喷淋塔的流体力学特性与脱硫效率研究

基于喷淋塔内脱硫过程中的流体力学数学模型,描述了湿式石灰石/石膏烟气脱硫法的脱硫效率与入口烟气SO2浓度、喷淋浆液中SO2浓度、烟气量、循环浆液量、钙硫摩尔比以及脱硫塔结构(截面积、吸收区高度等)的定量关系,重点分析了喷淋塔内液气比、烟气流速、吸收液的流量、喷嘴雾化性能、浆液pH值和烟气温度等参数,并阐述了这些因素对脱硫效率的影响.     

石灰石湿法脱硫过程中石灰石动态溶解模型研究

为了深入认识石灰石湿法脱硫体系中石灰石的溶解特性,以单个石灰石颗粒为研究对象,根据双膜理论提出了一种新的石灰石动态溶解模型,模型考虑了喷淋塔内SO2浓度对石灰石溶解的影响.针对喷淋塔内石灰石溶解速率和二氧化硫吸收速率的相对大小变化,理论分析了不同阶段石灰石转化率随时间的变化.通过实验验证,所建模型可以较好地模拟喷淋塔内石灰石溶解过程.模型有助于深入认识石灰石的溶解特性,为进一步研究喷淋塔内石灰石的溶解速率对二氧化硫传质的影响和喷淋塔的工艺设计提供了理论依据.     

生物膜催化氧化烟气脱硫工艺条件研究

分别研究了SO2入口质量浓度、喷淋液Fe^2 浓度、喷淋率、空塔气速以及喷淋液循环使用对脱硫效率的影响。实验结果表明,在最佳操作条件下(SO2入口质量浓度小于2g/m^3,喷淋液中Fe^2 浓度≥0．06mol／L,液气比约为11 L／m^3,空塔气速约为0．15m／s),脱硫效率可达96％以上。     

生物膜液相催化氧化烟气脱硫实验研究

用氧化亚铁硫杆菌在生物膜填料塔进行液相催化氧化脱硫是一种新型的经济有效的方法.脱硫效率受多种因素影响.本文分别研究了SO2入口质量浓度、喷淋液Fe2 浓度、喷淋率、空塔气速及喷淋液循环使用对脱硫效率的影响.结果表明,在最佳操作条件(SO2入口质量浓度小于2 000 mg/m3、喷淋液中Fe2 浓度≥0.06 mol/L、喷淋率约为12 L/m3h,空塔气速约为0.15 m/s)下,脱硫效率可达96%以上.还分析了在反应器中培养基连续循环使用对脱硫效果的影响.在本实验条件下,当喷淋液循环使用7次后,必须补充新鲜营养液,以保证较高的脱硫效率.     

生物膜填料塔净化甲醛废气实验研究

采用微生物菌种对生物膜填料塔进行挂膜作业,以低浓度甲醛废气为研究对象,对生物膜填料塔净化甲醛废气进行了研究,考察了入口气体甲醛浓度、气体流量、循环液喷淋量各因素对甲醛净化效率和生化去除量的影响.实验结果表明,随着入口气体中甲醛浓度的增加,净化效率呈下降的趋势,而生化去除量却随之增加.气体流量增加时,净化效率较稳定,基本维持在65%左右,同时生化去除量随之增加.当液体喷淋量由10 L/h增至20L/h时,净化效率由40%左右增至约80%,再继续增加液体喷淋量时,净化效率的增加却渐趋平缓;当液体喷淋量增至40 L/h时,净化效率则为90%左右.生化去除量随着液体喷淋量的增加随之增加,当增至20 L/h时,增加趋势增大.实验结果表明采用生物膜填料塔净化甲醛废气是可行的.     

GXS型脱硫除尘器喷淋系统的数值模拟

将一种干湿结合的多级脱硫除尘装置作为研究对象,运用计算流体动力学方法,基于DPM模型,采用RNG湍流模型和SIMPLE算法,对GXS型脱硫除尘器在喷淋状态下的气液两相流场进行了数值模拟.液滴颗粒相的运动轨迹表明,多级喷淋系统可使喷淋液在文丘里管内均匀分布,使得气液混合效果更好,进而实现较高的脱硫效率,达到国家脱硫标准.     

文丘里洗涤器压力损失试验研究

使用空气-水系统,试验研究文丘里洗涤器操作参数(液气比、喉管气速)及喉管长度对其压力损失的影响.结果表明,喉管气速对压力损失的影响比液气比的大,压力损失随液气比增加呈线性增加,而随喉管气速的变化基本为平方关系.在此基础上,探讨了在文丘里洗涤器设计时如何根据捕集效率优化设计文丘里喉管长度.     

