放射性废液桶内干燥装置加热方式初步研究

针对放射性废液桶内干燥装置的研制,就装置的加热方式对目前加热结合桶内干燥装置的要求进行了对比筛选,初步选择微波和热风组合加热方式,在此基础上对微波和热风加热方式进行了试验验证。结果表明,虽然热风加热耗时太长,且微波加热存在盲区,但是两种加热方式干燥模拟废液的效果良好,能够相互补充,因此建议采用微波-热风组合加热方式进行深入研究。     

微波桶内干燥模拟含硼废液可行性研究

目前核电站普遍采用的水泥固化处理废液增容大,为了实现废物最小化,开展了微波桶内干燥处理模拟含硼废液可行性研究.采用微波炉对模拟含硼废液干燥特性探索性试验研究,结果表明:桶内干燥产物含水率受模拟含硼废物的厚度影响,桶内干燥工艺需要合理控制模拟含硼废物添加量.12升微波桶内干燥试验预试验结果表明:不锈钢桶壁和桶底干燥产物含水率偏高,建议添加相应的保温或辅助加热措施.综合考虑,合理控制微波干燥条件,模拟含硼废液干燥产物的含水率可降至10wt％(不合游离水)以下,减容系数可达到5.试验表明,微波桶内干燥处理放射性废液是可行的.     

放射性废物桶内干燥整备研究进展

桶内干燥具有很高的减容比,已经逐渐被国外核电站用来处理放射性废液,为我国核电废物贮存和处理提供了一条新的途径。详细介绍了电加热、热风加热和微波加热3种桶内干燥装置的研究应用实例,主要内容包括干燥装置的过程控制、干燥产量(蒸发速率和进料速率)、干燥产物的含水率和减容比。通过分析对比得出,电加热和热空气加热型装置投入产出高,但仅适合流动和传热好的废物整备;微波加热型装置前期投入大,适用却更广,尤其适合底泥等一类含有有机物质的废物。     

核电站废离子交换树脂微波干燥可行性研究

目前,核电站产生的废树脂,大多数采用暂存或水泥固化方法,但水泥固化增容比达4.8～5.2。桶内干燥工艺以其工艺简单,减容比大等优点,已在国外核电站得到应用。微波干燥具有由内向外的干燥特点。据报道,微波干燥废树脂的减容比可达5。用微波作为热源,在桶内干燥条件下对核电厂产生的废树脂开展了可行性研究。研究表明,在试验条件下,初始含水率50%左右的树脂,干燥后的含水率均小于10%,减容比为1.5～2。试验结果表明微波干燥废树脂是可行的。     

模拟浓缩液桶内干燥200 L规模全流程试验研究

利用自行研制的浓缩液桶内干燥装置进行了含硼44000 ppm和30000 ppm的模拟浓缩液桶内干燥试验研究.考察了水分蒸发速率、干燥产物含水率和性状、减容比以及去污能力.结果表明:在较高加热温度条件下,干燥过程平均水分蒸发速率可以达到6.0 kg/h,干燥产物含水率≯15%,整体减容比达到了4.0~6.0;但是去污能力较差,干燥过程产生的冷凝水不能直接排放,需要增加处理设备进行处理或返回蒸发器二次浓缩.     

放射性废物桶内干燥接收输送装置的研制

放射性废物桶内干燥处理前需要对其进行暂存、预处理和输送,通过试验开发了主要由接收缓冲单元、输送单元和树脂沥水单元组成的接收输送装置。试验验证表明该装置能够基本满足放射性废物桶内干燥要求。     

微波在废树脂中的穿透厚度研究

通过对不同功率微波在不同规格钢桶中对不同含水率的树脂中的穿透厚度的研究可知,微波在树脂中的穿透厚度主要与树脂自身含水率有关,与钢桶的规格尺寸也有一定的关系,而微波功率的影响则可基本忽略不计;对于含水率50％左右的树脂,微波在12L钢桶中的穿透厚度是130 mm;在200L钢桶中的穿透厚度是70mm.该研究成果对微波干燥工艺的具体参数的选取和扩大规模台架装置的设计研究等有重要意义.     

