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MEA吸收CO_(2)富液解吸过程中固体颗粒表面的强化作用分析

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化工学报 2023年第4期74卷 1539-1548页

作者：王皓唐思扬钟山梁斌四川大学化工学院四川成都610065 四川大学新能源与低碳技术研究院四川成都610207

单乙醇胺(MEA)溶液吸收二氧化碳在碳捕集封存或利用技术中应用广泛,但MEA吸收富液再生能耗高。有报道称具有催化性质的固体填料可以强化CO_(2)解吸,但固体作用原理并未被清楚证实。为了分析颗粒填料的作用,通过比较不同固体颗粒(硅铝比... 详细信息

单乙醇胺(MEA)溶液吸收二氧化碳在碳捕集封存或利用技术中应用广泛,但MEA吸收富液再生能耗高。有报道称具有催化性质的固体填料可以强化CO_(2)解吸,但固体作用原理并未被清楚证实。为了分析颗粒填料的作用,通过比较不同固体颗粒(硅铝比为25、50、80的HZSM-5和活性炭)在再生过程中的作用,证实了非稳态过程HZSM-5颗粒存在表面酸中心吸附有机胺促进解吸的现象,最大有15.75%的促进效果,呈现HZSM-5-25>HZSM-5-50>HZSM-5-80>AC>Blank的规律。但是,颗粒酸中心有限的吸附量不能持续促进解吸,恒温段的促进效果降低至1.61%~2.67%,此时传质即气泡成核是提升解吸速率的主要原因,颗粒表面提供非均相成核位点,疏水性强的表面更可能促进气液分离。通过传热影响分析,表明改变热通量对CO_(2)解吸速率的影响显著,相比传质速率与反应速率,传热速率在影响解吸速率的因素中占据主要地位。

关键词：二氧化碳捕集解吸成核传质传热

煤体结构与宏观煤岩类型对煤体吸附/解吸瓦斯的影响

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煤炭科学技术 2022年第12期50卷 170-184页

作者：赵方钰邓泽王海超王泽孙丕臣杨胜博新疆中亚造山带大陆动力学与成矿预测自治区重点实验室新疆乌鲁木齐830017 新疆大学地质与矿业工程学院新疆乌鲁木齐830017 新疆大学煤层气工程技术研究中心新疆乌鲁木齐830017 中国石油天然气集团有限公司非常规油气重点实验室河北廊坊065000

为研究高阶煤中煤体结构和宏观煤岩类型对煤体吸附、解吸的影响,收集了沁水盆地南部3号煤层55口煤层气井的79个煤岩样品的煤岩、煤质、等温吸附及解吸资料,对比研究了相同宏观煤岩类型、不同煤体结构煤样和相同煤体结构、不同宏观煤岩... 详细信息

为研究高阶煤中煤体结构和宏观煤岩类型对煤体吸附、解吸的影响,收集了沁水盆地南部3号煤层55口煤层气井的79个煤岩样品的煤岩、煤质、等温吸附及解吸资料,对比研究了相同宏观煤岩类型、不同煤体结构煤样和相同煤体结构、不同宏观煤岩类型煤样的兰氏体积(VL)、兰氏压力(PL)、解吸率和解吸速率等的变化规律,探讨了煤体结构和宏观煤岩类型对煤体吸附、解吸的影响机理。研究结果表明:研究区煤样的VL平均为37.00 m^(3)/t,其中86.61%煤样VL分布在33.00~41.00 m^(3)/t,PL平均为2.82 MPa,其中82.28%煤样PL分布在2.30~3.30 MPa;碎裂煤的吸附、解吸能力均优于原生结构煤,由构造破坏引起的孔隙连通性的差异是导致原生结构煤和碎裂煤解吸、吸附特征差异的根本原因;原生结构煤与碎裂煤的孔裂隙发育程度不同,碎裂煤因孔隙更发育导致其破碎后的甲烷放散效果好于原生结构煤;煤吸附甲烷时表面自由能降低值规律为糜棱煤>碎粒煤>碎裂煤>原生结构煤,反映了不同煤体结构煤吸附甲烷能力的差异;3种宏观煤岩类型煤的吸附能力和解吸能力均表现为光亮煤>半亮煤>半暗煤,一方面是由煤的比表面积大致按照光亮煤、半亮煤和半暗煤的顺序逐渐减小反映的煤基质表面吸附点位差异所致,另一方面是由于镜煤与暗煤中镜质组和惰质组含量的差异所引起。研究旨在进一步揭示高阶煤储层煤层气赋存、产出机理,为煤层气有利区及目标层位优选提供依据。

