微生物湿法烟气脱硫技术研究应用及展望

由于石灰石-石膏湿法脱硫工艺中湿烟气的排放会引发雾霾问题,脱硫工艺亟待完善和改进,微生物湿法脱硫技术以其低能耗、低成本、无二次污染等优势成为潜在的发展方向。从硫的价态形式出发,介绍了氧化型和还原型两种微生物湿法烟气脱硫技术的脱硫机制、研究现状及应用现状,并从技术条件、脱硫效率、投资成本、运行能耗等方面比较了微生物湿法脱硫与石灰石-石膏湿法脱硫技术之间的区别,指出还原型微生物湿法烟气脱硫或将成为今后微生物湿法脱硫的主导方向。     

硫酸盐还原菌的脱硫性能和铁还原性能

研究了硫酸盐还原菌(sulfate-reducing bacteria,SRB)Desulfovibrio sp.CMX在不同pH值、碳源、初始硫酸根(SO42-)浓度条件下的脱硫能力,并研究了D.sp.CMX在不存在SO42-的情况下的Fe(Ⅲ)EDTA(EDTA:乙二胺四乙酸)还原能力.结果表明,在pH=7,碳源为乳酸钠时,D.sp.CMX的脱硫效果最好.SO42-的初始浓度越大,60 h时的SO42-去除率越低.在不存在SO42-的情况下,D.sp.CMX可以直接将Fe(Ⅲ)EDTA生物还原成Fe(Ⅱ)EDTA,在Fe(Ⅲ)EDTA的浓度达到25 mmol/L时,菌株的铁还原率仍可达到62.51％.但是,随着Fe(Ⅲ)EDTA浓度的升高,D.sp.CMX的生长量下降.通过此阶段的研究,为进一步进行化学吸收结合生物还原同步脱硫脱硝实验研究提供了理论依据.     

硫酸盐还原菌培养基组分及培养条件的优化

为提高硫酸盐还原菌B13菌株的硫酸盐转化能力,采用正交实验对主要培养基组分和培养条件进行了优化.结果表明:(1)影响B13菌株硫酸盐转化性能的主要因素是碳源含量和培养温度;(2)培养基组分和培养条件经优化后,B13菌株的硫酸盐转化率高达88.49%,硫酸盐转化能力大大提高.     

酸性条件下烟气脱硫控制条件的试验研究

应用新型复合吸收塔,探讨在酸性条件下Fe^3 溶液脱除SO2的操作条件,并研究了各种因素对脱硫效率的影响。     

烟气直接还原脱硫催化剂研究

实验考察了Cr2O3、MoO3、WO3三种单组分氧化物催化剂，以及四种不同催化载体对SO2直接催化还原的影响，结果表明它们的活性相差很大，WO3的活性最差，MoO3的活性最高；具有酸碱双功能的γ-Al2O3载体是催化脱硫的最佳载体．此外，制备了三种双组分金属氧化物负载催化剂，其催化脱硫活性顺序是：Mo—Co／γ-Al2O3＞Mo—Fe／γ-Al2O3＞Mo—No／γ-Al2O3；Mo—Co双组分催化比单组分MoO3具有优越性，在250—400℃范围内，SO2脱除率达90％以上，不仅催化脱硫活性比较高，而且催化剂不易失活．     

烟气脱硫细菌的筛选、培养及性能研究

采用化工厂脱硫装置排水沟底泥作菌种 ,从中筛选培养出氧化硫硫杆菌 LZT-6。经实验确定 ,在 2 8℃ ,底物质量浓度为 2 0 mg/ L ,p H值为 3.5 ,培养时间为 8d的条件下 ,该菌对硫化物的降解率达到 49.5 %。     

转炉钢渣脱硫在烧结烟气中的基础研究

综合烧结烟气的特点与转炉钢渣的特点,分析钢渣脱硫的基本理论和影响对脱硫效率的因素,转炉钢渣脱硫具有较好的环境保护与钢铁企业经济的综合效益。     

活性炭法烟气脱硫工艺中硫酸转化条件的实验研究

在活性炭法烟气脱硫工艺中，通过对各项参数的控制，得出使二氧化硫反应生成为硫酸的转化条件。实验结果表明，将吸附温度控制在60℃以上，并保证在烟气中有足够的水蒸气含量，就可以将二氧化硫充分地转化为硫酸。     

