武汉科技大学化学与化工学院煤转化与新型炭材料湖北省重点实验室
- 作品数：42 被引量：109H指数：6
- 相关机构：武汉轻工大学化学与环境工程学院黄冈师范学院化学化工学院湖北大学物理与电子科学学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金武汉市科技计划项目湖北省自然科学基金更多>>
- 相关领域：环境科学与工程化学工程理学动力工程及工程热物理更多>>
- 稻杆与褐煤共热解转化效能研究被引量：3
- 2019年
- 利用Aspen Plus化工流程模拟软件建立了生物质与煤共热解工艺模型。把共热解过程分为干燥、热解、分离三个单元,结合共热解实验产率数据,用Aspen Plus软件对复杂的热解过程进行黑箱化处理。计算出反应热,依次对三个单元进行能量衡算,对系统能量转化效率进行评价。结果表明:生物质添加比为20%(质量分数,下同)时焦油产率最高,为12.08%,与褐煤单独热解时的焦油产率相比提高了40.45%;模拟计算结果表明,热解单元是系统的主要能耗单元,占系统总能耗的55.39%,通过灵敏度分析得到干燥单元能耗随褐煤含水量增加而近似直线增加,系统能量转化效率为74.48%,可通过回收热解气和水蒸气的显热以及在热解前对褐煤进行干燥处理来提高系统的能量效率。
- 冯东征何选明柯萍刘靖
- 关键词：褐煤ASPENPLUS共热解
- 热泵技术在异丙醇脱重塔中的应用
- 2023年
- 根据异丙醇生产工艺中异丙醇脱重过程的特点,设计了直接蒸汽压缩式热泵改进的脱重工艺。采用Aspen Plus软件对常规及热泵改进的异丙醇脱重工艺分别进行了严格模拟,并从年度总费用的角度对热泵改进工艺进行了评价。研究结果表明,热泵改进工艺较原工艺可节省年度费用397.57万元,其中能耗费用减少619.46万元/a,设备费用增加221.89万元/a,能耗费用降幅达72.2%,节能效果较为显著。热泵改进工艺中未使用低压蒸汽,循环冷却水的使用量大幅降低,但需新增压缩机电能的使用。热泵改进工艺中设备费用增加主要来自新增的热泵核心设备压缩机。
- 郭彦利侯骁张倩倩张鹏军普家豪何昌春雷杨
- 关键词：热泵异丙醇
- 低C/N摩尔比好氧反硝化菌的筛选及脱氮特性
- 2019年
- 从石化废水处理厂活性污泥中分离得到1株低C/N摩尔比的好氧反硝化菌株AD-7,通过形态学观察、生理生化试验及16S rD NA测序,确定其为假单胞菌属(Pseudomonas sp.)。通过单因素实验确定菌株适宜的好氧反硝化培养条件为:丁二酸钠为碳源、培养温度为30～35℃、初始pH 6. 0～7. 0、摇床转速为150～200 r/min。在适宜的好氧反硝化培养条件下,研究了菌株生长情况与反硝化脱氮特性。结果表明,菌株生长与反硝化脱氮基本同步,并且在菌株培养12 h时,硝酸盐氮和总氮的去除率分别高达90. 47%和86. 06%,未出现亚硝酸盐氮的明显积累。因此,菌株AD-7能够通过完全反硝化实现总氮的有效脱除,在低C/N摩尔比废水脱氮方面具有潜在应用价值。
- 胡杰颜家保霍晓琼吴玲俞丹青陈美玲李超
- 关键词：好氧反硝化脱氮假单胞菌
- 用于测定化学需氧量的三维多孔钛复合电化学传感器的制备被引量：1
- 2023年
