- 张泽凯;章鼎;刘华彦;朱秋莲;卢晗锋;
光催化还原CO_2作为一种负碳排放技术,单纯用光作为驱动力的CO_2光催化还原效率较低。光热协同催化还原是当前的研究热点,但目前学术界对光热催化的概念的理解并不一致。一种观点认为:光热催化是利用催化剂的表面等离子体共振热效应产生热电子促进CO_2还原;另一种观点认为:光热催化分别利用光和热作为驱动力,通过提升反应体系温度促进CO_2还原。为了进一步解析光热催化的概念,本文从三个不同的角度(以表面等离子体效应为基础的光热催化、以光热共同作为驱动力的光热催化还原CO_2、过程强化角度下的光热催化还原CO_2)对文献进行了总结与梳理。
2021年06期 v.35;No.198 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1426K] - 徐奕莎;崔国凯;葛春亮;周瑛;柯权力;卢晗锋;
低共熔溶剂是由氢键受体和氢键供体通过氢键作用形成的一种新型绿色溶剂,具有结构性质可设计、熔点低、蒸汽压低、液态范围宽、稳定性高、溶解能力强等特点,逐渐应用于气体吸收分离领域。本文综述了2008～2021年间低共熔溶剂在CO_2吸收分离中的应用研究进展,重点总结了铵型、鏻型、咪唑型、超强碱型等四类低共熔溶剂对CO_2的吸收分离。在此基础上阐述了低共熔溶剂应用于CO_2吸收分离时存在的问题,展望了该领域的发展方向与挑战。
2021年06期 v.35;No.198 10-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 1578K] - 宋琪;冉锐;吴晓东;翁端;
采用氨蒸发法制备了以KIT-6介孔二氧化硅负载的Ni催化剂,并将其应用于甲烷干重整反应。通过调整氨水浓度并与浸渍法对比,考察了制备方法、工艺参数对催化剂稳定性和抗积碳性能的影响。经ICP-OES、XRD、N_2等温吸脱附、TEM、H_2-TPR、Raman、TGA/DSC等表征分析发现,使用氨蒸发法能够形成层状硅酸镍,促进Ni高度分散在介孔孔道内并有效防止积碳;采用浓度为28%和20%的氨水制备的催化剂样品具有优异的催化活性和抗积碳能力,在700℃时的甲烷干重整反应中对CH_4和CO_2的转化率分别约为85%和91%,几乎没有积碳;当氨水浓度降低至10%时,形成过量的层状硅酸镍以致孔结构破坏,反应后出现严重积碳;采用传统浸渍法导致Ni颗粒大量团聚堆积在载体外表面,同样出现严重积碳。
2021年06期 v.35;No.198 18-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 2484K] - 何德波;倪九派;倪呈圣;
为增加碳的回收利用并减少碳排放,采用浸渍法将质量百分比为1%的Ni、Ir和Cu浸渍到固体氧化物电解池La_(0.55)Sr_(0.45)Fe_(0.85)Mo_(0.15)O_3(LSFM)的阴极表面,分析浸渍物对母体钙钛矿电催化还原CO_2性能的影响。结果表明:与LSFM阴极相比,含1%Ir的LSFM(LSFM/Ir)阴极可将电流密度提高25%,其极化电阻R_p仅为LSFM的27%;含1%Ni的LSFM(LSFM/Ni)阴极表面形成的Ni-Fe纳米颗粒合金可显著提高阴极的抗积碳能力。
2021年06期 v.35;No.198 26-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 2648K] - 李龙泰;罗学彬;张春杰;王逸夫;郭利民;
为了改进CO_2加氢制甲醇催化剂,向In_2O_3体系中引入Co元素,采用水热合成的方式,以层状复合氢氧化物(LDHs) [Co_(1-x)~(2+)In_x~(3+)(OH)_2]~(x+)[A_(x/n)]~(n-)作为前驱体合成了不同In/Co摩尔比的In_xCo_(1-x)O_y催化剂。系统测试了催化性能,表征了催化剂的结构及表面化学性质,探讨了LDHs前驱体对催化剂结构的影响,分析了催化剂结构与其性能的关系。结果表明:以LDHs为前驱体的催化剂可有效抑制副产物CH_4的生成,CH_4选择性在低空速或高温条件下仍不超过1%;In_(0.25)Co_(0.75)O_y表现出最好的CO_2加氢制甲醇性能,在压力为5.0 MPa、温度为300℃、H_2:CO_2为3:1、GHSV为9 000 cm~3/(g_(cat)·h)的反应条件下,甲醇产率可以达到3.75 mmol_(CH_3OH)/(g_(cat)·h)。
