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焦化脱硫高盐废水资源化利用研究

焦化脱硫高盐废水资源化利用研究

作者：梁转转太原理工大学

学位级别：硕士

焦化行业通常采用湿式氧化脱硫工艺(PDS法、改良ADA等)对焦炉煤气进行脱硫,该过程产生大量难处理的高含盐量(硫氰酸盐、硫代硫酸盐及少量硫酸盐)脱硫废水。由于脱硫废液中含有硫氰酸根离子(SCN),有强力的杀菌效果,所以必须将副盐提取后... 详细信息

焦化行业通常采用湿式氧化脱硫工艺(PDS法、改良ADA等)对焦炉煤气进行脱硫,该过程产生大量难处理的高含盐量(硫氰酸盐、硫代硫酸盐及少量硫酸盐)脱硫废水。由于脱硫废液中含有硫氰酸根离子(SCN),有强力的杀菌效果,所以必须将副盐提取后方可进行深度生化处理。目前,该高盐废水主要通过分步结晶等工艺进行分盐后再利用,但其存在工艺复杂、效果不稳定、分盐纯度不高等共性问题。本文针对焦化行业脱硫工艺中高钠盐废水,利用无机盐(即硫氰酸钠和硫代硫酸钠)在极性溶剂/非极性溶剂中的溶解性能差异,通过双体系(水-乙醇体系)分溶分离法对脱硫高盐废水进行分盐提纯;通过光催化技术对分盐后废水中的有机物进行降解脱除,有望解决焦化脱硫废液难降解、有机物脱除成本高、蒸发结晶效果不稳定的难题,既能够实现资源的有效回收利用,又有利于实现有机废水的零排放。主要研究内容和结果如下:(1)将改良ADA法和PDS法脱硫产生的的废液(以下分别简称为废液(1)和废液(2))分别进行蒸发浓缩处理,得到的混盐(1)和混盐(2)。采用滴定法测定混盐中硫氰酸钠(Na SCN)和硫代硫酸钠(NaSO)含量发现:混盐(1)(白色)中二者的含量分别为24%和59%;混盐(2)(因残留PDS催化剂而呈绿色)中则分别为40%和46%。该两组废液中的Na SCN和NaSO含量均较高,故具有分盐提纯的价值。此外,混盐(1)和混盐(2)中总有机碳(TOC)的含量分别为2.40%和3.04%。(2)废液(2)在分离提纯前需要脱色处理,实验中选取柱状活性炭和1号、2号、3号粉末状活性炭为脱色剂对废液进行脱色处理,研究发现,废液的脱色效果与活性炭形状、用量密切相关。基于成本、效果及工艺时间等因素综合考虑,3号粉末状活性炭(碘值为900)处理效果最佳,其最佳用量为3 g·L,脱色时间为30 min。(3)对废液进行双体系分溶分离提纯,研究发现,甲醇、乙醇、乙二醇、甲苯等都能与水共混形成双体系分溶混合液,综合考虑成本、安全等因素,最终选定乙醇-水体系。随着乙醇体积分数的增大,NaSO的溶解度逐渐减小直至近乎为0;Na SCN的溶解度虽然也逐渐减小,但仍相对较大,最终选择乙醇的最佳体积分数为0.75。此时,废液(1)中Na SCN和NaSO的回收率分别为90%和68%,废液(2)中二者的回收率分别为91%和81%。此外,所获Na SCN和NaSO产品的纯度分别为94-96%和95-98%。(4)分离后乙醇溶液通过旋蒸回用,水溶液结晶离心后产生的废水中含有联苯、喹啉和吡啶等难生物降解有机物,通过由微乳液法所制备的KCC-1@Ti O光催化剂对其进行光催化分解,实验结果表明,该催化剂对废水中有机物具有一定的降解效果。此外,利用XRD、SEM等对制备的催化剂进行形貌和结构的分析;选取罗丹明B(Rh B)来进一步评估KCC-1@Ti O光催化剂的光降解性能;并通过自由基捕获实验初步推断样品光催化降解的可能机制。研究结果表明,当KCC-1与Ti O的质量比为2.5:1且投加量为0.2 g·L时,Rh B(10 mg·L)在60 min暗反应及60 min光反应后,其降解率可达到99%;且捕获实验表明,在Rh B降解过程中超氧自由基为主要活性物种。在光降解过程中,KCC-1主要起吸附作用,而Ti O发挥光催化降解作用,二者的协同作用提高了光催化活性。

