农村地区沼气净化脱硫的试验研究

[目的]探讨天然气膜法创新性分离技术在农村沼气脱硫中的应用。[方法]利用聚酰亚胺致密气体膜进行沼气脱硫,研究进气流量、膜两侧压差、进气温度和渗透侧压力等对脱硫效果和传质通量的影响,分析温度对分离效果的影响趋势。[结果]结果表明,含H2S为301 mg/m3的沼气,可将硫含量降至9 mg/m3以下,完全符合国家管输标准(<20 mg/m3)。单级膜组件在膜两侧压差为0.20 Mpa、进气流量为0.30 m3/h时,脱硫效率最高,达97%。进气温度25℃,原料气温度12~70℃,在气体流量0.64 m3/h,两侧压差0.21 Mpa时,H2S和CH4的传质速率相差6倍。[结论]聚酰亚胺致密气体膜通过改变工艺条件可有效脱除H2S酸气。     

基于HYSYS建模的含硫天然气净化装置能耗分析

针对天然气净化装置处理含硫天然气时能耗较高的现状,依据某日处理50×104 m3天然气净化装置的净化工艺和操作参数,应用流程模拟软件HYSYS建立了含硫天然气净化装置工艺模型.基于该模型,分析了原料气中H2S的含量、醇胺吸收剂中MDEA的质量分数、贫液中H2S的负荷和脱水装置汽提气的流量等主要工艺参数对净化装置运行能耗的影响.结果表明:原料气中H2S含量升高,将增大脱硫装置的能耗,但对脱水装置的能耗没有影响;随着醇胺吸收剂中MDEA质量分数的提高,脱硫装置的能耗亦随之降低;增加脱水装置汽提气的用量,可降低脱水装置的能耗.根据各因素对净化装置能耗的影响,调节操作参数,可使净化装置的运行能耗降低12.8％.     

生物滤塔处理恶臭气体H_2S的研究

[目的]研究脱硫细菌的培养驯化、影响脱硫效果的主要因素以及生物滤塔的抗冲击负荷能力。[方法]采用生物滤塔处理恶臭气体H2S。[结果]在进气流量为5 L/min,停留时间为60 s,H2S进气浓度不高于130 mg/m3,生物滤塔最高容积负荷低于188.2 g/(m3.d)时,H2S的去除率基本稳定在98%以上,生物滤塔对H2S进气容积负荷变化的缓冲能力较强,在偶尔超负荷条件下运行,短时间内并不能使系统崩溃,pH值的降低并没有影响H2S的去除效率。[结论]生物滤塔对恶臭气体H2S的处理是完全可行的,效果良好。     

FeCl3对污泥中温厌氧消化的影响

[目的]探究投加FeC13对污泥中温厌氧消化的影响.[方法]以青岛市某污水处理厂浓缩污泥为研究对象,进行污泥连续中温厌氧消化试验,考察了不同FeC13投加量下,污泥厌氧消化系统的沼气产量、组分、热值以及沼气中H2S含量等参数.[结果]当FeC13投加浓度为150 mg/L时,产气量比未投加FeC13时提高34.8％,所产沼气中CH4含量提高10.7％,CO2含量降低6.0％.但是对H2S产生而言,投加FeCl3能显著降低其在沼气中的含量,当FeC13投加浓度达120 mg/L以上时,H2S含量可降至零.[结论]投加FeCl3对污泥厌氧消化有促进作用,随着FeC13投加量的增加,沼气产量亦逐渐增大,沼气中CH4组分含量缓慢上升,CO2略有下降,热值呈升高趋势.     

θ环填料塔中单乙醇胺吸收CO-2传质性能研究

在乱堆θ环不锈钢填料的自制填料塔中,使用单乙醇胺(MEA)作为吸收剂,研究MEA脱除CO-2的去除率和总体积传质系数.K.-Ga-v,考察了贫液中CO-2负载量、吸收剂浓度、液体流量、吸收温度等不同参数对总体积传质系数的影响.实验结果表明,.K.-Ga-v随贫液中CO-2负载量的增大而减小,随吸收剂浓度、液体流量的增大而增大;且进料温度在30~50 ℃时,.K.-Ga-v随温度的增大而增大.     

