锌焙砂在稀酸中的溶解
2019-02-21 15:27:24
氧化物的酸、碱浸出许多遵守缩短中心模型,一个典型的实例是锌焙砂在稀酸中的溶解。它依据每种参加溶解进程的化学物质的离子扩散系数及离子搬迁率,使用方程式(1)和式(2)进行核算。核算假定溶解速率由传质操控,因此所用的核算进程只能用于不触及化学反响的状况。
(1)
(2)
求解方程(1)和式(2)需求几个边界条件,它们规则了模型中各参数的值,并将各物质的通量经过浸出反响的计量联系相关起来。
关于硫酸浸出体系,核算所用的数据包含H+,HSO4-,SO42-及Zn2+的离子扩散系数和离子搬迁率,下列平衡的平衡常数与活度系数稀酸浸出氧化锌的数学模型核算中所用的传质数据列于下表。物质等效离子电导
Λi0∕(Ω-1·cm2·equ-1)离子扩散系数
D∕(cm2·s-1)离子搬迁率
u∕(cm2·V-1·s-1)H+348.99.3×10-53.6×10-3Zn2+53.87.2×10-65.6×10-4SO42-79.01.0×10-5-8.2×10-4HSO4-100.002.7×10-5-1.6×10-3
几个边界条件为
在固液界面即r=rt时, Ci=Cis (3)
因为浸出进程最慢的过程是经过边界层的传质,能够假定在界面上到达化学平衡,然后得到下列边界条件
(4)
(5)
(6)
式中, 、 、 别离表明反响(a)、(b)(c)的平衡常数;Qa、Qb、Qc别离为用浓度表明时反响(a)、(b)、(c)的平衡常数;γi是物质i的活度系数。
在溶液体相即r=∞, E=0 (7)
Ci=Cib (8)
体相浓度用质量平衡和体相的化学平衡求算
(9)
(10)
(11)
(12)
(13)
式中,[H2SO4]与[ZnSO4]是t时刻硫酸和硫酸锌的净浓度。
计量联系 (14)
硫酸根通量 (15)
数学模型由对每种物质组成的写出的方程式(2),方程式(1)和上面导出的边界条件组成。一旦知道了各物质的通量,就可核算ZnO的溶解速率。
假如半径rt的球形粒子含有Nmol的ZnO,则
(16)
式中,Mw为ZnO的分子量。
因为稳态下边界层内没有物质堆集,一切溶解的锌都必须传递到溶液体相中去。因此,反响速率能够与锌和酸经过边界层传质的速率相关如下
(17)
式中JZn-流离表面的锌的净通量;
JH-流向表面的酸的净通量。
由式(16)和式(17)得出
(18)
方程式(18)用有穷区间法数值积分得到rt对时刻的函数。关于单尺度粒子,rt与反响分数α的联系为
(19)
即为式(20)的缩短粒子模型,r0为固体粒子的初始半径。
(20)
粒子尺度散布的景象可作相似处理,m个初始半径r0k的单尺度分数每个组成总质量的分数wk。浸出的程度分粒级核算
(21)
总的浸出率由下式断定
(22)
为了查验模型及核算的正确性,需求研讨硫化锌精矿的焙砂在硫酸、高氯酸、硝酸和等4种酸中溶解的速率。选定的拌和条件使一切的固体粒子都悬浮且溶解速率与拌和速率无关。在高氯酸及硝酸溶液中试验曲线与模型核算得到的猜测曲线符合杰出,而在硫酸溶液中在浸出率80%曾经符合尚可,这以后的溶解曲线符合不抱负的原因是因为固体粒子的溶解并非如假定的那样均匀并始终保持球形,实际上发现部分浸出的焙砂粒子有大而深的孔。简化的模型没有考虑锌的氯合物的构成合氯离子的吸附,因此不能用来猜测浸出焙砂的溶解速率。而用新近树立的未考虑电搬迁对传质的奉献的模型即便关于0.1mol∕L高氯酸浸出的动力学也严峻违背,反映了电搬迁在传质中不行忽视的效果。
钠长石颗粒的结构特征
2019-02-28 11:46:07
钠长石颗粒的结构特征:
钠长石颗粒是一种常见的长石矿藏,为钠的铝矽酸盐.在伟晶岩和长英质火成岩如花岗岩中最常见,亦见於初级变质岩中,并作为自生钠长石见於一些沉积岩中.钠长石颗粒一般构成各种色彩的脆性玻璃状晶体.可用来制作玻璃和陶瓷,但其主要含义在於是一种造岩矿藏.
钠长石颗粒是斜长石固溶体系列和碱性长石系列的钠质端员矿藏.具三斜架状结构,矽和铝为四面体配位,构成较大的空位(即点阵方位),主要被阳离子钠占有.尽管一切矽原子和铝原子在这一结构中都占有四面体方位,但其方位具体情况不同.
低温时矽和铝原子的散布是高度有序的,高温约1100℃时,原子的散布紊乱得多.