一株耐酸硫酸盐还原菌的分离筛选及生理特性研究

从四川化工集团硫酸厂废水污泥中分离到一株耐酸硫酸盐还原菌.分离菌属于中温菌,最佳生长温度为36℃;轻度耐盐,浓度在1%左右.分离菌具有较宽的pH生长范围(5.0~8.5),且在pH 5.0时的细胞生长量达到最高,与pH7.0时的生长水平相同.相对于已报道的硫酸盐还原菌,具有很强的耐酸性能.分离菌的另一显著特点是碳源利用范围广,能分别利用甲酸钠、乙酸钠、乙醇、丙酸钠、乳酸钠、葡萄糖作为电子供体,进行硫酸盐异化还原.菌体呈杆状或弧状,大小为(0.5~0.6)×(1.7~2.0)μm,革兰氏染色阴性,芽孢染色阴     

湿法脱硫在工程中的应用浅析

本文对湿法脱硫技术在工程应用进行了分析,讨论了应用中常见故障的控制与预防,结合实际给出优化方案。实际证明湿法脱硫与现实工程有机结合,系统运行稳定,烟气达标排放,取得了良好的社会效益。     

石油烃降解菌培养基组分和条件优化

从新疆油田油井旁土样富集、筛选得到一株高效石油烃降解菌HL-6,经初步鉴定为红球菌属（Rhodococcus sp.）．研究表明,使用乙醇作为碳源制备液体种子液是可行的,之后采用单因素试验设计先后对菌株生长的培养基组分及生长条件进行了优化．结果表明,菌株HL-6的最适生长条件为：碳源（柴油）浓度为0．5％、氮源选择（NH4）2SO4浓度为8g／L、磷源为KH2PO4：Na2HPO4摩尔比为3：1、酵母粉浓度为0．03g／L、培养时间为3d、培养温度为20℃、pH=7．6、装液量为30mL、接种量为1．5％、摇床转速为150rpm．验证实验和预期一致,优化后降解率达到89．80％,比最初的78．50％提高了14．4％．     

萘降解菌TN培养基组成及条件优化

从大庆油田石油污染的土壤中筛选得到一株萘降解菌株TN,经初步鉴定为伯克霍尔德氏菌属(Burkholderiasp.),采用单因素试验设计优化了菌株TN降解萘的培养基组成及培养条件.结果表明,菌株TN的最适培养条件为:碳源(萘)浓度为0.5%、氮源选择(NH4)2SO4浓度为2.64g/L、磷源为KH2PO4∶Na2HPO4摩尔比为3∶1、酵母粉浓度为0.03g/L、MgSO4浓度为0.7g/L、培养时间为3d、培养温度为30℃、pH=9、装液量为30mL、接种量为2%、摇床转速为200rpm.验证实验和预期一致,优化前萘的降解率为62.03%,优化后萘的降解率可达到97.95%,整体提高了35.92%.     

调质鸡蛋壳的脱硫性能

用NaOH、C_2H_5OH、Na_2CO_3和NaCl等对鸡蛋壳进行了调质,研究调质鸡蛋壳的脱硫效果,结果表明最佳的蛋壳调质剂为NaOH,经NaOH调质后蛋壳粉的最佳固硫温度为1 000℃,最佳,n(Ca):n(S)=2:1.实验比较了同一条件下NaOH调质蛋壳固硫剂、蛤壳和蚝壳等天然固硫剂在1 000℃下的脱硫效果,结果表明NaOH调质蛋壳的脱硫率最高,达到88.1%.SEM实验结果表明,氢氧化钠不但可以除去蛋壳的生物膜还能改善蛋壳表面的微观结构,有效地提高了蛋壳的脱硫率.     

Preparation of activated ceria and its desulfurization performance

Activated ceria (CeO₂/γ-Al₂O₃) prepared by impregnation was characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and hydrogen temperature-programmed reduction (TPR). The desulfurization of the activated ceria was investigated by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), and thermogravimetric analysis (TG). The results showed that ceria could be highly dispersed or crystallized on the surface of γ-alumina. The reduction temperatures of 0.1CeO₂/γ-Al₂O₃, 0.45CeO₂/γ-Al₂O₃, and CeO₂ ranged from 250℃ to 470℃, 330℃ to 550℃, and 350℃ to 550℃, respectively. The reduction peak temperature of 0.45CeO₂/γ-Al₂O₃ was higher than that of 0.1CeO₂/γ-Al₂O₃, which was consistent with the reduction temperature of CeO₂. O₂ participated in the reaction between ceria and sulfur dioxide. The desulfurization product was cerium(Ⅲ) sulfate. The intensity of the hydroxyl band decreased with the formation of sulfate species.     

