潜艇舱室固态胺CO2清除技术的化学热力学分析

依据有关文献提供的热力学状态函数值,分水蒸气再生和真空再生2种工况,近似计算了标准状态和实际状况下固态胺吸附与解吸CO2反应的平衡与程度,并讨论了温度、湿度和CO2分压等对其所产生的影响。     

潜艇舱室固态胺CO2清除技术的化学热力学分析

依据有关文献提供的热力学状态函数值,分水蒸汽再生和真空再生两种工况,近似计算了标准状态和实际状况下固态胺吸附与解吸CO2反应的平衡与程度,并讨论了温度、湿度和二氧化碳分压等对其所产生的影响。     

潜艇舱室固态胺CO2清除技术的动力学分析

分析了潜艇舱室固态胺CO2吸附及水蒸气再生的反应机理,指出了CO2水合反应和水合CO2分解反应分别为吸附与再生过程的慢反应.在实际工况下,固态胺吸附CO2的速率受传质控制,水蒸气再生过程很快,其速率不是主要关注的问题.基于双膜理论及双电层理论,分析讨论了固态胺吸附传质过程,推导出了CO2总的传质速率方程,给出了影响速率的2个可调因素--温度及固态胺的含水量.     

潜艇舱室固态胺CO2清除技术的动力学分析

分析了潜艇舱室固态胺CO2吸附及水蒸气再生的反应机理,指出了CO2水合反应和水合CO2分解反应分别为吸附与再生过程的慢反应.在实际工况下,固态胺吸附CO2的速率受传质控制,水蒸气再生过程很快,其速率不是主要关注的问题.基于双膜理论及双电层理论,分析讨论了固态胺吸附传质过程,推导出了CO2总的传质速率方程,给出了影响速率的2个可调因素--温度及固态胺的含水量.     

固体清除剂吸附CO_2容量的测定

固体清除剂吸附CO2容量常用的测定方法有流量法、重量法、量气法和滴定法。用这些方法对常温下LiOH、KO2、LiOH-KO2-Ca(OH)2和弱碱性纤维等固体清除剂吸附CO2的吸附容量进行分析。当动力学流程中总流量为30L、CO2浓度为1%;或密闭空间内通入CO2流量为120L/h时,由于吸附容量测试方法不同,固体清除剂吸附CO2容量的数值存在一定差异,其大小顺序为:流量法>重量法>滴定法>量气法。     

PAN-TETA纤维制备及吸附CO_2性能研究

三乙烯四胺在较优的反应条件,在温度150℃,反应时间4 h,固液比1∶20,与聚丙烯腈纤维反应,获得了聚丙烯腈-三乙烯四胺固态胺纤维。应用酸碱滴定法测得纤维的胺基含量为6.5 mmol/g,应用扫描电子显微镜和红外光谱仪表征纤维的表面形貌和官能团。在压强100 kPa、温度25.0℃、相对湿度80%、CO2浓度1.0%、纤维含水量100%条件下,30 min内测得纤维对CO2的吸附量为88.0 g/kg;103℃~105℃高温水蒸气再生10 min,循环吸附再生10次,纤维的再生效率为96.5%。     

舰船空气净化材料吸附CO2的分子模拟研究

以往很少考虑舰船空气净化装置的CO2在空气中被吸附的能力及其吸附量随温度变化的情况。创新地将计算机分子模拟技术引进舰船设备研究领域,运用Materials Studio分子模拟软件建立了13X-APG分子筛的模型。采用分子模拟中比较常用的蒙特卡洛方法,对大量的分子构型进行重要性抽样,选择被接受的构型,产生平衡系统。借此验证分子筛和CO2的力场,并在此基础上模拟CO2在空气中被吸附的情况及其在20～40℃范围内吸附量的变化情况。模拟结果表明:13X-APG分子筛主要吸附CO2,并且随着温度的增加,CO2吸附量从20℃时的127.3 mg/g下降到了40℃时的108.5 mg/g。可见舰船空气净化装置可以使用分子筛来吸附CO2,但温度对其吸附量有一定的影响。     

固态胺纤维制备及在密闭舱内吸附CO2性能研究

以聚丙烯腈纤维(PAN)为基体,通过水解、酰氯化及与聚乙烯亚胺(PEI)接枝反应制备得到多胺基型固态胺纤维.应用红外光谱仪、热重分析仪及扫描电子显微镜表征了纤维的官能团结构、热稳定性及表面微观形貌.在温度25.0℃、相对湿度80%、初始CO2浓度1.0%的条件下,测得纤维在30 min内对CO2的吸附量可达154.4 g/kg;105℃ 水蒸气再生10 min,循环吸附再生50次,纤维的再生效率为98.3%.     

