袋式除尘器喷吹管设计参数对喷吹气量影响的计算分析

针对袋式除尘器的脉冲喷吹气流量不均匀性问题,利用CFD数值模拟建立含有结构参数、运行参数的脉冲袋式除尘器的喷吹气流分布模型,通过正交试验法研究了喷吹压力P、喷口个数N、喷口口径D、喷嘴管长H、脉冲时间T和喷口间距L对脉冲喷吹气流量不均匀性σ的影响程度,并拟合得到了各参数与σ的关系式。在设计压力条件下修正喷口管径,获得较好的气流量分布;对修正后的均匀喷吹管,得到在不同喷吹压力下其气流量不均匀性的变化情况。     

电除尘器内气流分布特性的研究

文章对电除尘器进气烟箱内常规均匀气流和斜气流下三维流场进行了数值模拟计算和试验研究,流场的模拟采用双方程模型,计算采用SIMPLE算法。对于常规均匀气流,试验共设计了5种不同渐扩管扩散角度(α)的烟箱模型,分别进行流场模拟计算,并对进气烟箱出口处的气流分布均匀程度进行评价。试验中通过改变不同部位的开孔率来形成有规律的斜气流,并在计算机上模拟计算,模拟结果与试验结果吻合较好。     

电除尘器斜气流技术的数值分析

利用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法对电除尘器斜气流技术进行了数值计算。采用多孔跳跃模型,通过改变进口喇叭口内三块气流分布板的偏转角度实现电除尘器主体结构内气流的斜向分布,并通过调整电除尘器灰斗的位置,形成更加均匀的斜气流。模拟结果表明,通过改变气流分布板的偏转角度,可以形成斜气流,且在第一、二块气流分布板分别逆时针偏转5°、10°的情况下,第三块气流分布板逆时针偏转6°时,可以形成较好的斜气流。此外,当灰斗与电场主体的距离增大至2.4 m以后,可以形成更加均匀的斜气流。     

添加生物炭对西北黄土吸附克百威的影响

研究了不同温度下制得的生物炭对西北黄土吸附农药克百威的影响,并对溶液p H值和初始浓度对吸附的影响进行了探讨.结果表明,克百威在添加生物炭黄土上的动力学吸附过程较好地符合准二级吸附动力学模型;热力学吸附较好地符合Freundlich等温吸附模型;随着系统温度的升高,添加生物炭的黄土对克百威的吸附量增大,且其对克百威的吸附自由能变(ΔGθ)小于0,吸附焓变(ΔHθ)及吸附熵变(ΔSθ)均大于0,表明吸附是一个自发吸热且体系混乱程度增大的等温吸附过程.溶液p H值和克百威的初始浓度对添加生物炭的土样吸附影响较明显.当p H值为4~7时,添加生物炭的土样饱和吸附量随p H升高呈缓慢降低,当p H值大于7时,吸附容量随p H升高呈明显降低趋势.克百威初始浓度从20 mg·L-1增至50 mg·L-1的过程中,吸附量快速上升,初始浓度大于50 mg·L-1时,吸附量随初始浓度的升高而缓慢增加并逐渐趋于平衡.     

矿物基多孔颗粒材料净化石英纯化废水研究

制备了一种矿物基多孔颗粒吸附材料(MPGM),用于净化富含重金属离子的石英纯化废水.通过BET、SEM及FT-IR等技术分析表明,MPGM具有多孔径分布、大比表面积、低散失率等优良特性;N2吸附-脱附等温线为Ⅲ型,且存在H4型回滞环;官能团以层状硅酸盐矿物的基团为主.研究了吸附剂用量、初始p H值及时间对MPGM吸附Fe、Zn、Mn、As的影响,结果表明,4种金属离子浓度分别由77.760、3.700、2.789和0.963 mg·L-1吸附净化为3.421、0.574、0.126和0.034mg·L-1.对使用过的吸附材料利用1.0 mol·L-1的Na Cl脱附12 h,重复利用5次后仍维持理想的吸附水平.吸附机制研究表明,吸附体系均符合Langmuir吸附等温线模型及准一级动力学模型/准二级动力学模型;ΔGθ0、ΔHθ0、ΔSθ0,说明吸附过程为吸热反应,且在15~45℃温度下有利于反应顺利自发进行.     