CuUSY分子筛制备及其吸附脱硫性能研究

以USY分子筛为基体,通过离子负载改性制备负载有Cu2+的USY分子筛,并对其进行X射线衍射(XRD)、原子吸收光谱(AAS)和N2吸附比表面积(BET)等表征分析。以噻吩-石油醚体系为模型化合物,考察硝酸铜质量分数、离子交换时间以及焙烧温度等制备条件对吸附剂吸附性能的影响以及吸附时间、吸附温度和吸附剂用量对吸附剂脱硫率的影响。结果表明:离子交换时间为72 h、硝酸铜质量分数为16.5%、焙烧温度为500℃时吸附剂的脱硫效果最好;在原料10 mL、吸附剂用量0.4 g、吸附时间30 min、吸附温度40℃的条件下,吸附剂的脱硫率达到74.6%;CuUSY分子筛的吸附动力学符合准二级速率方程,平衡吸附容量q2=0.1116,初始吸附速率k2=0.013 g.(mg.min)-1。     

超声波条件下催化氧化柴油脱硫的研究

为了筛选脱硫体系的最佳工艺参数，对比不同的催化氧化体系、萃取剂、油剂比条件下的脱硫效果。结果表明：在超声波条件下，以H2O2／甲酸体系为氧化催化体系，DMF为萃取剂，油剂比为1：2时，脱硫率可达88％．     

基于通径系数分析的细菌脱硫实验条件优化

 为探明金属硫化矿细菌脱硫的影响因素与作用机理,采用嗜酸细菌进行柱浸实验。实验方案采用均匀设计法,分析了溶液初始pH 值、布液强度和矿石平均粒径3 个因素对脱硫效果的影响。脱硫实验结果表明,布液强度对矿石脱硫率的影响最大,矿石粒径次之,pH 值最小。对脱硫率进行回归分析,结果表明,布液强度、pH 值与脱硫率为正相关,矿石粒径与脱硫率为负相关,脱硫率预测最大值可达到19.66%。此外,电镜扫描显示,细菌脱硫作用使矿石表面由致密变为疏松,矿石表面的硫含量由43%左右降低至15%左右,表面脱硫率为65%,矿石的可燃性降低。     

一株高温蛋白酶高产菌株产酶条件的优化

对一株高温蛋白酶高产菌株枯草芽孢杆菌BY25的发酵培养基组成与产酶条件进行了优化。正交试验结果显示培养基中各因子对产酶影响从高到低为:豆饼粉、葡萄糖、硫酸镁、麸皮、磷酸氢二钠、氯化钙。在此基础上进行培养基组成优化,将豆饼粉、麸皮混合氮源改为以豆饼粉为单一氮源进行蛋白酶发酵。单因素试验发现,在单一氮源培养条件下,培养基中各因子对产酶影响从高到低依次为:豆饼粉、葡萄糖、氯化钙、磷酸氢二钠。除微量氯化钙外,金属盐,尤其是金属硫酸盐的添加对产酶有显著抑制作用。此外,培养初始pH和培养时间对产酶有显著影响,接种量也有一定影响。通过绘制120 h产酶曲线发现,BY25产酶曲线为双峰,产酶曲线顶峰出现在发酵后72 h,优化后BY25发酵培养基各组分添加量为豆饼粉60 g/L、葡萄糖60 g/L、氯化钙 0.5 g/L、磷酸氢二钠 4 g/L,接种量为4.5%～5%,初始培养pH为8.0。优化产酶培养基和产酶条件后,发酵液酶活力可达到101.1 μmol/(min·mL)。     

红球菌属菌株lawq发酵及脱硫应用研究

红球菌属菌株lawq是专一性脱硫菌,其脱硫酶系由dszA、dszB和dszC组成,其中关键酶是dszC。以脱硫活力作为产脱硫酶系的基准,研究了C、N和S对产酶的影响,实验结果发现甘油是最佳的碳源,适宜的质量浓度为2g/L;氯化铵是合适氮源,适宜质量浓度为2g/L;二苯并噻吩(DBT)是最佳硫源,适宜浓度为0．2mmol/L;以DBT为唯一硫源考察了pH、温度和装液量对lawq生长的影响,结果表明该菌的最适生长pH为7．0,最适生长温度为33℃,溶氧对菌体生长有较大影响。利用该菌体对油品进行脱硫实验,发现32h可以将油品中硫脱除50．47％,说明该菌具有工业应用前景。     

嗜热链球菌增菌培养基及培养条件的优化

以玉米粉酶解物和大豆蛋白水解物为主要原料,以蔬菜汁为促生长物质,考察培养基的组成、接种量、起始pH和温度对嗜热链球菌增菌的影响.试验发现,复合蔬菜汁具有协同增菌作用,芹菜汁:胡萝卜汁∶竹笋汁=2∶2∶1时,增菌效果较好;以正交试验设计对影响增菌的培养液组成、复合蔬菜汁添加量和接种量进行优化,得出增菌培养的最佳工艺:在100 mL大豆蛋白水解液和玉米粉酶解物的培养液(体积比为45∶55)中,添加复合蔬菜汁30 mL,以5％的接种量,起始pH 6.8,42℃培养20 h,嗜热链球菌增菌效果最好.