孔道结构对柴油机微粒捕集器工作特性的影响

针对柴油机微粒捕集器中灰烬颗粒的沉积特征,设计了一种非对称孔道微粒捕集器,基于非对称孔道微粒捕集器对微粒捕集器再生模型进行修正,分析了非对称孔道对微粒捕集器再生特性的影响。研究结果表明,增大过滤体进出口截面比能减少微粒捕集器的压力损失,降低碳烟再生时过滤壁面的最大温度,且非对称孔道能减少灰烬沉积对再生时壁面最大温度的影响,因此根据过滤体壁面厚度适当增大进出口孔道截面比可以有效提升过滤体的碳烟承载量,延长微粒捕集器的车载使用寿命。     

催化型微粒捕集器的再生与压降数值研究

采用新的再生机理对催化型微粒捕集器（CPF）深床捕集微粒的氧化再生过程进行了建模，并将微粒捕集器中的压降分成5个部分分别计算，对其压降特性进行了数值研究。结果表明，新模型对深床捕集微粒的氧化再生计算与实验值吻合良好，比原模型更能反映微粒沉积的实际过程，深床捕集微粒的压降计算值也更精确。在排气流量大、温度高的工况下，深床捕集微粒的压降先迅速增大再减小的现象明显。研究结果能为工程应用提供验证手段，为CPF的优化设计提供依据。     

柴油机微粒捕集器臭氧再生法离线再生

由R175型柴油机、微粒捕集器(Φ90 mm×150 mm)、CF-G10型臭氧发生器组成实验系统,进行了臭氧再生法离线再生研究。研究表明,在190℃温度下,再生气从DPF上游侧进气再生时,臭氧可以有效再生DPF,再生效率可达90%以上,再生效率达到65%左右时发生臭氧穿透,臭氧利用率下降;穿透时间点随微粒捕集时的柴油机载荷增大而提前,随微粒捕集时间增加而提前;臭氧供给量不变,再生气流量越大,再生效果越明显;再生气从DPF下游侧进气再生时,臭氧穿透时间点较上游侧进气再生滞后,但发生穿透后DPF几乎不再再生,总再生效率低于70%。结果表明,微粒捕集器臭氧再生法是可行的,对于如何提高臭氧利用率需进一步研究。     

燃煤剂再生微粒捕集器在柴油机排气后处理中的应用研究

分析探讨了柴油机排气颗粒物的组成及危害,介绍了一种燃媒剂再生微粒捕集器（Fuel Borne Catalyst Diesel Particulate Filter,FBC-DPF）的结构及原理,并结合发动机台架试验数据,分析了该微粒捕集器对柴油机排气微粒的改善效果,同时研究了该微粒捕集器的强制再生过程,以及对柴油发动机的动力性和燃油经济性的影响。试验结果表明,该微粒捕集器具有较大的应用前景。     

燃油催化微粒捕集器在柴油机排气后处理中的应用研究

分析探讨了柴油机排气颗粒物的组成及危害,介绍了一种燃油催化微粒捕集器的结构及原理,结合发动机台架试验数据分析了该微粒捕集器对柴油机排气颗粒物的改善效果,同时研究了该微粒捕集器的强制再生过程以及对柴油机动力性和燃油经济性的影响.试验结果表明,该微粒捕集器具有较大的应用前景.     

可旋转径向式微粒捕集器消声特性影响因素灰色关联分析

为降低可旋转径向式微粒捕集器中的排气噪声,采用有限元法建立可旋转径向式微粒捕集器声学特性模型,分析得到了其消声特性和传递损失曲线,并采用灰色关联分析方法研究可旋转径向式微粒捕集器结构参数对消声特性的影响程度。结果表明,可旋转径向式微粒捕集器具有降噪能力,且对高频噪声消声效果明显好于低频噪声,平均消声量为20 dB左右;直径比和扩张管锥角是影响可旋转径向式微粒捕集器消声特性的2个主要因素,适当选用小的直径比和扩张管锥角,有利于提高可旋转径向式微粒捕集器的消声性能。     

柴油机微粒捕集器复合再生性能及其场协同分析

基于柴油机微粒捕集器瞬态复合再生机理,建立了CFD三维仿真模型,并利用漩涡破碎燃烧模型和场协同数学模型对柴油机微粒捕集器瞬态复合再生过程的速度矢量和温度梯度进行了数值模拟和场协同分析,结果表明,再生时间为175 s时的微粒捕集器过滤体后端壁面峰值温度达到1 184 K,且其过滤体内速度矢量和温度梯度的协同度最好,最优燃烧再生区域所占最大比值为0.58,表明此时微粒捕集器过滤体内再生燃烧速率最大,其再生效率最高。     

基于GT-Power柴油机颗粒捕集器捕集性能的仿真研究

利用GT-Power软件建立了柴油机颗粒捕集器(DPF)仿真模型,进行了仿真计算。研究了颗粒捕集器本身结构参数对其捕集效率与压降的影响。结果表明,影响颗粒捕集器捕集效率的主要参数有通道密度(CPSI)、过滤体孔隙率、过滤体微孔直径以及过滤壁厚度;影响颗粒物压降的主要参数有通道密度、过滤体渗透率、过滤体孔隙率以及过滤壁厚度。     