颗粒物质:游走于固液边缘
2019-01-03 09:56:30
沙子既像固体,在没有外界干扰的时候能保持静态,形成沙丘之类的景观;也像液体,在外力作用下能够流动,可以用做沙漏记时。糖果、沙子、谷堆,这些身边常见的颗粒物质到底是一种怎样的存在?算是固体还是液体?这不仅是小孩儿玩沙子时的灵光一现,也是能在《自然》杂志发表的严肃且重要的科学问题。近日,《自然》杂志在线发表了上海交通大学物理与天文学院王宇杰教授团队“玩沙子”的深刻见解:“颗粒材料流变行为类同于复杂流体。”
万物皆流,无物常驻。王宇杰团队首次利用CT成像,“看”清楚了颗粒物质的微观动力学过程。实验发现颗粒体系具有和普通液体完全不同的微观动力学,认为传统意义上理解的颗粒“固体”是一种正好处在液固相边界的临界固体
给颗粒做CT
沙子、大米、巧克力豆……生活中这些颗粒物质无处不在,但是,人们对其动态行为所知始终非常有限。在理论上,由于是非平衡态的多体耗散系统,颗粒物质在不同条件下会表现出气、液、固态的特性,迄今还没有一个完备的统计力学理论框架;在实验上,颗粒物质一般不透明,由于传统实验技术限制,很难观测到其内部的运动状态。《科学》杂志2005年曾将沙子这类颗粒物质的非平衡态动力学理论列为亟待解决的125个重大科学问题之一。
要想窥探颗粒物质运动的奥秘,首先就得看清楚颗粒物质内部运动状态。王宇杰近年主要从事同步辐射X射线影像和软物质物理研究。于是,王宇杰“脑洞大开”,将颗粒物质送进了医院,通过CT成像进行了近千次扫描,记录颗粒的运动。
王宇杰团队对椭球状的颗粒物质施加循环的准静态剪切应变,馈入能量使其运动,然后运用CT测量其位置与取向。这样他们就能够监控每一个颗粒在空间的三维轨迹,从而确定它们的位移与旋转随时间的变化规律。
像固体但更像液体
由于组成颗粒物质的单个颗粒与组成气液固态的原子分子很相似,因此过去几十年里,物理学家认为可以用固体、液体力学的理论来研究颗粒物质,也就是传统的硬球模型。“我们最开始一直将实验结果局限在颗粒尺度来理解,但遇到了很大的困境。”王宇杰说。
恒河之沙,数不胜数。每一次的实验观测,都会产生海量数据,必须统计分析以发现规律。但分析发现,这些实验现象是当时常用的硬球模型所无法解释的。也就是说,颗粒物质和传统意义上理想的液体和固体并不一样。
“这种类比方式丢掉了一些重要的东西,尤其是颗粒表面粗糙度等微观尺度对体系微观动力学的影响。”王宇杰团队发现,颗粒物质具有多尺度现象,即除了粒径等尺度外,表面也是不可忽略的一个方面,而颗粒物质的表面并不是绝对光滑的。正是这些微小尺度决定着颗粒物质独特的运动特性。
“我们发现原来一般意义上认为的颗粒固体其实是一种处在液固边界的临界相,在非常小的外部微扰下就会流化,在很多时候表现得其实更像液体。”王宇杰说,这也很好解释了沙子静止时是沙丘;受到微小外部微扰就会“流动”,像沙漏。但是颗粒体系又有固体的性质,因为颗粒体系是耗散系统,外部微扰的能量会快速转移到原子层面,所以体系在微扰消失后会停止流动,恢复“固体”的形态。
小颗粒大应用
沙子的运动状态研究,看起来只是兴之所至的纯物理理论研究,但事实并非如此。从粮仓贮存的米粮到堆积如山等待冶炼的矿石,从海边堤坝的巨石到探月登陆关注的月壤……正因为颗粒物质无所不在,才决定了其广阔的应用背景。
颗粒物质是很多应用学科的载体,同时也是地球上除水以外第二多被处理的工业原材料,粒料输送是化学、食品、医药、冶金、建筑、农业、制造业自动化的基础。但现有的工程理论主要是基于经验的宏观本构理论,对于微观机制和机理并不十分清楚,在很多实际应用中遇到困难。王宇杰认为,“基于统计力学,从微观结构和动力学开始建立颗粒物质体系的宏观连续介质力学理论框架是必然途径。这不仅是追求科学真理的过程,也对实际应用带来意义。”
此外,颗粒物质也是一些地质过程包括地震、泥石流等的实际载体。对颗粒物质微观结构和动力学的研究,有助于未来对包括地震、泥石流等自然灾害的预防和控制,甚至“一带一路”建设中遇到的海床、地基巩固、沙漠治理等领域有更深刻和精准的理解。
纯金属纳米颗粒材料出炉
2019-01-15 14:10:27
天津大学自主研发的“纯金属纳米颗粒材料及制备技术”项目,到目前已相继生产出铁、钴、镍、铝、铜、钽、铬等金属纳米粉末以及锰—铝—镍记忆合金、不锈钢纳米粉末等,其制备技术和粉体纯度等达到了国内领先、国际一流水平。纯金属纳米颗粒材料在磁记录设备、计算机、环保、生物制药和核工业、航天工程等领域有着广泛的应用前景。并在军事上可作为雷达吸波涂料的原料,用于飞机和车辆的隐身,且用量颇大。 据了解,天津大学成功推出的这项科技成果,不仅可8小时不间断生产,而且产出效率高,其纳米铁粉的产量可达到120克/小时。同时,还一举解决了将纯金属纳米颗粒自真空放置于大气中不自燃的世界性难题,使纳米铝粉的纯度达到了99.9%,在国内外成为首创。
吸附颗粒对铝型材的影响
2018-12-26 14:15:14
铝型材中应用比较广泛的属挤压工艺,他的应用在铝型材中扮演着重要的角色,受到很多企业的青睐,将其用在铝型材的制作中,在铝型材的挤压生产中,型材表面存在一些小颗粒吸附在型材表面上,手摸有触感,影响了氧化,降低了生产效率和成品率。这些小颗粒所形成的原因是什么呢?