不锈钢薄板拉伸、冲压成形性能的试验研究

采用德国产SCHENCKTREBELRM2 5 0电子万能试验机对SUS3 0 4不锈钢 0 .5mm薄板进行了拉伸试验 ,研究了SUS3 0 4不锈钢薄板的硬化指数 (n值 )、屈服强度 (σs)、极限强度 (σb)、均匀延伸率(δ)等机械性能 ,并分析了SUS3 0 4薄板的冲压成形性能     

电除尘器气流分布的等效阻力法模拟计算

在此提出了一种电除尘器内气流分布的简易计算模拟方法 ,其核心就是把气流分布板作为均匀的透气板看待 ,使多孔板阻力与均匀透气板阻力等效 ,从而大幅度减少网格数量和计算时间。简化计算的数据与模型试验的测试数据相吻合 ,表明该简易计算模拟方法完全可以取代现行的模型试验法 ,这对计算模拟的普及、电除尘器成本的降低、设计的优化等都具有重要意义     

基于表面活性剂的斜板洗涤器脱除憎水颗粒研究

选取十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、月桂醇聚氧乙烯(9)醚(AEO-9)和壬基酚聚氧乙烯醚(OP-10)配制成4种单一表面活性剂洗涤液,采用新型斜板洗涤器对憎水性炭粉进行湿法除尘实验,探讨表面活性剂种类、入口含尘浓度、空塔气速和液气比(L/G)等参数对除尘效率(η)和压降(ΔP)的影响,评价斜板洗涤器的脱水性能.结果表明,新型斜板洗涤器除尘效率高,压降小,脱水性能良好;4种表面活性剂均能较大程度提高除尘效率,其中AEO-9的脱除效果最佳;当AEO-9浓度为0.07mmol/L,入口含尘浓度为5g/m3,L/G为1.0L/m3,空塔气速为2.5m/s时,除尘效率高达99.99%;入口含尘浓度对ΔP的影响较小,L/G和空塔气速对ΔP影响较明显;实验范围内出口含湿量小于11g/kg(干).     

Zn-LDHs覆膜改性麦饭石对Cd(Ⅱ)吸附性能及其作用机理研究

采用水浴共沉淀法在碱性条件下制备两种Zn系层状双金属氢氧化物(Zn-LDHs),并对天然麦饭石进行覆膜改性得到Zn-LDHs覆膜改性麦饭石.运用能谱分析仪(EDS)配合场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)检测改性前后麦饭石,及吸附试验后ZnFe-LDHs覆膜改性麦饭石的形貌和元素变化;采用X射线衍射仪(XRD)对天然麦饭石和ZnFe-LDHs覆膜改性麦饭石的结构进行表征;通过等温吸附试验、解吸附试验、吸附动力学试验、吸附热力学试验、不同pH值条件下的吸附试验和竞争离子吸附试验,探究Zn-LDHs覆膜改性麦饭石对Cd(Ⅱ)的吸附效果及其作用机理.结果表明,Zn-LDHs覆膜改性麦饭石对Cd(Ⅱ)的吸附性能显著提升,其中ZnFe-LDHs覆膜改性麦饭石饱和吸附容量(2500 mg·kg~(-1))较天然麦饭石(714.29 mg·kg~(-1))提高了3.5倍;吸附时间、pH值和温度条件均对吸附容量产生影响;Zn-LDHs覆膜改性麦饭石吸附过程更符合Langmuir等温模型、准二级动力学模型、Elovich模型,为均匀的单分子层化学吸附,而天然麦饭石吸附过程符合Freundlich等温模型和准一级动力学模型,吸附类型为非均匀多分子层物理吸附;Zn-LDHs覆膜改性麦饭石热力学参数ΔG~θ0,ΔH~θ0,ΔS~θ0,说明Zn-LDHs覆膜改性麦饭石对Cd(Ⅱ)的吸附是自发放热过程,天然麦饭石吸附则为自发的吸热过程.研究结果可为ZnFe-LDHs覆膜改性麦饭石有效应用于生态工程除Cd(Ⅱ)提供理论依据和技术参考.     

