检索结果-内蒙古大学图书馆

济南大学学报(自然科学版) 2025年第1期39卷 46-55页

作者：岳静春刘媛媛李素月牧辉张永芳济南大学水利与环境学院山东济南250022 中国科学院过程工程研究所北京市过程污染控制工程技术研究中心北京100190

针对低温煤焦油粗放式燃烧导致资源利用率低的问题,对低温煤焦油加氢精制生产清洁燃料油和化学品以提高低温煤焦油附加值的研究现状进行综述,包括加氢精制反应机制和加氢精制催化剂2个方面,重点总结和分析了酚类加氢脱氧、噻吩类加氢脱... 详细信息

针对低温煤焦油粗放式燃烧导致资源利用率低的问题,对低温煤焦油加氢精制生产清洁燃料油和化学品以提高低温煤焦油附加值的研究现状进行综述,包括加氢精制反应机制和加氢精制催化剂2个方面,重点总结和分析了酚类加氢脱氧、噻吩类加氢脱硫、含氮化合物(如吡啶、喹啉等)加氢脱氮反应机制和催化剂研发方面的基础研究进展。最后,根据低温煤焦油加氢精制技术存在的问题,展望了低温煤焦油未来的研究方向。

关键词：低温煤焦油加氢脱硫加氢脱氮加氢脱氧催化剂

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碳酸钠改性水葫芦生物炭及其对离子型稀土矿地表水中Pb^(2+)和Ni^(2+)的吸附

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环境化学 2025年第3期44卷 991-1005页

作者：叶成宇马星宇束鑫张华林彭正壮李庭刚袁文静中国科学技术大学稀土学院合肥230026 中国科学院稀土重点实验室江西省稀土清洁生产重点实验室中国科学院赣江创新研究院赣州341119 中国科学院绿色过程与工程重点实验室中国科学院绿色过程制造创新研究院战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心北京市过程污染控制工程技术研究中心中国科学院过程工程研究所北京100190 生物药制备与递送重点实验室(中国科学院) 生化工程国家重点实验室中国科学院过程工程研究所北京100190 中国科学院大学北京100049

水葫芦制备的生物炭(WHBC)因其多孔结构、丰富的化学表面基团和矿物组成而被认为具有较大的环境修复潜力.为更大程度提升WHBC对重金属离子的吸附能力,本研究以水葫芦为原料,碳酸钠为化学活化剂,采用浸渍法并在高温下热解得到碳酸钠改性... 详细信息

水葫芦制备的生物炭(WHBC)因其多孔结构、丰富的化学表面基团和矿物组成而被认为具有较大的环境修复潜力.为更大程度提升WHBC对重金属离子的吸附能力,本研究以水葫芦为原料,碳酸钠为化学活化剂,采用浸渍法并在高温下热解得到碳酸钠改性水葫芦生物炭(SWHBC),并以Pb^(2+)和Ni^(2+)的吸附性能为考察对象,在单因素实验的基础上,采用响应曲面法-Box-Behnken Design(BBD)设计对改性生物炭材料的加热时间、加热温度和浸渍质量比(Na2CO_(3)/WH,g·g^(−1))等3种基本制备条件进行优化.结果表明,最佳制备条件是浸渍质量比为1.41、温度为421.79℃和加热时间为2.90 h.最优条件下所制备的SWHBC对Pb^(2+)和Ni^(2+)的实际吸附量分别为758.42 mg·g^(−1)和118.19 mg·g^(−1).用拟二级动力学模型和Langmuir模型能更好地拟合吸附过程,获得的SWHBC对Pb^(2+)和Ni^(2+)最大理论吸附能力分别为1247.085 mg·g^(−1)和147.091 mg·g^(−1).采用SEM、BET、EA、XRD以及FTIR对WHBC和SWHBC的形貌、比表面积、元素组成、矿物类型和官能团进行表征.结果表明,碳酸钠在热解过程中产生化学活化促进生物炭比表面积、极性和含氧官能团的增加,通过极性官能团和含氧官能团与重金属的络合作用以及孔隙扩散吸附重金属.并且碳酸钠和水葫芦中的KCl和CaCO_(3)反应生成的Nyerereite矿物在吸附过程中参与了离子交换和共沉淀作用.因此SWHBC吸附重金属离子的主要机理包括离子交换、共沉淀、表面络合作用和孔隙扩散.SWHBC对离子型稀土矿山受污染地表水中多种金属离子具有显著去除效果,其中对Pb^(2+)和Ni^(2+)的去除率达到了99.98%和88.77%,处理后Pb^(2+)的浓度达到了《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)Ⅰ类水标准,表明本研究所制备材料是一种去除受污染水体中Pb^(2+)和Ni^(2+)的有效吸附剂.

