烟道荷电凝并电场对电捕集微细粉尘效率的影响

针对目前电除尘技术存在亚微米(0.01~1μm)粉尘捕集难的问题,进行了微细粉尘的交变电场荷电凝并及对电除尘效率影响实验研究.结果表明,随着气体粒子动量、电场强度的增加,离子浓度也在增加,最大离子浓度为1.97×109/cm3;在电离电场强度峰峰值为1.75 kV/cm,频率为100Hz的交变电场里,中位径为0.2μm硅粉中的粒径<2μm的质量为71%,凝并后降至53%,粒径为5~10μm的硅粉质量增加了162%;中位径为0.2μm硅粉质量除尘效率提高了27.6%,除尘效率提高了近1倍;粉尘浓度对电凝并后的除尘效率影响有限.高流场中微细粉尘的交变电场荷电凝并技术为电捕集亚微米粉尘的有效途径.     

蒸汽喷射离子发生器及其应用

介绍一种新型蒸汽喷射离子发生器，并将这种发生器作为预荷电器，在旋风除尘器上进行除尘增效改造应用的试验。结果表明粉尘的预荷电及静电凝并可以增加除尘效率。     

静电激发袋式除尘器的阻力特性实验研究

在烟气粉尘控制中,电除尘器和袋式除尘器各有特点,而静电激发袋式除尘器是2种除尘技术的联合。静电激发袋式除尘器利用电场"凝并"作用,提高对微细粉尘的除尘效率,还有利于降低除尘器运行阻力,延长滤袋使用寿命。该文在文献基础上,对电除尘、袋式除尘、电袋复合除尘的理论进行研究分析,建立了小型除尘器装置,设计实验。实验研究了荷电电压对除尘器阻力的影响以及粉尘在滤料表面沉积形态的影响。实验研究表明粉尘在荷电条件下发生凝并,并且在粉尘负荷相同条件下,小型除尘装置的阻力随着荷电电压的增加而减小,同时荷电粉尘在滤料表面的沉积形态越来越疏松。     

细颗粒物凝并长大技术研究进展

随着各类高效除尘器的开发与改进,目前96%～99%以上质量的粉尘已能被有效去除,但细颗粒物的去除效率较低,逃逸粉尘中细颗粒物占比高。通过预凝并技术使细颗粒物团聚长大进而提高其脱除效率,是目前除尘技术研究的一个重要方向,对大气污染的防治起到关键作用。细颗粒物预凝并按机理可以分为湿法凝并、电凝并、声波凝并、磁凝并、湍流凝并、光凝并和热凝并等。重点针对上述前4种凝并技术,对国内外最新研究进展进行总结与分析讨论,并在此基础上对各凝并技术的发展前景进行展望。     

烟道中同极性荷电粉尘的凝并研究

针对目前电除尘器对微小颗粒粉尘捕集效率低、本体体积庞大的问题,突破传统预荷电装置的应用模式,将预荷电装置安装于电除尘器模拟烟道中,进行了高压电场荷电凝并研究,考察了凝并电场频率、电场强度以及电场类型对粉尘凝并效果的影响。实验结果表明:可以大幅度降低粒径在0.3~0.5μm的粉尘百分比;有效增加粒径>1μm的粉尘百分比;可以有效提高模拟电除尘器对细小颗粒粉尘的捕集效率,有望减少电除尘器的本体体积。     

新型电-袋除尘器放电特性研究

在烟气粉尘控制中,电除尘器和袋式除尘器各有特点,而新型电-袋除尘器--静电激发袋式除尘器结合了上述两种除尘器的技术优势,利用电场凝并作用,不仅提高了对微细粉尘的除尘效率,还降低了除尘器的运行阻力,延长滤袋使用寿命。通过构建小型静电激发袋式除尘装置,讨论粉尘厚度、气体流量、放电间距以及电晕线曲率半径等不同放电参数对静电激发袋式除尘放电特性的影响,从而确定最佳荷电参数。     

提高工业微细粉尘捕集效率研究

传统的除尘方式难以控制工业微细粉尘的排放,是引起我国多数城市空气环境质量超过PM2.5排放标准的主要因素之一。在分析常规除尘器存在问题与微细粉尘荷电捕集机理的基础上,提出前置烟道放置电凝并器、前级电场电极优化配置、末级电场采用转动极板、配套使用高频电源或脉冲电源的治理方案,是有效捕集工业微细粉尘的重要手段。同时,还分析了影响电收尘效率的关键因素以及应该采取的措施,为研发新一代静电除尘器提供理论指导。     