磁性石墨烯吸附水中Cr(Ⅵ)研究

以氧化石墨和铁盐为原料,采用化学沉淀法制备出磁性石墨烯复合材料,运用静态吸附实验研究了吸附动力学、热力学、等温吸附模型以及不同因素如p H、温度、时间对Cr(Ⅵ)吸附的影响.结果表明,吸附动力学符合假二级动力学模型;与Freundlich模型相比,Langmuir模型更适合描述吸附过程.热力学参数为:ΔHθ=33.89 k J·mol-1,ΔSθ=120.15 J·(mol·K)-1,ΔGθ=-2.51 k J·mol-1(303 K),这表明吸附过程是吸热并且自发的.实验最佳p H值为2,升高温度和延长时间均有利于吸附的进行.初始Cr(Ⅵ)浓度为5 mg·L-1时,重复利用3次后吸附量由3.9 mg·g-1下降到2.1 mg·g-1.在磁铁存在的条件下吸附剂可轻易从溶液中分离出来,利用Na OH可使其再生,因此可作为去除Cr(Ⅵ)的良好吸附剂.     

新型伞形罩烟气洗涤器的性能研究

针对中小型燃煤锅炉的粉尘和二氧化硫等有害气体的污染问题,开发出一种新型伞形罩烟气洗涤器。以粉煤灰、空气和水为物系,测试了伞形罩烟气洗涤器的压降(ΔP)、除尘效率和动力消耗。实验的入口气速为10～18m/s,含尘浓度为2～22g/m3,液气比(L/G)0～0.8L/m3。结果表明:伞形罩洗涤器的ΔP较小,在250～750Pa范围内;当L/G为0.2L/m3时,除尘效率达98.8%以上,动力消耗约0.06×10-3kW.h/m3(气体约216Pa),实现节能高效的目的。     

湿法烟气脱硫喷淋塔的阻力特性研究

以装配有自行设计的湍流装置的冷态喷淋塔为研究对象,考察了气速、喷淋量、液气比(L/G)、湍流装置垂直和水平间距对其阻力特性的影响。结果表明,当湍流装置结构形式一定时,喷淋塔的湍流层阻力(ΔP)均随气速、喷淋量和L/G的增大而增大;当气速、喷淋量、L/G一定时,湍流层阻力均随湍流装置垂直与水平间距的增大而减小。当气速、喷淋量、L/G、湍流装置垂直与水平间距分别为2.0 m/s、100 m~3/h、10 L/m~3、120 mm、120 mm时,湍流层的最小阻力为0.14 kP a;而当气速、喷淋量、L/G、湍流装置垂直与水平间距分别为3.6 m/s、240 m~3/h、25 L/m~3、90 mm、100 mm时,湍流层的最大阻力为0.62 kP a。对实验数据进行多元线性回归分析,得出该喷淋塔湍流层阻力的经验公式为ΔP=0.000 46V ~(0.724)Q~(0.930)D~(-1.860)f~(-5.480),其拟合优度与显著性良好,对工业应用具有一定的理论指导意义和实际参考价值。     

周边进水辐流式沉淀池配水均匀性的设计探讨

在此从周边进水辐流式沉淀池配水槽内水力学的角度分别介绍了等水深和等渠宽两种配水方式的计算方法,分析了各自的工艺特点,以工程实用为原则,并结合工程实例得出等宽度变孔距法能较好地实现均匀配水。并从配水槽内能量微分方程的角度分析了变孔距法的配水均匀性和稳定性。     

外科手术室污染控制的数值模拟分析

就变化风速的送风口所产生的气流流型对外科手术室内的细菌浓度和人体热舒适的影响进行了数值模拟分析。研究表明,与通常采用的均匀风速的送风口相比,变化风速的送风口对于降低手术室工作区细菌浓度,防止病人手术切口及手术器械等被回风气流携带的浮游细菌再次感染,以及减少手术室的送风量等方面具有明显的优点。     

Flow characteristic and wastewater treatment performance of a pilot-scale airlift oxidation ditch

