硫酸溶液中二氧化硫的臭氧化过程影响因素的研究

为了优化SO2液相氧化产硫酸过程中的试验操作条件,研究了在O3氧化SO2的过程中反应器进口气体中SO2浓度、O3浓度及臭氧化氧气流量对SO2氧化效果的影响规律。结果表明,在反应器进口气体中低浓度的SO2和高浓度的O3均利于溶液中SO2的氧化,液相氧化时反应器进口气体中SO2的体积比控制在20 000 mL/m3以内为宜。溶液ORP是考察O3氧化SO2的重要指标,溶液ORP降低较快时硫酸根产率较高,表明O3对SO2的氧化效果较好。臭氧化氧气流量增大并不能使硫酸根产率增加。在吸收液硫酸质量分数为3%,气相SO2体积比为6667mL/m3,臭氧化氧气体积流量为1.5 L/min,氮气体积流量为1.5 L/min时,硫酸根产率达到100%。同时,通过研究吸收液硫酸浓度与温度对溶液中的O3饱和浓度影响,得到在稀硫酸(质量分数小于10%)溶液中,O3达到饱和时质量分数较浓硫酸(质量分数大于等于10%)溶液中O3质量分数高,而且吸收液温度越低越利于O3溶解。     

硫化氢捕消剂清除硫化氢效果研究

硫化氢气体是高毒性气体,当其发生泄漏事故时将产生严重危害。目前,应对硫化氢泄漏事故的方法较少,主要为消防水喷淋和人员疏散,不能完全消除硫化氢的危害。针对硫化氢气体的特点,研制了在泄漏事故中用于清除硫化氢气体的捕消剂。硫化氢捕消剂为干粉状的,由吸附载体、反应组分和疏水组分组成。当发生硫化氢泄漏时,将捕消剂喷洒在泄漏源周围的空气中,使捕消剂与硫化氢充分接触反应以降低危害程度和范围。清除硫化氢实验结果表明,硫化氢捕消剂能够有效地清除泄漏在空气中的硫化氢气体。     

有效磷含量对硝酸铵溶液热安全性的影响北大核心

为了了解硝酸磷肥生产过程中,硝酸铵溶液中加入磷酸一铵的安全性,通过自制实验装置,研究了有效磷含量对质量分数为85%的硝酸铵溶液热分解的影响。结果表明,质量分数为85%的硝酸铵和磷酸一铵混合溶液的临界爆炸温度高于纯质量分数为85%的硝酸铵溶液,稳定性更好;磷酸一铵抑制硝酸铵的热分解,随着有效磷含量的增加,硝酸铵混合溶液临界爆炸温度升高;升温速率对硝酸铵混合溶液的临界爆炸温度影响很大,随着升温速率由2℃/min升高到3℃/min,质量分数为85%的硝酸铵混合溶液的临界爆炸温度升高,不易发生爆炸,安全性更好。研究结果对硝酸磷肥的生产安全有一定的指导意义。     

有效磷含量对硝酸铵溶液热安全性的影响

为了了解硝酸磷肥生产过程中,硝酸铵溶液中加入磷酸一铵的安全性,通过自制实验装置,研究了有效磷含量对质量分数为85%的硝酸铵溶液热分解的影响。结果表明,质量分数为85%的硝酸铵和磷酸一铵混合溶液的临界爆炸温度高于纯质量分数为85%的硝酸铵溶液,稳定性更好;磷酸一铵抑制硝酸铵的热分解,随着有效磷含量的增加,硝酸铵混合溶液临界爆炸温度升高;升温速率对硝酸铵混合溶液的临界爆炸温度影响很大,随着升温速率由2℃/min升高到3℃/min,质量分数为85%的硝酸铵混合溶液的临界爆炸温度升高,不易发生爆炸,安全性更好。研究结果对硝酸磷肥的生产安全有一定的指导意义。     

沙蒿胶-微藻联合固沙效果的试验研究

单一形式的固沙措施已经不能满足防风治沙的需要,寻找经济高效的方式势在必行。为了探究沙蒿胶-微藻的联合固沙效果,采用不同质量浓度(以叶绿素a含量表示,设定10,20,30 mg/L)的具鞘微鞘藻(Microcoleus vaginatus Gom.)和爪哇伪枝藻(Scytonema javanicum)4 1的混合溶液与不同质量分数(0.05%,0.10%,0.20%)的沙蒿胶溶液按照一定的体积比(10 0,9 1,7 3,3 7,1 9,0 10)先后均匀喷洒于沙盘表面,待生物结皮(或固结层)形成后,运用自行设计的试验装置,对固沙试样的抗风蚀能力进行测定。结果表明:(1)沙蒿胶喷洒于沙样表面形成的固结层可为微藻生物结皮的形成提供一个固定的生境;(2)沙漠喷洒最适宜组合为沙蒿胶质量分数为0.10%、微藻质量浓度为20 mg/L、混合溶液体积比为7 3;(3)随着沙蒿胶质量分数的增大,起动风速呈现增大的趋势,20 m/s的风蚀率明显降低。     