关键词：煤层气煤体结构宏观煤岩类型吸附解吸

不同粒径生物炭对土壤磷吸附-解吸特性的影响

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应用生态学报 2023年第3期34卷 708-716页

作者：韦金菊秦国兵张庚金贾露露周建吴建富魏宗强江西农业大学国土资源与环境学院南昌330045

粒径是影响物质吸附性能的一个重要因素。本研究以不同粒径(0.25~1 mm、0.075~0.25 mm、0.075~0.25 mm(37376、13199 mg·kg^(-1))>0.25~1 mm(27749、12251 mg·kg^(-1));在土壤体系中,同一种生物炭的3个粒径间土壤磷吸附量差异较小。... 详细信息

粒径是影响物质吸附性能的一个重要因素。本研究以不同粒径(0.25~1 mm、0.075~0.25 mm、解吸试验,结合土壤磷吸附相关性质,评价不同粒径生物炭对土壤磷吸附-解吸特性的影响。结果表明:在水体系中,3个粒径的SBC与MBC对磷的吸附能力大小均表现为0.075~0.25 mm(37376、13199 mg·kg^(-1))>0.25~1 mm(27749、12251 mg·kg^(-1));在土壤体系中,同一种生物炭的3个粒径间土壤磷吸附量差异较小。与无生物炭处理相比,添加SBC提高了土壤对磷的最大吸附量(S_(max)),增幅为236.8%~755.7%,并降低了土壤磷解吸率;添加MBC的S_(max)增幅较SBC低,但提高了土壤磷解吸率(增幅为7.2%~295.9%)。两种生物炭处理均显著增加了土壤总磷、速效磷和交换性钙、镁含量,其中SBC处理交换性钙、镁含量增幅为64.0%~257.1%,MBC处理增幅为39.1%~205.3%,且土壤交换性钙、镁含量与S_(max)呈极显著正相关。综上,生物炭粒径对土壤磷吸附性能的影响较小,提高土壤对磷吸附性能的关键因素是生物炭施入后带入的钙、镁;油菜秸秆生物炭对土壤磷吸附能力强,适用于提高富磷土壤对磷的固持能力,减少盈余磷素的流失;而鸡粪生物炭更适于改善低磷水平土壤,提高有效磷含量。

关键词：土壤磷生物炭吸附解吸粒径 Langmuir方程

湿法烟气脱硝Fe^(Ⅱ)EDTA-NO液的NO真空解吸

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化工进展 2022年第11期41卷 6176-6184页

作者：钟丽蓉何飞强董贝贝刘紫薇丁健桦东华理工大学化学生物与材料科学学院江西南昌310013

Fe^(Ⅱ)EDTA络合湿法脱硝是一种非常具有前景的烟气脱硝工艺,其中Fe^(Ⅱ)EDTA-NO液的NO解吸对Fe^(Ⅱ)EDTA的循环利用具有重要意义。本文首次将真空解吸技术应用于Fe^(Ⅱ)EDTA/抗坏血酸(VC)混合脱硝系统。在实验室规模的反应器中,深入研... 详细信息

Fe^(Ⅱ)EDTA络合湿法脱硝是一种非常具有前景的烟气脱硝工艺,其中Fe^(Ⅱ)EDTA-NO液的NO解吸对Fe^(Ⅱ)EDTA的循环利用具有重要意义。本文首次将真空解吸技术应用于Fe^(Ⅱ)EDTA/抗坏血酸(VC)混合脱硝系统。在实验室规模的反应器中,深入研究了真空度和温度等操作因素对NO解吸性能的影响。实验结果表明,Fe^(Ⅱ)EDTA-NO液的NO可以通过直接加热或真空进行解吸,真空度的大幅度上升可以显著提高解吸性能,且高温有利于NO的解吸。此外,与直接加热再生相比,真空解吸可提高解吸速率并降低总能耗。动力学结果表明,Fe^(Ⅱ)EDTA-NO的解吸过程为一级动力学,同时,Fe^(Ⅱ)EDTA-NO解吸的活化能、活化熵、活化焓分别为2.83k J/mol、196.90J/(K·mol)、159.76k J/mol。最后,解吸吸收循环实验过程表明,脱硝富液Fe^(Ⅱ)EDTA-NO在NO真空解吸后仍能捕获NO,而且在循环实验中,经过11个循环后,NO的平均去除率降至90%以下。

关键词：一氧化氮蒸发解吸烟道气

页岩储层微观孔隙、流体测定方法及吸附—解吸实验——以鄂尔多斯榆林地区盒8段储层为例

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大庆石油地质与开发 2022年第2期41卷 139-146页

作者：周凯陈西泮屈兴勃长安大学地球科学与资源学院陕西西安710054 延长油田股份有限公司陕西延安716000

微观孔隙结构是影响页岩储层吸附和解吸能力的重要因素。基于核磁共振测试原理,采用离心实验与热处理相结合方法,测定了页岩微观孔隙结构特征,定量识别了多种类型孔隙流体,并从微观孔隙尺度研究了吸附解吸过程中多态甲烷赋存量与压力的... 详细信息