固态胺吸附解吸CO2的性能研究

介绍了一种新型的CO2固体吸附剂--丙烯酸系弱碱性阴离子树脂,给出了该树脂的单程活性测试和寿命测试的方法和测试结果,讨论了影响树脂吸附能力的主要因素,对树脂使用30天后发生的变化进行了表征和分析.结果证明,该树脂表现出良好的CO2吸附能力和稳定性.     

微波活性炭处理高浓度苯酚洗舱废水的研究

文章考察了活性炭吸附-微波再生技术对船舶化学品洗舱废水的处理效果。结果表明,微波再生不仅可以恢复活性炭的吸附效果,而且可以提供活性炭的吸附容量,经微波再生后活性炭的吸附容量由原来的196.4 mg/g增加到271.1 mg/g;微波再生后活性炭比表面积由原来的746.1 m2/g增加到888.4 m2/g,累积孔体积由原来的0.37 cm2/g增加到0.42 cm2/g;微波再生后活性炭羧基数量明显降低,很大程度上阻碍了水分子簇的形成,促使有机物容易扩散到活性炭的微孔中,进一步微波对活性炭的再生作用。     

潜艇舱室固态胺CO2清除技术的动力学分析

分析了潜艇舱室固态胺CO_2吸附及水蒸汽再生的反应机理,指出了CO_2水合反应和水合CO_2分解反应分别为吸附与再生过程的慢反应。在实际工况下,固态胺吸附CO_2的速率受传质控制,水蒸汽再生过程很快,其速率不是主要关注的问题。基于双膜理论及双电层理论,分析讨论了固态胺吸附传质过程,推导出了CO_2总的传质速率方程,给出了影响速率的两个可调因素--温度及固态胺的含水量。     

多孔吸附剂制备及其对高效氟氯氰菊酯分离研究

采用O/W型高内相乳液模板法合成多孔聚合物(PRs),经接枝改性制备了磁性疏水多孔吸附剂(HPRs),采用FT-IR、TGA、SEM、N_2吸附脱附等测试手段进行表征.结果表明:水油比为1∶5,正十二硫醇、盐酸多巴胺和Fe_3O_4用量分别为PRs质量的40μL/g(PRs)、10%和20%时,吸附剂HPRs对高效氟氯氰菊酯的吸附容量最大,达33.58 mg/g;吸附行为符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,为单分子层化学吸附.     

潜艇舱室SAF吸附CO2影响因素考察

实验考察了CO2浓度、气体温度、气体湿度、气体流量、SAF含水量及堆密度等因素对单位质量SAF于5～20 min内吸附CO2量的影响.气体温度21.5～34.5 ℃、气体相对湿度60%～100%、SAF含水量75%～125%范围内,相同的吸附时间,吸附量变化很小;CO2浓度0.30%～0.70%、气体流量4～10 m3...     

低温等离子体在舰船空气净化处理中的应用

采用低温等离子体直接处理和低温等离子体-吸附技术联合处理2种方式,分别开展对沙林模拟剂DMMP的降解试验。低温等离子体直接处理染毒空气实验中,分别考察脉冲电压、脉冲频率、初始浓度和放电时间等因素对DMMP降解率的影响,并对DMMP降解产物进行分析。结果表明,降解率随脉冲电压、脉冲频率、放电时间的增加而增加,随初始浓度的增加而降低。同时发现产物中含有CO2、H2O、丙酸、甲基磷酸甲酯和磷酸等。低温等离子体-吸附技术联合净化处理染毒空气的研究结果表明,DMMP被强电离放电气体迅速降解,分解了污染物,实现吸附剂的再生。     