关键词：焦化脱硫废液脱色+水-乙醇体系光催化技术介孔纤维二氧化硅材料二氧化钛

芯粒集成系统封装I/O高速总线架构设计及实现

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固体电子学研究与进展 2024年第1期44卷 45-49,58页

作者：张转转缪旻朱仕梁段晓龙北京信息科技大学信息与通信系统信息产业部重点实验室北京100101 北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学智能芯片与网络研究中心北京100101

随着集成密度和单片处理速度的不断提升,芯粒集成系统封装(Chiplet SiP)中互连网络日趋复杂且信号与电源完整性、传输能耗问题日趋严重,芯粒与SiP外部的数据交换I/O(Input/Output)容量的提升遭遇瓶颈。为提升芯粒集成度、提高数据传输... 详细信息

随着集成密度和单片处理速度的不断提升,芯粒集成系统封装(Chiplet SiP)中互连网络日趋复杂且信号与电源完整性、传输能耗问题日趋严重,芯粒与SiP外部的数据交换I/O(Input/Output)容量的提升遭遇瓶颈。为提升芯粒集成度、提高数据传输速率与准确率、降低系统功耗,根据芯粒间通信的最新标准通用芯粒互连技术(Universal chiplet interconnect express, UCIe),利用高速串行计算机扩展总线标准(Peripheral component interconnect express, PCIe)在高速数据存储及传输方面的技术优势,设计出一种芯粒高速I/O通信的架构,并用FPGA验证了此架构的可行性,为UCIe标准的落地提供了一种实现途径。

关键词： PCIe 系统芯片芯粒系统封装高速总线

BiWO/UiO-66复合材料的制备与光催化性能研究

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环境科学学报 2022年

作者：高远赵珊梁转转杨艳青张卫珂太原理工大学环境科学与工程学院

以冰乙酸作为模板剂，采用溶剂热法制备了一种 BiWO/UiO-66复合光催化剂，探究了不同 UiO-66掺杂量对其光催化性能的影响，通过XRD、FTIR、SEM、N吸附-脱附、UV-Vis DRS、PL等手段对复合材料进行表征，以有机染料罗丹明B（RhB）作为目...

以冰乙酸作为模板剂，采用溶剂热法制备了一种 BiWO/UiO-66复合光催化剂，探究了不同 UiO-66掺杂量对其光催化性能的影响，通过XRD、FTIR、SEM、N吸附-脱附、UV-Vis DRS、PL等手段对复合材料进行表征，以有机染料罗丹明B（RhB）作为目标降解物评价复合材料的光催化性能 . 结果表明，该复合材料在可见光下光催化降解 RhB 时具有很强的活性 . 经过 4次循环实验，光催化剂的催化活性没有明显降低 . 通过自由基捕获实验证明起主要作用的活性物质为空穴（h），并提出了可能的光催化降解机理为：UiO-66均匀分布在 BiWO的表面，增大了复合材料的比表面积，BiWO光生电子转移到UiO-66的表面，降低了电子空穴复合率，h则位于BiWO表面，直接氧化有机物达到净化效果.

关键词：

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焦化脱硫废盐在水-乙醇体系下溶析提纯研究

环境工程 2022年

作者：梁转转杨艳青高远张艳荣张卫珂太原理工大学环境科学与工程学院太原理工大学材料科学与工程学院

基于硫氰酸钠(NaSCN)和硫代硫酸钠(NaSO)在水-乙醇体系下的溶解度分析，通过脱色+水-乙醇体系分溶分离法对焦化厂两类脱硫混盐进行分盐提纯，得到纯度为94%-98%的NaSCN产品及纯度为95%-96%的NaSO产品，其中第一类废盐(白色，改良ADA法)...

基于硫氰酸钠(NaSCN)和硫代硫酸钠(NaSO)在水-乙醇体系下的溶解度分析，通过脱色+水-乙醇体系分溶分离法对焦化厂两类脱硫混盐进行分盐提纯，得到纯度为94%-98%的NaSCN产品及纯度为95%-96%的NaSO产品，其中第一类废盐(白色，改良ADA法)中NaSCN和NaSO的回收率分别为90.8%和68.3%，另一类废盐(绿色，PDS法)中NaSCN和NaSO的回收率分别为91.3%和81.8%。通过XRD、TG-DSC以及FT-IR等表征手段对脱硫废盐及分离提纯后产品分析发现，经过水-乙醇体系分溶分离法提纯分离后的产品接近市售的纯NaSCN和NaSO的品质。因此，水-乙醇体系可以代替无水乙醇、甲醇等纯溶剂对废盐进行分离提纯，使得操作过程相对安全；此外，与分步结晶工艺相比，该工艺具有产品纯度高、耗能少等优点。故而脱色+水-乙醇体系分溶分离法对焦化脱硫废盐的资源化利用具有一定的理论价值和实践意义。