关键词：水葫芦碳酸钠生物炭重金属吸附机理响应面法

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工业含氨污染处理技术的经济价值分析

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中国环境科学 2021年第3期41卷 1474-1479页

作者：张笛曹宏斌赵月红赵赫刘晨明郭少华中国科学院绿色过程制造创新研究院中国科学院过程工程研究所北京市过程污染控制工程技术研究中心北京100190 中国科学院大学北京100049

揭示了氨污染处理的成本效益,提出氨作为废物与资源的临界点浓度与氨的经济价值模型,并探讨了不同形态及介质中氨污染处理技术的成本差异.结果表明,在废水中氨氮浓度接近于10%时,通过资源化利用基本能够达到净现值为0,即收支平衡.相同... 详细信息

揭示了氨污染处理的成本效益,提出氨作为废物与资源的临界点浓度与氨的经济价值模型,并探讨了不同形态及介质中氨污染处理技术的成本差异.结果表明,在废水中氨氮浓度接近于10%时,通过资源化利用基本能够达到净现值为0,即收支平衡.相同进水浓度时,氨氮在碱性条件下单位处理成本最低,为0.19~0.41元/kg NH3,在离子态、重金属及有机物络合形态下,会分别增加2、8及13倍左右的单位处理成本.在气态介质中,氨的处理成本约为-0.5~6元/kg NH3,但实际工艺中加热浓缩等过程会进一步增加成本.含氨污染在实际工艺中多为气态、液态以及与其他杂质共存状态,存在污染的跨介质转移风险.今后应进行全过程统筹,实现含氨污染处理经济成本最小化的同时,降低环境风险.

关键词：含氨污染成本资源价值模型介质形态

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基于高温化学转化的废旧锂离子电池资源化技术

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化学进展 2018年第9期30卷 1445-1454页

作者：林娇刘春伟曹宏斌李丽陈人杰孙峙北京理工大学材料学院北京100081 中国科学院过程工程研究所环境技术与工程研究部绿色过程与工程重点实验室北京市过程污染控制工程技术研究中心北京100190

鉴于废旧锂离子电池的环境危害性和资源化价值的双重属性,对其进行无害化处理并对其中的有价资源进行回收再利用具有十分重要的意义。目前电池资源化技术主要通过高温或常温条件下的化学转化实现。高温条件下,废旧锂离子电池中有价元素... 详细信息

鉴于废旧锂离子电池的环境危害性和资源化价值的双重属性,对其进行无害化处理并对其中的有价资源进行回收再利用具有十分重要的意义。目前电池资源化技术主要通过高温或常温条件下的化学转化实现。高温条件下,废旧锂离子电池中有价元素化学转化速率快、回收流程短、物料适应性强,易于实现工业应用,相关技术成为废旧锂离子电池资源化研究热点之一。本文基于物相化学转化方式的差异,系统分析了高温化学还原、熔盐化学焙烧以及短程材料再生等方法的物理化学机理、技术特征及研究现状,并对比了不同技术的优势和存在的问题。在此基础上,提出今后高温化学转化方法实现废旧锂离子电池资源化研究中需要考虑材料的短程清洁循环再生、深入研究其化学转化机理。基于绿色化学原理的工艺设计开发出低能耗、环境友好的资源化工艺路线,真正实现废旧锂离子电池的绿色处理和循环利用。

关键词：锂离子电池高温化学转化物理化学机理回收处理资源化再生

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低共熔溶剂预处理木质纤维素生产生物丁醇

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化学进展 2020年第12期32卷 2034-2048页

作者：黄秉乾王立艳韦漩徐伟超孙振李庭刚中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 中国科学院绿色过程制造创新研究院中国科学院绿色过程与工程重点实验室北京市过程污染控制工程技术研究中心中国科学院过程工程研究所北京100190 中国科学院大学北京100049

生物丁醇被认为是一种能够直接代替汽油的生物燃料,可满足经济发展对可持续液体燃料的需求。木质纤维素可再生,来源广泛且廉价,是生产生物丁醇的理想原料。但木质纤维素结构复杂,难以直接水解利用,高效的预处理方式是其商业化应用的关... 详细信息