- 以三维多孔Ti为基底、Sb_(2)O_(3)-SnO_(2)和α-PbO_(2)为中间层、β-PbO_(2)为表面活性层制备了一种用于化学需氧量检测的新型电化学传感器,并考察了该传感器的电化学特性。结果表明,该传感器最优的COD检测条件为:电解电位1.6 V,支持电解质Na_(2)SO_(4)浓度0.1 mol/L,pH 5~11。最优检测条件下该传感器在50~600 mg/L COD标准葡萄糖溶液中呈现良好的线性响应性能,检出限为8.37 mg/L(S/N=3)。实验研究了6种不同有机物的ΔI与COD的线性关系,发现有机物种类会影响羟基自由基的消耗速率,进而影响检测标准曲线与检出限。为了减少误差,在测定水样的COD时,应根据水中有机物种类按照相应的比例建立工作曲线。
- 刘海涛陈玉石邸雪梅颜家保鲍彦舟
- 关键词：COD电化学法羟基自由基
- 石墨烯负载Pt-Pd催化剂的制备、催化制氢性能及机理研究被引量：5
- 2018年
- 以氧化石墨烯为载体,采用乙醇共还原法制备了石墨烯负载Pt-Pd双金属纳米催化剂,并将其用于催化碱性硼氢化钾(KBH_4)水解制氢研究.采用X射线衍射(XRD)分析和透射电子显微镜(TEM)等手段表征了催化剂的微观形貌和结构,发现当金属催化剂中Pt/Pd摩尔比为1∶1时,Pt-Pd双金属催化剂颗粒可均匀地负载于石墨烯载体表面,而且粒径比单金属催化剂和其它组成的双金属催化剂粒径更小,约为5.6 nm.将该催化剂用于催化碱性条件下KBH_4水解制氢实验,结果表明,金属催化剂的化学组成对其催化性能有明显影响,当Pt/Pd摩尔比为1∶1时其催化活性高于其它化学组成(Pt/Pd摩尔比为4∶1或1∶4)的Pt-Pd双金属催化剂,催化活性可达4380 mol_(H2)·mol_M^(-1)·h^(-1),比Pt单金属催化剂活性提高约52%,为Pd单金属催化剂活性的4倍.通过催化反应动力学研究发现,Pt-Pd双金属催化剂催化KBH_4水解制氢反应的活化能约为20.90k J/mol,催化剂具有较佳的耐久性,连续使用3次后催化效率仍可达首次催化反应效率的83%.利用密度泛函理论研究了催化剂催化KBH_4水解反应的机制,发现双金属纳米催化剂可以明显降低硼氢化物水解反应决速步骤基元反应的势垒,从而显著提高催化剂的催化活性.
- 鲁礼林舒红飞阮祝华倪嘉琪张海军
- 关键词：催化制氢硼氢化钾反应机理
- g-C3N4/CQDs光催化材料的制备及性能被引量：10
- 2020年
- 采用高温热解法制备了石墨相氮化碳(g-C3N4),将其与碳量子点(CQDs)进行水热复合,得到g-C3N4/CQDs复合光催化剂。采用SEM、TEM、FTIR、XRD、UV-Vis/DRS、XPS、N2吸附-脱附等温线手段对制备的复合光催化剂进行了表征,以罗丹明B(Rh B)为模拟污染物,考察了g-C3N4/CQDs的可见光催化活性及稳定性。结果表明:与g-C3N4相比,g-C3N4/CQDs对可见光吸收强度增加,同时其吸收波长向可见光区发生红移;当CQDs含量为1.5%(以g-C3N4质量为基准)时,所得g-C3N4/CQDs光催化材料的催化活性最佳,其对Rh B的光催化降解率是54.5%,是g-C3N4光催化降解率的1.38倍,化学反应动力学拟合相关系数R^2=0.9982。且g-C3N4/CQDs循环使用3次后,其催化降解率仍保持在50%以上。光催化机理研究表明,空穴(h^+)、超氧阴离子自由基(·O^2–)、过氧化氢分子(H2O2)和羟基自由基(·OH)都是光催化过程中的主要活性物种,四者氧化作用大小依次为:h^+>·O^2–> H2O2>·OH。
- 周进丁玲张婷贺欢李文兵刘义李享成
- 关键词：光催化材料光催化性能罗丹明B
- 碳纤维布载三维网状聚苯胺在RCl(R=H,Li,Na,K)水溶液中的电容性能对比被引量：1
- 2019年