吸收液pH值对锌合金白烟处理效果的影响

为了治理同时含有气态和粒状污染物的锌合金白烟,采用填料塔对其进行洗涤和吸收,考察了吸收液的pH值以及喷淋密度对锌合金白烟处理效果的影响,并根据碱洗和酸洗的特点,考察了碱酸两级处理的效果.结果显示,吸收液的喷淋密度与氯化铵烟尘、氯化氢和氨的处理效率成正比.吸收液的pH值也会影响白烟的处理效果,主要是通过吸收液与污染物之间的化学反应来进行,碱洗时氯化铵烟尘和氯化氢获得了较高的处理效率,但碱洗过程有氨生成,限制其应用;酸洗对氨的处理效率较高,但氯化铵烟尘和氯化氢的处理效率都比较低,达不到国家排放标准.尽管对锌白烟的处理效果还不理想,但试验结果对于锌白烟的治理具有重要的参考价值和指导意义.     

自吸式文丘里洗涤器引射量实验研究

以自吸式文丘里洗涤器为研究对象,采用空气-水为工作介质,针对喉部气速、吸液口静压差、喉部间距等因素对文丘里洗涤器引射特性的影响进行实验研究。结果表明,随着喉部气速的增加,文丘里洗涤器引射量呈快速增长趋势,且吸液口静压差越高增长越明显,但喉部气速过大会加剧液相贴壁流动现象,降低气液接触效率;吸液口静压差对洗涤器引射量的影响程度与喉部气速有关,当喉部气速超过66. 5 m/s后,增大吸液口静压差会显著提高洗涤器引射量;喉部间距增大会降低洗涤器引射量,但有利于液相分散,强化气液相间接触,与常规文丘里脱硫除尘液量需求相比,自吸式文丘里洗涤器引射量大,实验工况下液气比最大可达3. 95 L/m3。     

筛板脱硫塔气液流动及运行参数的影响分析

基于筛板式脱硫喷淋塔的结构特点,研究了烟气流速、浆液循环量、液滴粒径和喷嘴形式对雾滴携带特性、筛板的整流效果、系统压损的影响。结果表明,烟气流速增加到3.6 m/s,液滴被携带的作用明显增加,烟气流速增加,除雾器入口的雾滴浓度明显增加,系统压损增大;而循环量对1 300μm雾滴携带没有明显影响,循环量增加,系统和整流层的压损明显增大;液滴粒径越小,其携带作用越弱,1 300μm以上液滴几乎没有被携带出脱硫吸收塔,而800μm以下液滴携带作用明显增强。液滴分级粒径由50μm增加到1 900μm,其系统压损由2 349 Pa降到975 Pa,除雾器段压损由361 Pa降到67 Pa,液滴粒径对塔内系统压损影响较大。对安装有五层喷淋层的吸收塔,在四层以上安装双向双头喷嘴对除雾器入口的雾滴浓度有明显增加,而三层以下是否安装对雾滴携带无明显作用,同时其携带作用增强,筛板的整流效果减弱。     

不同螯合剂对花生富集污染土壤中Co的影响

采用模拟Co污染土壤的方法,分别投加2.5 mmol/kg、5.0mmol/kg、7.5 mmol/kg的EDDS、NTA、CA和OA,研究了其对花生生长与吸收土壤重金属Co,以及对土壤中Co的活化能力的影响.结果表明:整合剂处理使花生的生物量降低,在高浓度整合剂处理时,降幅最大;EDDS的添加比NTA、CA和OA更显著地增加了土壤Co的有效态质量比,同时明显提高了花生的富集系数和转运能力;在螯合剂处理下,花生的转运系数最高达到0.916,具备了修复土壤重金属污染的能力;根系和地上部富集Co能力最强时分别达到58.64 mg/kg和46.33mg/kg,是对照组的1.29和3.63倍;各处理花生根系中的Co质量比要高于茎叶中的质量比,花生植株Co质量比与土壤有效态Co质量比呈显著(p＜0.05)或极显著相关(p＜0.01);综合来看,螯合剂的投加能有效活化土壤溶液中的Co,促进植物吸收、转运重金属.     

