基于热力学模型法的天然气水合物预测软件设计与应用

在一定的温度和压力条件下,天然气和液态水会在油气开采、试油、储运、加工等过程中形成天然气水合物,若不及时处理,会严重影响正常的生产作业。针对长庆油田在试油过程中地面管道易形成天然气水合物的实际情况,对常见的天然气水合物形成的预测模型进行了优选,选用热力学模型法预测水合物的生成条件,采用ACCESS数据库和Microsoft Visual Studio 2008进行编程,大大缩短了软件的开发周期,提高了软件的性能。使用该预测软件在川庆钻探井下作业公司进行了13口井的现场试验,预测结果和实际情况相比较准确率达到90%以上。以苏东59-C2井为例,演示了操作界面,界面清晰简单,方便操作,说明该软件达到了实际生产中的需要。     

氟啶胺对土壤中蔗糖酶活性及呼吸作用的影响

使用农药控制作物害虫和疾病可提高农业生产力, 然而农药的使用对土壤造成的污染已成为巨大且日益严重的问题。重复、广泛使用的农药进入土壤影响土壤生物、生物代谢及其生物活性, 已成为农业生态环境重要的研究内容。为了更好地了解氟啶胺对土壤微生物活性和土壤质量等潜在环境危险, 采用实验室模拟的方法研究了氟啶胺农药残留动态, 以及氟啶胺对土壤呼吸强度、蔗糖酶活性及其动力学和热力学特征参数的影响。结果表明: 高剂量(100 mg·kg^-1)氟啶胺在土壤的降解速率常数最大, 氟啶胺在土壤中的半衰期范围为0.38~0.59 d。高剂量(50 mg·kg^-1、100 mg·kg^-1 和1 000 mg·kg^-1)氟啶胺对土壤蔗糖酶表现出不同程度的抑制作用; 低剂量(1 mg·kg^-1、5 mg·kg^-1)处理表现为抑制-激活-抑制作用, 且波动范围较大; 10 mg·kg^-1 氟啶胺对土壤蔗糖酶前期表现为抑制、后期表现为激活作用, 波动范围较大。不同浓度氟啶胺胁迫下蔗糖酶促反应的Michaelis 常数(K_m)和最大反应速率(V_max)发生改变, 但变化不大。土壤中氟啶胺浓度为1 mg·kg^-1 时蔗糖酶所需的活化能(E_a)比CK 高, 其他浓度都低于CK; 5 mg·kg^-1、10 mg·kg^-1、50 mg·kg^-1、100 mg·kg^-1 和1 000 mg·kg^-1 所需的活化焓变(ΔH)随氟啶胺的浓度降低而变小; 在相同温度下蔗糖酶的活化熵变(ΔS)表现为: 1 mg·kg^-1G)变化差异较小; 320~330 K (开氏温度)时最大速度常数(Q₁₀)最大, 而290~300 K 时Q₁₀ 较小。低剂量氟啶胺对土壤微生物呼吸作用的影响表现为随时间变化呈现抑制-激活趋势, 高低剂量表现为抑制作用。土壤微生物的呼吸活性因氟啶胺的加入而产生波动。本研究结果有助于进一步分析研究受农药污染土壤的质量和酶活之间的相关性。     

农药新剂型的加工和推广思路

如今,迫于环境保护的压力和新药合成的困难,农药新剂型越来越受到人们的重视。一些传统的农药剂型如粉剂、可湿性粉剂、乳油正逐步为对环境友好的农药新剂型如悬浮剂(SC)、水乳剂(EW)、悬乳剂(SE)、微乳剂(ME)、水分散粒剂、干悬浮剂(DF)、可溶性粒剂(SG),微囊悬浮剂(CS)等所取代。一些混合制剂的新剂型也在不断的研究开发之中。虽然普通使用者对新剂型的接受尚需一段过程,我们相信,随着时间的推移,新剂型会越来越受到他们的接受和认同。以水为基质的农药新剂型主要有悬浮剂(含水悬浮种衣剂)、水乳剂(含水乳种衣剂)、悬乳剂、微乳剂、…     