聚合氯化铝对污泥中温厌氧消化的影响

[目的]研究聚合氯化铝(PAC)对污泥中温厌氧消化的影响.[方法]以青岛市某污水处理厂预浓缩池污泥为研究对象,进行污泥连续中温厌氧消化试验,研究了投加PAC对污泥中温厌氧消化的影响,考察了不同PAC投加量下,污泥厌氧消化系统的pH、沼气产量、组分、热值以及沼气中H2S含量等参数.[结果]投加PAC对污泥厌氧消化有消极影响,投加浓度越大,消化罐pH越低,消化产沼气量越低,沼气中CH4含量越低,CO2略高,热值也越低.当PAC投加浓度为150 mg/L时,消化罐内平均pH为6.93,累计产气量为空白罐的62.72％,所产沼气中CH4含量比空白罐低6.25％,CO2含量高17.21％,H2含量高4.65％.投加PAC对消化系统中H2S的产生具有抑制作用.[结论]该研究可为污水处理厂在利用厌氧消化法处理污泥时,混凝工艺中混凝剂的选择提供了参考.     

超临界CO_2萃取紫苏油单因素参数的研究

[目的]确定超临界CO2萃取紫苏子油的单因素工艺参数。[方法]采用超临界CO2萃取法提取紫苏子油,通过4因素5水平试验,考察萃取温度、萃取压力、CO2流量、萃取时间对紫苏子出油率的影响。[结果]随着CO2流量的增加,出油率增大,CO2流量在25~30 L/h较合适。随着萃取温度的增加,出油率增大,萃取温度的适宜变化范围为35~40℃。随着萃取压力的增加,出油率增大,萃取压力在20~25 MPa较合适。随着萃取时间的增加,出油率增大,萃取时间的适宜变化范围为1.5~2.0 h。[结论]超临界CO2萃取法提取紫苏子油的单因素试验最佳工艺参数为:CO2流量25~30 L/h,萃取温度35~40℃,萃取压力20~25 MPa,萃取时间1.5~2.0 h。     

超临界CO_2萃取芫荽籽油的数学模型

[目的]优化超临界CO2萃取芫荽籽油的工艺条件。[方法]通过单因子试验考察萃取压力、CO2流量、萃取时间以及萃取温度对芫荽籽油萃取率的影响。利用MATLAB软件,对试验数据进行多元多项式拟合。[结果]对纯粹二次拟合模型进行拟合可信度的F检验,结果表明多项式各项对y线性关系极显著（P〈0.01）,从而确定萃取压力、CO2流量、萃取时间以及萃取温度对萃取率影响的较为合理的拟合模型为纯粹二次多项式模型。将上述二次多项式代入MATLAB的无约束最优化工具,计算出超临界CO2萃取芫荽籽油的最佳工艺条件是：萃取压力21.84MPa,CO2流量33.26 L/h,萃取时间142.90 min,萃取温度42.6℃,该条件下最佳萃取率为12.61%。[结论]超临界CO2萃取芫荽籽油工艺中,萃取压力、CO2流量、萃取时间、萃取温度对萃取率的影响是相互独立的,通过对各工艺条件的改变可以大幅度提高芫荽籽油萃取率。     

超临界CO_2萃取紫苏油的工艺优化研究

[目的]优化超临界CO2萃取技术提取紫苏油的工艺,为开发紫苏资源提供科学依据。[方法]利用超临界CO2流体作为萃取溶剂从紫苏子中提取紫苏油。以紫苏子萃取后的出油率为指标,通过L9(33)正交试验筛选超临界CO2提取紫苏子油的最佳工艺,研究萃取温度、萃取压力、CO2动态流量3种因素对萃取紫苏子油产率的影响。[结果]萃取紫苏子油的最佳工艺为萃取压力20 MPa、萃取温度40℃、CO2动态流量30 L/h。在3种影响因素中,萃取压力的影响作用最显著,CO2动态流量的影响次之,萃取温度影响最小。[结论]采用超临界CO2萃取法提取脂溶性成分具有速度快、效率高和无污染的特点,其溶媒CO2可循环利用,因此,选用超临界CO2萃取法提取紫苏子油非常可行。     