铝型材表面处理的方式越来越多,除一般的氧化型材外,电泳型材、喷涂型材、氟碳喷涂型材、木纹烤漆型材等相继出现,花样繁多。“吸附颗粒”的不足,对一般氧化材影响不大,但对其他的处理形式上有着较大影响,主要是对这些型材表面美观有着影响。铝型材所以在挤压生产中,挤出型材“吸附颗粒”经过仔细观察或用手在型材表面上滑动,就会发现吸附颗粒。在锯切装筐工序,大部分的小颗粒可以去掉,但还是有一部分由于静电原因仍吸附在型材表面上。经时效处理后,这些颗粒更加紧密粘附在型材表面。在型材表面预处理工序,由于槽液浓度的影响,有的可以去除掉,但在型材表面形成小麻坑,有的去除不掉,则形成凸起。此问题在电泳和喷涂型材的生产中经常出现,对于制作一个质量上乘的铝型材来说小小的颗粒足以影响他的整体,有时还会造成废品的形成,同时浪费了能源。
在铝型材的生产中找出他的原因将其对铝型材的质量影响降到最低,铝型材将他的生产效率提高,减少废品率,降低对国家可用能源的浪费。删除
好氧颗粒污泥的形成及其应用
2019-03-08 11:19:22
好氧颗粒污泥是微生物在特定环境下自发凝集、增殖而构成的生物颗粒,具有结构严密、沉降功能好、耐冲击才能强、能接受较高有机负荷的特色。颗粒污泥结构的特殊性还表现在,它能够在1个颗粒内一起坚持多种氧浓度环境与养分环境,颗粒特有的氧浓度梯度为各种微生物供给杰出的成长条件,因此具有多种代谢活性,具有同步脱氮除磷的才能。一起其在处理高浓度有机废水、难降解废水、有毒废水以及吸附重金属等方面也具有共同的优势。现在好氧颗粒污泥是污水处理范畴的研讨热门之一,在很多理论研讨基础上,研讨者进行了好氧颗粒污泥处理实践污(废)水的小试和中试,并获得较好的处理效果。
1 好氧颗粒污泥构成机制
颗粒污泥的构成进程因培育污泥的品种及研讨办法的不同而有所差异,现在公认的模型包含以下4个进程:(1)在重力、分散力、热力学效果力(如布朗运动)、细菌本身运动和水力剪切力等效果下,发作细菌间的互相磕碰以及细菌与固体表面的黏附,得到开始的颗粒晶核;(2)在生物效果力(如离子键、氢键、细胞膜粘连溶融等)、物理效果力(如疏水效果、表面张力、范德华力、吸附架桥等)和化学效果力等的效果下,细胞间或细胞与固体悬浮物之间的衔接会愈加安稳,因此使磕碰得到的微生物集合颗粒晶核坚持安稳并进一步构成微生物集合体;(3)在微生物、微生物排泄胞外多聚物(EPS)、菌群的成长与优势竞赛等效果下,生物集合体内的微生物继续重复成长、繁衍、集合,逐渐构成初生颗粒污泥;(4)在水力剪切力的强化效果下,初生颗粒污泥构成安稳的三维空间结构。M.Y. Chen等在SBR顶用含 500mg/L的组成废水成功培育出好氧颗粒污泥,经过多色荧光原位杂交技能,检测了刚接种的新鲜污泥和培育老练的颗粒污泥的内部结构。荧光染色和CLSM都标明,微生物自凝集是颗粒污泥构成的开始进程。聚合在一起的微生物在附着点排泄EPS并增殖使污泥成长,终究构成颗粒污泥。
2 好氧颗粒污泥构成与安稳的影响要素
2.1 水力剪切力
一般以为水力剪切力由机械拌和或上升水流、气流发生的液体流、空气流和固相粒子间的冲突引起,该剪切力的强度与好氧污泥颗粒化进程密切相关。在较低的水力剪切力下构成的颗粒污泥结构松懈多孔,粒径较大,强度差;较高的水力剪切力效果下构成的颗粒污泥润滑安稳,结构密实,机械强度高;但过高的水力剪切力简单导致颗粒失稳崩溃。刘玉玲等在表面气体上升流速为1.06~1.77cm/s的条件下,成功培育出功能杰出的好氧颗粒污泥,操控表面气体流速升高到5.3~7.08cm/s时,培育进程中呈现絮状—部分颗粒化—絮状的污泥形状,污泥终究崩溃。YaoChen等运转4组SBR反应器培育好氧颗粒污泥,表面气速分别为0.8、1.6、2.4、3.2 cm/s,成果显现在表面气速为2.4、3.2cm/s条件下,构成的好氧颗粒污泥结构密实且形状规矩。
2.2 碳源与有机负荷