关键词：

Bi_(2)WO_(6)/UiO-66复合材料的制备与光催化性能研究

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环境科学学报 2022年第8期42卷 179-185页

作者：高远赵珊梁转转杨艳青张卫珂太原理工大学环境科学与工程学院太原030024

以冰乙酸作为模板剂,采用溶剂热法制备了一种Bi_(2)WO_(6)/UiO-66复合光催化剂,探究了不同UiO-66掺杂量对其光催化性能的影响,通过XRD、FTIR、SEM、N_(2)吸附-脱附、UV-VisDRS、PL等手段对复合材料进行表征,以有机染料罗丹明B(RhB)作为... 详细信息

以冰乙酸作为模板剂,采用溶剂热法制备了一种Bi_(2)WO_(6)/UiO-66复合光催化剂,探究了不同UiO-66掺杂量对其光催化性能的影响,通过XRD、FTIR、SEM、N_(2)吸附-脱附、UV-VisDRS、PL等手段对复合材料进行表征,以有机染料罗丹明B(RhB)作为目标降解物评价复合材料的光催化性能.结果表明,该复合材料在可见光下光催化降解RhB时具有很强的活性.经过4次循环实验,光催化剂的催化活性没有明显降低.通过自由基捕获实验证明起主要作用的活性物质为空穴(h^(+)),并提出了可能的光催化降解机理为:UiO-66均匀分布在Bi_(2)WO_(6)的表面,增大了复合材料的比表面积,Bi_(2)WO_(6)光生电子转移到UiO-66的表面,降低了电子空穴复合率,h^(+)则位于Bi_(2)WO_(6)表面,直接氧化有机物达到净化效果.

关键词： Bi_(2)WO_(6) UiO-66 复合光催化剂

内导体倾斜对同轴回旋管高频特性及欧姆损耗分布影响的研究

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真空科学与技术学报 2022年第1期42卷 69-74页

作者：覃觅觅梁转转谭光兴张玉薇叶金才高喜王国富广西科技大学电气与信息工程学院柳州545006 桂林电子科技大学信息与通信学院桂林541004

论文研究了内导体微小倾斜对品质因数Q值、谐振频率、电子效率以及欧姆损耗密度的影响,并分析了一支170 GHz兆瓦级同轴回旋管。结果表明,品质因数Q值随倾斜角θ增大而略微降低。在0°-0.5°范围内,当θ稍微增大时,电子互作用效率稍微减... 详细信息

论文研究了内导体微小倾斜对品质因数Q值、谐振频率、电子效率以及欧姆损耗密度的影响,并分析了一支170 GHz兆瓦级同轴回旋管。结果表明,品质因数Q值随倾斜角θ增大而略微降低。在0°-0.5°范围内,当θ稍微增大时,电子互作用效率稍微减少。因为模式竞争,当θ大于0.5°时,电子互作用效率减少率加快。如果θ增加到1.5°,由于模式竞争加剧,电子互作用效率降低到只有4.1%。对于冷腔和热腔,随着θ增大,谐振频率都稍微减小。对于欧姆损耗密度分布,内导体倾斜改变了欧姆损耗密度在内导体的分布,形成了以倾斜的内导体为轴的对称分布。然而,倾斜内导体对外导体的欧姆损耗密度分布几乎没影响。

关键词：同轴回旋管倾斜效率谐振频率欧姆损耗

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焦化脱硫废盐在水-乙醇体系下溶析提纯

环境工程 2022年第11期40卷 92-97,158页

作者：梁转转杨艳青高远张艳荣张卫珂太原理工大学环境科学与工程学院太原030024 太原理工大学材料科学与工程学院太原030024

基于硫氰酸钠(NaSCN)和硫代硫酸钠(Na_(2)S_(2)O_(3))在水-乙醇体系下的溶解度,通过脱色与水-乙醇体系分溶分离法对焦化厂2类脱硫混盐进行分盐提纯,得到纯度为94%~96%的NaSCN产品及纯度为95%~98%的Na_(2)S_(2)O_(3)产品,其中第一类废盐... 详细信息