强电离放电降解甲醛的研究

[目的]研究强电离放电降解甲醛的效果。[方法]采用强电离放电的方法产生羟基自由基（OH·）,进行不外加吸收剂和催化剂的甲醛脱除试验,分别研究甲醛气体初始浓度、气体流量、停留时间、外加电压等因素对甲醛降解效率η的影响。[结果]随着HCHO初始浓度的增加,HCHO分子与活性粒子碰撞、反应的机率减小,当HCHO初始浓度大于500mg／m^3,甲醛净化效率田下降幅度增大。降解过程中随着停留时间的增加,去除效率η增大,0．6s以后田增加不明显,停留时间以0．4～0．5s为宜。降解过程中,气体流量Q对甲醛的净化效率η也有较大的影响,随着Q的增加,η下降明显。等离子体反应器外加电压U的变化对降解效率有显著影响,可在等离子体反应器能承受的电压3．6kV内,通过大幅度提高外加电压能够提高降解效率η。降解过程中,没有任何有机气体产生,甲醛的降解效率可达85％以上。[结论]强电离放电降解甲醛可有效去除HCHO,且反应过程不需外加吸收剂和催化剂,无二次污染。生成产物是CO2和H2O。     

医药化工废水同步硝化反硝化的研究及工程应用

[目的]为同步硝化反硝化技术在工程上应用提供依据。[方法]利用序批式反应器,研究医药化工废水的同步硝化反硝化(SND)生物脱氮工艺,并对SND工程应用进行尝试。[结果]实现SND最佳脱碳、脱氮效果的溶解氧(DO)浓度应控制在1.0~2.0mg/L,最佳进水pH值为7.0~7.5,在该条件下,COD去除率达80%以上,氨氮去除率达80%~82%,总氮去除率达74%~78%。在SND工程应用中,控制DO浓度为1.0~2.0 mg/L、进水pH值为7.0~7.5、水温为28~32℃时,COD、氨氮、总氮去除率分别为78.8%、78.4%和74.5%。水温过高将影响SND脱氮、脱碳的效果,且污泥微生物有一定适应调节能力,总体上COD、氨氮、总氮平均去除率分别为72.1%、66.2%和57.5%。[结论]同步硝化反硝化生物脱氮工艺有广阔的工程应用前景。     

改性甘蔗渣吸附水溶液中酸性染料的研究

[目的]寻找新的、低值的、具有高效染料吸附能力的生物材料来加强染料废水污染的治理工作。[方法]以磷酸改性处理后的甘蔗渣作为生物吸附剂,对水溶液中的酸性橙和酸性金黄染料进行吸附研究,探讨了溶液的pH值、染料初始浓度、吸附温度、改性甘蔗渣用量、吸附时间等因素对吸附的影响,并将其同没有经过改性处理的普通甘蔗渣进行比较。[结果]在染料浓度50 mg/L、吸附剂投量2.0 g/100 m l、pH值2、吸附温度35℃、吸附时间180 m in的情况下,改性甘蔗渣对酸性金黄和酸性橙的吸附率分别达到97.8%和96.4%,相对于没有改性的普通甘蔗渣,其吸附率分别提高了63.3%和65.7%。[结论]通过酸改性的甘蔗渣是一种良好的酸性染料生物吸附剂。     

莴苣皮对铬离子吸附条件的优化

[目的]优化莴苣皮粉末对Cr6＋的吸附条件,为其综合利用提供科学依据。[方法]以Cr6＋浓度、吸附剂量、吸附剂粒径、吸附温度、吸附时间和pH值为研究指标,采用正交试验设计,考察了各因素对吸附效果的影响。[结果]粒径为70目的莴苣皮粉末2.0g在温度低于40℃,初始pH值为7的条件下,对100ml浓度为120mg/L的污水溶液处理24h后,Cr6＋去除率达到99.6%。[结论]莴苣皮对Cr6＋有很好的吸附性能,具有很好的应用前景。     