荷电喷雾技术在除尘与空气净化调节中的应用

荷电喷雾技术是指液体在机械力或者气动力的作用下形成雾滴,并经过电晕、感应或者接触荷电后带上电荷,从而形成荷电喷雾或荷电气雾两相流的过程。荷电喷雾具有雾滴粒径尺度均匀、空间弥散程度高以及在目标物上较好的沉积特性(特别是目标物背面),而广泛应用于农牧业病虫害防治、喷雾喷涂以及废气颗粒物脱除等领域。从粉尘脱除机理、电场或者电荷对脱除吸收的增益机理、空气净化与温湿度调节机理等方面入手阐述了荷电喷雾技术以及在粉尘捕集、废气脱除以及空气净化与温湿度调节等方面应用现状以及发展趋势,认为荷电喷雾水雾除尘技术发展较早、技术成熟可靠,并已经投入实际应用;同时认为对荷电喷雾烟气脱硫和空气净化与温湿度调节的深入研究有助于达到提高烟气处理效率、降低液体消耗的目的,为开发和推广新型烟气脱硫技术以及开发室外温湿度调节装置开辟新途径,并提出大力开展荷电雾滴输运特性与蒸发特性、颗粒物聚并以及表面运动特性的研究是提高荷电喷雾技术水平和装置开发能力的重要前提。     

静电除尘预荷电的研究

采用微小颗粒粒径和电荷同时测量装置以及高压方波电源和纳秒（ｎｓ）高压窄脉冲电源，对用于静电除尘预荷电的负电晕放电荷电器进行了实验研究和理论分析，探讨了其荷电性能和规律，并提出了适用于预荷电器的新的理论荷电计算方法。     

高频交流电场中细颗粒物凝并的实验研究

针对北京地区空气中粒径分别为0.3μm、0.5μm以及1.0μm的细颗粒物进行了高频交流电凝并的实验研究。分别研究了荷电电压、空气的污染程度、交流电电压、交流电频率以及平均气流速度对细颗粒物电凝并的影响。研究表明:采用空气中的细颗粒物作为颗粒源进行的高频交流电凝并实验研究效果明显,对0.3μm、0.5μm以及1.0μm粒径的细颗粒物,最高凝并效率分别可达65%、62%、55%;荷电电压的增加,可以使细颗粒物的电凝并效率增加,并且当荷电电压U115 k V时,荷电量达到饱和,电凝并效率趋于平缓;在相同荷电电压的情况下,细颗粒物浓度较高(空气污染程度为严重污染)时的凝并效率低于低浓度(空气优)时;交流电的电压对凝并的效率影响不大;交流电频率的增加,凝并效率增加;实验通道内的平均气流速度越大,电凝并效率越低。     

生石灰循环快速流态化烟气脱硫反应器稳态粒子模型的研究

介绍了一套按快速床设计(气速约2 m/s)建设的生石灰循环流态化反应装置上开展的冷模研究.通过对石灰颗粒的特性、流态化行为及磨损规律等研究,经过数学推导,建立了床层稳态粒子模型.该模型可在给定生石灰加入量、床料卸出量及生石灰粒径分布的情况下,预测稳态时的床层石灰藏量及其粒径分布,从而将为反应动力学研究提供脱硫剂床层的基础参数,促进这项新工艺的技术开发和工业应用.      

汽车排气尾流中微粒分布及其变化特性的研究

根据微粒核化、凝并及凝结模型对汽车排气尾流中微粒分布的变化特性进行了分析.结果表明,微粒的核化增加了排气尾流中超细微粒的数量;微粒的凝并和凝结将改变排气尾流中的微粒分布.在核化、凝并及凝结过程同时存在时,核化对微粒分布的影响相对较小,微粒分布的变化主要受凝并和凝结的作用.在排气管出口处,微粒的核化、凝并及凝结过程比较剧烈,微粒分布变化较大;随着距排气管出口距离的增加,微粒演变逐渐减弱.研究工作可以为汽车排放控制策略的确定以及汽车微粒对人体健康影响的研究提供依据.     

引入分形维数的混凝动力学方程数值求解

运用Smoluchowskj基本原理,建立了引入絮凝体分形维数的混凝动力学模型.该模型在絮凝过程中考虑了不同时刻形成的絮凝体中引入的初始颗粒数目和空隙率,并以此来推求不同时刻形成的絮凝体所对应的分形维数.采用有限差分法对建立的混凝动力学模型进行了数值计算.结果表明,初始颗粒的结构特征和碰撞效率是影响絮凝体粒径分布的主要因素.初始颗粒的分形维数和碰撞效率越大,絮凝体粒径分布越宽泛,大尺寸的颗粒所占的份额越多.同时计算结果表明,絮凝体的分形维数有随其粒径增大而逐渐降低的趋势,其原因是絮凝体的成长粒径与絮凝体中所包含的初始颗粒增长速度不成比例.以腐殖酸为混凝对象,采用硫酸铝作为混凝剂进行混凝实验,并以其初始絮凝条件作为数值计算初始条件,研究表明数值计算分析结果和模拟结果吻合较好.     