微观孔隙结构是影响页岩储层吸附和解吸能力的重要因素。基于核磁共振测试原理,采用离心实验与热处理相结合方法,测定了页岩微观孔隙结构特征,定量识别了多种类型孔隙流体,并从微观孔隙尺度研究了吸附解吸过程中多态甲烷赋存量与压力的关系。结果表明:页岩中不可采出流体、可动流体的T;截止值分别为0.18~0.32 ms、0.67~1.07 ms,不可采出流体和可动流体的饱和度分别为7.39%~15.61%、36.25%~56.86%;吸附态甲烷赋存于驰豫时间小于3.42 ms的孔隙,游离态甲烷赋存于驰豫时间为3.42~121.44 ms的孔隙;吸附过程中甲烷首先赋存于基质和小孔,其次逐步进入大、中孔隙,而解吸过程中则是先由裂缝、大孔隙到中、小孔隙,再到微孔隙;吸附态甲烷赋存量与压力呈非线性关系,当压力小于7.25 MPa时出现解吸滞后现象,且滞后程度随压力的降低而增大,游离态甲烷临界解吸滞后压力为1.17 MPa。研究成果可为鄂尔多斯盆地页岩气的高效开发提供技术支持。

关键词：页岩气微观孔隙结构吸附解吸核磁共振盒8段榆林地区

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负载铀偕胺肟螯合功能材料解吸研究进展

核化学与放射化学 2022年第5期44卷 500-514,I0001页

作者：侯林怡张安运谷文浩浙江大学化学工程与生物工程学院浙江杭州310027

铀是保障核能稳定发展的重要战略资源,陆地铀资源不足已引起广泛关注。海水中铀资源总量是陆地铀资源的1000倍以上。为确保铀资源的稳定供给,从20世纪50年代开始,对海水中提取铀资源的探索研究从未停止,含偕胺肟基螯合吸附剂分离回收铀... 详细信息

铀是保障核能稳定发展的重要战略资源,陆地铀资源不足已引起广泛关注。海水中铀资源总量是陆地铀资源的1000倍以上。为确保铀资源的稳定供给,从20世纪50年代开始,对海水中提取铀资源的探索研究从未停止,含偕胺肟基螯合吸附剂分离回收铀已成为最具工业应用前景的潜在功能材料。针对提铀过程中负载铀偕胺肟材料解吸中存在的诸多重要问题,本文综述了近年来从偕胺肟基负载铀材料解吸铀研究进展,阐述了酸溶液、碱性溶液及有机溶液等对负载铀偕胺肟材料的解吸性能、机理和特点,探讨了对铀构成解吸竞争共存金属离子的影响,基于对解吸条件评价,提出了未来亟待研究和解决的问题,为先进解吸技术在海水提铀领域大规模发展与应用提供参考。

关键词：铀偕胺肟吸附材料解吸海水

广西富硒土壤中氧化铁对Se(Ⅳ)吸附解吸的影响机制

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土壤学报 2023年第2期60卷 479-490页

作者：黄金兰蒋代华王明释黄雪娇邓华为黄智刚邓羽松广西大学农学院南宁530004 广西大学林学院南宁530004

为探究游离氧化铁对富硒土壤吸附解吸Se(Ⅳ)的影响机理,以广西富硒赤红壤、红壤为研究对象,通过等温吸附解吸实验,比较去除游离氧化铁前后土壤对Se(Ⅳ)的吸附解吸特征,同时运用Zeta电位、扫描电镜-能谱分析和傅里叶红外光谱技术分析其... 详细信息

为探究游离氧化铁对富硒土壤吸附解吸Se(Ⅳ)的影响机理,以广西富硒赤红壤、红壤为研究对象,通过等温吸附解吸实验,比较去除游离氧化铁前后土壤对Se(Ⅳ)的吸附解吸特征,同时运用Zeta电位、扫描电镜-能谱分析和傅里叶红外光谱技术分析其机理。结果表明:Langmuir和Freundlich等温吸附方程均能较好地拟合供试土壤吸附Se(Ⅳ)过程,相关系数在0.920~0.995之间。供试土壤最大吸附量由高到低依次为:赤红壤(1399 mg·kg^(-1))、红壤(1336 mg·kg^(-1))、去氧化铁赤红壤(444 mg·kg^(-1))、去氧化铁红壤(352 mg·kg^(-1))。去除游离氧化铁后,红壤、赤红壤的Zeta电位分别由-24.42、-18.06 mV变为-33.06和-26.43 mV,且比表面积减小。红壤、赤红壤及其去氧化铁土对Se(Ⅳ)的解吸率在2%~7%之间,去氧化铁土的解吸率高于红壤、赤红壤。红外光谱分峰拟合分析可知,土壤主要通过-OH、Fe-O、C=O等含氧基团与硒发生反应,土壤去除氧化铁后,Fe-O在吸附中的作用减弱或消失。综上,游离氧化铁可通过自身理化特性及表面基团提高土壤对Se(Ⅳ)的吸附容量和强度,减少土壤对Se(Ⅳ)的释放。