2021年06期 v.35;No.198 34-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 2231K]
- 高旭辉;郭峰;陶亚南;吉雪梅;靳建辉;李域;
利用热脱附气相色谱法吸附富集环境空气中的痕量二氧化硫,样品经过填充Tenax TA的热脱附管并以200 mL/min流速吸附10 min,在300℃进行脱附后进入气相色谱仪,采用火焰光度检测器,以氮中二氧化硫标准气体建立标准曲线进行定量。结果表明:二氧化硫线性范围为47.0～960 nmol/mol,定量重复性为6.6%,检测限为3.1 nmol/mol,线性相关系数r为0.998 3,无机硫化物和其他无机气体杂质均不干扰检测;与大气自动站痕量二氧化硫监测结果之间线性相关系数r为0.91,监测值与分析值随时间的变化趋势无显著性差异。
2021年06期 v.35;No.198 49-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1154K] - 王洁;秦刚华;李清毅;黄斐鹏;郝润龙;张勤;
为满足烟气超低排放改造要求,对660 MW燃煤机组脱硫系统进行增容提效改造。在经济煤种掺烧条件下,通过改变负荷、入炉煤硫分的脱硫耦合试验分析了机组脱硫系统运行的经济性,建立了基于脱硫绩效、脱硫费率、时均脱硫费用的计算模型,分析了脱硫系统运行费用和潜能。结果表明:在机组100%负荷运行并满足超低排放要求的条件下,脱硫系统所能承受的最大原烟气SO_2含量为2 320 mg/Nm~3,折算入炉煤含硫量为1.1%;当入炉煤硫分大于0.85%后,时均运行费率急剧增大;当入炉煤硫分增大到1.1%以上时,系统各设备全出力运行,缺少冗余,可靠性变差;当入炉煤硫分为0.66%～0.85%时,脱硫系统具有较好的经济性和可靠性。
2021年06期 v.35;No.198 55-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1159K]
- 张秀之;周思邈;寿冬金;侯景宇;李同;张仲飞;闫之春;
针对山东省德州市聚落化猪场的猪舍产生的恶臭,通过中试研究了四类(高能线筒式、高能线板式、低能线筒式、低能线板式)低温等离子设备的除氨效果。结果表明:在保持猪舍高通风量的条件下,高能线筒式处理效果最好,除氨效率达到了70.03%,通过催化剂的添加将氨效率提升了4.64%;在猪舍风机口NH_3初始浓度为1.97～5.89 mg/m~3的情况下,高能线筒式设备将NH_3浓度降至0.50～0.92 mg/m~3;该系统在夏季和冬季的运行成本分别为258.39元/d和103.36元/d。
2021年06期 v.35;No.198 61-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1348K] - 高银贵;孔皖军;陈永春;薛贤明;郑刘根;常成林;姜春露;国伟;雷锋;王刚;
为提高特厚煤层工作面综放开采条件下煤层底板突水预警有效性,以唐家会矿61303工作面为研究区,通过光纤传感技术和高密度并行电法勘探技术,进行井下钻孔布置与实测,观测6煤采后底板变形和破坏情况。根据观测孔光纤应变云图变化,在工作面未到达监测断面孔口位置时,底板受采动超前应力影响前期以压应变为主;当工作面推过监测钻孔,由于底板卸压发生底鼓膨胀受剪切力的作用,呈现一定拉伸应变。结合视电阻率的变化分析了底板破碎发育情况及其控制层位,61303工作面底板岩层破坏深度为14.5 m,位于砂泥岩岩层中部,破坏扰动最大深度为32.0 m,位于砂泥岩岩层下部。
2021年06期 v.35;No.198 68-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 2950K] - 毛维东;孙邃;马赛;邹湘;郭中权;吕顺之;肖艳;
