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生石灰脱硫剂活性研究论文

发布时间:2024-07-07 23:00:13

生石灰脱硫剂活性研究论文

石灰石粉是碳酸钙粉,不是熟石灰粉

一般来说脱硫都是用石灰石粉(氢氧化钙),因为生石灰(氧化钙)不能和二氧化硫反应,所以要使用生石灰的话,原理也是生石灰先和水反应,生成熟石灰,然后熟石灰再和二氧化硫反应。至于说脱硫效率,好型没人研究过,最后总体上应该差不多。

CaCO3=煅烧=CaO+CO2(气体) CaO+SO2=CaSO3(固体) 2CaSO3+O2=2CaSO4

石灰石膏脱硫毕业论文

表1-2 脱硫技术应用情况类 别 脱硫率(%) 主要特点 缺 点 适用范围湿法 钠吸收法 废弃法 ≥95 是所有烟气脱硫方法最经济者 未能回收硫资源,且造成二次污染 日、美等国用于火力发电厂直接利用法 ≥95 吸收SO2后的吸收液NaSO3得以利用 多用于造纸、纺织、食品工业等回收亚硫酸钠、硫酸钠法 90~95 流程简单,操作方便,副产品得以利用 投资高于废弃法 多用于燃油锅炉、硫酸厂尾气韦尔曼-洛德法 90~95 流程简单,投资费用较低,回收SO2纯度高 目前产品亚硫酸钠需求量有限 硫酸尾气及有色冶炼烟气脱硫双碱法 90~95 可得纯度高的石膏、设备不易堵塞、结垢 碱耗量大,脱硫费用高 多用于大中型燃煤锅炉碱性硫酸钠-石膏法 98~99 流程简单,操作方便,原料价廉可得优质石膏 吸收液再生困难 该工艺在日本应用较多氨吸收法 氨-酸法 90~95 流程简单、技术最成熟、投资省 耗氨、耗酸量大 我国最早应用于冶炼烟气脱硫二段氨-酸法 95~98 流程简单、技术成熟、硫回收率高 我国多用于中小型硫酸厂、冶炼厂亚胺法 90~98 不耗酸、气、压缩空气、流程简单,投资省 产生白色烟雾,溶液对设备有腐蚀作用 用于硫酸厂、有色冶炼厂烟气脱硫氨-石膏法 90~95 可得结晶良好的石膏产品 耗氨量大、产生白色烟雾 多用于钢厂,可用于一般锅炉烟气脱硫石灰石或石灰乳吸收法 生成物废弃法 70~90 流程简单、投资省、见效快 未能回收硫资源,易造成二次污染 国内外应用于一般锅炉烟气脱硫石灰、石灰石-石膏法 70~90 原料便宜来源方便,可得石膏产品 石膏结晶堵塞设备,操作费用高 日本等多用于火力发电厂稀硫酸催化氧化法 90~98 流程简单、无堵塞磨损问题、运转费用低可得副产品石膏和稀硫酸 多用于有稀硫酸或石膏用户者或无适当吸收剂的工厂氧化镁法 ≥90 吸收剂便宜、吸收效率比石灰、石灰石-石膏法高,堵塞结垢问题小,可回收资源 多用于大中型火力发电厂及集中供热锅炉烟气脱硫干法 活性氧化锰吸收法 ≥90 吸收剂不易失去活性、再生温度低,无需加温可得副产品硫铵 活性炭吸附法 ≥90 操作简单,运行可靠、可得副产品稀硫酸 设备装置庞大,占地面积大投资费用高、动力消耗大 适用于对单转化制酸流程的硫酸厂尾气脱硫

1、石灰石(石灰)/石膏法在现有的电厂烟气脱硫工艺中,湿式石灰石(石灰)洗涤工艺技术最为成熟,运行也最可靠,吸收剂利用率高,一般Ca/S等于时,脱硫效率可达90%以上,该工艺采用廉价的石灰石或石灰作吸收剂,脱硫产物为亚硫酸钙或硫酸钙,如采用强制氧化,产物基本为硫酸钙石膏。 化学原理石灰石吸收湿法洗涤工艺是按下列化学过程进行的。在水中,气相SO2被吸收并经下列反应离解。由于H+ 被OH-中和生成H2O使得这一平衡向右进行。OH-离子是由水中溶解的石灰石产生的,且鼓入的空气可将生成的CO2带走。鼓入的空气也可用来氧化在上述有关反应中得到的 和 离子, 最后生成石膏沉淀物。 石灰石(石灰)法烟气脱硫系统的构成石灰石(石灰)法烟气脱硫装置原则上可以划分为下列结构单元:· 由石灰石粉料仓、石灰石磨机及测量站构成的石灰石制备系统。· 由洗涤循环、除雾器和氧化工序组成的吸收塔。· 由回转式烟气/烟气换热器或蒸汽/烟气预热器、清洁烟气冷却塔排放或湿烟囱排烟构成的烟气再热系统。· 由水力旋流分离和过滤皮带组成的石膏脱水装置。· 石膏贮存装置。· 废水处理系统。典型的工艺流程见图1-1。由石灰石粉与再循环洗涤水混合而成的重量浓度20%左右的石灰石浆用泵打入洗涤塔底槽,与槽中浆液混合后再泵至不同高度处由喷嘴喷射到洗涤塔中。洗涤液与烟气中 结合生成亚硫酸钙和石膏,为了实现将反应产物完全转化成石膏,需将氧化用的空气通到洗涤塔的石灰石浆槽中。通过水力旋流分离器将粗石膏晶体从洗涤液中分离出来,然后用真空皮带过滤机将石膏脱水到水份含量低于10%。图1-1常规型FGD系统石灰石/石膏法的应用情况湿式石灰石洗涤工艺应用范围较广,无论燃用低、中硫煤还是高硫煤,均可使用;在美国火电厂FGD系统中,脱硫产物抛弃的湿式石灰石洗涤工艺占,而对脱硫产物加以利用的石灰石/石膏法只占,我国在重庆珞璜电厂引进了两套该种烟气脱硫设备,分别匹配两台容量同为36万KW的凝汽式汽轮发电机组,其中1号机组于1992年11月开始商业运转,2号机组于1993年5月开始运转,均为100%烟气处理。该系统脱硫效率 95%;系统有效利用率达锅炉运行时间的99%以上;石膏纯度高于90%;工艺年副产石膏约40万吨。