名山县蒙山茶园土壤各粒级组分对K~+吸附-解吸特征的影响

以名山县蒙山茶园紫色土为对象,用物理方法将蒙山茶园紫色土分成粒径大小不同的土壤组分(≤0.002mm,0.02～0.002mm,0.2～0.02mm,2～0.2mm),分别通过动力学和热力学方法研究它们对K+的吸附-解吸行为。结果表明:紫色土不同粒级组分对K+的吸附量表现为小于0.002mm>0.02～0.002mm>原土>0.2～0.02mm>2～0.2mm,而解吸量则呈相反的规律。用Elovich方程、双常数方程、抛物线扩散方程及一级扩散方程分别对K+的吸附-解吸动力学数据进行拟合,并用Langmuir、Freundlich和Temkin热力学方程对等温吸附过程进行拟合。原土及各粒级组分K+的吸附量均随K+初始浓度的增大而增大,但各粒级组分吸附量大小关系各不相同,K+均向最小粒径富集。运用动力学方法,原土和各粒径组分对K+的吸附特性均用Elovich吸附方程拟合最佳,原土和各粒级组分对K+的解吸特性均用Elovich解吸方程拟合效果最佳。运用热力学方法,原土和土壤各粒级组分以及分别去除有机质和游离氧化铁后对K+的吸附特性均用Freundlich吸附方程拟合效果最佳,原土和土壤各粒级组分以及分别去除有机质和游离氧化铁后对K+的解吸特性均用Freundlich吸附方程拟合效果最佳。     

诺氟沙星的土壤吸附热力学与动力学研究

采用批平衡吸附试验研究了诺氟沙星在河南封丘潮土、江西鹰潭红壤、苏南常熟水稻土和南京黄棕壤等4种土壤中的吸附热力学和动力学行为。结果表明,诺氟沙星在4种供试土壤的Fruendlich吸附参数值Kf随温度升高(15℃、25℃和35℃)而减小;在低土壤溶液pH下诺氟沙星的吸附焓变值△H°较大,而高pH下则较小。用氢氧化钠或盐酸溶液分别调节红壤pH从5.20到8.00,水稻土pH从6.14至8.20,黄棕壤pH从7.78至5.80和潮土pH从8.08至5.90,其△H°与pH之间的关系同样呈现如上关系。这证实4种土壤对诺氟沙星的吸附作用力差异较大。低pH(5.20~6.14)下,诺氟沙星在土壤中的吸附以离子交换和氢键等为主;而高pH(7.78~8.20)下,则以相对较弱的范德华力、疏水作用等为主。诺氟沙星的土壤吸附过程迅速达到平衡,其反应动力学用Elovich方程和双常数方程拟合结果最好。     

高炉炉渣对磷的吸附特性

首先对高炉炉渣经过不同浓度硫酸处理后在不同pH条件下的除磷效果进行了研究;再通过等温吸附、动力学吸附和热力学吸附模拟实验,应用不同的吸附方程进行拟合,探讨了静态实验下高炉炉渣对磷的吸附特性。结果表明:高炉炉渣在经过2 mol/L硫酸处理后,在pH=9的条件下对磷具有最好的吸附性能;Langmuir等温吸附模型能较好地模拟高炉炉渣对磷的等温吸附过程;Lagergren一级吸附速率方程和Bangham动力学方程均能较好地描述高炉炉渣对磷的动力吸附,且前者更好。根据Gibbs自由能变(△G0<0)和标准反应焓变值(△H0>0)判断,该吸附是自发的、吸热的化学吸附反应。     

