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胺液净化中离子交换树脂的失效与再生研究

现代化工 2024年

作者：刘艳艳王立达刘贵昌李河金郝安峰王华大连理工大学化工学院山东京博控股集团有限公司

离子交换法常被应用于胺液净化领域，但是在低碱液浓度下部分离子交换树脂难以再生，存在失效的问题。利用SEM、EDS、FT-IR和XPS等手段对树脂的失效原因进行分析，并利用电再生的方法对失效树脂的再生进行了探究。实验结果显示，树脂净... 详细信息

离子交换法常被应用于胺液净化领域，但是在低碱液浓度下部分离子交换树脂难以再生，存在失效的问题。利用SEM、EDS、FT-IR和XPS等手段对树脂的失效原因进行分析，并利用电再生的方法对失效树脂的再生进行了探究。实验结果显示，树脂净化胺液前后的骨架和功能基团并未改变，但是硫元素的质量分数显著提升，结合S 2p光谱存在162.2 eV和163.4 eV 2个分裂峰，说明树脂失效的主要原因是吸附的硫离子难以解吸；对失效树脂施加电再生时树脂的交换容量提升了3.6倍，吸附的硫元素质量分数下降了57.5％，表明电再生的方式可以提高树脂的交换容量和树脂内硫离子的解吸程度。

关键词：离子交换树脂胺液净化树脂失效失效树脂再生

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胺液净化中离子交换树脂的失效与再生研究

现代化工 2024年第10期 99-103页

作者：刘艳艳王立达刘贵昌李河金郝安峰王华大连理工大学化工学院山东京博控股集团有限公司

离子交换法常被应用于胺液净化领域，但是在低碱液浓度下部分离子交换树脂难以再生，存在失效的问题。利用SEM、EDS、FT-IR和XPS等手段对树脂的失效原因进行分析，并利用电再生的方法对失效树脂的再生进行了探究。实验结果显示，树脂净化胺液前后的骨架和功能基团并未改变，但是硫元素的质量分数显著提升，结合S 2p光谱存在162.2 eV和163.4 eV 2个分裂峰，说明树脂失效的主要原因是吸附的硫离子难以解吸；对失效树脂施加电再生时树脂的交换容量提升了3.6倍，吸附的硫元素质量分数下降了57.5%,表明电再生的方式可以提高树脂的交换容量和树脂内硫离子的解吸程度。

关键词：离子交换树脂胺液净化树脂失效失效树脂再生

焦炭与不锈钢耦合阴极的电化学水软化性能研究

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工业水处理 2024年第3期44卷 97-103页

作者：王俊达王立达赵津刘锦程邓海涛刘贵昌大连理工大学化工学院辽宁大连116024 山东京博控股集团有限公司山东滨州256500

以304不锈钢网作为外层支撑床,锯齿不锈钢网作为内部支撑结构,在复合锯齿网的锯齿空隙中填充焦炭,制备了一种由焦炭与不锈钢两种材料耦合的填充床电极,用于解决电化学水软化阴极无法长期高效运行的问题。探究了最优的电极结构参数,结果... 详细信息

以304不锈钢网作为外层支撑床,锯齿不锈钢网作为内部支撑结构,在复合锯齿网的锯齿空隙中填充焦炭,制备了一种由焦炭与不锈钢两种材料耦合的填充床电极,用于解决电化学水软化阴极无法长期高效运行的问题。探究了最优的电极结构参数,结果表明,在阴阳极间距、外层平网孔径和表观电流密度分别为1.5 cm、20目、80 A/m^(2)时,电极对总硬度为700 mg/L的模拟循环冷却水的软化速率达到最佳,为46.873 g(/m^(2)·h)。当电极表面被垢层覆盖导致软化速率大幅下降时,通过振动方式对电极进行再生,研究了电极的使用寿命,结果表明,维持电极连续工作37 d,电极对循环冷却水仍保持较高的软化速率,可维持电化学水软化系统的长期高效运行。本研究可为解决电化学水软化阴极因无法有效再生导致的电化学水软化系统性能下降问题提供参考。