目前国内脱硫工程的技术同质化非常严重,石灰石-石膏湿法烟气脱硫因工艺开发较早、国外市场占有率高等因素仍占国内脱硫市场最大份额。该工艺存在明显弊端,无法解决二次污染的问题。电厂脱硫每年产生的数千万吨石膏已经成为电厂主要的固体废弃物,(脱硫)石膏的出路成了关键性难题。此外,受吸收剂石灰石活性的限制,石灰石-石膏法对于高硫煤难以稳定达到96%以上的脱硫效率,也就难以满足新建高硫煤机组的脱硫要求。中国地域宽广,自然条件、市场和经济状况迥异,不加区别地采用一种模式和技术来解决烟气脱硫问题,造成了中国燃煤电厂相当脱硫设施没有发挥应有的作用。在全国脱硫项目中,运行不正常的确实占到两三成。如果加上运行基本正常而尚有改进余地的,整体上需要维修或改进的比例达四成之多。这些电场中部分是当初的设计与电厂的煤种不适合,还有一部分是设备质量不过关运行不稳定造成的。今后很长一段时间,中国都将为电厂的单一脱硫方式及市场恶性竞争等脱硫后遗症埋单。

KR法与喷吹法在铁水预脱硫中应用的比较 面对钢铁市场日趋激烈的竞争,经济高效的铁水预处理脱硫,作为现代钢铁工业生产典型优化工艺流程:“高炉炼铁—铁水预处理—转炉炼钢—炉外精炼—连铸连轧”的重要环节之一,已经被广泛的应用于实际生产。 随着社会经济和钢铁工业的高速发展,社会对钢铁质量的要求越来越高、越来越苛刻,产品的种类也急剧增加,尤其是高品质高附加值钢种的需求不断在增大。面对钢铁市场日趋激烈的竞争,经济高效的铁水预处理脱硫,作为现代钢铁工业生产典型优化工艺流程:“高炉炼铁—铁水预处理—转炉炼钢—炉外精炼—连铸连轧”的重要环节之一,已经被广泛的应用于实际生产。 近30年来铁水脱硫技术迅速发展,现已经有十几种处理方法,其中应用最广且最具代表性的主要是喷吹法和KR机械搅拌法。它们在技术上都已相当成熟,从两种工艺在实际生产中的应用效果来看,二者是互有长短。虽然喷吹法发展迅速,目前在实际生产中应用更广泛,可KR法在这几年中又有了新发展,呈现出强劲的势头。那么,这两种工艺模式各有什么优劣势?哪种更具有应用前景呢?在国内外冶金界始终没有较统一的看法。为此,本文着重就两种工艺模式的发展、应用和运营成本作了比较,尤其是它们对整个流程影响的比较,希望能对技术人员及企业技术的选择提供参考。 KR法与喷吹法的工艺及特点 在进行比较前,先了解两种方法的工艺及特点是很有必要的,不仅有利于理解两种方法的实质,也是深刻理解对两种脱硫模式分析比较的前提。 KR机械搅拌法,是将浇注耐火材料并经过烘烤的十字形搅拌头,浸入铁水包熔池一定深度,借其旋转产生的漩涡,使氧化钙或碳化钙基脱硫粉剂与铁水充分接触反应,达到脱硫目的。其优点是动力学条件优越,有利于采用廉价的脱硫剂如CaO,脱硫效果比较稳定,效率高(脱硫到≤ %) ,脱硫剂消耗少,适应于低硫品种钢要求高、比例大的钢厂采用。不足是,设备复杂,一次投资较大,脱硫铁水温降较大。 喷吹法,是利用惰性气体(N2或Ar)作载体将脱硫粉剂(如CaO,CaC2和Mg)由喷枪喷入铁水中,载气同时起到搅拌铁水的作用,使喷吹气体、脱硫剂和铁水三者之间充分混合进行脱硫。目前,以喷吹镁系脱硫剂为主要发展趋势,其优点是设备费用低,操作灵活,喷吹时间短,铁水温降小。相比KR法而言,一次投资少,适合中小型企业的低成本技术改造。喷吹法最大的缺点是,动力学条件差,有研究表明,在都使用CaO基脱硫剂的情况下,KR法的脱硫率是喷吹法的四倍。 KR法与喷吹法的发展及现状 从前面分析二者的方法和特点可以知道,它们互有长短、各具特色,这也决定了它们的发展历程和现状必然是不同的。进一步了解它们的发展和现状,将更有利于理解各自技术的特点。 从时间上来看,喷吹法的研发及应用要早于机械搅拌法。喷吹法主要有原西德Thyssen的ATH(斜插喷枪)法、新日铁的TDS(顶吹法)和英国谢菲尔德的ISID法,早在1951年,美国钢厂就已成功地运用浸没喷粉工艺喷吹CaC2粉进行铁水脱硫。直至今日,尽管两种脱硫工艺方法在技术上都已相当成熟,全世界绝大多数钢铁厂广泛采用仍是铁水喷粉脱硫工艺。机械搅拌法有原西德DO (Demag-Ostberg) 法、RS (Rheinstahl) 法和赫歇法, 日本新日铁的KR (Kambara Reactor) 法和千叶的NP 法,其中,以KR法工艺技术最成熟、应用最多。KR法搅拌脱硫是日本新日铁广钿制铁所于1963年开始研究,1965年才实际应用于工业生产,之后迅猛的发展趋势表明,它具有投入生产使用较早的喷吹法无可比拟的某种优势。 在冶金工业中喷吹这种形式应用非常广泛,比如在转炉及精炼工艺中的各种顶吹、底吹和复吹技术等。当铁水预处理时,使用喷吹法把脱硫剂加入铁水中进行脱硫,这显然是可行的且易于人们接受。最早脱硫剂是以氧化钙基为主,辅助添加CaC2,而且喷吹过程也很难获得较好的动力学条件,这时主要面临两个问题:一是,如何保证CaC2的安全存贮运输和脱硫剂的脱硫效果;二是,怎样解决因动力学不足导致的脱硫效率低下,不能实现深脱硫的问题。 第一个问题侧重于开发使用更具有脱硫效率且安全的脱硫剂,于是出现了镁基复合喷吹法,脱硫效果有所改善却成效不大,而且镁粉在运输、储存、使用中同样存在很多的安全隐患,给生产带来诸多不便。然而,新型脱硫剂——钝化颗粒镁的开发成功,使纯镁喷吹脱硫技术得以实现,达到了真正高效安全的工艺目标,目前,镁系脱硫剂已经成为世界铁水预处理中的主导脱硫材料。针对第二个问题,如何才能获得更好的动力学条件呢?从工艺模式着手,技术人员研发出了具有实际应用价值的机械搅拌脱硫法,其中以KR法为典型,在根本上改善了脱硫过程中的动力学条件,并可以在脱硫剂中不加CaC2而主要采用CaO,避免了生产中使用CaC2而带来的不便和危险。然而,在工业应用时却又出现许多技术难题,比较突出的如,搅拌头的使用寿命较短;单工位操作设备导致更换搅拌头的同时无法进行铁水脱硫等。可最终这些难点还是被陆续攻破,解决了搅拌头的寿命问题,使其从原来的几十炉提高到现在的几百炉,而且摸索出了氧化钙基脱硫剂应该有一个最佳的指标要求,可以达到最理想的脱硫效果。