农业废弃物核桃壳粉对Cr（Ⅵ）的吸附特征研究

以核桃壳粉为吸附剂,通过批试验探讨了体系初始pH值、吸附剂用量、温度等因素对水溶液中Cr(Ⅵ)吸附的影响,并讨论了吸附过程中Cr的化学形态变化和吸附过程的热力学特征.结果表明,核桃壳粉对Cr(Ⅵ)的吸附最佳pH为1.0.向50 mL 50 mg·L-1的Cr(Ⅵ)溶液中加入0.5 g核桃壳粉,对溶液中Cr(Ⅵ)的去除可达95.39%,吸附过程伴随着氧化还原反应的发生;随着体系温度的升高,核桃壳粉对Cr(Ⅵ)的吸附量增加,吸附过程符合二级动力学过程,Langmuir模型能较好地反映吸附过程特征.对吸附热力学参数△Go、AH°和△S°的计算表明,吸附过程是吸热的自发过程,升高温度有利核桃壳粉对Cr(Ⅵ)的吸附,在301、308和318 K条件下的最大吸附量分别为20.54、26.00和29.53 g·kg-1.试验结合FTIR和SEM手段,对核桃壳粉进行了分析,发现核桃壳粉对Cr(Ⅵ)的吸附是一个包含氧化还原的极其复杂的反应过程,核桃壳粉是具有吸附污水中铬的能力和潜在利用价值的生物质吸附剂.     

红壤和黄土对铊的吸附行为研究

利用一次平衡法,研究红壤和黄土对Tl＋吸附的热力学和动力学过程。结果表明,在试验所采用的Tl＋浓度范围内,红壤和黄土对Tl＋的吸附量均随着加入浓度的增加而增加,但是黄土对Tl＋的吸附能力明显高于红壤。2种土壤对Tl＋的吸附等温线用Langmuir方程拟合效果最好。红壤吸附Tl＋很快,20min左右基本达到平衡。而随着初始浓度的提高,黄土对Tl＋的吸附达到吸附平衡所需的时间增长,在最大浓度（15mg/L）时约120min达到吸附平衡。2种土壤对Tl＋吸附动力学过程用双常数方程拟合效果最好。     

雪莲果吸附等温线及热力学性质研究

采用静态称量法研究了雪莲果(包括纯雪莲果粉(YP)和按总固形物含量比例为1∶1添加麦芽糊精(MD)的雪莲果粉(YP-MD))在温度15、25、35℃时的吸附等温线;采用7种常用数学模型拟合试验数据,得到用于描述雪莲果吸附特性的最适模型;探讨了雪莲果的热力学性质(如净等量吸附热、微分熵、熵焓互补和扩张压力)及添加MD对雪莲果水分吸附特性和热力学性质的影响。结果表明,雪莲果水分吸附特性为Ⅲ型等温线,GAB模型为描述雪莲果水分吸附特性的最适模型。YP和YP-MD的平衡含水率随着水分活度a w的增加而增加。添加MD降低了雪莲果的单分子含水率M0。温度15~35℃时,YP和YP-MD的M0范围分别为15.04%~9.04%和8.80%~5.91%。雪莲果的净等量吸附热q st和微分熵S d随着含水率的增加而降低,YP和YP-MD的含水率由6.33%增加至75.29%时,其q st分别由67.44 kJ/mol和66.17 kJ/mol降低至62.23 kJ/mol和62.12 kJ/mol,YP的S d总高于YP-MD。雪莲果的扩张压力随着a w的增加而升高,随着温度的升高而降低;而在相同a w和温度下,YP的扩张压力总高于YP-MD。YP和YP-MD的水分吸附过程均为熵驱动。     

锅炉煤渣对含磷废水的吸附特征及吸附工艺优化(英文)

[目的]研究锅炉煤渣对含磷废水的吸附特征,并对其吸附工艺进行优化。[方法]采用锅炉渣单级吸附工艺处理农村生活污水,研究锅炉渣对废水中磷的吸附动力学及热力学过程,并对单级吸附工艺中锅炉渣最小用量进行优化计算。[结果]不同温度下,锅炉渣对磷的吸附等温式可用Langmuir等温式进行描述,吸附动力学均符合准二级动力学方程,且最大吸附量及初始吸附速率随温度升高而增加,40℃时分别达0.1591g/g和0.1698mg/(g·min);热力学参数ΔG0<0,ΔH0>0,表明该吸附过程属于自发吸热吸附,提高温度有利于吸附反应的进行;单级吸附时,最小吸附剂投加量随温度上升而减少,40℃时1m3污水处理投加量为3.31kg。[结论]采用锅炉渣吸附工艺处理农村含磷废水是一种经济可行的方法。