好氧颗粒污泥可在各类基质中培育成功,但不同碳源培育的颗粒污泥结构以及微生物品种存在较大差异,对废水的降解才能也有所不同。、葡萄糖、乙酸钠、乙醇等人工模拟废水以及马铃薯加工废水、屠宰废水、啤酒废水等工业废水和实践生活污水等基质均可成功培育颗粒污泥。有机负荷量的操控对能否成功培育出好氧颗粒污泥起到要害性效果。相对较高的有机负荷能够增强微生物的挑选压,对颗粒污泥的构成有必定促进效果;但过低或过高的有机负荷均简单发作丝状菌胀大,晦气于污泥颗粒化;过高的有机负荷还简单导致细菌成长进程中生成过量的胞外多聚物,附着于絮体或颗粒的表面,使污泥沉降功能恶化。J.H. Tay等以醋酸钠为基质,当COD负荷为1~2 kg/(m3·d)时未能培育出颗粒污泥,当COD负荷为4kg/(m3·d)时则成功培育出形状完好、结构密实、强度高且密度较大的好氧颗粒污泥,对COD的去除率可达99%,但当其有机负荷增至8kg/(m3·d)时,颗粒构成后敏捷破碎崩溃。B. Y. P. Moy等以醋酸钠为基质,COD负荷为6~9kg/(m3·d)时培育出的颗粒污泥外形规矩且密实,COD去除率可达95%~99%;以葡萄糖为基质、有机负荷为6~15kg/(m3·d)时,低负荷下得到的颗粒污泥松懈呈绒毛状,高负荷下培育的颗粒污泥结构密实,表面滑润但不规矩。
2.3 pH与游离
不同菌种各有适合其成长的pH。ChunliWan等研讨了pH影响好氧颗粒污泥构成的机制,以为低pH条件晦气于好氧颗粒污泥的构成与安稳,首要是因为酸性条件简单改动颗粒的微生物群落结构,并促进丝状菌的成长,阻止颗粒污泥的构成。S.F. Yang等研讨发现pH为4时很多真菌成为优势菌,颗粒污泥粒径可达7 mm,结构较为疏松,pH为8时优势菌为细菌,粒径为4.8 mm,结构细密。
游离(FA)的添加会下降细胞的疏水性和EPS含量,使好氧颗粒污泥培育失利。Shufang Yang等以乙酸为碳源培育颗粒污泥,发现FA
现在还需进一步探究pH和FA影响好氧颗粒污泥的具体按捺机制,以及其他化学物质和代谢产品对好氧颗粒污泥或许发生的按捺。
2.4 温度
大都研讨标明,低温文高温条件下均能够培育出好氧颗粒污泥,且高温更有利于好氧颗粒污泥的构成,这是因为温度会影响微生物的种群结构及代谢速率,而低温条件会按捺微生物的成长和代谢活性,终究或许导致颗粒污泥崩溃。M.K. H. Winkler等研讨发现跟着温度的下降,颗粒污泥的沉降功能下降。杨欣等选用序批式反应器研讨水温为25~28、(23±2) ℃及曝气温度为27~31℃对颗粒污泥的影响。成果显现,(23±2) ℃条件下培育出的颗粒污泥形状规矩密实,操控水温为25~28 ℃时颗粒构成得较(23±2)℃快且粒径大,但形状不规矩且结构较疏松,而在曝气温度27~31 ℃下颗粒难以构成和保持安稳。M. K. deKreuk等研讨了8℃下好氧颗粒污泥的构成,得到的颗粒污泥外形不规矩、沉降功能差且有很多丝状菌存在,污泥易丢失;当发动温度为20℃时成功培育出功能杰出的好氧颗粒污泥,随后将温度下降到15、8 ℃颗粒污泥的安稳性并没有遭到很大的影响。
2.5 金属阳离子
金属阳离子可与微生物或胞外多聚物中的负电基团相连,在微生物细胞间起到桥连效果,促进细胞间的集合;金属离子沉积物(如CaCO3)可作为颗粒污泥构成的晶核,加快污泥颗粒化。内核分裂是好氧颗粒污泥失稳的首要原因之一,金属阳离子的添加刚好克服了这点。较多研讨发现,金属阳离子能够影响排泄出更多的EPS,促进微生物集合以及颗粒污泥的构成。刘绍根等投加Ca2+、Mg2+使好氧污泥颗粒化时刻缩短,改进了颗粒污泥的理化功能,其以为Ca2+、Mg2+的投加可促进胞外多聚物排泄,相应的蛋白质和多糖含量升高,其间Mg2+较Ca2+对EPS的影响更大,且一起投加Ca2+、Mg2+培育出的好氧颗粒污泥具有更强的除污才能。肖蓬蓬研讨了Zn2+对好氧污泥颗粒化的影响,成果标明添加低质量浓度(1~50mg/L)的Zn2+能够必定程度地促进EPS的发生,有利于好氧颗粒污泥的构成,终究得到的老练颗粒污泥沉降速率大、含水率低、污泥浓度高、完好系数较大。但当Zn2+的质量浓度较高时(抵达100mg/L),其对污泥颗粒化的效果削弱,构成的颗粒污泥松懈、密实度低。金雪瓶等研讨了Ce3+对好氧颗粒污泥构成的影响,成果标明Ce3+为10.0mg/L时,对微生物的影响效果最大,可显着改进污泥功能;但是添加有毒金属离子会按捺微生物的成长,晦气于颗粒污泥的构成。Xinhua Wang等调查了Cu2+和Ni2+对好氧颗粒污泥性质的影响,成果显现颗粒污泥浓度和生物多样性显着下降,其间Cu2+对颗粒污泥的毒性较Ni2+的毒性大。
2.6 沉积时刻