基于硫氰酸钠(NaSCN)和硫代硫酸钠(Na_(2)S_(2)O_(3))在水-乙醇体系下的溶解度,通过脱色与水-乙醇体系分溶分离法对焦化厂2类脱硫混盐进行分盐提纯,得到纯度为94%~96%的NaSCN产品及纯度为95%~98%的Na_(2)S_(2)O_(3)产品,其中第一类废盐(白色,改良ADA脱硫法)中NaSCN和Na_(2)S_(2)O_(3)的回收率分别为90.8%和68.3%,第二类废盐(绿色,PDS脱硫法)中NaSCN和Na_(2)S_(2)O_(3)的回收率分别为91.3%和81.8%。通过XRD、TG-DSC以及FT-IR等表征手段分析发现,经过水-乙醇体系分溶分离法提纯分离后的产品接近市售的纯NaSCN和Na_(2)S_(2)O_(3)的品质。因此,水-乙醇体系可以代替无水乙醇、甲醇等纯溶剂对废盐进行分离提纯,且操作过程相对安全;此外,与分步结晶工艺相比,该工艺具有产品纯度高、耗能少等优点。因此,脱色与水-乙醇体系分溶分离法对焦化脱硫废盐的资源化利用具有一定的理论和实践参考价值。

关键词：焦化脱硫废盐改良ADA脱硫法 PDS脱硫法水-乙醇体系硫氰酸钠硫代硫酸钠

洋葱碳基双极板制备及在PEMFCs中的应用

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人工晶体学报 2023年第11期52卷 1989-1996页

作者：陈柳玲张卫珂张兰梁转转高博文李琦旺太原理工大学材料科学与工程学院太原030024 中新国际联合研究院能源平台广州510555

以甲烷为碳源,采用化学气相沉积(CVD)法制备了尺寸均匀(粒径在50~140 nm)的带有金属核心的纳米洋葱碳(CNOs)。通过微波加热对合成的CNOs进行纯化得到纯度为99%的洋葱碳材料,并作为双极板导电填料应用于质子交换膜燃料电池(PEMFCs)电堆... 详细信息

以甲烷为碳源,采用化学气相沉积(CVD)法制备了尺寸均匀(粒径在50~140 nm)的带有金属核心的纳米洋葱碳(CNOs)。通过微波加热对合成的CNOs进行纯化得到纯度为99%的洋葱碳材料,并作为双极板导电填料应用于质子交换膜燃料电池(PEMFCs)电堆。通过CNOs的表征和分析表明,合成的CNOs中内嵌Fe-Ni纳米金属粒子。由接触角测试可知,注塑工艺制备的洋葱碳基双极板的润湿角低于91°,亲水性较商用石墨双极板有所改善,有利于电子的传输。经自呼吸电堆耐久性和功率测试发现,由洋葱碳基双极板组装的电堆在13.2 V下的输出功率达到58 W,比商业石墨双极板电堆输出功率(48 W)提高21%。研究证实洋葱碳基复合材料可以提高PEMFCs电堆的功率密度、效率及寿命。

关键词：纳米洋葱碳双极板 PEMFC 输出功率自呼吸电堆

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双鉴别器盲超分重建方法研究

电子与信息学报 2024年第1期46卷 277-286页

作者：卢迪于国梁哈尔滨理工大学哈尔滨150080

图像超分变率重建方法在公共安全检测、卫星成像、医学和照片恢复等方面有着十分重要的用途。该文对基于生成对抗网络的超分辨率重建方法进行研究,提出一种基于纯合成数据训练的真实世界盲超分算法(RealESRGAN)的UNet3+双鉴别器Real-ESR... 详细信息

图像超分变率重建方法在公共安全检测、卫星成像、医学和照片恢复等方面有着十分重要的用途。该文对基于生成对抗网络的超分辨率重建方法进行研究,提出一种基于纯合成数据训练的真实世界盲超分算法(RealESRGAN)的UNet3+双鉴别器Real-ESRGAN方法(Double Unet3+Real-ESRGAN, DU3-Real-ESRGAN)。首先,在鉴别器中引入UNet3+结构,从全尺度捕捉细粒度的细节和粗粒度的语义。其次,采用双鉴别器结构,一个鉴别器学习图像纹理细节,另一个鉴别器关注图像边缘,实现图像信息互补。在Set5, Set14, BSD100和Urban100数据集上,与多种基于生成对抗网络的超分重建方法相比,除Set5数据集外,DU3-Real-ESRGAN方法在峰值信噪比(PSNR)、结构相似性(SSIM)和无参图像考评价指标(NIQE)都优于其他方法,产生了更直观逼真的高分辨率图像。

关键词：超分辨率重建纯合成数据训练的真实世界盲超分算法 UNet3+ 双鉴别器