吸附质在活性炭基吸附剂上吸附规律研究

通过研究活性炭种类、活性炭改性及改性活性组分含量等因素对活性炭吸附剂性能的影响,得到不同种类吸附质(以苯、SO2、H2S、NH3为代表物)在活性炭吸附剂上的吸附规律。结果表明:吸附类型为物理吸附,使用具有丰富的微孔孔道结构的吸附剂效果较佳,如未改性的椰壳炭;SO2和H2S为化学吸附和物理吸附同时存在,使用低含量过渡金属改性的煤质炭吸附剂效果较佳,而NH3为纯化学吸附,使用高含量过渡金属改性的煤质炭吸附剂效果较佳。     

固态胺纤维真空解吸CO2影响因素

在温度30～90℃、时间1～6 min、绝对压力700～100 Pa范围内,单因素考察时,其余2个因素依次选取3 min,400 Pa,60℃,得到固态胺纤维(SAF)真空解吸CO2的效率分别为:16.63%～85.47%,32.11%～72.30%,46.42%～78.02%。通过正交实验,得到各因素对反应影响的显著性依次为温度、绝对压力及时间。在实验室条件下,考虑到应用装置寿命、能耗、体积及重量,较优反应条件取温度70℃,再生时间2.5 min,绝对压力300 Pa,此时再生效率为82.32%。     

制备工艺对活性炭吸附船舶含油污水容量的影响

为开发适用于船舶含油污水处理的吸附剂,研究了以蔗糖为原料、H3PO4为活化剂制备活性炭。采用单因素优化法分析了浸渍比(H3PO4质量：蔗糖质量)、活化温度、活化时间、升温速率对活性炭吸附乳化油容量的影响。结果表明：在浸渍比2.5、活化温度550℃、活化时间2h、升温速率15℃/min的条件下制备的活性炭对乳化油吸附量最大,达到57.6mg/g。在吸附量对比实验中发现：较大比表面积的商用活性炭对乳化油吸附量明显低于较小比表面积的自制活性炭,可见活性炭比表面积并非决定吸附性能的主要因素。通过孔隙结构表征可知：活性炭试样比表面积达到1095m2/g,总孔容积1.72cm3/g,中孔容积1.20 cm3/g,平均孔径6.3nm,该活性炭中孔发达适合用于含油污水处理。     

船舶机舱含油废水在膨胀石墨/活性炭复合吸附剂上的吸附研究

为分析吸附技术在船舶机舱含油废水处理中的可行性,本文通过化学活化法,分别选择KOH和酚醛树脂作为活化剂和碳源,在由溶液浸渍法制备膨胀石墨/活性炭复合吸附剂后,进行乳化油在制备试样上的吸附平衡和吸附动力学特性作分析。在25℃下,根据重量法的原理测试了乳化油在吸附剂试样上的吸附动力曲线,并通过拟合Lagergren准一级和准二级动力学曲线,确定吸附速率常数与初始吸附速度。在温度区间20℃～30℃,测试乳化油在试样上的吸附等温线后,比较Langmuir,Freundlich和Tempkin吸附等温方程预测吸附平衡数据的精度,并由Van′t Hoff方程计算了吸附平衡过程的焓变和熵变。结果表明,乳化油在复合吸附剂上发生物理吸附且在常温下就可自发进行,研究乳化油在复合吸附剂上的吸附动力学特性和吸附平衡可分别选用Lagergren准二级吸附速率模型和Tempkin吸附等温方程。膨胀石墨/活性炭复合吸附剂用于船舶机舱含油废水的处理具有良好的前景。     

活性氧化铝除磷吸附剂的试验研究

本研究以活性氧化铝为吸附剂,用静态实验方法,对活性氧化铝进行吸附除磷性能评价。实验结果表明,r=AL2O3最佳投加量为0.5 mg/50 mL,最适宜的pH值是2.8~3.8,吸附平衡时间为2 h,最大吸附容量为9.4 mg/g,当磷的初始浓度为10 mg/L时去除率最高。     

潜艇舱室固态胺CO2清除技术的基础理论分析

简述了国内外潜艇舱室CO2的清除方法,指出了固态胺技术将是未来发展的主要方向之一,分析了固态胺吸附与再生的理论基础,给出了成功应用该技术需要优先解决的系列问题。