软质聚氨酯泡沫阴燃前期热解特性研究

采用DSC-TGA(差示扫描量热-热重分析)同步热分析仪对软质聚氨酯泡沫(聚氨酯软泡)在不同氧气体积分数(0、10％、30％、50％)和不同加热速率(10 K/min、20 K/min、50 K/min)下热解到800℃的过程及其对阴燃的影响进行了研究.结果表明,当氧气体积分数介于10％ ～ 50％时,聚氨酯软泡热失重DTG曲线只有1个峰;当氧气体积分数降低到10％时,DTG曲线开始逐渐分离为2个峰;当氧气体积分数降为0(即氮气气氛)时,DTG曲线已经明显分为2个峰.这表明氧气体积分数对聚氨酯软泡热解特性具有重要作用.氧气体积分数和加热速率降低均对聚氨酯软泡的热解有抑制作用,均能减小阴燃传播速率和向明火转化的可能性.加热速率降低主要是延长了聚氨酯软泡的热解周期,从而减小了热解可燃气体积分数和放热速率.氧气体积分数降低对聚氨酯软泡热解的影响相对复杂的多:当氧气体积分数从10％降低到0时,主要提高了聚氨酯软泡的分解温度,而对热解速率影响不大;当氧气体积分数介于10％～50％时,氧气体积分数减小主要会降低聚氨酯软泡的热解速率、放热速率和放热量而对热解温度影响相对不大.氧气体积分数和加热速率降低抑制了多元醇的分解,而多元醇是聚氨酯软泡维持阴燃或向明火转化的主要物质及能量来源.     

基于模糊可拓层次分析法的在役混凝土桥梁耐久性评估

对在役混凝土桥梁的耐久性研究是目前学术界的热点问题。使用科学的方法对其耐久性进行合理的评估,是解决该问题的关键。考虑到在役混凝土桥梁耐久性评估中的不确定性,利用改进的三标度层次分析法及模糊可拓理论,建立了基于模糊可拓层次分析法的在役混凝土桥梁耐久性评估模型。首先,根据桥梁的结构及所处环境的特点,建立了在役混凝土桥梁耐久性评估指标体系。其次,运用改进的三标度层次分析法确定指标权重。然后,使用模糊可拓理论确定耐久性等级。最后,通过具体的实例分析,证明了该评估方法的科学性和有效性。     

Y型通风沿空留巷巷道围岩活动规律研究

为掌握沿空留巷围岩活动规律,以谢桥矿12418工作面轨道顺槽为工程背景,采用多点位移计及钻孔窥视仪等设备进行实测研究,并结合数值模拟对其进行分析.结果表明:沿空留巷巷道表面围岩变形具有典型的近场效应,留巷前距工作面60 m以外的巷道基本无表面位移,随工作面的推进,巷道表面位移逐渐增大,距工作面10～15m范围内,表面位移变化速率显著增加,留巷后巷道表面位移与留巷前变形趋势类似,但表面位移量较留巷前有明显增加;从顶板钻孔窥视结果可以看出,留巷前仅在孔深2 m处发育单一离层裂隙,留巷后在孔深1.2m、2.4 m、3.8m和5.3m处发育多层离层裂隙,且随滞后工作面距离增加裂隙逐渐增大;尾巷充填体应力在充填材料固结后逐渐升高,并一直维持较高应力状态,因此,巷旁充填体既要确保有一定的强度和刚度,又要有一定的适应变形能力.     

物流企业员工安全参与行为演化路径研究

为确定影响物流企业员工安全参与行为的因素与演化路径,推动对物流企业员工的安全监管,在员工和物流企业具有有限理性的前提下,从物流企业与员工之间的博弈机理出发,构建了员工安全参与行为的演化博弈模型。采用系统动力学方法分析模型的演化趋势,通过数值仿真分析物流企业员工安全参与行为及演化路径。结果表明,奖励力度、惩罚力度等参数影响着员工策略的变化,物流企业可加大对员工不积极参与安全行为的处罚力度,并适当提高奖励力度,从而提高员工的参与安全活动的积极性;物流企业还应建立奖励与惩戒相结合的管理制度,同时通过技术创新降低监督成本,实现对员工安全的有效监管。     

基于模糊层次分析法的编队内碰撞风险评价模型研究

编队内碰撞是编队飞行最大的安全威胁。为解决编队飞行灵活性与编队飞行安全的矛盾,建立了编队内各机碰撞风险评价模型指标体系,使用模糊互补判断矩阵确定了各指标的碰撞权重,实现了编队内各机碰撞的风险评估。以空军航空兵某部一架机型G与一架机型H混合双机编队为例进行了实证研究,结果表明,该模型简便易操作,可提高编队飞行训练效率。     