目前,KR法已经完全可以达到深脱硫的要求,即把铁水中的硫脱至小于。同时,双工位布置形式的出现克服了单工位的不足,使生产的连续化程度得以提高。很长时间,KR法成本问题(尤其是前期投资)加上其过程时间较长,以及不适应于大型铁水罐,故发展缓慢;直至二十世纪后期,其投资降低后,加上运行费用低廉,所以又受到了重视。 KR法与喷吹法的比较 从铁水脱硫工艺倍受人们的重视以来,KR法与喷吹法技术一直处于发展之中,目前虽仍需完善可也已趋近于成熟,这样两者之间才更具备可比性,本文主要从以下几文面进行具体比较。 1 技术与设备 在喷吹法中,单吹颗粒镁铁水脱硫工艺因其设备用量少、基建投入低、脱硫高效经济等诸多优势而处于脱硫技术的主要发展趋势之一,可在相当长的时间我国都是引进国外的技术和设备。到2002年10月国内才首次开发出铁水罐顶喷单一钝化颗粒金属镁脱硫成套技术设备,整套装置中,除重要电器元器件采用进口或合资的外,其余机电产品100%实现了国产化,包括若干最关键的技术设备。喷吹技术和设备的国产化直接降低了建设投资和运行操作的成本,从前期的一次性投资来看,要比KR法略有优势。 虽然搅拌法的技术专利也是国外拥有,可从其设备和技术本身而言并没有难点,机械构成是常规的机械传动和机械厂提升;加料也采用的是常规大气压下的气体粉料输送系统,可以说在系统的机、电、仪、液等方面的技术应用都是十分成熟。尽管如此,KR 法设备仍然是重量大且较复杂,可它的优势是运营操作费用低廉,由此所产生的经济效益完全可弥补前期的一次性高额投资。根据有关推算,一般3~5年即可收回所增加的投资。2000年武汉钢铁设计研究院针对武钢二炼钢厂的情况,对KR 法和喷吹法两种方案的投资进行了估算,KR 法的投资估算比喷吹法投资估算多200万元。 2 脱硫效果 实际生产过程中的铁水脱硫效果,不仅与设备有关,而且受脱硫剂、操作工艺水平、时间及温度等诸多因素影响,本文主要考虑的是纯镁喷吹法和CaO基KR法。一般对铁水预处理的终点硫含量要求是不高于50ppm,工厂生产和实验研究结果表明,喷吹法因其脱硫剂Mg的较强脱硫能力,KR法由于其表现出色的动力学条件,在可以接受的时间内(一般≤15min),它们都能达到预处理要求的目标值。国内各大钢厂的具体脱硫数据可见表1。在喷吹法中,复合脱硫剂使用CaO比例越高,脱硫效果越差,使用纯镁时脱硫率最高;KR法使用CaO脱硫剂,脱硫率只是略低于喷吹纯镁。 处理容器 脱硫剂 脱硫剂消耗/kg·t -1 脱硫率ηS/ % 最低硫/ ppm 纯处理时间/ min 处理温降/ ℃ 铁损/ kg·t-1 钢厂 机械搅拌法- KR 法 100t铁水罐 CaO ≤20 5 28 - 武钢二炼 CaO 基喷吹法 280t混铁车 CaO基 75 60 - 宝钢一炼 CaC2 + CaO喷吹法 140t铁水罐 50% CaO+50% CaC2 40 - 31 - 攀枝花 Mg +CaO混合喷吹 100t铁水罐 20% Mg+80% CaO - 7 武钢一炼 Mg +CaO复合喷吹 300t铁水罐 Mg + CaO(1:3) Mg < 10 - - 宝钢 Mg + CaO复合喷吹 160t铁水罐 Mg + CaO(1:2~3) Mg 90 ≤50 8~14 - 本钢 纯Mg 喷吹 100t铁水罐 Mg ≥95 ≤10 5~8 武钢一炼 3 温降 铁水温降的消极影响是降低了铁水带入转炉的物理热,主要体现在转炉吃废钢的能力下降,导致转炉冶炼的能耗和物料消耗升高,直接影响了冶炼的经济成本。KR法因动力学条件好,铁水搅拌强烈,而且CaO的加入量较大,导致温降也大,目前国内KR法工艺应用较成熟的武钢可以使温降控制在28℃左右。相比之下,镁基的脱硫温降都比较小(参照表1),主要原因有以下三点:喷吹法动力学条件差,铁水整体搅拌强度不大,热量散失少;金属镁的脱硫反应过程是个放热反应;镁的利用率高,脱硫粉剂加入量少。 4 铁损 铁水预处理脱硫过程的铁损主要来自于两部分:脱硫渣中含的铁和扒渣过程中带出的铁水。由于两种工艺模式的不同,实际渣中含铁和扒渣带出铁量都有较大的差别,目前没有公开发表的详细对比数据。一方面,较少的脱硫剂产生的脱硫渣少,则渣中含铁量也低,由此颗粒镁喷吹脱硫的铁损要少一些;另外,颗粒镁喷吹脱硫的渣量少,扒净率相对低,而KR法的脱硫渣扒净率相对高。就扒渣的铁损而言,由于还取决于高炉渣残留量及扒渣过程,综合考虑看KR法与喷吹法区别不大。究竟哪个是主要因素,与各钢厂的实际操作有很大的关系,通过换算,得出具体数据可见表2。可见,喷吹法时,采用脱硫剂的CaO含量越高,则扒渣铁损越大;而KR法使用CaO作为主要脱硫剂成分,其铁损只是略高于喷吹镁脱硫铁损。 5 脱硫剂 铁水预处理过程中,脱硫剂是决定脱硫效率和脱硫成本的主要因素之一。根据日本新日铁曾做的计算,脱硫剂的费用约为脱硫成本的80%以上,所以,脱硫剂种类的选择是降低成本的关键。然而,选择时必须得结合考虑不同工艺方法的特点。 基于动力学条件和脱硫效率,目前喷吹法主要采用的是镁基脱硫剂,KR法采用的是石灰脱硫剂。根据理论计算,在1350℃,镁脱硫反应的平衡常数可达×103,平衡时的铁水含硫量可达×10-5%,大大高于CaO的脱硫能力。然而,上文已经把两种脱硫剂在各自工艺中的脱硫效果进行了对比,表明,结合实际生产工艺后它们都能达到用户对脱硫的最高要求。 在脱硫方式选择时还要考虑脱硫剂的一个因素,就是脱硫剂的来源问题。一般而言,大部分钢铁生产企业都要使用石灰石,要么有自己的石灰厂,要么有稳定的协作供货渠道,来源稳定,成本稳定,而且供货及时,不用考虑仓储问题。虽然我国的金属镁资源丰富,可是相对钢铁企业来说,获得搅拌法所需的CaO基脱硫剂更为容易,钝化颗粒镁就不具备这些有利因素。℃左右。相比之下,镁基的脱硫温降都比较小(参照表1),主要原因有以下三点:喷吹法动力学条件差,铁水整体搅拌强度不大,热量散失少;金属镁的脱硫反应过程是个放热反应;镁的利用率高,脱硫粉剂加入量少。