关键词：电化学水软化阴极再生长寿命电极循环冷却水

一种用于原位测量盐酸露点腐蚀的电化学阻抗探针

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腐蚀与防护 2023年第2期44卷 7-12,93页

作者：刘炳岩王立达孙文杨政清舒向泉贺永鹏夏冰刘贵昌大连理工大学大连116024 山东京博石油化工有限公司滨州256500 华能国际电力股份有限公司丹东电厂东港118300

设计了一种用于原位测量盐酸露点腐蚀的电化学阻抗探针,该探针结构简单且不需要外接参比电极和对电极。在不同pH的盐酸溶液中,通过探针和传统三电极测量结果对比验证了探针测量腐蚀相关参数的准确性,最后将探针用于原位测量盐酸露点腐... 详细信息

设计了一种用于原位测量盐酸露点腐蚀的电化学阻抗探针,该探针结构简单且不需要外接参比电极和对电极。在不同pH的盐酸溶液中,通过探针和传统三电极测量结果对比验证了探针测量腐蚀相关参数的准确性,最后将探针用于原位测量盐酸露点腐蚀。结果表明:相比于原位挂片法,探针不仅可快速监测盐酸露点腐蚀的动态变化过程,还可快速获得瞬时腐蚀速率等电化学参数。

关键词：电化学探针盐酸露点腐蚀原位测量

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高效复合网状阴极电化学除垢机理研究

工业水处理 2020年第12期40卷 30-33页

作者：李鑫浩王立达孙文贺永鹏舒向泉崔宪峰刘贵昌大连理工大学化学工程系辽宁大连116024 山东京博石油化工有限公司山东滨州256500

针对电化学除垢技术效率低的问题,系统研究了高效复合网状阴极电化学除垢的机理。研究结果表明:屏蔽效应使得外层网上的析氢反应强于内层网上的析氢反应,沉积反应优先发生在外层网。快速析出的氢气泡作为软模板,不仅可使水垢以枝晶形态... 详细信息

针对电化学除垢技术效率低的问题,系统研究了高效复合网状阴极电化学除垢的机理。研究结果表明:屏蔽效应使得外层网上的析氢反应强于内层网上的析氢反应,沉积反应优先发生在外层网。快速析出的氢气泡作为软模板,不仅可使水垢以枝晶形态生长,还使得外层网具有自清洁作用,大大延长了阴极的失活时间。同时,内层网增加了阴极的反应面积,在提高除垢速率的同时降低了阴极面积需求。

关键词：电化学除垢循环冷却水阴极屏蔽效应碳酸钙垢

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电解诱导硬度变化优化电化学水软化工艺研究

现代化工 2023年第12期43卷 123-129页

作者：郑国鹏王立达孙文鲍学伟郝安峰赵津李河金刘贵昌大连理工大学化工学院辽宁大连116024 山东京博控股集团有限公司山东滨州256500

针对不同结垢倾向的水质会影响电化学水软化性能的问题,从水质稳定性角度出发,提出电解诱导水质硬度变化优化水软化工艺的方法。将硬度变化与RSI指数建立联系,并通过循环水动态模拟实验建立基于不同水质结垢倾向的评价体系。结果表明,... 详细信息

针对不同结垢倾向的水质会影响电化学水软化性能的问题,从水质稳定性角度出发,提出电解诱导水质硬度变化优化水软化工艺的方法。将硬度变化与RSI指数建立联系,并通过循环水动态模拟实验建立基于不同水质结垢倾向的评价体系。结果表明,该工艺为不同结垢倾向的水质提供了一种除垢方式的性能评估方法,实现了电化学水软化技术的工艺优化。

关键词：循环水电解诱导电化学水软化结垢倾向评价体系

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工业循环水电解处理抑制微生物腐蚀研究

现代化工 2023年第1期43卷 110-115页

作者：赵世鑫黄亚鹏刘锦程邓海涛刘贵昌王华大连理工大学化工学院辽宁大连116024 山东京博石油化工有限公司山东滨州256500

选取工业循环水中3种典型的细菌作为研究对象,系统研究了电解在高效除垢的同时所附带的杀菌效果及对微生物腐蚀的影响。结果表明,电解可有效抑制微生物腐蚀进程。经电解后,异养菌、硫酸盐还原菌和铁细菌的数量分别由5.4×10^(5)CFU/mL、... 详细信息