不同气氛下微米捕集器的离线再生

基于NO_2、NO_2/O_2以及O_3与PM的化学反应模型,探究了气氛对微粒捕集器(DPF)离线再生效果的影响。研究结果表明,NO_2/N_2的气氛下,PM的起燃温度为250℃,而在NO_2/O_2/N_2气氛下,PM的起燃温度降至150℃左右,但在O_3/N_2气氛下,PM可在低于100℃的再生温度下起燃。在3种气氛下,DPF的再生效率受再生温度的影响均较为明显。当再生温度较低(≤250℃)时,O_3/N_2气氛下,DPF的再生效果最好,且实现完全再生的时间最短;当再生温度较高(250℃)时,NO_2/O_2/N_2气氛下,DPF再生效果最好,且温度越高,实现完全再生的时间越短。在所选的再生温度范围内,O_3/N_2气氛下的壁面最大温度梯度峰值均高于NO_2/N_2和NO_2/O_2/N_2气氛,但远小于DPF安全的温度梯度极限。     

柴油机排气微粒过滤催化处理技术及进展

介绍了柴油机微粒后处理催化捕集器特点 ,评述了过滤器催化再生方法 ,综述了蜂窝陶瓷载体涂层及催化剂活性组分研究现状。重点阐述了微粒再生催化剂研究进展及其发展趋势     

废润滑油再生燃油及其碳烟热重特性研究

为合理评价废润滑油再生燃油的热稳定性及其燃烧生成碳烟的氧化活性,采用热重分析法研究了废润滑油再生燃油及碳烟的热重特性,同时采用Coats-Redfern方程计算了燃油与碳烟的热动力学参数。结果表明:(1)分别采用一级、二级动力学模型求解2种燃油及其碳烟的热动力学参数,热动力学参数的拟合直线的线性相关性较好。(2)再生燃油的热稳定性比柴油好。最大失重速率对应的温度接近燃油的着火温度。再生燃油、柴油的活化能分别为44.2、39.2kJ/mol。(3)碳烟存在3个明显的质量损失阶段。(4)再生燃油燃烧生成碳烟的10%失重时对应的起燃温度高于柴油,两者燃烧生成碳烟的50%失重时对应的起燃温度相差不多。     

布袋过滤除尘中气固两相流的格子Boltzmann模拟

使用格子Boltzmann方法对含尘气体通过布袋滤料纤维的流动进行了数值模拟,采用拉格朗日方法跟踪了颗粒相中每个粒子的位置和速度并进行单向耦合计算。分析了气流通过纤维捕集体过程中的压降的变化规律,结果与达西渗透定律吻合。与此同时,对粒径小于1μm的气溶胶粒子在布袋纤维捕集体上的沉积规律展开了讨论。结果表明,粒径小于0.01μm的粒子的捕集主要受粒子的布朗随机扩散效应的控制;粒径大于0.1μm的粒子则主要依靠纤维滤料的拦截作用而沉积在捕集体表面;而粒径在0.01～0.1μm范围的粒子则具有较低的捕集效率。模拟结果为研究袋式除尘的过滤机理提供了依据。     

CO2捕集回收技术研究

主要介绍了常用的胺化合物吸收法、钙基吸收剂法、金属氧化物法等CO2捕集回收技术的最新研究进展及存在的问题,综合对比了各种方法的优缺点:胺化合物吸收法吸收速率快,但再生能耗较高,因此开发"高效低耗"的复合吸收剂成为研究的重点;钙基吸收剂法在高温环境下对CO2的吸收有较好的效果,但吸收剂的碳酸化转化率及热稳定性是有待解决的关键问题;金属氧化物法具有高的CO2吸收效率,但成本较高.在此基础上,探索了CO2捕集回收技术改进工艺,提出改善吸收剂性能、开发高效低耗的CO2选择性吸收剂将成为今后CO2捕集回收技术的研究方向.     

吸附法处理预焙阳极沥青烟研究现状与进展

预焙阳极生产过程中产生的沥青烟气严重污染环境并危害人类健康。目前,沥青烟的治理方法主要有四种,即吸收法、燃烧法、静电捕集法及吸附法。前三种方法处理费用高、应用范围窄,并有二次污染等问题。吸附法工艺简单、净化效率高、无二次污染,是一种很有发展前途的方法。在综合评述吸附法治理沥青烟研究及应用现状的基础上,提出了吸附法治理沥青烟今后的研究工作重点：（1）易吸附／脱附沥青烟的高效滤料开发;（2）吸附及再生装置与工艺的开发改进。     