多相催化剂的制备及脱硫研究论文

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有哪些常用的催化剂中学化学实验中用到的催化剂有:二氧化锰、硫酸、铁粉、氧化铝等.1、二氧化锰催化剂.如,①kclo3分解制取氧气的实验;②过氧化氢分解实验.2、硫酸催化剂.如,①乙烯的实验室制取实验;②硝基苯的制取实验;③乙酸乙酯的制取实验;④纤维素硝酸酯的制取实验;⑤乙酸乙酯的水解实验;⑥糖类(包括二糖、淀粉和纤维素)水解实验.其中①-④的催化剂为浓硫酸,浓硫酸同时还作为脱水剂,⑤⑥的催化剂为稀硫酸,其中⑤也可以用氢氧化钠溶液做催化剂3、铁催化剂.如溴苯的制取实验(实际上起催化作用的是溴与铁反应后生成的溴化铁).4、氧化铝催化剂.如石蜡的催化裂化实验.

《多相催化原理》是复旦大学出版社1997-09出版的图书。

多相催化反应是在固体催化剂的表面上进行的,因此,流体相主体中的反应物必须传递到催化剂表面上,然后进行反应,反应产物也不断地从催化剂表面传递到流体相主体。为了弄清这些传递和反应步骤,首先需要对固体催化剂颗粒的巨观结构和性质有所了解。

硫化钠溶液脱硫工艺研究论文

Na2S。

硫化钠,又称臭碱、臭苏打、硫化碱,为无机化合物,呈无色结晶粉末,吸潮性强,易溶于水,水溶液呈强碱性。触及皮肤和毛发时会造成灼伤,故硫化钠俗称硫化碱。露置在空气中时,硫化钠会放出有臭鸡蛋气味的有毒硫化氢气体。工业硫化钠因含有杂质其色泽呈粉红色、棕红色、土黄色。

常温下纯品为无色或微紫色的棱柱形晶体,工业品因含杂质常为粉红、棕红色、土黄色块。

具有臭味。溶解于冷水,极易溶于热水,微溶于醇。工业品一般是形不同结晶水的混和物,又含有不同程度的杂质,除外观色泽不同外,密度、熔点、沸点等亦因杂质影响而各异。

在酸中分解而发生硫化氢。在空气中潮解,同时逐渐发生氧化作用,遇酸生成硫化氢。

受撞击、高热可爆。遇酸出有毒硫化氢气体,无水硫化碱有可燃性, 加热排放有毒硫氧化物烟雾。

用途

硫化钠主要用于纸浆和造纸工业的牛皮纸工艺。

在水处理中用作除氧剂,也用作金属沉淀剂;在化学摄影中为黑白照片调色;在纺织工业中用作漂白剂、脱硫剂和脱氯剂;在皮革贸易中用于鞣制提取物的亚硫酸化。在化工制造中用作磺化剂和磺甲基化剂。

用于生产橡胶助剂、硫化染料和其他化合物。它用于其他应用,包括矿石浮选、采油、制造染料和洗涤剂。它还用于皮革加工过程中,作为浸灰操作中的脱毛剂。

以上内容参考:百度百科-硫化钠

中学:S2-浓度大于OH-其实:OH、HS-浓度都比S2-大

硫离子的水解常数的负对数不是,是15±2,是氢硫酸根离子的水解常数的负对数高中化学认为硫离子微弱水解,硫化钠中离子比较是[Na^+]>[s^(2-)]>[OH^-]>[HS^-]>[H^+]实际情况是硫离子强烈水解,[Na^+]>[OH^-]>[HS^-]>[S^(2-)]≈[H^+],硫离子浓度和氢离子浓度接近,不易比较大小论文《硫化钠溶液中离子浓度大小的探析》[1]对此有更加详细的探究。文献引用:[1]裴传友,杨芹.硫化钠溶液中离子浓度大小的探析[J].中学化学教学参考,2018(20):78.