煤层注碱治理矿井硫化氢涌出危害研究

为治理煤矿井下硫化氢涌出危害,根据矿井硫化氢动态涌出规律,提出采用煤层注碱治理硫化氢的方法。根据煤炭回采速度和硫化氢涌出浓度,推导注碱参数关系式。以山西某矿E902工作面为典型案例进行现场注碱试验,研究硫化氢涌出规律及煤层注小苏打(Na HCO3)溶液治理硫化氢的效果。监测发现注碱57 h后,注碱孔6 m范围内硫化氢体积分数降低0.001%~0.003%;钻孔注碱时,距工作面26~58 m注入流量较稳定。结果表明:煤层注Na HCO3碱溶液能有效降低硫化氢涌出浓度。     

狭长管道油气爆炸流场分布特征规律及分析

为研究狭长管道油气爆炸流场分布特征规律,搭建了狭长管道油气爆炸实验系统 ,并在狭长密闭管道中进行了油气爆炸实验。通过采集爆炸超压值和火焰强度值并进行 分析,得到以下结论:随着初始油气体积分数的增大,管道沿线最大爆炸超压值和升压 速率均呈现先增大后减小的趋势,在1.75%时达到最大,并且初始油气体积分数越接近 1.75%,升压速率增大越快;根据管道沿线最大超压分布规律可将初始油气体积分数分 为1.25%~1.55%、1.55%~2.20%、2.20%~2.65%3个部分;管道末端出现二次爆炸现象,爆 炸超压变化曲线可分为点火延迟、一次爆炸、二次爆炸、振荡衰减4个阶段;火焰持续 时间随油气体积分数的增加先下降后上升,油气体积分数为1.75%时火焰持续时间最短 。     

车用动力电池单体自动化拆解线有害气体控制实验研究

以动力电池单体自动化拆解线的混合废气为研究对象,通过实验考查了碱液吸收、活性炭吸附及碱液吸收+活性炭组合工艺对拆解线混合废气的处理效果,结果显示,混合废气先经碱液吸收,再经活性炭吸附之后,出口浓度比国家排放标准限值低;当质量分数为10%的碱溶液吸收时间为2~3 s、煤质柱状活性炭接触时间为1~2 s时,恶臭物质去除率达95.0%,氟化物去除率达91.8%;整个废气处理系统具有很好的实际应用前景,经测算,装机功率小于1 k W/1 000 m3,运行成本小于1元/1 000 m3。     

纳米氢氧化铝三相泡沫制备研究*

为更好地解决煤矿采空区煤炭自燃问题,以十二烷基硫酸钠为主体进行发泡剂复配,通过泡沫性能测试实验,研制出高性能发泡剂。以纳米氢氧化铝作为固相颗粒,制备出发泡倍数高、稳定性强的纳米氢氧化铝三相泡沫,使用锥形量热仪研究其高温阻燃能力和消烟性能。实验结果表明:当纳米氢氧化铝的质量分数从0提高到1%时,泡沫体积从500 mL增长至830 mL;当质量分数从3%提高到4%时,泡沫析液半衰期由15 min提升至42 min,且能在完全析液后保留三维网状结构。在高温阻燃和消烟能力方面,纳米氢氧化铝三相泡沫的加入将点燃时间从24 s延长至87 s,持续燃烧时间从835 s缩短至325 s,热释放速率高峰值从97.2 kW/m2降低至49.8 kW/m2,烟气生成速率峰值从0.064 m2/s降低至0.012 m2/s,对CO,CO2释放速率也有一定抑制作用。     