生物丁醇被认为是一种能够直接代替汽油的生物燃料,可满足经济发展对可持续液体燃料的需求。木质纤维素可再生,来源广泛且廉价,是生产生物丁醇的理想原料。但木质纤维素结构复杂,难以直接水解利用,高效的预处理方式是其商业化应用的关键。低共熔溶剂(DES)是一种环境友好的新型溶剂,具有成本低、绿色低毒、溶解能力强、良好的选择性和生物相容性等优点,有着较高的生物质预处理潜力。本文首先介绍了DES的种类和性质;其次,综述了木质纤维素中各组分在DES中的溶解效率,讨论了DES预处理木质纤维素对酶水解和丁醇发酵过程的影响;再次,通过对各种生物加工过程的梳理,对整合生物过程在生产生物丁醇领域的应用潜力进行了评述;最后,对DES预处理木质纤维素生产生物丁醇领域今后的工作做出了展望。

关键词：低共熔溶剂预处理木质纤维素生物丁醇整合生物过程

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长江经济带重化工风险问题识别与防控建议

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环境工程技术学报 2022年第2期12卷 370-379页

作者：张笛曹宏斌赵赫石艳春北京市过程污染控制工程技术研究中心中国科学院过程工程研究所中国科学院绿色过程制造创新研究院中国科学院大学

从流域-行业-区域/城市多级角度,系统梳理了长江经济带布局性风险、局部突发事故型风险、污染排放累积风险、有毒有害污染物潜在慢性风险等长江经济带重化工风险问题。基于长江经济带典型区域重化工现状分析及风险分析,针对流域总体及... 详细信息

从流域-行业-区域/城市多级角度,系统梳理了长江经济带布局性风险、局部突发事故型风险、污染排放累积风险、有毒有害污染物潜在慢性风险等长江经济带重化工风险问题。基于长江经济带典型区域重化工现状分析及风险分析,针对流域总体及各行业/区域特征,统筹制定重化工布局与风险防控方案,实现分类分区施策。提出了园区分级动态管理、现有与新建园区分类管理的流域重化工布局方案。此外形成了跨部门、区域协同防控,应对突发事故型环境风险;管理-技术协同发力,防范累积爆发风险;统筹流域与产业类型,开展潜在慢性风险防控的分类防控方案,以期为长江经济带典型区域、驻点城市提供可借鉴的重化工风险系统性解决方案与防控技术,助力长江经济带高质量绿色发展。

关键词：长江经济带重化工布局风险分析分类分区风险防控

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机械活化辅助浸出硫化镍矿中有价金属

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过程工程学报 2021年第9期21卷 1064-1073页

作者：郑晓洪吕伟光曹宏斌蔡楠湛金李青春康飞孙峙北京市过程污染控制工程技术研究中心中国科学院绿色过程制造创新研究院中国科学院过程工程研究所北京100190 青海黄河矿业有限责任公司青海格尔木市816000

随着高镍三元锂电池在新能源电动汽车领域的规模化应用,全球镍资源的需求量日益增加,绿色、高效、低成本地从硫化镍矿资源中提取镍的技术备受关注。本工作提出了机械活化辅助氧化浸出硫化镍矿的提取路径,在机械活化过程中通过改变硫化... 详细信息

随着高镍三元锂电池在新能源电动汽车领域的规模化应用,全球镍资源的需求量日益增加,绿色、高效、低成本地从硫化镍矿资源中提取镍的技术备受关注。本工作提出了机械活化辅助氧化浸出硫化镍矿的提取路径,在机械活化过程中通过改变硫化镍矿结构、增加晶体无序化程度、减小粒度和增加比表面积增加硫化镍矿的反应活性,再通过Na2S2O8氧化浸出实现了常压环境中硫化镍矿中有价金属的高效浸出。考察了机械活化和浸出过程中各因素对硫化镍精矿浸出的影响,确定了较优条件。在较优条件球磨转速613 r/min、球料比20:1、球磨时间120 min、酸浓度2 mol/L、过硫酸钠浓度0.42 mol/L、浸出时间60min、液固比5:1、搅拌速率400 r/min和浸出温度80℃下,Ni,Co,Cu和Fe的浸出率分别达98.9%,97.7%,98.2%和98.7%。

关键词：机械活化强化氧化过硫酸盐常压硫化镍矿

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萃取法分离钒铬的竞争机制

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过程工程学报 2018年第5期18卷 989-995页

作者：孙颖宁朋歌曹宏斌刘文昭天津大学化工学院天津300072 中国科学院过程工程研究所环境技术与工程研究部绿色过程与工程重点实验室北京市过程污染控制工程技术研究中心北京100190

采用伯胺萃取法分离钒铬,研究了不同Cr/V浓度比的钒铬溶液在一定初始pH值范围内的分离效果.结果表明,伯胺萃取法分离钒铬具有很好的选择性,V（V）和Cr（IV）的萃取率均随溶液初始pH值降低而上升,相同加酸比[H＋/V（Cr）摩尔比]下,钒铬... 详细信息

采用伯胺萃取法分离钒铬,研究了不同Cr/V浓度比的钒铬溶液在一定初始pH值范围内的分离效果.结果表明,伯胺萃取法分离钒铬具有很好的选择性,V（V）和Cr（IV）的萃取率均随溶液初始pH值降低而上升,相同加酸比[H＋/V（Cr）摩尔比]下,钒铬混合溶液中V（V）萃取率高于其单金属溶液的萃取率,Cr（IV）萃取率低于其单金属溶液的萃取率,且萃取率随时间延长先上升后下降.

