶,微量元素溶液1 mL/L.氨氧化速率达到17.04mg/g·h.     

恐龙化石保护材料的耐蚀性能

采用共混法与原位聚合法制备添加纳米二氧化硅恐龙化石保护材料.将制备恐龙化石保护材料与传统保护材料(硝基清漆)分别涂覆钢片,用3.5%氯化钠溶液浸泡腐蚀,测试腐蚀电位、腐蚀电流、交流阻抗和腐蚀速度;利用SPM和DSC测试保护材料分散性与热分解性.结果表明:共混法与原位聚合法制备保护材料腐蚀电流分别为3.481×10-7A/cm2、2.332×10-6A/cm2,硝基清漆腐蚀电流为4.181×10-6A/cm2,共混法制备保护材料腐蚀速度最小;三种保护材料失重腐蚀速率为1.18 g/(m2·h)、1.19 g/(m2·h)和1.29 g/(m2·h),共混法制备保护材料耐蚀性最好,交流阻抗谱测试结果与其一致;添加4%纳米SiO2制备水溶性保护材料时,共混法制备材料耐热性、分散性较原位聚合法好,两者涂膜附着力皆为1级.     

溶解氧和温度对O6Cr17Ni12Mo2Ti不锈钢在超临界水中应力腐蚀的影响

通过慢应变速率拉伸试验,在超临界水环境中研究了溶解氧和温度对06Cr17Ni12Mo2Ti不锈钢的应力腐蚀开裂倾向的影响规律. 试验结果表明:在含不同溶解氧量(0/200/2000μg·kg-1 ) 的450℃和550℃超临界水环境中,不锈钢都呈现出不同程度的应力腐蚀开裂倾向. 随着水中溶解氧含量的增加,不锈钢的应力腐蚀开裂倾向更为明显. 随着温度的上升,应力腐蚀开裂倾向反而会下降. 在含不同溶解氧量(0/200/2000μg·kg-1 )的650℃超临界水环境中,不锈钢只发生塑性断裂,未发现应力腐蚀开裂倾向,并且溶解氧对其影响也不是很明显.     

氯盐腐蚀对持荷钢绞线的性能退化的影响

为了研究氯盐环境对预应力混凝土中钢绞线耐久性的影响,进行了持荷钢绞线在不同浓度氯盐溶液环境中加速腐蚀试验。对腐蚀钢绞线试件的质量损失及静力拉伸性能进行研究,分析氯盐溶液浓度对腐蚀钢绞线腐蚀程度及性能退化特性的影响;并提出了钢绞线腐蚀速率计算公式。结果表明:氯盐腐蚀下钢绞线表面呈现片状和带状蚀坑分布,腐蚀钢绞线的屈服荷载和极限荷载分别降低了1.66%~2.51%和3.38%~5.09%,各组试件平均质量损失率为1.42%~3.24%,腐蚀速率为0.040~0.091 mm/a。试验腐蚀条件下钢绞线腐蚀程度与氯盐溶液浓度成正比;但各腐蚀钢绞线的名义弹性模量降低幅度不大。     

蓖麻油甲酯基润滑油基础油的制备及性能研究

蓖麻油甲酯(FAME)是蓖麻油与甲醇通过酯交换反应生成得到,将FAME与甲酸和过氧化氢,在催化剂硫酸作用下,发生环氧化反应生成环氧脂肪酸甲酯(EFAME).研究了H_2O_2的滴加温度,反应温度,反应时间,H_2O_2/HCOOH/FAME物质的量比,催化剂用量等环氧化反应条件.对产品的碘值,环氧值,黏度(40℃),倾点,凝点和氧化稳定性进行了测定.结果表明,相比FAME,EFAME的碘值从80.1 g/(100 g)降至2.8 g/(100 g),环氧值从0.03 mol/100g增加至1.75 mol/100g,因此,EFAME的氧化稳定性显著提高,但是低温流动性变差,黏度也增加.在下列条件:H_2O_2滴加温度50℃,反应温度50℃,反应时间10 h,n(H_2O_2)∶n(HCOOH)∶n(FAME)=5∶1∶1,催化剂用量1.5 g,环氧化反应产物的氧化稳定性较好,缓和氧化后非挥发相的酸值X_1为0.7×10~(-6) mgKOH/g,缓和氧化后挥发相的酸值X_2为0.5×10~(-8) mgKOH/g,深度氧化后沉积物含量X_3为70.2%(质量分数),深度氧化后的酸值X_4为3.3×10~(-6) mgKOH/g,相应的碘值为2.8 g/(100 g),环氧值1.75 mol/(100 g).     