井下有限空间内作业人员噪声危害调查

为研究煤矿井下环境相对封闭、空间相对有限的情况下,噪声对作业人员的影响及危害,通过问卷调查的形式,分别对开滦集团东欢坨及荆各庄2煤矿井下5个不同作业区人员进行了共计200份的噪声危害问卷调查。将问卷调查结果通过SPSS软件进行统计与分析,并将SPSS分析得到的数据用于分析井下噪声对作业人员的影响及危害,归纳出噪声对作业人员的影响因素,并对噪声、影响因素及症状之间建立了井下噪声对作业人员影响的理论关系模型。结果表明:在井下有限空间内,噪声对作业人员的危害最严重的症状是耳鸣,危害最轻的症状是畏惧感;参与调查的多为年龄较大、工龄较长的作业人员,噪声对工龄较长者的危害程度要大于对年龄较大者,且工龄与噪声危害之间存在Pearson相关性系数大于0的正相关关系。     

露天矿采空区爆破合理孔底填塞长度与起爆位置确定

为研究孔底填塞长度与起爆位置对露天矿采空区上覆岩石台阶爆破的影响,进行了数值模拟和工业试验。运用ANSYS/LS-DYNA软件构建了爆破模型,分析了存在采空区时台阶的爆破机理,通过对比分析不同孔底填塞长度、不同起爆位置下爆破时岩石拉应力及动能变化,揭示其对采空区爆破效果的影响,确定了采空区上覆岩石台阶的合理爆破方法,并通过工业试验进行了验证。结果表明:采空区的存在导致爆破能量的利用效率降低;中间起爆技术适合采空区上覆岩石爆破;孔底填塞长度在一定临界范围内时,爆破能量的利用效率是最佳的;确定了武家塔露天煤矿采空区上覆岩石台阶爆破采用中间起爆技术且孔底填塞长度为2 m。     

基于多传感器融合的林火监测

为了提高近距离火灾监测的准确率,建立了基于Arduino平台的多传感器实时监测系统.此系统安装在移动机器人身上以探测火灾.在林火发生期间,会产生CO、C02明火火焰及其他产物,并引起周围环境温度的升高.因此,选择合适的传感器,检测出以上参数,就有可能据此判断实际环境是否有火.通过在Arduino上搭建火焰传感器、温度传感器、气体传感器和烟雾传感器,可以实时监测环境参数.在无火和有火环境中进行了多次试验,进行数据采集,得到了大量原始数据.无火环境的数据是在不同的天气条件下测得的;有火环境由试验火堆模拟得到.在模拟的过程中,进行人为操作以模拟不同的火情.如通过浇湿底部的可燃物模拟预热阶段,试验数据因此更有代表性.数据分析表明,单个传感器的输出值波动大,且在有火环境和无火环境中的输出值有重叠.因此,用单一传感器来检测火灾的准确率很低.而同时分析3个传感器的输出值时,其输出值随所检测火堆的不同呈现出一致的变化规律.最后,利用神经网络进行多传感器数据融合.涉及5个输入变量,由神经网络实现对多变量的非线性问题进行模式识别.将前述试验所得数据划分为训练数据和测试数据,两类数据均包含一定比例的有火样本和无火样本.用训练数据对BP神经网络进行训练,可得到林火识别模型.用测试数据检验模型,结果表明,该BP神经网络对试验火的识别准确率为98.625％.     

基于生态毒性的再生水补给河流氨氮控制目标研究

再生水补给河流是解决城市景观用水缺乏的重要途径,但是再生水中的氨氮,特别是游离氨对水生生物的毒害作用也不容忽视.针对再生水补给河流的典型场景,根据物种敏感度分布法(Species Sensitivity Distribution,SSD),计算得到游离氨的属急性毒性基准最大质量浓度(Criterion Maximum Concentration,CMC)为0.093 mg/L.以保护95％水生生物为目标的河水氨氮控制目标分别为4.37 mg/L(水温T≤12℃)和1.73 mg/L(水温T＞ 12℃).根据再生水补给河流的不同比例(体积比),计算再生水的氨氮控制目标.当河流上游来水分别满足地表水环境质量标准Ⅳ、Ⅴ类水体要求和CMC值,再生水占混合后河水的比例为20％～100％且水温T＞ 12℃时,再生水氨氮控制目标分别为1.7～2.6 mg/L、0.6～1.7 mg/L和1.7 mg/L;当河流上游来水分别满足Ⅳ、Ⅴ类水体要求,再生水占混合后河水的比例为50％～100％且水温T≤12℃时,再生水氨氮控制目标分别为4.4～7.2 mg/L和4.4～6.7 mg/L.当河水全部由再生水组成时,推荐再生水的氨氮控制目标为1.7 mg/L(水温T＞12℃)和4.4mg/L(水温T≤12℃).