流化催化裂化再生过程NO_x控制技术研究进展

根据流化催化裂化(FCC)再生过程中NOx的生成机理和特点,FCC再生过程中NOx控制技术主要包括FCC原料预处理与改变工艺参数、脱NOx添加剂和FCC再生烟气脱硝3种。本文综合分析了FCC再生过程NOx控制技术原理、工艺流程及特点,在现有技术的基础上,以"以废治污"为指导思想,提出了利用粉煤灰制备脱硝催化剂,构建了原位催化还原与烟气返回耦合降低FCC再生过程NOx排放新工艺,开辟了粉煤灰资源化利用新途径,为开发FCC再生过程中NOx污染控制技术提供科学理论指导。     

催化裂化催化剂有机硫氮转化机理量子化学分析

国家环保法规的日益严格使得对催化裂化（FCC）再生烟气提出了更高的管控要求,再生烟气中污染物组成复杂且转化机制尚不清楚,迫切需要深入理解FCC待生催化剂中污染物的转化机理。对待生催化剂中有机硫和有机氮进行合理简化,选取合适的模型化合物,采用Gassian09软件,在B3LYP/def2-TZVP级别下,对模型化合物进行几何优化得到最稳定构型,并进行振动分析。利用Multiwfn多功能波函数分析仪对优化后模型化合物进行Laplacian键级分析（LBO）,通过LBO键级计算结果,得到自由基在再生过程中的详细转化机理。结果表明,含氮化合物中C—N键和含硫化合物中C—S键与C—C键相比均较弱,在催化剂再生过程中会优先发生断裂,生成不同的含氮（NH3、HCN）、含硫（H2S、COS）中间体,随后进一步与氧气反应生成相应的NOx、SOx。     

粉煤灰合成Na-X沸石去除废水中镍离子的研究

粉煤灰通过碱熔融 水热法合成了Na-X型沸石,研究了Na-X型沸石的用量、吸附时间、溶液pH值、初始镍离子浓度和温度对废水中镍离子去除效果的影响。结果表明,Na-X型粉煤灰沸石对镍离子的去除性能与化学原料合成的13X相当,明显优于粉煤灰。在20℃,pH值为6,沸石用量10g/L,吸附15min时,对初始浓度为20mg/L~150mg/L的镍离子去除率均可达90%以上。镍离子的吸附过程符合Langmiur吸附等温方程式,其单层吸附量为11.2×10^-3。粉煤灰沸石重复使用5次,对废水中镍离子的去除率仍高达95%,再生性能良好。     

离子液体的进展——绿色制备及在环境修复中的应用研究

近年来,离子液体由于其独特的性能在实验室和工业领域得到广泛研究,并展示出良好的应用前景.同时,一系列离子液体绿色制备技术被开发设计出来,极大地改变了离子液体的研究面貌.本文综述了离子液体的绿色制备及在环境修复中的应用进展.离子液体的绿色合成主要途径有,原子经济性反应、绿色原材料合成、绿色溶剂合成、化工过程强化技术及计算机辅助设计,表现出合成效率高、产品质量好、废物产生量少、能耗低、合成条件温和等特点.离子液体的绿色制备不仅使离子液体更加丰富多彩,而且使其"从头到脚"成为一种绿色溶剂和绿色功能材料.离子液体在环境修复的典型特点和独特优势表现在:在水体修复方面,具有分离效率高、不产生二次污染、耗材少等特点;在土壤修复中,可以有效削弱污染物质在土壤中的毒性;在大气修复中,在消除污染物的同时,有时可以实现其资源化利用.展望了离子液体在绿色制备和环境修复的未来发展趋势.     

Combustion of sludge coal water slurry and emission property of contaminants

在3.2MW卧式炉中对污泥水煤浆和大同烟煤水煤浆进行了对比燃烧实验,分别研究了煤浆的着火、燃烧、结渣及污染物排放特性.结果表明,掺混10％污泥的水煤浆着火容易,燃烧稳定,炉膛火焰分布均匀,燃烧和结渣特性均优于大同烟煤水煤浆.污泥的添加使水煤浆燃烧烟气中SO2和NOx的浓度偏高,实际应用中可通过加入固硫剂等方式缓解.污泥水煤浆在卧式炉中的燃烧状况较理想,为城市污泥资源化利用提供了一条可行的新途径.     