一般颗粒污泥的相对密实度较高,存在必定的传质阻力,与松懈的絮状污泥共存时,2种污泥互相竞赛基质,因为絮状污泥内部的传质效果好,故其微生物成长速率要远远大于颗粒污泥,颗粒污泥的成长将遭到按捺,晦气于其在反应器内存活。较短的沉积时刻有利于将不易沉降的絮状污泥排出反应器,沉降功能好的污泥则留在反应器内,以此得到的优势菌更利于颗粒污泥的构成。刘润逐渐下降反应器内污泥的沉积时刻(从40 min逐渐减至2 min),在第60天成功培育出功能杰出的好氧颗粒污泥,其SVI为20.1mL/g,粒径在1.0~2.0 mm左右,含水率为94.50%,密度为1.044 7 g/cm3。
3 好氧颗粒污泥的使用
3.1 同步脱氮除磷
溶解氧在好氧颗粒污泥内部的浸透深度是决定好氧颗粒污泥内部不同组分转化和养分物去除功率的要害。因为好氧颗粒污泥具有特殊的粒状结构,使其溶解氧浓度由颗粒内部向颗粒外层呈梯状散布。在基质的传送效果和氧传质阻力效果下,溶解氧一般只能进入颗粒外层,越挨近颗粒中心氧的浸透才能越差,导致中心部位处于缺氧甚至厌氧状况,颗粒外层则在供氧条件下处于好氧状况,一起只要少量养分物质能够抵达颗粒中心,这种厌氧—好氧、缺氧—好氧的氧散布层状结构刚好影响了硝化菌、反硝化菌以及聚磷菌等脱氮除磷细菌的成长,为好氧颗粒污泥完成同步脱氮除磷发明了有利条件。M.K.de Kreuk 等研讨了好氧颗粒污泥对COD、氮、磷的同步去除效果,成果标明,当混合液中溶解氧饱满度由 100%下降到40%时,反硝化效果得到强化,提高了总氮和磷的去除率,即总氮、磷的去除率分别由 34%、95%提高到98%、97%;但溶解氧浓度的下降却必定程度上下降了颗粒污泥的安稳性。R.Lemaire等在替换厌氧—好氧条件下获得了好氧颗粒污泥较好的硝化反硝化效果和对磷的去除效果。刘润用驯化后的好氧颗粒污泥处理实践的组成工业废水,对氮和COD的去除率均抵达99%以上,亚硝酸盐堆集率在87%以上。
3.2 去除高浓度有毒有机物
好氧颗粒污泥结构密实,微生物种群丰厚,具有耐有毒有机物负荷高的才能。研讨者经过扫描电镜发现好氧颗粒污泥内部具有许多空地和通道,可知好氧颗粒污泥对高浓度有毒有机物的去除机理首要是生物降解和吸附效果。ShuguangWang等在 SBR反应器中逐渐添加2,4-二氯(2,4-DCP) 的投加浓度以驯化培育好氧颗粒污泥,运转39 d后培育出直径为1~2mm颗粒污泥,当进水中2,4-DCP质量浓度为4.8 mg/L时,颗粒污泥对其去除率为94%,当2,4-DCP质量浓度抵达105mg/L时,颗粒污泥对2,4-DCP具有最高去除负荷39.6 mg/(g·h)。HuixiaLan等发现好氧颗粒污泥对有很好的生物吸附才能,吸附进程与Freundlich吸附等温线模型相拟合。
3.3 去除重金属
大都研讨发现好氧颗粒污泥去除重金属的机理首要有离子交换和配位络合,化学沉积占非必须位置。EPS在好氧颗粒污泥吸附重金属进程中发挥重要效果,好氧颗粒污泥能够排泄很多EPS,有利于去除重金属,这首要是因为EPS中的蛋白质、脂类、多糖疏水区含有很多可与重金属及有机物结合的配位点,如羟基、羧基、磷酸根、酚醛树脂、硫酸脂基、基等,且以羟基和羧基为主。HuiXu等提出了好氧颗粒污泥吸附重金属的3种或许存在吸附机理:离子交换、EPS吸赞同化学沉积,以为离子交换为主。其还研讨了不同初始pH对好氧颗粒污泥吸附Ni2+的影响,成果标明好氧颗粒污泥对Ni2+的吸附受溶液初始pH的影响,一起提醒了离子交换是好氧颗粒污泥吸附Ni2+的首要机理之一。LinWang等选用好氧颗粒(AG)和细菌藻酸盐(BA)联合吸附Pb2+,成果显现60 min即可抵达吸附饱满,AG对Pb2+的最大饱满吸附容量可达101.97mg/g;当Pb2+为0~20 mg/L时最佳吸附pH为5;Pb2+的吸附进程伴跟着K+、Ca2+、Mg2+的开释,经气相色谱和红外光谱分析以为Ca2+与Pb2+之间的离子交换效果以及AG的—COO-与Pb2+的配位络合是AG和BA吸附Pb2+最首要的机理。LeiYao等[34]的研讨显现好氧颗粒污泥能够有用去除水溶液中的Cr3+,该吸附进程契合伪二级动力学模型且可很好地与Freundlich、Langmuir吸附等温线拟合;进一步分析标明,整个吸附进程中对Cr3+的络合是好氧颗粒污泥生物吸附的首要机制,化学沉积和离子交换相对非必须。XinhuaWang等使用崩溃好氧颗粒污泥(DAG)作为吸附剂去除废水中的Cu(Ⅱ),研讨标明Cu(Ⅱ)的生物吸附进程契合伪二级动力学模型,相关系数为0.9999;实验提取了DAG的胞外聚合物来吸附Cu(Ⅱ),发现其吸附才能是原始DAG的2.34倍,证明了EPS对Cu(Ⅱ)的吸附发挥重要效果;DAG在吸附Cu(Ⅱ)的进程中开释Ca(Ⅱ),能够为离子交换是最重要的吸附机制,DAG上的羧基是Cu(Ⅱ)最要害的结合位点。