湍流器对湿法脱硫塔内热态流场影响的数值模拟

为了达到燃煤电厂超低排放的要求,运用CFD技术对装有3种不同孔隙率与不同湍流单元直径的湍流器的脱硫塔内热态流场进行数值模拟,分析速度、温度和压力分布随孔隙率和湍流单元直径的变化规律,揭示湍流器的作用机理。气、液两相分别选用RNG k-ε湍流模型和拉格朗日颗粒轨道模型,并结合SIMPLE算法进行数值模拟。模拟结果表明:安装湍流器可明显改善脱硫塔内烟气流场的均匀性,使横截面的速度标准方差减小到1.0以下,并有效延长浆液驻留时间,提高吸收区的气液接触概率及浆液利用率;在综合考虑流场分布、气液掺混程度与能量损失的情况下,安装孔隙率为50%、湍流单元直径为1.2 m的湍流器效果最佳。研究结果可为大型电厂脱硫塔中湍流器的优化及选用提供依据。     

铈锆固溶体负载LaCoO3催化碳烟的性能和表征

用柠檬酸法制备了铈锆固溶体负载不同量LaCoO3的催化剂。用热重法测试了催化剂样品对碳烟的催化活性。采用程序升温还原法（H2-TPR）、BET、X-射线衍射仪（XRD）和X-射线光电子能谱仪（XPS）对催化剂进行了测试。结果表明,铈锆固溶体表面形成了稳定的LaCoO3钙钛矿相结构;负载量为30%LaCoO3的催化剂具有最高的催化活性,起燃温度降到530℃;催化剂的催化活性与催化剂还原峰强度以及催化剂表面氧物种OII的含量紧密相关。     

铈锆固溶体负载LaCoO_3催化碳烟的性能和表征

用柠檬酸法制备了铈锆固溶体负载不同量LaCoO3的催化剂。用热重法测试了催化剂样品对碳烟的催化活性。采用程序升温还原法(H2-TPR)、BET、X-射线衍射仪(XRD)和X-射线光电子能谱仪(XPS)对催化剂进行了测试。结果表明,铈锆固溶体表面形成了稳定的LaCoO3钙钛矿相结构;负载量为30%LaCoO3的催化剂具有最高的催化活性,起燃温度降到530℃;催化剂的催化活性与催化剂还原峰强度以及催化剂表面氧物种OII的含量紧密相关。     

软模板法碳电极制备及在废水脱盐中的应用

采用软模板法制备中孔炭电极,利用比表面及孔径分析仪、循环伏安法对自行制备的电极与市售进口电极的性能指标进行表征,比较二者的性能差异;探讨施加电压、进液流量和进液电导率等因素对电吸附效果的影响,确定最佳操作条件,并分别用两种等面积的电极处理含盐废水,进行脱盐性能的比较。研究结果表明,采用软模板法制备的碳电极,其BET比表面积1 517 m~2/g,最可几孔径2.04 nm,平均孔径3.36 nm,比电容50.13 F/g。实验装置安装一对电极,电极面积共400 cm~2,电吸附的最佳操作条件为施加电压1.2 V、进水流量30 m L/min,Na Cl浓度664 mg/L(电导率1 000μS/cm),对含盐废水电导率的去除率为57.80%,对Na Cl的饱和吸附量为7.03 mg/g。自制电极对废水中的TDS的吸附量为9.96 mg/g,高于市售进口电极,总硬度的去除率高于市售进口电极40%左右。     

聚驱污水含聚量对污水处理设备的影响

JZ9-3油田含聚采油污水粘度高、稳定性强,严重影响到现场污水处理流程和设备的运行。为解决这一问题,通过对JZ9-3油田污水处理流程和单元设备的模拟,进行了现场3种净水剂和不同含聚量的含油污水对斜管除油器、气浮选器和过滤器的影响研究。阳离子型净水剂BHQ-203和ICA的除油效果较阴离子型净水剂BHQ-08的除油效果好,能起吸附电中和及架桥作用,斜管除油器处理不同含聚含油污水后其含油量由263.2 mg/L下降到20.73 mg/L,气浮选器的除油率9%～34%,过滤器在进水含油较低(<50 mg/L)的情况下,起到强化除油的作用;含聚量增加,过滤后悬浮物量呈下降趋势,过滤困难,含聚量达到一定值(>600 mg/L)后无法分析悬浮物量;斜管除油器、气浮选器和过滤器出口水样的ζ电位值在-22.5～-42 mV,随含聚量的增加而变小,污水稳定性增加。研究结果用以指导现场工艺设备的改造。     

温度对畜禽粪便水热炭产率及特性的影响

以猪粪、牛粪和鸡粪3种畜禽粪便为原料制备水热炭,研究了温度对畜禽粪便水热炭产率及其特性的影响,着重分析了不同温度(140～220℃)下水热炭的产率、元素组成、碳保留量、官能团及重金属含量的变化。结果表明:畜禽粪便水热炭产率为48.8%～74.2%,且随着温度的升高其产率逐渐降低;此外,49.6%～82.1%的碳被保留在水热炭中,低温利于碳的保留。水热炭的H/C随着温度的升高而逐渐降低,但—OH峰逐渐减弱。畜禽粪便经过水热炭化后,其重金属含量均有不同程度的增加,其中Cu、Zn和Cd的含量超标。重金属元素的相对富集系数1,由此可见,重金属除了部分保留在水热炭中外,还有部分重金属进入到热解液态产物中。