- 通过电化学聚合法制备了碳纤维布载三维网状聚苯胺电极,采用扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪和X射线光电子能谱仪观察了电极形貌,并分析了电极表面特征基团。接着,对比研究了该电极在4种RCl(R=H,Li,Na,K)水溶液中的电容性能。电化学测试表明,在KCl中的电势窗口(1. 8 V)大于在HCl和Li Cl中的电势窗口,且在KCl中的比电容(501 F/g@0. 5 A/g)远远大于Na Cl中的比电容;即使在10 A/g的充放电电流下,电极在KCl溶液中的能量密度仍高于HCl溶液中2. 0 A/g下的能量密度,因此KCl为聚苯胺基电容器最佳的电解质类型。本文通过简单地改变水系溶液中电解质的种类,即可达到拓宽电势窗口、显著提升电化学电容器能量密度的目的,避免了使用有机溶液带来的物理化学稳定性差、污染环境的问题。
- 高山孙海军杜孟孟郭芬叶小利乔磊
- 关键词：能量密度聚苯胺碱金属盐
- TBTGA对甲基丙烯酸甲酯RAFT聚合及其产物结构的影响
- 2021年
- 2-巯基-S-硫代苯甲酰乙酸(TBTGA)作为一种相对经济的链转移剂,可对活性较高的单体(MAMs)发生可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合提供较好的控制性,但是目前针对该链转移剂的研究较少。选择甲基丙烯酸甲酯(MMA)作为单体,通过改变TBTGA的含量,得到一系列产物,并与普通自由基聚合得到的产物进行对比,探究TBTGA对甲基丙烯酸甲酯RAFT聚合及产物结构的影响。结果表明:随着TBTGA含量的增加,RAFT聚合所得PMMA的玻璃化转变温度逐渐升高,且玻璃化转变温度范围越来越窄。这说明随着TBTGA的增加,PMMA分子链的分散性变窄,证明TBTGA对MMA发生RAFT聚合具有良好的控制性。
- 彭家昱辛雨菲张金龙刘静怡刘志强陈红祥周瑜
- 关键词：RAFT聚合链转移剂甲基丙烯酸甲酯高分子
- 以聚中性红为介体的生化需氧量微生物传感器的研制
- 2022年
- 制备了一种用于生化需氧量检测的新型微生物传感器,选用玻碳电极为基底电极、海藻酸钠(SA)改性的聚乙烯醇(PVA)凝胶为微生物包埋载体、地衣芽孢杆菌为固定化微生物,将氧化还原介体中性红(NR)电聚合到微生物细胞表面形成聚中性红(PNR),并对传感器电化学性能进行了探究。结果表明,与微生物敏感膜内细胞结合的PNR能有效保持氧化还原性能,从而促进微生物与电极表面的电子转移。该电极在4~24 mg/L BOD标准溶液中呈现良好的线性响应性能,检出限2 mg/L(S/N=3),响应时间400 s。固定化微生物存活率80%以上,最适酸碱环境为中性,最适温度为35℃。微生物传感电极在2个月内保持着良好的稳定性。
- 周密颜家保胡杰鲍彦舟孙玲玉
- 关键词：生化需氧量微生物传感器玻碳电极氧化还原介体
- 新型延迟焦化干法冷焦工艺与参数分析
- 2021年
- 针对延迟焦化湿法冷焦工艺,提出一种新型干法冷焦工艺,可有效避免冷焦给水阶段产生污水、利用焦炭的热量且提高焦炭品质。借鉴煤焦化中的干熄焦工艺,将催化裂化工艺中产生的烟气引入焦炭塔中进行冷焦,吸收焦炭热量的烟气作为载热介质,通往催化裂化余热锅炉中放热,实现烟气代替冷焦水的冷焦过程。基于Aspen Plus对该干法冷焦过程模拟计算,研究主要参数对冷焦结果的影响并进行评价。结果表明,主要参数对年度总费用的影响顺序为:循环烟气热容>分流比>压缩机出口压力>冷焦温度>催化裂化烟气温度。当循环烟气进塔压力大于0.16 MPa,分流比大于0.12时,流程的经济性较差。
- 曹琳周宇航范中宇王光辉颜家保雷杨
- 关键词：延迟焦化