4 好氧颗粒污泥研讨展望
好氧颗粒污泥技能已成为污水处理范畴的研讨热门,现在也获得了必定的研讨成果。但好氧颗粒污泥技能的实践使用较少,最首要的约束要素就是颗粒污泥构成的时刻较长,安稳性较难操控。怎么合理操控颗粒污泥构成的工艺参数,然后快速培育出功能杰出的好氧颗粒污泥并保持其长时间安稳运转,是好氧颗粒污泥技能投入实践使用的要害,也是未来该范畴的研讨要点。好氧颗粒污泥在处理难降解有机物及有毒物质方面比传统的污水处理工艺更有优势,开发好氧颗粒污泥与其他处理技能的联合工艺来补偿互相的缺乏具有重大意义。
阴极电泳漆膜弊病及其防治-颗粒
2019-01-08 17:02:10
颗粒(疙瘩)
在烘干后的电泳漆膜表面,存在有手感粗糙的(或肉眼可见的)较硬的粒子,称为颗粒。
产生原因:
1槽液过滤不良,电泳槽液有沉淀物、凝聚物或其它异物。
2电泳后冲洗液脏或冲洗水中含漆浓度过高。
3烘干炉脏。
4磷化后的水洗不净,进入电泳槽的被涂物不洁。
5涂装环境脏,磷化后和电泳后湿膜,晾干时受污染。
6后道冲洗水的碱性过高,使得冲洗不掉的漆液在水中溶解性差。
7槽液表面漆液流动不良,槽液表面的气泡过多。
8前处理未将金属表面的氧化颗粒清除。
9漆膜低于一定厚度。
10漆槽中杂质离子浓度高,或有碱性杂质带入槽中,使得电泳树脂从水中析出。
防治方法:
1尽可能避免尘埃带入漆槽,加强电泳槽液的过滤。所有循环的漆液应全部经过过滤装置,漆槽设计时,尽可能避免有“死角”,以免颜填料沉淀。
2勤更换后道清洗液,清洗液较好有过滤,同时做个溢流口,减少清洗液表面的泡沫。
3定期清理烘干室和空气过滤器,检查平衡系统和漏气情况。
4加强磷化后的冲洗,要洗净浮在工件表面上的磷化残渣。检查去离子水循环洗槽的过滤器是否堵塞,防止被涂物表面的二次污染。
5涂装环境应保持清洁,磷化至电泳槽之间和电泳后沥干(进入烘干室前),应设间壁检查并消除周围空气的尘埃源。
6后道清洗水的PH控制在中性。
7增加槽液表面流速。
8用打磨的方法清除工件表面的氧化颗粒。
9漆膜厚度控制在要求范围之内。
10避免将碱性杂质和其它杂质离子带入电泳槽。经常排放超滤液,去除槽中杂质离子。
细颗粒物的来源及其危害
2019-01-03 09:37:04
细颗粒物又称细粒、细颗粒、PM2.5。细颗粒物指环境空气中空气动力学当量直径小于等于 2.5微米的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中,其在空气中含量浓度越高,就代表空气污染越严重。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分,但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比,PM2.5粒径小,面积大,活性强,易附带有毒、有害物质(例如,重金属、微生物等),且在大气中的停留时间长、输送距离远,因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。
2013年2月,全国科学技术名词审定委员会将PM2.5的中文名称命名为细颗粒物。细颗粒物的化学成分主要包括有机碳(OC)、元素碳(EC)、硝酸盐、硫酸盐、铵盐、钠盐(Na+)等。
来源
颗粒物的成分很复杂,主要取决于其来源。主要有自然源和人为源两种,但危害较大的是后者。在学术界的分为一次气溶胶(Primaryaerosol)和二次气溶胶(Secondary aerosol)两种。
自然源