圆桶内涡旋流场及颗粒运动分析

圆桶内的涡旋流场分析对于沉砂及除尘具有广泛意义,将污水处理厂比氏沉砂池简化为圆桶进行数值模拟并结合实际观测进行对比研究。桶内速度场与压强场的模拟结果表明,柱状圆桶内旋转流可诱发圆桶底部由外向内的底流,由于此底流的作用,沉于池底颗粒物会向中央聚集;数值模拟得到的颗粒物瞬时分布形态以及单颗粒运动轨迹与实验观测到的结果高度吻合,证明所采用的CFD计算方法及模型具有现实可行性。     

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。     

布袋除尘器挡板和导流板对气流分布特性的影响研究

采用计算流体力学方法对1×410t/h锅炉的布袋除尘器进行三维流场的数值模拟,考察整个除尘系统的烟气流量分配、速度及压力的内部分布规律.通过对烟道入口和除尘室入口合理布置导流板和挡板,改善气流的分布情况.这一方法和结果为同类除尘器的流场优化提供参考.     

组合式油烟洗涤净化装置运行条件优化

通过设计二级组合式油烟洗涤装置,以清水为介质,进行动态模拟油烟气洗涤净化实验,研究最佳运行操作条件.实验结果表明:烟气流率、入口浓度和液相油烟浓度积累是影响二级组合式油烟洗涤装置总效率的重要因素,曝气深度对洗涤槽的洗涤效率有重要影响,而喷淋量则对填料洗涤塔的洗涤效果有重要影响;在烟气流率为2.8m3/h,入口浓度为3mg/m3,曝气深度为4.5～6.0cm(对应水深约为14.0cm),喷淋量为0.9L/min, 液相浓度＜12mg/L·CCL4的运行条件下,该净化装置对油烟废气的最大总净化效率可达80%.     

水力空化装置设计模拟及强化降解苯酚的研究

根据水力学原理,自制水力空化装置,基于Fluent软件模拟空化装置中文丘里管内部场的分布,并用其联合Fenton试剂强化降解模拟苯酚废水.考察了空化时间,入口压力,溶液p H值和苯酚初始浓度对苯酚降解效果的影响.实验结果表明:空化时间为120min,入口压力为0.4MPa,p H值为3.0,初始浓度为60mg/L时苯酚降解效果最好,降解率可达55.74%.水力空化/Fenton对模拟苯酚废水降解结果显示,当加入H_2O_2浓度为120mg/L,Fe~(2+)的浓度为30mg/L,空化120min,降解率可达96.62%,较单独使用水力空化时降解率提高了40.88%,较单独使用Fenton时降解率提高了55.65%.动力学研究表明,苯酚降解近似为一级反应,其强化因子f为2.46.最后,采用水力空化/Fenton联用处理新疆宜化实际煤气化废水,苯酚和COD降解率60min分别可达72.9%和78.6%,120min分别可达78.3%和84.2%.     

脱硫塔增效的数值模拟研究

采用数值模拟的方法,对南通某热电厂的脱硫塔塔板的不同布置方案进行流场模拟,并显示塔内流场的分布情况。为使塔内的流场分布更加均匀,在所建立的数值模型基础上,对现有的塔板运行情况以及设想的塔板优化方案进行计算、比较和筛选。计算结果表明,现有的脱硫塔入口存在回流区,烟气SO2浓度和速度场分布不均匀,且系统阻力较大。在分析了影响流场的关键技术参数之后,通过改进脱硫塔入口形状,并在入口处增加整流装置,并将喷淋层改为雾化模式等对系统进行优化设计,不但气流改善,还有助于降低阻力。     

干燥方式对油页岩灰渣制备SiO_2气凝胶性质的影响

以油页岩灰渣为原料,结合微波干燥、热风干燥和烘箱干燥3种方式在常压下成功地制备了SiO2气凝胶,研究了干燥方式对气凝胶性质的影响。结果表明:3种干燥工艺都能制备出性能较好的气凝胶,密度为0.0703~0.112 g/m3,比表面积为718~1360 m2/g,孔体积为2.37~4.29 m3/g,孔径为11.8~14.1 nm。其中微波干燥制备气凝胶弥补了传统的烘箱干燥使凝胶受热不均而产生温度梯度的缺点,缩短了干燥时间,减少了粉体团聚,使气凝胶尽可能保持了原有的孔结构。     