表面活性剂研究进展论文

[1]付新梅 戴树桂 张余.离子液体与传统有机溶剂萃取性能的比较研究[J].分析化学,2006,34(5):598~[2]赵乐军 戴树桂 吴彩霞 闫澍旺 曹永华 刘润.不同添加剂改善脱水污泥填埋特性的正交试验研究[J].给水排水,2006,32(1):11~[3]汪磊 吴颖虹 孙红文 戴树桂.黄河兰州段悬浮颗粒物对菲的吸附行为研究[J].环境科学与技术,2006,29(4):1~[4]刘春光 金相灿 孙凌 钟远 孙红文 戴树桂 庄源益.水体pH和曝气方式对藻类生长的影响[J].环境污染与防治,2006,28(3):161~[5]刘春光 金相灿 孙凌 孙红文 朱琳 于洋 戴树桂 庄源益.不同氮源和曝气方式对淡水藻类生长的影响[J].环境科学,2006,27(1):101~[6]刘春光 孙红文 朱琳 李健 牛倩 庄源益 戴树桂.两种无机盐形成的盐度对淡水藻类生长的影响[J].环境科学学报,2006,26(1):157~[7]高敏苓 戴树桂.土壤中有机污染物生物可利用性研究进展[J].华中农业大学学报,2006,25(3):334~[8]高敏苓 戴树桂 马永民 张平.氮肥对绿麦隆在土壤中吸附-解吸作用的影响[J].农业环境科学学报,2006,25(3):694~[9]付新梅 戴树桂 傅学起.液膜萃取技术在环境样品前处理中的应用[J].分析测试学报,2006,25(2):126~[10]张彦峰 张清敏 高志贤 戴树桂.用于测定多环芳烃的酶联免疫吸附分析法的研究[J].农业环境科学学报,2006,25(2):537~[11]孙凌 金相灿 钟远 张冬梅 朱琳 戴树桂 庄源益.不同氮磷比条件下浮游藻类群落变化[J].应用生态学报,2006,17(7):1218~[12]王平 徐建 钟霞 戴树桂 孙红文.半透膜被动采样装置(SPMDs)对PAHs和壬基酚类的静态富集[J].生态环境,2006,15(3):475~[13]徐建 钟霞 王平 汪磊 董军兴 戴树桂.利用半透膜被动采样技术监测黄河兰州段典型有机污染物[J].生态环境,2006,15(3):481~[14]高敏苓 戴树桂 张平.绿麦隆、阿特拉津单一与复合污染对蚯蚓的毒性效应研究[J].生态环境,2006,15(3):525~[15]高志贤 王艳 房彦军 周焕英 王涛 王红勇 王升启 戴树桂.小分子阿特拉津和罂粟碱检测的免疫芯片技术研究[J].分析化学,2005,33(4):455~[16]张丽 戴树桂.多介质环境逸度模型研究进展[J].环境科学与技术,2005,28(1):97~[17]刘春光 金相灿 邱金泉 孙凌 戴树桂 庄源益.光照与磷的交互作用对两种淡水藻类生长的影响[J].中国环境科学,2005,25(1):32~[18]赵文岩 韩萌 戴树桂.离子液体1-甲基-3-己基咪唑六氟磷酸用于水中多环芳烃萃取的研究[J].环境化学,2005,24(4):467~[19]徐建 戴树桂.表面活性剂SDBS对甘薯吸收涕灭威的影响[J].农业环境科学学报,2005,24(3):490~[20]侯绍刚 徐建 汪磊 孙红文 戴树桂 刘昕宇.黄河(兰州段)水环境中壬基酚及壬基酚聚氧乙烯醚污染的初步研究[J].环境化学,2005,24(3):250~[21]刘春光 金相灿 孙凌 钟远 戴树桂 庄源益.pH值对淡水藻类生长和种类变化的影响[J].农业环境科学学报,2005,24(2):294~[22]赵乐军 戴树桂 闫澍旺 曹永华 刘润.掺添加剂改善脱水污泥填埋特性研究[J].中国给水排水,2005,21(2):47~[23]郭炜锋 戴树桂.水环境多环芳烃源解析研究进展[J].环境污染治理技术与设备,2005,6(10):8~[24]刘宪华 宋文华 戴树桂.呋喃丹水解酶的分离纯化及性质[J].上海交通大学学报,2004,38(5):834~[25]刘春光 金相灿 孙凌 邱金泉 王雯 戴树桂 庄源益.城市小型人工湖围隔中生源要素和藻类的时空分布[J].环境科学学报,2004,24(6):1039~[26]徐建 袁旭 戴树桂.涕灭威在土壤溶液中的降解研究[J].农业环境科学学报,2004,23(6):1168~[27]赵乐军 戴树桂 辜显华.污泥填埋技术应用进展[J].中国给水排水,2004,20(4):27~[28]赵文岩 戴树桂 韩萌.绿色化学研究与生态环境保护[J].生态环境,2004,13(3):425~[29]刘宪华 冯炘 宋文华 戴树桂.假单胞菌AEBL3对呋喃丹污染土壤的生物修复[J].南开大学学报:自然科学版,2003,36(4):63~[30]钱芸 戴树桂 刘广良 葛卫东 庄源益.硝酸镧对铜绿微囊藻生长特性的影响[J].中国环境科学,2003,23(1):7~[31]刘宪华 宋文华 戴树桂.呋喃丹降解菌AEBL3的筛选及特性研究[J].上海环境科学,2003,22(11):743~[32]金朝晖 曹骥赟 李铁龙 周欣 戴树桂 王玲艳.农药涕灭威在土壤中的移动性及地下水影响研究[J].农业环境科学学报,2003,22(4):480~[33]冯炘 刘宪华 宋文华 戴树桂.假单胞菌AEBL3对土壤中呋喃丹的生物降解[J].城市环境与城市生态,2003,16(6):144~[34]李阳 张清敏 戴树桂.涕灭威及其复合污染对斑马鱼胚胎DNA的影响[J].应用生态学报,2003,14(6):982~[35]戴树桂 王玉秋 等.