刘璐
- 作品数：4 被引量：17H指数：3
- 供职机构：华中农业大学工学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：农业科学更多>>
- 沼液氨氮减压蒸馏分离性能与反应动力学被引量：8
- 2016年
- 对沼液中氨氮进行脱除,有助于降低沼液对环境的潜在危害和在农业生态应用时对植物的生理毒性,但现有沼液氨氮脱除技术存在氨氮分离反应动力学常数较小和耗时较长等问题。基于此,在扩大沼液中氨氮利用价值的目标下,该文在旋转蒸发仪上对沼液进行了减压蒸馏分离研究并探索了温度、压力和Na OH添加量对氨氮分离效果的影响,同时进行了三因素四水平的正交试验,对操作参数进行优化。研究中,采用氨氮分离一级反应动力学常数评价反应速率,用氨氮分离因子评价氨氮分离性能。单因素试验结果表明,Na OH添加量增加有利于同时提升一级反应动力学常数和分离因子。同时,降低操作压力和增加反应温度有助于提升一级反应动力学常数,但却会带来分离因子值的下降。正交试验结果表明,3个操作参数对氨氮分离效果的主次顺序依次为:p H值,压力,温度。筛选出的优方案为Na OH添加量15 g/L(p H值为13.04)、压力15 k Pa、温度35℃,此时氨氮分离一级反应动力学常数为0.97 h-1,达到90%氨氮去除率时分离因子值为395.96。这意味着对p H值提升后的沼液进行减压蒸馏,不仅可对沼液中氨氮达到较好的分离效果,理论上还能回收较高浓度的氨水用于沼气净化提纯。相比于热吹脱和气体吹脱技术,在同等p H条件下,减压蒸馏技术可在较低温度下获得更高的一级反应动力学常数,且极易通过温度和压力的改变进行提升,说明减压蒸馏法分离氨氮在反应动力学上具有优势。研究结果可为以回收高浓度氨水为目标的沼液高效低耗氨氮分离提供参考。
- 贺清尧王文超刘璐余歌晏水平
- 关键词：动力学沼液减压蒸馏
- 生物质灰致沼液氮磷脱除研究被引量：10
- 2017年
- 为降低沼液氮磷脱除的操作费用,提出向沼液中添加生物质灰来辅助氮磷脱除。试验研究了水稻秸秆、花生壳、棉花秸秆和玉米秸秆4种生物质在600℃下燃烧后的生物质灰对沼液pH值、氨氮浓度和总磷的影响。同时考察了生物质灰添加对沼液化学需氧量、悬浮物质量浓度、浊度及植物生理毒性的影响。结果表明,棉花秸秆灰在沼液中的溶解度最大,为12.97%,而花生壳灰溶解度最低,仅为10.67%。通过Ca^(2+)、Mg^(2+)和OH^-等离子的引入,生物质灰添加可部分沉淀沼液中的CO_2,提升沼液p H值至9.5~11.0,满足"热-吹脱"氨氮脱除工艺对p H值的要求。同时,随着生物质灰添加量的增加,沼液中总磷含量基本呈现先降低后略微升高的趋势,当添加100 g/L棉花秸秆灰时,沼液总磷最高脱除率可达78.74%,其质量浓度可由初始值19.66 mg/L降低至4.18 mg/L。这表明生物质灰添加有利于氮磷脱除,理论上可降低氮磷脱除的操作费用。另外,添加生物质灰可在一定程度上降低沼液化学需氧量、悬浮物质量浓度和浊度,其中棉花秸秆灰的综合表现最优,对三者的降低幅度分别达56.71%、57.24%和77.37%。最后,用添加生物质灰后的沼液富CO_2溶液培养大白菜种子,其发芽指数整体大于0.8,表现出较低的植物生理毒性。因此,生物质灰可用于辅助沼液氮磷脱除,有利于沼液后期施用,其中,棉花秸秆灰的效果最优。
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- 关键词：沼液氨氮脱除总磷
- 减压浓缩对沼液氨氮去除的影响
- 在理论计算的基础上,利用旋转蒸发器对沼液进行了减压浓缩脱除氨氮试验。结果表明,沼液减压浓缩去除氨氮过程主要受沼液中水、氨氮、二氧化碳(CO)之间的反应及传热传质问题影响。沼液中CO的脱除有利于提升沼液pH值,而CO的存在...
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- 关键词：沼液氨氮二氧化碳
- 文献传递
- 外源吸收剂对沼液CO_2吸收及农业应用的影响被引量：4
- 2017年
- 作为生物质厌氧发酵产沼气的副产物,沼液呈弱碱性,并富含刺激植物生长的有益成分,理论上可作为一种融合CO_2吸收和CO_2生物储存的可再生吸收剂,但沼液CO_2吸收性能需要强化。外源CO_2吸收剂的添加有助于提升沼液的CO_2吸收性能,但也会影响沼液的植物生理毒性。因此,本文在经典鼓泡式CO_2吸收装置中,研究了6种典型外源吸收剂对沼液CO_2吸收性能及植物生理毒性的影响,探究了沼液浓缩倍数和外源吸收剂添加量对沼液CO_2吸收性能的提升效果,并从植物生理毒性及总磷含量角度探讨了其对沼液农业应用的影响。结果表明:减压浓缩对沼液中主要有害物质氨氮具有脱除作用,当沼液被浓缩到5倍时,氨氮脱除率可达87.69%。与直接向原沼液中引入低浓度外源吸收剂相比,通过向浓缩沼液中添加高浓度吸收剂不仅可大幅提高单位体积沼液的CO_2携带量,而且将富CO_2沼液稀释至浓缩前的体积后,其种子发芽指数(GI值)也优于原沼液。同时,外源吸收剂的添加对沼液中总磷具有一定脱除作用,降低了沼液应用过程中磷对环境的潜在危害。6种外源吸收剂中,乙醇胺(MEA)在提高沼液CO_2吸收性能及降低植物生理毒性等方面具有综合优势。
- 王文超贺清尧余歌刘璐晏水平
- 关键词：沼液厌氧发酵二氧化碳捕集