自然源包括土壤扬尘(含有氧化物矿物和其他成分)海盐(颗粒物的第二大来源,其组成与海水的成分类似)、植物花粉、孢子、细菌等。自然界中的灾害事件,如火山爆发向大气中排放了大量的火山灰,森林大火或裸露的煤原大火及尘暴事件都会将大量细颗粒物输送到大气层中。
人为源
人为源包括固定源和流动源。固定源包括各种燃料燃烧源,如发电、冶金、石油、化学、纺织印染等各种工业过程、供热、烹调过程中燃煤与燃气或燃油排放的烟尘。流动源主要是各类交通工具在运行过程中使用燃料时向大气中排放的尾气。
PM2.5可以由硫和氮的氧化物转化而成。而这些气体污染物往往是人类对化石燃料(煤、石油等)和垃圾的燃烧造成的。在发展中国家,煤炭燃烧是家庭取暖和能源供应的主要方式。没有先进废气处理装置的柴油汽车也是颗粒物的来源。燃烧柴油的卡车,排放物中的杂质导致颗粒物较多。
在室内,二手烟是颗粒物最主要的来源。颗粒物的来源是不完全燃烧、因此只要是靠燃烧的烟草产品,都会产生具有严重危害的颗粒物,使用品质较佳的香烟也只是吸烟者的自我安慰,甚至可能因为臭味较低,而造成更大的危害;同理也适用于金纸燃烧、焚香及燃烧蚊香。但是炒菜5分钟,PM2.5增加20倍系误读。
危害影响
虽然细颗粒物只是地球大气成分中含量很少的组分,但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比,细颗粒物粒径小,富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远,因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。研究表明,颗粒越小对人体健康的危害越大。细颗粒物能飘到较远的地方,因此影响范围较大。
细颗粒物对人体健康的危害要更大,因为直径越小,进入呼吸道的部位越深。10μm直径的颗粒物通常沉积在上呼吸道,2μm以下的可深入到细支气管和肺泡。细颗粒物进入人体到肺泡后,直接影响肺的通气功能,使机体容易处在缺氧状态。
涂装表面颗粒产生的原因与预防
2019-03-04 10:21:10
涂装作为产品表面处理的一种办法,首要意图是防止与减缓产品腐蚀,一起平坦、亮光的涂层表面起到漂亮的效果;但是,当涂装涂料内含颗粒或涂装施工进程带入杂物,将直接影响到产品的外观与涂层质量。我公司的产品在喷涂进程中,产品表面涂层就常常顺便有颗粒,用手接触时有粗糙划手的感觉,使涂层表面失光,不光影响漂亮,一起涂层表面颗粒突起部分简单受外界物体的剐蹭而受损、剥离,使涂层受损,防护性也大幅度下降[1]。本文结合多年涂装施工的工作经验,对涂层表面颗粒发生的原因进行了分析并针对性地提出了防备与处理的办法。
1涂料预备
一般涂料由成膜物、颜料和溶剂三部分组成,其间的成膜物和溶剂一般为液态有机物,而颜料一般是0.2μm-10μm的无机或有机粉末,这三种成分依照恰当的比列混合均匀后即可作为有用涂料进行涂装。但是,绝大部分的涂料都要经过从出产、供应、运送、贮存到运用的一个较绵长的环节,期间涂猜中均匀分布的颜料会因长期静置导致沉积,有些无机粉末还会受电荷的影响集合成较大粒度的颗粒,影响涂料的正常运用,因而,涂料在运用前都要拌和均匀并经过滤后方可施工。
依据航标HB/Z102-2000《机载设备“三防”涂层涂漆工艺》中5.3条款“稀释后的底漆用80目-100目、面漆用180目-200意图铜丝网或丝绢过滤”,其过滤的意图就是滤去油漆涂猜中的颗粒。经了解有些单位为到达快速过滤意图,而采用了低目数(60目)网的多层滤网叠加办法过滤,这种办法不能彻底滤除油漆涂猜中的较大颗粒,因而正确运用滤网是一个非常重要的环节。现在,从市场上直接购买到由200目丝网制成的呈漏斗状的滤网,报价便宜,运用便利,将其一致用作底漆、面漆的过滤网,可使底漆、面漆中的颗粒物得到滤除,使喷涂后的涂层细腻,外表润滑、附着力高。关于喷涂另一类特殊的加耐热铝粉清漆涂料,则可才用两个200目滤网叠加的办法过滤,效果更佳。
2喷涂环境
贝努利方程:p+1/2ρV2+ρgh=C
式中p为流体中某点的压力势能,V为流体该点的流速,ρ为流体密度,g为重力加速度,h为该点地点高度,C是一个常量。该方程描绘了流体沿着流线活动进程中,流线间互相是不相交的,且单位体积流体的压力势能p、重力势能ρgh和动能1/2ρV2的总和为常量C,即总能量坚持不变,即流体沿等高活动时,流速大,压力就小。