三丁基锡在水—脂质体间的分配行为[J].环境科学,2002,23(4):97~[36]戴树桂 承雪琨 等.SDBS及腐殖酸对涕灭威及其氧化产物水解的影响[J].中国环境科学,2002,22(3):193~[37]刘广良 戴树桂 等.毛细管柱气相色谱—火焰光度检测器分析环境样品中的递灭威[J].环境化学,2002,21(5):517~[38]戴树桂 徐建 等.农药涕灭威在甘薯中的消解特性[J].农业环境保护,2002,21(3):248~[39]戴树桂 孙玉宝 等.涕灭威污染体系研究现场土壤生态系统表征[J].城市环境与城市生态,2002,15(3):1~[40]孙咏梅 戴树桂 等.大气混杂污染物诱导8—羟基脱氧鸟苷的形成及机理[J].城市环境与城市生态,2002,15(1):23~[41]徐建 戴树桂 等.土壤和地下水中污染物迁移模型研究进展[J].土壤与环境,2002,11(3):299~[42]钱芸 戴树桂 等.富营养化淡水水体中微囊藻毒素的研究进展[J].环境污染治理技术与设备,2002,3(8):13~[43]袭著革 戴树桂 等.典型醛类污染物与细胞DNA分子的结合作用[J].环境科学,2001,22(1):19~[44]孙咏梅 戴树桂 等.DNA加合物8-氢基脱氧鸟苷特性研究[J].上海环境科学,2001,20(9):409~[45]孙咏梅 戴树桂 等.香烟烟雾成分分析及其对DNA生物氧化能力研究[J].环境与健康杂志,2001,18(4):203~[46]戴树桂 刘广良 等.土壤多介质环境污染研究进展[J].土壤与环境,2001,10(1):1~[47]戴树桂 张东梅.固相萃取技术预富集环境水样中邻苯二甲酸酯[J].环境科学,2000,21(2):66~[48]董亮 戴树桂.憎水性污染物在表面活性剂溶剂中的增溶动力学[J].环境科学,2000,21(1):27~[49]刘广良 戴树桂.农药涕灭威在土壤中的不可逆吸附行为[J].环境科学学报,2000,20(5):597~[50]袭著革 戴树桂.DNA链断裂作为醛类污染物接触标志物的研究[J].中国环境科学,2000,20(5):441~[51]戴树桂 温妥江.偶氮染料脱色优势菌的特性及基因定位初步研究[J].南开大学学报:自然科学版,1999,32(1):113~[52]戴树桂 董亮.表面活性剂在土壤颗粒物上的吸附行为[J].中国环境科学,1999,19(5):392~[53]戴树桂 董亮.表面活性剂对受污染环境修复作用研究进展[J].上海环境科学,1999,18(9):420~[54]袭著革 戴树桂.醛类化合物—DNA加合物研究进展[J].上海环境科学,1999,18(6):286~[55]戴树桂 陈慰国.湖泊水环境中湖流及其风效应研究[J].南开大学学报:自然科学版,1998,31(3):22~[56]张林 戴树桂.室内空气中芳香烃的测定与污染源模拟[J].环境科学,1998,19(5):63~[57]张智超 戴树桂.海河河口水和新港港湾水中α—六六六对映本选择性降解及α,β,γ, …[J].中国环境科学,1998,18(3):197~[58]戴树桂 刘小琴.污染土壤的植物修复技术进展[J].上海环境科学,1998,17(9):25~[59]戴树桂 宋文华.有机污染物生物降解途径控制反应的预测与优势菌选择模型的建立[J].环境化学,1998,17(6):547~[60]戴树桂 宋文华.有机化合物动态定量结构—生物降解关系(QSBR)模型研究[J].环境化学,1998,17(2):105~[61]戴树桂 宋文华.偶氮染料定量结构—生物降解关系(QSBR)研究[J].环境化学,1998,17(2):115~[62]戴树桂 袭著革.DNA加合物研究进展[J].中国公共卫生,1998,14(11):697~[63]戴树桂 张林.论城市室内环境中气溶胶污染问题[J].城市环境与城市生态,1998,11(1):55~[64]戴树桂 张进.有机化合物动态定量结构—生物降解关系模型研究[J].环境科学进展,1998,6(1):1~[65]戴树桂 张林.室内空气中苯系物的测定与模拟研究[J].中国环境科学,1997,17(6):485~[66]戴树桂 孙红文.河口及藻类对三丁基锡的降解作用[J].中国环境科学,1997,17(2):146~[67]戴树桂 赖城明.有机污染物生物降解途径的理论预测[J].环境化学,1997,16(5):399~[68]戴树桂 陈晓军.生物降解途径的理论预测与QSBR研究[J].环境化学,1997,16(5):403~[69]郁建栓 戴树桂.天然湖水表面微层砷,磷酸盐,悬浮颗粒物及藻类富集现象的研究[J].环境化学,1997,16(4):359~[70]张林 戴树桂.城市室内环境多环芳烃污染与源的相关性[J].城市环境与城市生态,1997,10(4):43~[71]庄源益 戴树桂.新型絮凝剂凝集水中染料的研究[J].城市环境与城市生态,1997,10(2):1~[72]戴树桂 庄源益.两种假单孢菌中二氯酚降解酶活性及其定域研究[J].环境科学学报,1996,16(2):173~[73]戴树桂 宋文华.偶氮染料结构与其生物降解性关系研究进展[J].环境科学进展,1996,4(6):1~[74]戴树桂.环境分析领域的主攻方向[J].国际学术动态,1996,(5):7~