吡啶离子液体催化作用下的FCC汽油烷基化脱硫

合成一种Brønsted酸性离子液体[BPY]HSO₄,采用红外光谱和核磁共振对其进行表征。以[BPY]HSO₄为催化剂,对FCC汽油进行烷基化脱硫,考察反应温度、反应时间和剂油质量比对脱硫效果的影响及脱硫前后FCC汽油性质的变化,并对[BPY]HSO₄进行了再生。结果表明,在反应温度为65 ℃、反应时间为90 min和剂油质量比为0.09的条件下,FCC汽油的硫含量从580.0 μg/g降至6.4 μg/g,脱硫率为98.90%,满足中国国Ⅴ车用汽油硫含量标准(<10 μg/g);脱硫前后硫分布变化表明,在[BPY]HSO₄的催化作用下,前170 ℃馏分油中硫化物大部分转移到后170 ℃重馏分中,重馏分中硫化物可采用加氢方法进行脱除;PONA组成变化表明,烷基化脱硫过程对FCC汽油的烃类组成影响较小,且脱硫前后辛烷值变化不大;[BPY]HSO₄经萃取再生后可循环使用。     

选择离子流动管质谱对汽车尾气成分的分析

运用选择离子流动管质谱(SIFT／MS)装置,以H3O^ 、NO^ 、O2^ 为初始离子对安装有催化转换装置的汽油车引擎启动5min后的尾气进行了取样分析,结果表明,尾气中含有大量的C—H化合物(包括烷烃、烯烃、炔烃、二烯烃以及芳香烃),含氧有机物(包括醛、酮、醇)以及NH3和NOx等污染成分。其中,NO的含量最高,它的浓度比其它所有SIFT／MS装置所能测量到的各种物质的总和还多;在C—H化合物中以芳香烃的含量最高,约占整个C—H化合物含量的一半以上;在含氧有机物中以醛类物质的含量最高。初步讨论了这些成分的形成动力学过程,对引擎冷启动和热启动时的尾气成分进行了分析,结果表明：冷启动尾气中C—H化合物和NOx的含量是热启动的3—5倍,而含氧有机物的含量没有很大的变化,此结果也证明了尾气的催化转化装置是一种减少尾气中C—H化合物和NOx污染物的一种有效的控制方法。这也证明了SIFT／MS技术是一种有效的分析痕量有机污染物的方法。     

含硫物相对NO还原过程的影响

NOx是煤烯烧过程中产生的主要气体污染物,对生态环境造成严重破坏.NOx的排放浓度与炉内燃烧工况密切相关.     

离子液体降低FCC汽油烯烃体积分数的研究

向FCC汽油中分别加入两种与FCC汽油不互溶的Lewis超强酸性离子液体\[Bmim\]Cl-AlCl3 和 \[R4N\]Cl-AlCl3形成液-液两相催化降烯烃体系。结果表明：在汽油辛烷值基本保持不变的基础上，FCC汽油的烯烃体积分数分别下降14.7%和13.1%, 均达到我国新配方汽油规定的烯烃体积分数v<35%的新标准。对离子液体降低FCC汽油的机理及影响因素进行了详细研究。结果表明，正是由于具备Lewis超强酸性的离子液体催化的烯烃与烷烃的烷基化、烯烃与芳烃的烷基化以及烯烃的二聚反应使得FCC汽油中烯烃体积分数显著下降。     

细菌纤维素在室温离子液体中的溶解性能

研究了细菌纤维素(BC)在绿色溶剂1-烯丙基-3-甲基氯代咪唑室温离子液体中的溶解行为,通过偏光显微镜观察了BC在此离子液体中的溶解过程,热失重(TGA)和红外光谱(FT-IR)测试了再生前后BC的性能,探索了BC在离子液体中溶解、再生的可能性和可行性.结果表明:离子液体是BC的优良溶剂,对BC的溶解属于直接溶解,不发生其他的衍生化反应;再生后BC的热稳定性变好,且离子液体可回收利用.