在实践空气喷涂时,涂料在紧缩气体喷发压力的效果下,以必定速度涂覆在零件表面,在这一进程中,零件表面因涂料的快速运动导致压强低于周边环境的大气压强,构成负压,使周边的空气向处于低压区的零件表面快速活动。喷涂厂房若尘埃或毛絮等悬浮物较多,或有用于维护零件喷涂的工装上有残留漆的颗粒,都有或许在喷涂进程中吸附在零件表面,构成颗粒。因而,确保涂装出产环境清洁是确保空气喷涂涂层质量的重要环节,可经过对所用摆放工件的车辆、维护用的工装以及吊挂工件的挂具采纳定时整理或用洁净纸张包裹等办法,较大极限消除周围环境的影响。
3喷涂前处理
一般进行喷涂前的零件若由铝合金制作而成,一般都要进行阳极氧化处理,其在有用时间内表面一般无颗粒存在,但关于电镀或吹砂后直接喷涂的零件,其表面或许存在镀层粗糙或残砂,当大型零件镀层粗糙或吹砂后零件表面残砂未整理洁净,都会直接构成喷涂后涂层颗粒的现象。别的,关于某些进行激光切开时发生的切开瘤粘附在零件表面,都会对后期涂层的质量发生影响。因而,对涂装前制件表面状况的操控尤为重要
4喷涂办法
涂料在施工中由外力引起的活动有拉伸活动和剪切活动。粘度是反抗活动的一种测量。对涂料而言,因为其为非牛顿流体,即其剪切力与剪切应变率之间不是线性关系的流体,需求当切应力到达某个断定值今后,流体才开端活动。别的,涂料具有触变性,即在高剪切速率时(刷涂时),粘度低,可便利涂刷并使涂料有很好的活动性,在低剪切速率时(静置或喷涂后),具有较高的粘度,能够防止流挂和颜料沉降。发生触变性的原因之一在于停止的系统内有某种很弱的网状结构构成,如经过氢键构成的聚合物的物理交联和颜料为桥由极性吸附构成聚合物间的交联。这种网状结构在剪切效果下被损坏,一旦撤去剪切力,网状结构又渐渐康复[2]。因而,涂料在施工进程中,其粘度受剪切速度的影响很大,跟剪切速度成反比。若喷涂时,喷出漆量少,动力气体压力缺乏,会使涂料粘度过高,喷涂到零件表面简单集合构成颗粒。一起,喷涂时要求喷与零件之间的间隔为150mm——250mm。若间隔太远,相应涂层到达零件表面的剪切力小,涂料粘度大,也会构成颗粒。这就要求在喷涂施工进程中,喷据零件表面的间隔应符合规定,特别对外观杂乱的零件,更应该加强喷操控与零件的间隔。
5其他
喷涂进程中,还应该结合抽(排)风以及气流走向,防止漆雾和漆的反弹效果,防止高粘度漆粘附零件表面构成颗粒;以及施工人员穿戴不洁净的工装、工作鞋等带入的颗粒。
6结语
处理涂装进程中表面颗粒的发生是一个系统工程,涉及到涂料的成分、涂料的调制、施工环境、操作办法等多个环节,应从工文件上清晰操过程的具体要求和注意事项,并细化各环节的操控点,然后确保高品质的涂装质量。
挤压铝型材表面“吸附颗粒”的形成原因
2019-01-15 09:49:09
在铝型材的挤压生产中,常见的缺陷是比较直观的,如弯曲、扭拧、变形、夹渣等。而“吸附颗粒”的缺陷,不仔细观察或手摸较难发现。其危害是:在电泳、喷涂型材的生产流程中,很难去除掉,影响型材的表面美观,造成废品。 “吸附颗粒”的形成原因主要有以下几点: 1.模具的影响 在挤压生产中,模具是在高温高压的状态下工作的,将产生弹性变形。模具工作带开始平行于挤压方向,受到压力后,工作带变形成为喇叭状,只有工作带的刃口部分接触型材形成的粘铝,类似于车刀的刀屑瘤。在粘铝的形成过程中,不断有颗粒被型材带出,粘附在型材表面上,造成了“吸附颗粒”。 2.挤压工艺的影响 挤压工艺参数的选择正确与否也是影响“吸附颗粒”的重要因素。挤压温度过高、挤压速度过快,“吸附颗粒”就越多,原因是由于温度高、速度快,型材流动速度增加,模具变形的程度增加,金属的流动加快,金属的变形抗力相对减弱,更易形成粘铝现象。 3.铸棒质量的影响 铸棒质量是影响铝型材表面及挤压成型的重要因素。“吸附颗粒”的成因与铸棒质量有很大关系。铸棒的组织缺陷常见的有夹渣、疏松、晶粒粗大、偏析、光亮晶粒等,所有这些铸棒缺陷有一个共同点,就是与铸棒基体焊合不好,造成了基体流动的不连续性,这是形成“吸附颗粒”的重要因素。 “吸附颗粒”的影响因素主要是模具、铸棒、挤压工艺三个方面,操作人员的操作水平也反映在这三个要素中,在生产实践的基础上,不断地分析问题,总结经验,就可以减少或避免“吸附颗粒”,大大提高型材的成品率及生产效率。