微波强化零价铁-芬顿法降解罗丹明B的研究

在微波的促进作用下,采用零价铁作为Fenton反应的催化剂,对罗丹明B模拟废水进行处理。研究了零价铁投加量、零价铁粒径、微波辐射功率、微波辐射时间、初始pH、H_2O_2投加量等因素对罗丹明B模拟废水中色度和TOC的去除效率的影响。结果表明:在初始pH 5.0,s-Fe~0投加量为3.0 g,粒径为2.0 mm,微波功率为400 W,过氧化氢投加量1.5 m L时,对体积50 m L、浓度20 mg/L的罗丹明B模拟废水色度和TOC去除效率,在8 min时间内分别可达到94.8%、72.8%以上,反应后pH达到7.9,大大减少了出水铁离子浓度。研究结果可为印染废水的处理提供一定参考。     

旋流雾化水雾膜提高文丘里水膜除尘效率的实验研究

应用低压旋流雾化水喷嘴 (不同运行压力和组合方式 )实验研究了旋流雾化水雾膜对除尘效率的影响。研究结果表明 :喉部喷嘴布置及运行情况直接影响喉部水雾均匀度和除尘效率 ;采用两两相向的低压旋流雾化水喷嘴组合布置 ,保证喷嘴入口水压力为 0 2～ 0 4MPa ,液气比为 0 1～ 0 2L/m3 时 ,除尘效率将大大提高 ,且有节水节能和脱硫效果。     

烟气脱硫废水旋流系统的节能优化设计及应用

对烟气脱硫装置中废水旋流分离系统进行优化设计,根据石膏浆液旋流器溢流与废水旋流器入口标高之差产生的静压是否满足废水旋流器入口压力与管道水头损失之和的条件,提出了两种优化布置方案,达到简化设计、降低设备投资和运行成本的目的。该优化设计方案已成功应用于10余套烟气脱硫工程。     

不锈钢在聚甲醛装置模拟介质中的腐蚀行为

目的筛选更为先进的聚甲醛装置升级改造用钢,研究316L,904L和2507不锈钢在聚甲醛装置模拟介质中的腐蚀行为。方法在模拟介质中对这三种不锈钢进行全浸试验,利用动电位极化技术测定它们的点蚀电位,并观察、分析腐蚀形貌和腐蚀产物。结果模拟介质中,316L不锈钢发生点腐蚀和成分选择性腐蚀,腐蚀产物主要为Fe-Cr铁素体相和Fe2O3赤铁矿相。结论904L不锈钢的腐蚀速率和点蚀敏感性均明显优于316L不锈钢,选用904L不锈钢将有助于提升聚甲醛装置的耐腐蚀性能。     

基于ASPEN的酸性水泄漏应急处置装置设计与优化

针对厂区的含硫化氢酸性水泄漏设计了一套应急处置装置,以氢氧化钠溶液为吸收剂,采用Aspen Plus标准大型通用流程模拟软件对受限空间内硫化氢洗消装置的洗消过程进行模拟,分别考察液气比、操作气速、硫化氢进口浓度、洗消液浓度、填料比表面积等因素对硫化氢脱除效率的影响。结果表明:综合考虑洗消效果、功率消耗等,所设计的硫化氢洗消装置液气比宜选择为6~7L/m3、进气量为300Nm3、硫化氢入口浓度不大于2 000ppm、洗消液质量分数不大于4%、填料比表面积在350m2/m3以上,在此优化条件下,硫化氢的出口浓度可降低到满足30ppm的应急排放标准要求。该研究可为酸性水泄漏应急处置装置的设计与优化提供技术支持。     

锅炉废气流化床污泥干化塔的热力计算与分析

利用锅炉尾部废烟气(120～190℃)干化市政污泥,降低污泥含水率可达到后继合理利用。从三方面对污泥干化进行了分析:1)干燥后污泥含水率与污泥处理量关系;2)入口烟温、流量与污泥处理量关系;3)干燥后烟气相对湿度影响因素分析。结果表明:提高入口烟温、流量,污泥出口含水率都可以提高污泥处理量,高入口烟温、流量下,污泥处理量受含水率的影响更大;污泥出口含水率高时,入口烟温提高使污泥处理量提高增大显著;入口烟气流量愈高,入口烟温提高对污泥处理量的增加愈大。干燥后烟气相对湿度与入口烟温有关,干燥之后的烟气的相对湿度离饱和状态较远,此温度范围内的出口烟气湿度还有较大的余量。