车载加油油气回收系统中气液两相流动特性的实验和数值模拟

合理分析车载加油油气回收系统(ORVR)内气液两相的流动特性对油气排放控制技术的实施具有重要意义。以ORVR加油系统为对象,采用高速摄像、粒子动态分析仪(PDA)实验测量和CFD数值模拟相结合的方法,对ORVR车辆加油过程中的气液两相流动特性进行了系统研究,讨论了加油量对加油管内流场和压力场的影响。结果表明,随着加油速度的增大,加油管口的射流卷吸增强,气液两相流动过程中的湍流程度加剧,液流冲击与破碎严重,涡旋现象明显;随着加油速度的增大,气液掺混严重,液体自由表面边界逐渐模糊;加油过程中加油管和燃油箱内气相压力的变化分为2个阶段:开始加油时气相压力迅速增大,在5~8 s内达到峰值;然后气相压力逐渐减小,最终趋于稳定。     

机动车尾气VOCs排放特征及减排措施研究

分析了机动车尾气挥发性有机物(VOCs)的排放特征,发现尾气VOCs排放具有明显的日变化和季节变化特征。不同区域不同车型机动车尾气VOCs成分谱略有差异,轻型汽油车尾气VOCs中芳香烃和烷烃含量较高,柴油车烷烃含量较高。尾气排放受机动车保有量、行驶里程、维护保养水平、行驶速度和燃油标准、排放标准等因素影响。从优先控制汽油车、加快机动车更新、采取本地化减排措施、加强多元管理措施、提高科研水平等方面提出了针对性的减排措施。     

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。     

上海市机动车尾气VOCs组成及其化学反应活性

采用钢罐采样-气相色谱/质谱法,采集并分析了上海市主要交通干道和隧道废气样品中挥发性有机物(VOCs)的污染水平。分析结果表明,交通干道和隧道废气样品的总挥发性有机污染物(TVOC)质量浓度分别为(227.1±40.9)、(2209.9±1228.0)μg/m3;隧道废气样品中的TVOC浓度是交通干道平均浓度的4.3～15.2倍;交通干道废气样品中VOCs主要组分与隧道废气样品中VOCs主要组分非常类似,说明交通干道废气样品中VOCs主要来源于机动车尾气排放。交通干道废气样品中TVOC的.OH消耗速率为(17.21±4.49)s-1,延安东路隧道和打浦路隧道废气样品中TVOC的.OH消耗速率分别为(300.37±120.78)、(138.09±25.30)s-1,烯烃对TVOC的.OH消耗速率贡献最大,其对废气化学反应活性贡献率在70%以上。交通干道和隧道废气样品中关键活性组分是C2～C5的烯烃组分,这些组分也是机动车尾气中的特征污染物,因此可以判断机动车尾气是上海市大气化学反应活性的最大贡献者。     

喷嘴总面积与喷吹管截面积比对滤袋清灰性能的影响

在自建的脉冲喷吹实验装置上,利用MYD-1540A型压电式压力传感器,对尺寸规格120×2 000 mm聚酯无纺布覆PTFE膜滤袋在不同孔管截面积比条件下的滤袋侧壁压力进行测试,实验同时测试了使用不同阀时对应同一孔管截面积比滤袋的侧壁压力,并利用MYD-1380C型压电式压力传感器测试不同阀不同开孔面积时喷吹管内压力随时间的变化。对比分析了同一阀在不同孔管截面积比、不同阀同样孔管截面积比时滤袋的清灰强度,并结合喷吹管内压力随时间变化的曲线分析了孔管截面积比对滤袋清灰性能影响的原理。结果显示:随着孔管截面积比的增大,滤袋清灰强度先增大后减小,喷吹管的最佳孔管截面积比为73.8%,当孔管截面积比达到152.5%及以上或小于26.5%时,清灰强度明显降低;阀的性能会直接影响孔管截面积比对清灰效果的影响;孔管截面积比对滤袋清灰性能影响的本质原因是引起喷吹孔出口气流速度的变化,从而影响压缩空气二次诱导气流量,进而影响滤袋清灰性能。     

脂肽强化污泥厌氧发酵生产短链挥发性脂肪酸的研究

利用脂肽强化污泥厌氧发酵生产短链挥发性脂肪酸(SCFA),考察了脂肽投加量对污泥厌氧发酵过程中溶解、水解以及甲烷化过程的影响。实验结果表明,综合考虑经济因素及厌氧发酵效果,脂肽最佳投加量为0.04g/g(以污泥中单位质量总悬浮固体(TSS)的脂肽投加量计),此时SCFA的最大积累量为2 697mg/L。机制分析表明,脂肽能够促进溶解性蛋白质和多糖的溶出及挥发性悬浮固体(VSS)减量,并抑制甲烷产生,从而提高SCFA的积累量,脂肽自身分解对SCFA的贡献不大。     