关键词：钒铬萃取分离竞争

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基于碳纳米管-聚丙烯腈纤维支撑层的正渗透膜制备

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过程工程学报 2017年第6期17卷 1188-1194页

作者：龙婉晓王良芥李玉平苏春雷湘潭大学化工学院湖南湘潭411105 中国科学院过程工程研究所绿色过程与工程重点实验室北京100190 北京市过程污染控制工程技术研究中心北京100190

在聚丙烯腈(PAN)溶液中加入功能化的多壁碳纳米管(f-MWCNTs),采用静电纺丝法制备纳米纤维多孔支撑层,在其表面通过界面聚合制备超薄聚酰胺截盐层,制得正渗透复合膜,考察了PAN浓度及碳纳米管添加量对膜结构性能的影响.结果表明,随PAN浓... 详细信息

在聚丙烯腈(PAN)溶液中加入功能化的多壁碳纳米管(f-MWCNTs),采用静电纺丝法制备纳米纤维多孔支撑层,在其表面通过界面聚合制备超薄聚酰胺截盐层,制得正渗透复合膜,考察了PAN浓度及碳纳米管添加量对膜结构性能的影响.结果表明,随PAN浓度增大,支撑层纤维直径增大,水通量降低,截盐率增大.含羧基和羟基的f-MWCNTs可增强膜的亲水性和机械强度,提高膜通量和截盐率.PAN浓度为12%(?)、f-MWCNTs浓度为1.44%(?)时,膜的机械强度可达10.55 MPa,与水的接触角为41.39°,机械强度和亲水性优于未添加碳纳米管的PAN正渗透膜(机械强度3.60 MPa,接触角为61.86°).以1 mol/L Na Cl为汲取液、去离子水为原料液,膜的水通量可达79.1 L/(m2·h),明显高于商用渗透膜CTA-NW和CTA-ES[8.8和18.4 L/(m2·h)],溶质反向通量仅为50.4 g/(m2·h).

关键词：正渗透聚丙烯腈多壁碳纳米管静电纺丝

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电子废弃物机械-物理协同强化资源化利用的研究进展

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过程工程学报 2020年第12期20卷 1363-1376页

作者：杨文涛陶天一白皓曹宏斌孙峙北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 中国科学院过程工程研究所绿色过程与工程重点实验室北京市过程污染控制工程技术研究中心北京100190􀂱􀁡􀀄􀀜􀀙􀀜􀀙􀃄􀆒􀂑􀆈

电子废弃物组成复杂,含有金属相、有机物、氧化物材料等;其结合方式复杂,有黏结、螺丝连接、焊锡固定和卡扣连接等。在这些复杂的成分之中不仅含有多种稀贵金属而且还包含像铅、镉等多种有毒的重金属和各种溴化阻燃剂等有毒的有机物。... 详细信息

电子废弃物组成复杂,含有金属相、有机物、氧化物材料等;其结合方式复杂,有黏结、螺丝连接、焊锡固定和卡扣连接等。在这些复杂的成分之中不仅含有多种稀贵金属而且还包含像铅、镉等多种有毒的重金属和各种溴化阻燃剂等有毒的有机物。这些电子废弃物如果不能进行有效回收,将会对环境造成巨大的危害,同时电子废弃物中稀贵金属的含量远高于自然矿物,因此回收电子废弃物中稀贵金属将能有效地缓解自然资源日益紧张的局面。与传统的化学回收方法相比,机械物理的回收方法具有操作简单、经济效益好、环境污染小等优点,被广泛应用于电子废弃物的回收过程。本工作概述了近年来电子废弃物机械物理资源化利用的研究进展,对机械物理回收的各个过程进行了系统地总结,包括前期的拆解和破碎过程以及最重要的物理分选技术,通过对不同分选技术优缺点的比较,指出对破碎产物进行形态调控将极大地提高机械物理处理的回收效率。要点:(1)综述了基于机械-物理协同强化的方式回收电子废弃物的研究进展。(2)重点分析了电子废弃物预处理、破碎和分选的主要方法。(3)提出了在对物料进行分选之前进行形态调控的研发建议。

关键词：电子废弃物破碎物理分选回收资源化

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