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探究水处理陶瓷膜制备与应用技术研究进展论文

膜技术被认为是21 世纪最优前景的水处理技术之一,膜材料技术、膜分离技术在近十几年得到很大发展,在水处理领域得到了广泛应用。水处理陶瓷膜的过滤、分离性能与膜孔径大小及其分布、孔隙率、表面形貌等有密切关系。陶瓷膜的活性分离层是颗粒以任意堆积方式形成的,孔隙率通常为30 ~ 35%,且曲折因子调控较为困难,陶瓷膜的水处理效能受到局限。研究陶瓷膜制备、修饰、工艺优化新技术以提高其过滤、分离、抗污染效能是水处理陶瓷膜领域的研究重点。

1. 水处理陶瓷膜制备技术

致孔剂制备技术

致孔剂是提高水处理陶瓷孔隙率简单又经济的方法,致孔剂可分为无机物和有机物两类。无机致孔剂有碳酸铵、碳酸氢铵和氯化铵等高温易分解的盐类或无机碳如石墨、煤粉等;有机致孔剂主要包括天然纤维、高分子聚合物,如锯末、淀粉、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等。Yang 等 以Al2O3 为膜基体,以膨润土为烧结助剂,以玉米淀粉作为造孔剂通过挤出、交联、干燥、烧结等过程制备陶瓷膜。研究发现随着淀粉含量的增加,Al2O3 支撑体的最大孔径和平均孔径均有所增大,陶瓷膜的孔隙率可有24% 提高至38%。

模板剂制备技术

模板剂可有效控制所合成材料的形貌、结构和大小,并制备出孔结构有序、孔径均一、孔隙率大的微孔、介孔和大孔材料。模板剂法具有丰富的选材和灵活的调节手段,采用模板剂法制备水处理陶瓷膜极具前景。Xia 等 以有机聚苯乙烯微球为模板剂,采用UV 聚合的方法制备出孔径为100nm 的三维有序聚氨酯大孔材料。Sadakane 等 以PMMA 为模板剂制备出具有三维有序大孔的金属氧化物材料,其孔隙率范围为66 ~ 81%。表面活性剂在溶液中可以形成胶束、微乳、液晶、囊泡等自组装体,也常被用作自组装技术中的有机物模板剂。利用表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵为模板剂可制备出有序的介孔分子筛MCM41,具有多种对称性能的孔道,孔径在2 ~ 50nm 的.范围内。Choi 等以Tween80 为模板剂制备了具有梯度孔径结构的TiO2-Al2O3 陶瓷膜,陶瓷膜的渗透性能大大提高。