低能耗脉冲喷吹袋式除尘器的三维数值模拟及工程应用

以袋式除尘器装置为研究对象,考虑射流偏移,建立了脉冲喷吹清洁的三维CFD数值模型,并进行实验验证;对喷嘴与文丘里管优化设计,修改数值模型,研究了低能耗下的脉冲喷吹清灰效果;在将改进的喷嘴与文丘里管进行工程应用的过程中,研究了其对大气粉尘排放的影响。结果表明,建立的三维CFD模型展现出了高瞬态行为和可压缩效应,即在射流中表现出涡流环与冲击单元现象。与孔喷嘴相比,改进后的喷嘴设计对射流偏移进行了调整,并且使滤袋内脉冲压力增加了5.1%～13.3%,提升了清灰效果。对比喉部直径为85 mm的文丘里管,无文丘里管的设计使得射流不易进入滤袋中,导致滤袋内脉冲压力降低了41.4%～46.3%,引起清灰效果的下降;减小文丘里管喉部直径,可以减少回流,提升滤袋内脉冲压力,改善清灰效果。对比原始装置,安装了改进喷嘴与文丘里管的袋式除尘器能明显降低大气粉尘排放,以上研究结果可为脉冲喷吹清灰除尘器的优化设计提供参考。     

吹脱-捕集气相色谱法测定底质中易挥发性有机物

研究并建立了利用吹脱－捕集气相色谱法测定底质中易挥发性有机物的分析方法。该方法对底质中２５种易挥发性有机物进行测定。方法回收率在９６％－１０５％,最低检出浓度在０．３－１４．５μｇ／ｋｇ,变异系数在２．７％－５．３％。     

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.     

四川省加油站挥发性有机物排放及控制现状

四川省汽车保有量2017年位列全国第7位,油品储运销过程中挥发性有机物(VOCs)排放压力巨大。利用排放因子法,结合四川省4 492座加油站的油品销售量,编制了四川省2017年加油站VOCs排放清单。另一方面,对四川省不同片区的VOCs排放特征及油气回收关键参数进行了现场实测。结果表明:四川省加油站VOCs排放量共12 294.54t,排放区域主要集中在成都市、绵阳市和宜宾市等地区;四川省四大片区VOCs排放浓度,加油环节攀西片区最高,达到7 076.86μg/m~3,卸油环节川东北片区最高,达到9 638.53μg/m~3,均是其他片区的2～3倍,加油和卸油环节排放的异戊烷最高占比(质量分数)可分别达到70.1%和67.4%;四川省油气回收系统达标情况仍然比较严峻,不达标率高达47%,密闭性和气液比不达标率尤为显著,集中式油气回收系统不达标率高于分散式。     

双极性高压脉冲介质阻挡放电脱硝实验参数优化研究

为提高机动车尾气中NO_x的去除率,采用了介质阻挡放电对NO_x进行处理,研究了介质阻挡放电反应器在不同介质参数、放电参数和气体参数条件下对NO_x去除的影响,优化了双极性高压脉冲放电的反应参数。结果表明:当放电极为直径10mm的螺纹铜棒,介质管为内径16mm、介质厚度1.5mm的石英玻璃管,放电间隙为3mm,放电长度为28cm,放电频率为60Hz,O_2体积分数为6%,NO_x初始质量浓度为536mg/m~3,气体流量为1.1L/min,单向脉冲电压为12kV,C_2H_2与NOx质量浓度比为1.5时,NO转化率和NO_x去除率分别为64.56%和22.57%。     

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。     

热解吸毛细管气相色谱法检测室内空气中苯和总挥发性有机物影响因素分析

根据《室内空气质量标准》(GB/T 18883—2002),采用热解吸毛细管气相色谱法检测室内空气中苯和总挥发性有机物(TVOC)。从采样管活化、采样体积、解吸率、有效进样量、载气种类和纯度等方面分析探讨了对该方法的影响,并提出相应的建议。     

电极尺寸对介质阻挡放电冷等离子体去除NO的影响

设计了一套高压电源装置以及相应的同轴圆柱 筒介质阻挡放电管 ,研究了放电管中心电极直径以及介质层管内径变化对放电冷等离子体去除NO的影响。实验结果表明 ,这 2种电极尺寸的变化对NO去除率有显著的影响。中心电极直径的增加 ,有助于增强放电 ,但同时减小了反应空间 ;介质层管内径增加 ,延长停留时间的同时放电的强度却相应减弱了。所以中心电极的直径或介质层的内径均应有一最佳值 ,使得其他条件不变的情况下NO的去除效果最佳。     