选取工业循环水中3种典型的细菌作为研究对象,系统研究了电解在高效除垢的同时所附带的杀菌效果及对微生物腐蚀的影响。结果表明,电解可有效抑制微生物腐蚀进程。经电解后,异养菌、硫酸盐还原菌和铁细菌的数量分别由5.4×10^(5)CFU/mL、170个/mL和400个/mL降至4.3×10^(4)CFU/mL、50个/mL和95个/mL。腐蚀挂片实验中,3种细菌的增殖速度大幅减慢,挂片上的生物黏泥湿重量由0.117 g/cm^(2)降至0.038 g/cm^(2),黏泥中胞外聚合物湿重量由1245.52μg/cm^(2)降至457.84μg/cm^(2),碳钢挂片的腐蚀速率由0.613 mm/a降至0.325 mm/a。

关键词：工业循环水电解微生物腐蚀杀菌除垢

石墨烯胺基改性调控及其对涂层防腐性能的影响

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现代化工 2023年第11期43卷 85-91,98页

作者：刘开信孙文王立达刘贵昌邢文祥贺永鹏邓海涛刘锦程大连理工大学化工学院辽宁大连116024 山东京博控股集团有限公司山东滨州256500

采用环氧树脂固化剂中的芳香胺类物质对部分还原的氧化石墨烯进行表面改性,胺基可与氧化石墨烯表面残留的环氧基团加成反应从而实现在石墨烯表面修饰胺基基团(rGO-NH_(2))的调控。通过红外光谱、拉曼光谱、X射线光电子能谱、透射电子显... 详细信息

采用环氧树脂固化剂中的芳香胺类物质对部分还原的氧化石墨烯进行表面改性,胺基可与氧化石墨烯表面残留的环氧基团加成反应从而实现在石墨烯表面修饰胺基基团(rGO-NH_(2))的调控。通过红外光谱、拉曼光谱、X射线光电子能谱、透射电子显微镜、原子力显微镜对胺基改性石墨烯进行表征。结果表明,随着氧化石墨烯还原程度的不断加深,所得到的胺基改性石墨烯中胺基含量减少、碳原子晶格完整度提高且片层厚度稍有减少。对以rGO-NH_(2)为填料制备得到的环氧涂层进行交流阻抗测试、极化曲线测试及盐雾腐蚀实验,结果表明,复合涂层低频阻抗模值比纯环氧涂层高了4个数量级,具有更低的腐蚀电流密度、更高的屏蔽性能,且调控石墨烯的胺基改性有效抑制了石墨烯的腐蚀并促进了其活性。

关键词：胺基改性石墨烯环氧树脂促进活性

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电偶腐蚀数值模型的边界条件优化研究

现代化工 2023年第11期43卷 121-127页

作者：李双鲍学伟郝安峰李河金孙文王立达刘贵昌大连理工大学化工学院辽宁大连116024 山东京博石油化工有限公司山东滨州256500

提出了一种新颖的极化曲面边界条件设置方式,实现了腐蚀微环境实时变化对腐蚀动态影响的全过程数值模拟。考虑到AE44镁合金/Q235碳钢电偶对阴极为析氢反应,腐蚀环境主要涉及到的因素是溶液pH的变化,因此,研究了pH对电位-电流极化曲线的... 详细信息

提出了一种新颖的极化曲面边界条件设置方式,实现了腐蚀微环境实时变化对腐蚀动态影响的全过程数值模拟。考虑到AE44镁合金/Q235碳钢电偶对阴极为析氢反应,腐蚀环境主要涉及到的因素是溶液pH的变化,因此,研究了pH对电位-电流极化曲线的影响。通过建立模型系统研究了不同边界条件设置对模拟结果的影响,结果表明,当模型边界条件中考虑溶液pH的变化时,模拟结果最接近实验真实值,此模型模拟的精确度最大为94.10%,高于Tafel方程边界的54.87%和极化曲线边界的89.97%。

关键词：数值模拟电偶腐蚀极化曲面边界条件优化腐蚀产物沉积