配方型吸附剂脱硫脱硝的实验研究

通过溶胶-凝胶法制得(V_2O_5-WO_3/TiO_2)SCR催化剂,以质量配比为3 1的活性焦和载银沸石为载体制备负载V_2O_5-WO_3/TiO_2得到活性焦-载银沸石配方型吸附剂,利用X射线光电子能谱仪和X射线多晶衍射仪对SCR催化剂进行表征。在固定床实验系统上进行该配方型吸附剂的脱硫脱硝的实验研究。实验结果表明,SO_2质量浓度为3 428 mg/m3、温度为120℃、O_2体积分数为6%、H_2O体积分数为8%的条件下,脱硫效率达到66.67%;当温度升高时,脱硫效率降低;SO_2质量浓度升高时,SO_2脱除效率呈现先增加后降低的趋势;氧气体积分数对SO_2的脱除有较大影响。NO质量浓度为821 mg/m3、温度为180℃、O_2体积分数为6%、NH_3/NO为1的条件下,NO脱除效率达到53.8%;温度升高,脱硝效率增加;NO的质量浓度对NO脱除效率影响不大;NH_3/NO是影响脱硝的一个重要因素,脱硝效率与其比值呈正相关。     

用碳酸钠--磷酸二氢钠吸收饮食油烟

以食用菜油为实验对象,讨论了用碳酸钠、磷酸氢二钠混合溶液吸收菜油产生的油烟,其中碳酸钠最佳浓度在24g/100g水,磷酸氢二钠在7g/L水,吸收液可持续使用240min.吸收效果明显.     

碱浸-电解锌工艺中含锌废渣的除氯研究

含锌废渣及粉尘是危险废物,因含有较高含量的锌,可作酸法和碱法冶金的原料,但其中若存在氯,则锌产品质量就严重下降,对电极板也有严重腐蚀作用,因此,从含锌废渣及粉尘中高效去除氯有重要意义.系统地研究了碳酸钠溶液洗涤去除含锌粉尘中氯的工艺条件.结果表明,碳酸钠的除氯效果好且不会引起较大的锌损失,其除氯的优化工艺参数为: 碳酸钠质量浓度4 g/L,液固比8:1,温度90 ℃,反应时间90 min,氯的去除率可达到90%以上.对同一种锌粉尘进行了除氯与不除氯的碱浸-电解锌中试对比实验,分析表明: 经碳酸钠除氯后所得的锌粉质量明显提高,全锌和金属锌可分别提高2%～3%.     

黄原胶对无氟泡沫灭火剂性能影响研究

为解决传统水成膜泡沫灭火剂（AFFF）对生态环境的不利影响,以天然表面活性剂无患子皂苷、碳氢表面活性剂椰油酰胺丙基甜菜碱（CAB）和十二烷基磺酸钠（SDS）作为发泡剂,探究黄原胶（XG）对3种表面活性剂复配体系泡沫性能的影响。采用多种方法研究泡沫溶液的表面张力、粘度、发泡性、泡沫稳定性、泡沫灭油火的有效性等性能。结果表明：XG的加入对泡沫溶液的表面张力影响很小,随着XG质量分数的增加,泡沫溶液的发泡性能略有下降,而粘度快速提高。XG质量分数对泡沫稳定性有显著影响。根据《泡沫灭火剂》（GB 15308—2006）0.25 m2油盘火试验,当XG质量分数为0.30%时,极大地提高了泡沫的灭火性能,灭火时间为88 s,相比无XG添加时减少20 s;100%抗烧时间比无XG添加时增加504 s。实验结果为XG在无氟泡沫灭火剂中的潜在应用提供了依据。     

高温煤体注气降温及自燃抑制实验研究

为研究密闭火区高温煤体在注气灭火过程中的降温及自燃抑制效应,将理论分析与实验相结合,分析密闭火区空气中的O2质量分数变化原因,建立O2质量守恒动态模型,得到高温煤体在注气过程中的降温特征及CO衰减规律。结果表明:高温煤体在注气初期出现降温滞后现象;注入CO2气体及N2时,煤样CO消失的温度分别为74和58℃;注入含氧10%的CO2混合气时,CO在38℃消失;注入含氧10%的N2混合气时,CO持续存在;实验证明CO2灭火效果优于N2。     

煤矿巷道中低浓度甲烷微生物降解效能实验研究

为了研究煤矿低浓度甲烷微生物降解效能,富集、纯化分离并初步鉴定出可以甲烷作为唯一碳源的高效降解甲烷的好氧型微生物。生理生化实验表明,该菌符合甲烷氧化菌的典型特征。自主设计了模拟巷道中低浓度甲烷微生物降解实验分析系统。实验结果表明,在风速为0.5~1.0 m/s,甲烷体积分数为1%~5%范围内,随着甲烷体积分数的增加,甲烷的降解效果越明显,然而风速越大越不利于甲烷的降解,经过50 min的降解,甲烷体积分数由最高的5%最低降至1.43%;二氧化碳体积分数可由初始的0.031%最大升高到0.075%。实验还发现消耗的甲烷和生成的二氧化碳并非符合1∶1的比例。     