短程硝化反应器的快速启动与运行特性

为了探讨快速启动和运行特性,以硝化污泥接种序批式反应器,在纯自养条件下利用短程硝化处理高NH4 -N废水。实验结果表明,控制溶解氧(d isso led oxygen,DO)浓度为0.5 m g/L、游离氨浓度11.8~49.1 m g/L时,反应器的启动在第13 d完成。在曝气量为800 mL/m in时,利用pH与DO的变化趋势来判断氨氧化进程,控制每周期曝气时间为6.0 h,反应器稳定运行了101个周期。NH4 -N平均去除率为82.6%,NH4 -N去除负荷最大为0.97 kg/(m3.d),NO2--N平均累积率达97.2%,NO3--N浓度小于10 m g/L。在反应器中利用纯自养微生物可以长期稳定地实现短程硝化反应。     

磺化聚芳醚酮复合正渗透膜的制备及性能研究

本文采用磺化改性的酚酞侧基聚芳醚酮作为成膜材料,尼龙布为支撑材料,利用涂布法制备正渗透复合膜,考察了制膜工艺对膜正渗透性能的影响.实验结果表明:当铸膜液中含14 wt%聚芳醚酮,3 wt%聚乙烯吡咯烷酮K-30致孔剂,83 wt%N-甲基吡咯烷酮溶剂,尼龙布支撑层目数为300目,所制备膜的正渗透性能最好.以去离子水为原料液,2 mol/L Na Cl溶液为驱动液,且两侧液体流速都为0.25 L/min时,水通量为77.75 L/(m2.h),盐通量为29.57 g/(m2.h).     

PVA包埋微球粒径对短程反硝化动力学影响

以聚乙烯醇(PVA)包埋反硝化污泥,制得粒径为2.7、3.6和4.8,mm的3种包埋微球,考察p H值、温度和溶解氧(DO)对不同粒径微球的短程反硝化过程的影响.结果表明,微球在厌氧条件下对NO2--N的降解符合零级反应动力学模型,且随粒径的增大,NO2--N降解速率(以NO2--N计)由14.2,mg/(L·h)降至13.3,mg/(L·h).与游离污泥相比,包埋微球对p H值和温度的耐受范围显著扩大.在p H=5.7时,粒径2.7、3.6和4.8,mm微球的NO2--N比降解速率(以N/MLVSS计)分别是游离污泥的1.5、1.8和2.1倍;而4,℃和48,℃时,不同粒径微球的NO2--N比降解速率差异并不显著.当DO为0.5~0.7,mg/L和1.0~1.2,mg/L时,受到NO2-和O2传质的双重影响,粒径为3.6,mm的微球表现出最高比降解速率(22.0和16.2,mg/(g·h)),是相同条件下游离污泥的2.8和8.0倍.     

垃圾渗滤液中有机物对其厌氧氨氧化的影响

为了考察垃圾渗滤液中有机物对其厌氧氨氧化反应的影响,保证晚期垃圾渗滤液的深度脱氮,采用短程硝化SBR联合厌氧氨氧化SBR(ASBR)两级系统处理氨氮为(2 000±100)mg/L、COD为(2 200±200)mg/L的实际晚期垃圾渗滤液进行试验研究.短程硝化SBR运行了100d,亚硝酸盐积累率达到了95%以上.ASBR采用进水逐步加大渗滤液掺入比例的方式进行驯化.实验结果表明,随着掺入比例的增大,进水可降解COD增加到150 mg/L左右时,ASBR的氮负荷速率从1.20 kg/(m3·d)降到了0.28 kg/(m3·d),氮去除速率从1.10 kg/(m3·d)下降到了0.19 kg/(m3·d),表明系统趋于崩溃.当ASBR进水可降解COD再次降低到50 mg/L左右时,系统的厌氧氨氧化菌活性得到了恢复,最大的氮负荷速率和氮去除速率分别达到了1.55和1.20 kg/(m3·d).定量PCR试验表明,当系统的厌氧氨氧化菌活性得到恢复后,厌氧氨氧化菌占全细菌的比例达到了试验期间的最大值1.94%.     

核电蒸汽发生器690合金管在高温高压水中的腐蚀电化学行为

通过模拟压水堆一回路水环境,研究了溶液温度(25~285°C)和溶解氧(DO)(20μg/L,2.1mg/L,8.4mg/L)对690合金电化学腐蚀行为的影响,及690合金在一回路水环境中的均匀腐蚀行为.极化曲线和光电子能谱的结果分析表明:随着溶液温度的升高,690合金的自腐蚀电位下降,自腐蚀电流密度增大,钝化区缩小;随着DO的升高,690合金的自腐蚀电位升高,自腐蚀电流密度降低,钝化区缩小;690合金在一回路水环境中的均匀腐蚀速率为0.244mg/(dm2·h1/2),形成了外层富Fe、Cr和Ni的氢氧化物和内层富Fe、Cr和Ni的金属氧化物的氧化膜.     