关键词：富硒土游离氧化铁亚硒酸盐吸附解吸

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甲氧苄氨嘧啶在黏土矿物上的吸附解吸机理

农业环境科学学报 2022年第4期41卷 811-818页

作者：李彦芸魏雅楠毕二平中国地质大学(北京)水资源与环境学院水资源与环境工程北京市重点实验室北京100083

以高岭土和蒙脱土为吸附剂,选用Na^(+)和L-赖氨酸(Lys)作为共存组分,通过批实验探究了不同赋存形态的甲氧苄氨嘧啶(TMP)在黏土矿物上的吸附/解吸特征。结果表明:TMP在高岭土和蒙脱土上的吸附均在24 h内达到平衡。蒙脱土对TMP的吸附动力... 详细信息

以高岭土和蒙脱土为吸附剂,选用Na^(+)和L-赖氨酸(Lys)作为共存组分,通过批实验探究了不同赋存形态的甲氧苄氨嘧啶(TMP)在黏土矿物上的吸附/解吸特征。结果表明:TMP在高岭土和蒙脱土上的吸附均在24 h内达到平衡。蒙脱土对TMP的吸附动力学特征会受到溶液中H^(+)竞争吸附与TMP赋存形态的影响,在pH较低时(如pH=3.0时)尤为明显。TMP在黏土矿物上的主要吸附机理为阳离子交换、静电吸引和分子间力,吸附分配系数受TMP^(+)/TMP0比例和作用力强度两方面影响。在实验条件下(TMP初始浓度为1 mg∙L^(-1),溶液pH为6),由于两种黏土矿物的pH缓冲能力和表面带电性不同,Na^(+)和Lys^(+)共存抑制了TMP在高岭土上的吸附,但促进了其在蒙脱土上的吸附。在解吸实验中,TMP^(+)和TMP0分别为TMP在高岭土和蒙脱土溶液中的主要存在形态,由于阳离子交换作用和静电吸引的结合强度要远强于分子间力,TMP在蒙脱土上的解吸率约为高岭土的4~5倍。

关键词：高岭土蒙脱土甲氧苄氨嘧啶吸附解吸

不同电解质对牛粪生物炭吸附-解吸富里酸的影响

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生态与农村环境学报 2023年第12期39卷 1637-1645页

作者：黄惠群曾和平刘西苑邵阳市草地资源保护中心湖南邵阳422000 昆明理工大学环境科学与工程学院云南昆明650500

为了探讨牛粪生物炭对富里酸(fulvic acid,FA)吸附-解吸的影响,减少FA的流失、提高FA的利用率,采用Langmuir和Freundlic方程、准一级和准二级方程以及颗粒内扩散方程来研究NaCl、Na_(2)SO_(4)和Na_(3)PO_(4)这3种电解质对牛粪生物炭中F... 详细信息

为了探讨牛粪生物炭对富里酸(fulvic acid,FA)吸附-解吸的影响,减少FA的流失、提高FA的利用率,采用Langmuir和Freundlic方程、准一级和准二级方程以及颗粒内扩散方程来研究NaCl、Na_(2)SO_(4)和Na_(3)PO_(4)这3种电解质对牛粪生物炭中FA吸附和解吸的影响。结果表明,牛粪生物炭对FA的等温吸附过程符合Langmuir方程,动力学方程符合准二级方程;3种电解质中牛粪生物炭对FA的等温吸附和解吸过程有显著差异,其吸附量和吸附率大小顺序均为NaCl>Na_(2)SO_(4)>Na_(3)PO_(4),解吸量和解吸率的大小顺序均为Na_(3)PO_(4)>Na_(2)SO_(4)>NaCl,MBC吸附强度与解吸强度也反应了这一规律;3种电解质中牛粪生物炭对FA吸附和解吸动力学过程有显著的差异,其吸附量和吸附率的大小顺序均为NaCl>Na_(2)SO_(4)>Na_(3)PO_(4),解吸量和解吸率的大小顺序均为Na_(3)PO_(4)>Na_(2)SO_(4)>NaCl。颗粒内扩散方程拟合结果发现,3种电解质中牛粪生物炭对FA的吸附是由表面吸附与颗粒内扩散同步控制。综上,NaCl中牛粪生物炭对FA的吸附效果最好,有利于增强土壤肥力,提高有机污染物的吸附能力,改善生态环境。

关键词：电解质牛粪生物炭富里酸吸附解吸