磷酸-乙酸混合溶液中萃取分离回收磷酸

为了利用半导体行业产生的磷酸、乙酸混合废液中的磷酸,实验室条件下采用多次萃取法,以磷酸与乙酸质量分数分别为25.35%与1.00%的混合溶液作为萃取对象,磷酸三丁酯为萃取剂,正辛烷为稀释剂萃取分离回收磷酸。实验结果表明,在磷酸三丁酯与正辛烷质量比为1∶2条件下,萃取等质量磷酸乙酸混合溶液,萃取4次后,乙酸质量分数降至0.15%,而磷酸质量分数变化不大,为23.93%,相比未萃取前仅损失了5.60%,并且不同萃取次数之间磷酸的损失基本相同。萃余液可以作为生产磷肥的原料,节约了资源。     

正压密封方法数值模拟及其在矿井防灭火中的应用

为控制采空区火灾和防止有毒有害气体外泄,基于矿井空气流动理论和均压防灭火方法,建立气室注氮正压控制密闭漏风数值模型。分析气室内氮气正压对采空区密闭漏风行为的控制规律,并以恒大煤矿2132工作面采空区火灾控制为实例进行验证。实例结果表明,在气室内连续注入的氮气的相对正压作用下,通风巷道向采空区漏风的速率迅速减小,并最终停止和反向,形成由气室向通风巷道微量漏氮状态;当采空区抽采负压在-300 Pa,瓦斯流量为30 m3/min,瓦斯体积分数为70%时,保持气室注氮流量0.2 m3/min、正压15 Pa,回风巷处采空区内O2体积分数在1天内降至5%以下,C2H2在3日内消失,C2H4在15日内消失,CO在26日内消失,温度在35日后降至30℃以下,采空区火灾得到控制。     

含硫输气管道泄漏扩散多气团叠加计算模型

为研究含硫气输送管道全管径断裂后的失效影响,提出管道泄漏后硫化氢扩散浓度的计算方法。将管道泄漏过程等效为多个瞬时泄漏气团等时间间隔的连续释放,考虑管道压力变化、风速对泄漏气团的质量、喷射高度的影响,基于高斯烟团模型,对泄漏气团扩散过程中变化的气体浓度进行叠加计算,建立任意时刻沿下风向硫化氢体积分数分布的计算方法。根据输气管道泄漏扩散规律,确定大气扩散参数、各气团质量和喷射高度等基本参数,并以含硫体积分数为10%的输气管进行实例计算。结果表明:地面空气中的硫化氢体积分数在管道泄漏后沿下风向先增大后减小,影响范围不断向下风向延伸;且管径、压力越大,硫化氢在地面的影响范围越广。     

电磁场作用下PFS中铁的形态分布及混凝性能研究

利用电磁场强化聚合硫酸铁(PFS),改变PFS的水解形态,进而提高PFS的混凝性能。采用自制交流变频磁化装置对PFS溶液进行磁化处理,以交流变频电磁场的频率、电压、电流和磁化时间为试验因素,对电磁场作用下的PFS溶液进行形态分析,并与非磁化的PFS溶液进行对比;以高炉煤气洗涤水为试验水样,通过混凝试验对比PFS溶液磁化前后的出水浊度和COD值。结果表明:电磁场作用下的PFS溶液形态分布发生了变化,与非磁化的PFS溶液相比,Feb质量分数增加了1倍,Fec质量分数减少了1/3,且当频率为300 Hz、电压为100 V、电流为0.8 A、磁化时间为2 min时Feb质量分数达到最大;电磁场能明显提高PFS的混凝性能,与非磁化的PFS溶液相比,高炉煤气洗涤水的出水浊度与COD值降低50%,投药量为原来的一半。     

半密闭空间油气爆炸初期火焰特性研究

为了研究半密闭空间内部油气着火爆炸初期火焰特性，进行了不同油气体积分数下的油气着火爆炸实验，通过高速摄影等技术手段对爆炸过程中火焰形态进行了捕捉，分析了不同油气体积分数下爆炸初期火焰着火模式、火焰形态、传播过程和火焰浮力稳定性的变化规律。结果表明:油气体积分数为决定容器内部着火模式的关键因素，随着油气体积分数的逐渐增大，着火模式呈现出燃烧-爆炸-爆燃后持续燃烧的转变；爆炸下的火焰具有明显的分区现象，而其他的着火模式则没有；随着油气体积分数的增加，越靠近化学当量比，纵向和横向火焰阵面速度越大；油气体积分数小于等于1.1%或大于等于2.6%时，火焰稳定性受浮力影响显著。