简介:用延展X光吸收精细结构光谱(EXAFS)研究了重金属Zn(Ⅱ)在水锰矿(Y-MnOOH)上吸附产物的微观结构及其吸附机制。结果表明,Zn(Ⅱ)-水锰矿体系中(pH7.5,0.1MNaNO3介质,25℃),Zn(Ⅱ)离子主要是通过Zn-O键结合到水锰矿固体表面上的,平均Zn-O原子间距为1.9984-0.010A(n=3)。同时,第二配位层(Zn-Mn相互作用)的EXAFS图谱解新证明存在两个典型的Zn-Mn原子间距,即R1=3.08±0.024A(n=3)和R2=3.54±0.018A(n=3)。这两个Zn-Mn原子距分别对应于水锰矿结构单元MnO6八面体与Zn水合离子ZnO多面体结合的两种方式,即边-边结合与角-角结合。边-边结合是较强的吸附位,Zn-Mn原子距较短(Rl=3.08A),吸附较不可逆。角-角结合是较弱的吸附位,Zn-Mn原子距较长(R2=3.54A),吸附较为可逆。宏观的吸附一解吸热力学实验表明Zn(Ⅱ)在水锰矿上的吸附是不可逆的,EXAFS结果指出这种不可逆性主要是由Zn水合离子中Zn0多面体与水锰矿结构单元MnO6八面体之间的边-边结合所导致的。
简介:煤矿开采中释放的大量采空区煤层气是大气中甲烷的主要来源。在许多情况下,由于采空区煤层气中混入通风气流中的氧气和氮气,而不能做为管道天然气使用。BOC气体分离公司研究开发了一种变压吸附工艺(PSA),可以从矿井煤层气中脱除空气。实验室试验表明:产品气中烃含量至少达95%,符合管道天然气的要求;废气中烃含量<3%,可以安全排放。在弗吉尼亚固本公司坎南煤矿进行的示范性试验,研究了PSA甲烷浓缩技术的安全性和可行性。第一阶段实验,利用安装在该矿的小试装置进行了工艺特性试验,包括运行以及安全起动和关闭。氮气含量为24%的采空区煤层气经提纯后,氮气含量<4%,而且分离过程中没有可燃气体产品。第二阶段试验,安装了一套带有矿物加工控制的商业化规模PSA装置来生产高纯度甲烷,入料为2830~5660m^3/d的采空区煤层气。解决了起动问题之后,利用此装置可由含甲烷70%的采空区煤层气生产高纯度(N2含量<5%)甲烷气。该装置运行了4天,运行指标正常,达到了预期目的。
简介:根据残炭和活性炭的穿透吸附试验数据,提出了残炭吸附等温线的数学模型.通过所取微元内气相汞和固相汞的总量平衡关系建立相关微分方程组,并运用Matlab软件结合Runge-Kutta过程推导出适用模型.穿透试验结果表明:在与电厂烟气汞浓度相近的低汞浓度条件下(〈0.3mg/m^3),残炭的吸附等温线符合Freundich理论的Ⅱ型等温线,而活性炭的数据则明显具有Langmuir关系,即属于Ⅲ型等温线.运用Matlab软件将实验数据对修正模型进行拟合计算,经过统计分析,出口汞浓度数据方差不超过0.81,表明在允许的误差范围内,测试数据和模拟结果令人满意.该模型对汞吸附脱除效率预测和炭质吸附剂的汞吸附富集机理研究有重要意义.