农村沼气主要成分简易快速测定方法

[目的]寻找适宜在农村应用的简易快速测定沼气主要成分的方法。[方法]用1 ml注射器抽取发酵沼气,利用KOH或NaOH溶液吸收沼气中的CO2,可测定出沼气中CO2含量,并与气相色谱仪法测定的沼气中CO2含量进行比较,然后换算出沼气中CH4含量。[结果]利用NaOH、KOH溶液都能较准确地测定沼气中CO2的含量,且差异不显著(P>0.05)。该简易快速测定法与气相色谱法测定的CO2含量存在极显著相关(P<0.01)。利用KOH溶液测定沼气中CO2含量的变异系数为1.19%,在气相色谱仪允许范围内。[结论]该研究建立的测定方法简便、快速,测定沼气中CO2含量的精确性较高,适合在目前农村沼气池运行管理中应用。     

超临界CO_2萃取姜油树脂的工艺研究

[目的]优化采用超临界CO2萃取姜油树脂的工艺。[方法]利用超临界CO2流体作为萃取溶剂从干姜中提取姜油树脂,研究萃取压力、萃取时间和萃取温度对姜油树脂萃取率的影响,通过正交试验确定了姜油树脂萃取工艺的最佳萃取条件。[结果]姜油树脂超临界CO2萃取的最佳萃取工艺条件为：萃取压力35 MPa,萃取时间2.5 h,萃取温度40℃,在此条件下,姜油树脂的萃取率为2.86%。[结论]该研究可为调味料科研工作者和生产厂家提供参考。     

不同气氛下生物质焦油气化制备合成气

[目的]研究生物质焦油在不同气氛下气化温度对生物质焦油产气组分与产气特性的影响。[方法]采用实验室规模的固定床反应器研究N2、水蒸气和CO2气氛下,生物质焦油在500、600、700、800、900℃时裂解产气组成及其特性。[结果]在3种反应气氛下,H2、CO和CH4的含量及气体特性均随温度的升高而增加。水蒸气的介入能够明显促进产品气中H2和CO的含量,当温度达到800℃时,H2浓度达到最大值45.22%。CO2浓度过高对生物质焦油的气化反应有明显的抑制作用。[结论]为生物质焦油的气化和生物质的高质化利用提供了重要的理论依据。     

生物滴滤池处理含H_2S的水产加工企业恶臭废气的研究

[目的]研究生物滴滤池处理含H2S的水产加工企业恶臭废气的可行性。[方法]以含H2S的水产加工企业恶臭废气作为试验气体,采用自主研制的板式生物滴滤塔,以聚丙烯鲍尔环为填料,分别研究了空床停留时间(EBRT)、进口H2S浓度、pH对反应器性能的影响。[结果]在挂膜完成的第18天后,H2S的去除效率始终保持在90%以上,并且在运行58 d时达到最大去除负荷52.0 g/(m3.h)。EBRT在13～30 s的范围内,去除效率达到最高100%。在进口H2S浓度为400 mg/m3时,获得70.2 g/(m3.h)的最大去除负荷,但H2S的去除效率仅为73.1%。[结论]该系统可在非常低的pH下,即在氢离子大量积累之后,仍能经济方便地去除H2S。     

土壤特性对保水剂吸水性能的影响

[目的]研究了土壤特性对保水剂吸水性能的影响。[方法]分别测试了聚丙烯酸钠系高分子保水剂在不同pH、不同土质土壤中的吸水倍率。[结果]保水剂的吸水倍率随着土壤pH和土质变化而发生变化。在pH为7.0左右,达到最大。黏粒、有机质含量越高吸水倍率越低。吸水初期,吸水倍率主要受土壤孔隙特性的影响;随着吸水时间的加长,土壤溶液中离子交换量增大,吸水倍率逐渐下降。[结论]揭示了不同pH、土质对保水剂吸水性能的影响机理,为高效应用保水剂提供依据。