纤维层积制备技术

陶瓷纤维材料在成膜过程中可以迅速在支撑体表面沉积搭桥,明显减少了膜层的内渗,并且容易得到较高的孔隙率和比表面积,对膜材料渗透性能的提高具有显著作用。Ke 等 以TiO2 纤维为原料,通过旋涂法制备出平均孔径在50nm 的陶瓷纤维膜,对球形粒子截留率超过95%,膜通量在900Lm-2h-1 以上。

溶胶- 凝胶制备技术

溶胶- 凝胶技术主要是通过调整材料尺寸控制陶瓷膜分离层的分离精度。溶胶- 凝胶法可形成纳米级别的溶胶,得到的陶瓷膜层孔径小、孔径分布窄,适用于高渗透选择性的超滤膜和纳滤膜的制备。Tsuru 等 利用聚合溶胶路线制备出平均孔径 ~ 的TiO2 纳滤膜,对PEG 的截留分子量为500 ~ 000Da,对Mg2+ 的截留率为88%。

2. 水处理陶瓷膜修饰技术

化学气相沉积修饰技术

采用化学气相沉积法(CVD)在陶瓷膜表面沉积硅氧化物或金属氧化物来改善陶瓷膜孔结构以及过滤性能,是一项非常有效的手段。Lin 等 采用CVD 技术对平均孔径为4nm 的Al2O3 陶瓷膜进行修饰,制备出孔径范围为 ~ 的SiO2 陶瓷膜。CVD 的方法一般需要在高温、真空的环境中进行,并且要求前驱物具有一定的挥发性。

原子层沉积修饰技术

原子层沉积技术(ALD)可将物质以单原子膜形式层层沉积在陶瓷膜表面,从而构建陶瓷膜表面微纳结构。Li 等 在平均孔径50nm 的陶瓷膜表面上通过原子层沉积氧化铝层,通过控制原子层沉积次数来调控膜的平均孔径,改性后陶瓷膜对BSA的截留率由 升至。

表面接枝修饰技术

表面接枝技术常被用来调控膜材料的表面性质,接枝过程将改变膜的孔结构,达到减小孔径的目的。陶瓷膜表面一般会吸附水形成大量羟基,通过接枝有机硅烷的方法在介孔膜表面可以修饰一层有机分子层。通过调控接枝分子的链长与官能团等特性可以实现调控孔径大小的目的,且能获得特殊的表面性质。Singh 等 发现接枝硅烷偶联剂可以使多孔陶瓷膜孔径进一步变小。Cohen 等 将亲水性PVP 接枝在陶瓷超滤膜表面上,改性后的膜孔径减小,截留性能提高,抗污染性能得以改善,可用于油水分离。

3. 水处理陶瓷膜制备与修饰工艺优化

陶瓷膜材料、添加剂选取

水处理陶瓷膜的制备主要集中于原材料及烧结工艺,通过添加烧结助剂以降低烧结温度、采用低成本易烧结原料以降低原料成本,以及利用先进的烧结工艺以达到低成本控制是陶瓷膜的研究重点。陶瓷膜制备过程中常在基膜材料中加入一些液相型或者固相型烧结助剂。高岭土、钾长石等天然硅酸盐黏土矿物在较低温度下便能熔融形成液相,在颗粒间毛细管力的作用下润湿并包裹膜材料基体颗粒,并将颗粒黏结起来,辅以多孔陶瓷膜良好的机械强度。氧化钛、氧化锆等金属氧化物能与陶瓷膜基体形成多元氧化物固熔物而使烧结温度下降,有利于陶瓷膜制备。

陶瓷膜烧制过程优化

多孔陶瓷膜必须经过多次烧结,存在烧结工艺周期长、能耗高的问题。除采用烧结助剂或采用易烧结材料以降低烧结温度外,减少烧结时间或缩短制备周期也能达到降低烧结工艺成本的目的。在减少烧结时间方面,微波烧结技术是一种非接触技术,热通过电磁波的形式传递,可直达材料内部,最大限度地减少了烧结的不均匀性,可在缩短烧结时间的同时,降低烧结温度。微波技术大多用于制备几近致密的陶瓷复合物,同时由于其可改善材料组织、提高材料性能,亦可用于多孔陶瓷复合物的制备。在缩短烧结周期方面,一些研究者借鉴低温共烧陶瓷技术在多层结构陶瓷元器件封装领域的成功应用,提出采用共烧结技术来减少烧结次数,从而降低烧结成本。

4. 结论

水处理陶瓷膜制备技术以提高陶瓷膜整体性能为目的,通过调控陶瓷膜微结构可实现陶瓷膜制备技术的突破。目前,致孔剂制备技术、模板剂制备技术、纤维层积制备技术、溶胶- 凝胶技术、固态粒子烧结技术等陶瓷膜制备技术已日益得到关注。水处理陶瓷膜制备技术研究将引领和推动陶瓷膜技术及产业的发展,缓解水厂升级改造、提升水质品质的瓶颈压力。

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