活性炭吸附室内空气中挥发性有机化合物

活性炭吸附室内空气中挥发性有机化合物的１０％穿透时间与气相浓度及挥发性有机化合物的种类有关,通过对苯、甲苯和丙酮的实验研究,得出了由高浓度估算室内低浓度时炭床１０％穿透时间的经验公式ｔｂ,１＝ｔｂ,ｈ（Ｃ０,１／Ｃ０,ｈ）＾ａ,其中ａ值是与炭床性能及挥发性有机化合物种类有关的参数,可通过实验确定。     

旋风除尘器流场及浓度场实验与模拟

在研究旋风除尘器内气固两相的运动状况及分离机理方面,计算机模拟替代部分实验的方法能够优化设计旋风除尘器结构参数,提高其对微细颗粒的捕集效率,减少运行压力损失。本研究采用RSM模型和随机轨道模型对旋风除尘器内流场及浓度场进行模拟及实验。研究表明,旋风除尘器压力损失模拟结果与实验结果吻合较好,对于大于5μm的颗粒其捕集效率模拟结果与实验结果基本吻合;旋风除尘器外壁的颗粒浓度呈螺旋带状分布;如将排气管管径减少至原直径0.8倍,可使其对2μm颗粒捕集效率提高6.6%,但压力损失提高36.5%;颗粒的凝并作用有利于提高旋风除尘器微细颗粒的捕集效率。     

pH和负压对生活垃圾焚烧厂渗沥液蒸发处理的影响

生活垃圾焚烧厂贮坑渗沥液含有弱电解质类的挥发性污染物,pH和压强是影响其蒸发过程中气液相分布的主要因素,实验研究了蒸发操作压强及渗沥液初始pH对蒸发冷凝液中污染物分配的影响.结果表明,操作压强16～39kPa对冷凝液的组成基本没有影响;而pH的变化则改变了挥发性弱电解质类污染物在渗沥液中的存在形态,进而显著地改变了其在冷凝液中的分配情况.当渗沥液的初始pH为5时,冷凝液主要成份为挥发性有机酸和低碳醇类物质,不含氨氮;pH＞10时,冷凝液中挥发性有机酸减少,氨氮增加.渗沥液原液经一级蒸发可显著改善其可处理性.     

挥发性有机物低温等离子体降解的影响参数研究

作为一类重要的有机污染物，挥发性有机物的危害已引起了世界各国的广泛关注。以挥发性有机物代表物质苯为研究对象，考察了多种实验参数对苯降解特性的影响。在高频电源条件下，对于施加电压、电源频率及反应器参数（包括管径、有效长度、电极材料和电极直径）与苯去除率的关系进行了研究。结果表明，高施加电压、高电源频率有利于苯的降解。管径较小、有效长度较长、内电极直径较大、内电极材料为钨的反应器对于苯的去除效果明显。反应器参数与电源的匹配问题对于提高污染物去除率及节能降耗方面十分重要。     

固相微萃取-气相色谱-质谱法测定地毯中总挥发性有机化合物

建立了一种固相微萃取与气相色谱质谱联用测定地毯中总挥发性有机化合物的方法,该方法简便快速,重现性好,分析结果同小型环境平衡舱法测定的结果比较吻合。     

固体废物中挥发性有机物现场快速测定方法及有效性研究

采用便携式顶空/气相色谱—质谱(GC—MS)法与吹扫捕集/GC—MS法对实验室加标固体样品和实际固体废物(以下简称固废)中的挥发性有机物(VOCs)含量进行比对测定,探讨了便携式顶空/GC—MS法现场快速测定固废中VOCs的标准曲线时间有效性。结果表明:采用便携式顶空/GC—MS法测定固体样品中54种VOCs的准确度(以加标回收率计)和精密度分别为70%~123%、4.8%~17.6%,均能满足应急监测分析的要求,其检出限略高于吹扫捕集/GC—MS;其标准曲线在3d内有效性很好,7d后有效性明显下降,14d后需重新做标准曲线进行定量分析。便携式顶空/GC—MS测定固废中的VOCs基体加标回收率为69%~145%,测定结果与吹扫捕集/GC—MS相比,相对偏差小于10%,现场出具的监测数据有效,可为后续固废属性的鉴别和固废的处置提供依据。