针对高矿化度矿井水零排放过程中多级反渗透系统易结垢、易污染的问题,基于CFD模拟技术优化了某煤矿矿井水多级反渗透系统,针对两级膜浓缩单元膜元件排列组合形式提出了优化方案,分析了技术性和经济性。结果表明:优化前后多级反渗透系统膜内离子污染分布与阻垢剂用量基本保持一致;优化后的一级膜浓缩单元和二级膜浓缩单元分别减少6支膜(减少率约为5%),节省初始膜元件投入48 000元;矿井水回收率由96.5%提高到97%,吨水电力消耗升高了0.017元/m~3,但吨水蒸发结晶费用降低了0.395元/m~3,节省运行费用0.378元/m~3。
2021年06期 v.35;No.198 76-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 2420K] - 于继图;金丽丽;刘红丽;韩超;王健;
针对正通煤矿生活污水处理站废水碳源偏低、悬浮物含量不稳定的特点,以及出水水质要求的提高,采用"同步生物氧化池(SBOT)+微絮凝过滤"工艺对原系统进行提标改造。SBOT工艺具有生物量大、处理负荷高、可实现COD和氨氮同步去除等优点。运行结果表明,系统提标改造后出水COD、TN、氨氮、TP、SS的平均浓度为12.3、7.5、1.1、0.29、6.2 mg/L,出水水质稳定达到《陕西省黄河流域污水综合排放标准》(DB 61/224—2018)A要求,可满足绿化、道路冲洗、选煤厂生产补充及汽车冲洗要求。
2021年06期 v.35;No.198 84-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 1090K]
- 林臻桢;
为了明确永定区煤矿开采区土壤重金属污染特征,选取3个典型煤矿93个表层土壤样本,采用微波消解-原子吸收分光光度法测定了样品中Cd、Pb、Zn、Cu和Cr的含量,利用富集系数法、内梅罗指数法和潜在生态风险指数法进行分析评价。结果表明:综合污染指数和富集程度表现为Zn>Cd>Cr>Cu>Pb;复合生态风险指数中2.2%的样品处于中等危害,97.8%为轻微危害;在Cu、Cr、Pb和Cd中,两两元素之间都有极显著的正相关关系。
2021年06期 v.35;No.198 88-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1674K] - 朱雪凝;刘跃斌;张逸冰;梁轶群;张远;兰建林;樊景森;牛红亚;
为了解滏阳河邯郸段流域重金属污染和分布特征,采集了滏阳河地表水23个水样,分析了8种金属元素(As、Cr、Cu、Ni、Se、Co、Zn、Al)的空间分布特征,结合流域周边环境特征分析了各金属元素的来源,利用内梅罗综合污染指数对重金属污染状况进行了评价。结果表明:滏阳河地表水金属浓度平均值按大小顺序依次为Cr(6.34μg/L)、Se(5.22μg/L)、Al(4.98μg/L)、Ni(2.26μg/L)、Zn(2.20μg/L)、As(1.86μg/L)、Cu(1.61μg/L)、Co(0.20μg/L);按变异系数C_V值大小顺序依次为Al(132%)、Cr(84%)、Zn(70%)、Se(54%)、Co(52%)、As(42%)、Cu(45%)、Ni(25%);通过内梅罗综合污染指数计算,滏阳河地表水P_综为0.92,重金属污染程度达到轻微污染水平,主要潜在贡献因子为Ni;克里金插值法表明,Co、Cr、Ni和Se在峰峰矿区有含量较高的表现;主成分分析表明,Ni、Se、Co、Zn来源于生活污水的排放,Al和Cr为陶瓷业等工厂生产过程中产生的工业污染。
2021年06期 v.35;No.198 94-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 2665K] - 焦瑞峰;宋张杨;李娅芸;
基于入库污染物混合稀释和污染物综合衰减理论,建立了河道型水库水质模型。根据物料平衡原理,建立了入库水和水库原有蓄水中污染物衰减的动力学一级反应模型。以小浪底水库为例,结合实际监测数据对模型进行检验,检验结果表明,污染因子氨氮和COD的浓度平均相对误差为19%和15%。根据模型计算得出不同水文条件下的小浪底水库水环境同化容量。
2021年06期 v.35;No.198 102-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 1102K]