A pilot-scale airlift oxidation ditch using bubble diffuser and baffle as aerator was operated in a wastewater treatment plant (WWTP) to investigate its flow characteristic and wastewater treatment performance. Compared with the conventional oxidation ditch process, effective depth and oxygen utilization efficiency of this new process was improved by underwater aeration. Furthermore, it had a reversed velocity distribution, which decreased from the bottom to the top on vertical section. Velocity measurement showed that a velocity over 0.2 m/s at the bottom was sufficient to prevent sludge settlement during long term operation. Application of these concepts would save land area and energy consumption by about 25%–50% and 55%, respectively. In this new system, organic biodegradation and nitrification could be well achieved. Denitrification could occur steadily in the straight part by adjusting the airflow rate. An average TN removal rate of 63% was achieved with dissolved oxygen (DO) concentrations between 0.6 mg/L and 1.5 mg/L. The main pollutants in the effluent could meet the strictest discharge standard (COD<50 mg/L, NH₄ ⁺−N < 5 mg/L, and TN < 15 mg/L) in China now.     

高炉煤气袋式除尘器入口段数值模拟

烟气进入袋式除尘器时的分布状况是影响除尘效率和滤袋寿命的关键因素之一。利用Fluent软件对高炉煤气袋式除尘器入口段进行了数值模拟,分析了除尘器入口段气相速度场和压力场的分布情况,得到了该段气相流场的分布规律。模拟结果表明:除尘器入口段的气流分布不够均匀,有待进一步优化,模拟结果对装置运行及其优化设计有一定的理论指导意义。     

渗滤液浓缩液回灌出水盐分对回灌参数的敏感性研究

采用成都某垃圾填埋场的渗滤液浓缩液,对装填了填埋龄为15年垃圾的垃圾柱开展了回灌实验,研究了回灌负荷、回灌频次、回灌速度以及回灌方式对回灌出水盐分的影响;基于实验结果,利用一种新型的灰色绝对接近关联度分析方法进行建模,研究了回灌出水盐分对各参数的敏感性。研究结果表明:以0号垃圾柱的回灌出水盐分为基准,回灌出水盐分对回灌参数的敏感性大小为:回灌负荷(6 L/d)>回灌速度(24 L/h)>回灌负荷(4.5 L/d)>回灌频次(6次/d)>回灌频次(3次/d)>回灌方式(中央布水)>回灌速度(6 L/h)>回灌方式(分散布水),因此降低回灌出水盐分优先控制的因素为回灌负荷和回灌速度。     

Integrated biological–physical process for biogas purification effluent treatment

Biogas purification via water scrubbing produces effluent containing dissolved CH₄, H₂S, and CO₂, which should be removed to reduce greenhouse gas emissions and increase its potential for water regeneration. In this study, a reactor built with air supplies at the top and bottom was utilized for the treatment of biogas purification effluent through biological oxidation and physical stripping processes. Up to 98% of CH₄ was removed through biological treatment at a hydraulic retention time of 2 hr and an upper airflow rate of 2.02?L/day. Additionally, a minimum CH₄ concentration of 0.04% with no trace of H₂S gas was detected in the off gas. Meanwhile, a white precipitate was captured on the carrier showing the formation of sulfur. According to the developed mathematical model, an upper airflow rate of greater than 2.02?L/day showed a small deterioration in CH₄ removal performance after reaching the maximum value, whereas a 50?L/day bottom airflow rate was required to strip the CO₂ efficiently and raise the effluent pH from 5.64 to 7.3. Microbiological analysis confirmed the presence of type 1 methanotroph communities dominated by Methylobacter and Methylocaldum. However, bacterial communities promoting sulfide oxidation were dominated by Hyphomicrobium.     

太湖底泥营养要素动态释放模拟和模型计算

采用太湖湖区底泥,根据环型水槽实验总结了各种扰动强度下太湖底泥的起动、悬浮和营养盐释放规律.环型水槽内水体流速均匀且能够通过控制水槽的转速精确控制水槽的水体流速.通过考察水槽中水体TN、TP浓度的变化,建立起了底泥TN、TP释放率(y)与水体流速大小(x)的定量化关系.根据实验确定的各种参数,采用ECOMSED模型计算模拟,并和太湖实测资料进行了对比,结果较为合理.由于目前太湖的野外监测资料存在较明显的时空不一致性,模型参数率定的精度受到了较大影响,通过室内实验模拟底泥的内源释放对太湖的富营养化治理具有重要意义.