碳氮比改变对崇明东滩湿地反硝化与硝态氮氨化的影响

【目的】分析自然和人为活动加速影响下沿海湿地土壤碳氮比变化对硝态氮还原过程的影响。【方法】以崇明东滩典型滨海湿地为例,采集4种不同覆被类型下沉积物样品,添加C₆H₁₂O₆或KNO₃溶液,使沉积物有机碳与硝态氮比例($C/NO_3^--N$)增大30%和减小30%,借助 ¹⁵N同位素稀释技术,研究反硝化(Den)与硝态氮氨化(DNRA)的变化特征。【结果】$C/NO_3^--N$的升高或降低均引起芦苇和互花米草覆被下沉积物Den和DNRA速率的显著下降(P<0.05)。芦苇覆被下Den速率从原土的10.1 μg/(kg·h)降至1.0~3.1 μg /(kg·h),互花米草覆被下Den速率从原土的3.4 μg /(kg·h)降至0.3~0.4 μg /(kg·h)。相比较而言,芦苇植被下DNRA速率从原土的21.9 μg /(kg·h)降至12.7~14.5 μg /(kg·h),互花米草覆被下从原土的42.6 μg /(kg·h)降至3.1~5.8 μg /(kg·h)。【结论】4种覆被下沉积物DNRA/Den值均大于1,表明DNRA是湿地硝态氮还原的主要途径。与$C/NO_3^--N$减小相比,$C/NO_3^--N$增大使$NO_3^--N$的还原更趋向DNRA过程。崇明东滩湿地$C/NO_3^--N$的波动(±30%)可能并不会导致沉积物N₂O排放的显著增加。     

高温条件下几种耐蚀合金管柱材料的抗腐蚀性能对比分析

通过高温条件下的地层水和高温高pH值完井液CO_2腐蚀试验,对比分析研究耐蚀合金管柱材料的抗腐蚀性能及在深井和超深井的适用性。结果表明:超级13Cr马氏体不锈钢在高温CO_2环境中和高温高p H值环境中的均匀腐蚀极为严重,腐蚀速率分别高达0. 454 9 mm/a和0. 386 7 mm/a,并且局部腐蚀非常明显,已不能满足高温工况环境对管柱材料的耐蚀性要求;新型17Cr马氏体不锈钢在高温条件下具有良好的抗CO_2均匀腐蚀和局部腐蚀性能,但在高温高pH值环境中发生了明显的选择性溶解腐蚀,并且均匀腐蚀速率较大; 2205双相不锈钢、超级奥氏体不锈钢和028镍基合金在高温CO_2腐蚀环境中和高温高pH值环境中具有良好的抗腐蚀性能; TC4钛合金在高温条件下具有极其优越的抗CO_2腐蚀性能,但在高温高pH值腐蚀环境中抗腐蚀性能极差,均匀腐蚀速率高达0. 424 7 mm/a,并且相比于其他耐蚀合金,局部腐蚀最为严重。     

有机膦缓蚀剂YWY的缓蚀性能评价

对东营地区地下苦咸水的水质分析表明 ,苦咸水中的Cl-含量高达 10 80 2～ 385 6 3mg/L ,具有高氯、高矿化度的特点。采用电化学稳态极化法和腐蚀失重法评价了苦咸水对碳钢的腐蚀作用。结果表明 ,未加缓蚀剂时苦咸水严重腐蚀碳钢 ,腐蚀速率为 0 .42 5 5mm/a。针对苦咸水的水质特征合成了有机膦缓蚀剂 ,当缓蚀剂浓度为 12mg/L时 ,能很好地抑制腐蚀 ,使碳钢的腐蚀速率降为 0 .0 2 2 8mm/a,缓蚀效率达 95 % ,达到国家耐蚀级标准     

氯盐腐蚀对持荷钢绞线的性能退化分析

为了研究氯盐环境对预应力混凝土中钢绞线耐久性的影响,本文进行了持荷钢绞线在不同浓度氯盐溶液环境中加速腐蚀试验,对腐蚀钢绞线试件的质量损失及静力拉伸性能进行研究,分析氯盐溶液浓度对腐蚀钢绞线腐蚀程度及性能退化特性的影响,并提出了钢绞线腐蚀速率计算公式。结果表明：氯盐腐蚀下钢绞线表面呈现片状和带状蚀坑分布,腐蚀钢绞线的屈服荷载和极限荷载分别降低了1.66%~2.51%和3.38%~5.09%,各组试件平均质量损失率为1.42%~3.24%,腐蚀速率为0.040-0.091mm/a。本试验腐蚀条件下钢绞线腐蚀程度与氯盐溶液浓度成正比,但各腐蚀钢绞线的名义弹性模量降低幅度不大。     

气升式一体化A/O生物膜反应器脱氮研究

构建了新型气升式一体化A/O生物膜反应器用于生活污水的脱氮处理,考察了进水碳氮比和曝气速率对反应器硝化和反硝化的影响.试验结果表明,一定曝气速率条件下,反应器硝化效果随着进水碳氮比的提高而下降;提高曝气速率可以增加反应器好氧区和缓冲区的DO浓度,降低有机物氧化对硝化作用的影响;低进水碳氮比条件下,进水中的有机碳源能在缺氧区作为反硝化反应的电子供体被有效利用;在进水TN负荷为0.01 kg/(m3.d)、有机物负荷为0.26~0.76 kg/(m3.d)、进水碳氮比为2.7~5.3条件下,反应器COD和TN去除率分别达到96.0%和80.0%.