正丁醇对柴油机颗粒组分与形貌特征的影响

为探讨柴油机燃用正丁醇-柴油混合燃料降低颗粒排放的机理,采用热重分析仪与场发射扫描电子显微镜,重点对正丁醇-柴油混合燃料燃烧的颗粒形貌特征进行研究,分析了颗粒的组分、微观结构以及粒径分布随w(正丁醇)的变化规律. 结果表明:正丁醇-柴油混合燃料燃烧的颗粒呈团簇状结构,随着w(正丁醇)的增加,团聚程度逐渐提高,排列结构更加紧密;颗粒的粒径逐渐减小,柴油、B5、B10〔B5、B10是指w(正丁醇)分别为5%、10%的正丁醇-柴油混合燃料〕燃烧的颗粒平均粒径分别为1.43、0.85、0.52 μm;颗粒中的主要成分为碳烟,其质量分数约为60%,随着w(正丁醇)的增加,碳烟和可溶有机物组分的质量分数有所增加,硫酸盐、金属等不易挥发组分以及金属元素的质量分数逐渐减少. 研究显示,添加正丁醇,可促进颗粒转化、改善颗粒的氧化过程,使颗粒向小粒径方向移动;由于颗粒中可溶有机物组分含量增加,因此提高了颗粒在碰撞过程中凝并的概率,致使颗粒的团聚程度增加.      

沈阳市大气细菌与真菌粒子的关系

用ＡＮＤＥＲＳＥＮ生物粒子采样器对沈阳市大气细菌和真菌粒子的密度、密度分布、粒度分布及两者关系进行了观察和。结果表明，沈阳市大气年平均密度细菌粒子为７２２８个／ｍ＾３，真菌粒子为１７９７个／ｍ＾３，细菌为真菌的４．１倍。细菌粒子密度和粒度均呈正偏态分布，真菌粒子密度和粒度均呈对数正态分布。〈８．２μｍ的可吸入粒子，细菌为４３２６个／ｍ＾３，占其总数的６１．４％；真菌为１５８３个／ｍ＾３，占其总数的     

颗粒物悬浮体系中聚合铝凝聚絮凝形态表征 (Ⅰ):Al-Feron法的应用研究

应用Ａｌ－Ｆｅｒｒｏｎ法于悬浮体系中聚合铝的形态分布表征,对其中的主要影响因素进行探讨,就不同碱化度聚合铝的形态分析进行实例研究。结果表明,混合方式对Ａｌ－Ｆｅｒｒｏｎ法的应用具有一定的影响作用。比色管混合测得Ａｌａ为２１．５４％,低于磁力搅拌方式结果（２４．５２％,２５．２２％,２５．０６％）。应用磁力搅拌方式可以获取较好的重复性与更多初期反应信息。颗粒物的存在对反应的影响主要取决于其浓度与粒度     

Impact of dynamic distribution of floc particles on flocculation e ect

Polyaluminum chloride (PAC) was used as coagulant and suspended particles in kaolin water. Online instruments including turbidimeter and particle counter were used to monitor the flocculation process. An evaluation model for demonstrating the impact on the flocculation effect was established based on the multiple linear regression analysis method. The parameter of the index weight of channels quantitatively described how the variation of floc particle population in different size ranges cause the decrement of turbidity. The study showed that the floc particles in different size ranges contributed differently to the decrease of turbidity and that the index weight of channel could excellently indicate the impact degree of floc particles dynamic distribution on flocculation effect. Therefore, the parameter may significantly benefit the development of coagulation and sedimentation techniques as well as the optimal coagulant selection.     

Impact of dynamic distribution of floc particles on flocculation effect

Polyaluminum chloride (PAC) was used as coagulant and suspended particles in kaolin water. Online instruments including turbidimeter and particle counter were used to monitor the flocculation process. An evaluation model for demonstrating the impact on the flocculation effect was established based on the multiple linear regression analysis method. The parameter of the index weight of channels quantitatively described how the variation of floc particle population in different size ranges cause the decrement of turbidity. The study showed that the floc particles in different size ranges contributed differently to the decrement of turbidity and that the index weight of channel could excellently indicate the impact degree of floc particles dynamic distribution on flocculation effect. Therefore, the parameter may significantly benefit the development of coagulation and sedimentation techniques as well as the optimal coagulant selection.     

聚硅酸铁混凝剂絮凝与破碎的定量研究

以水玻璃、硫酸亚铁及氯酸钠为原料,应用共聚工艺制备聚硅酸铁(PSF)混凝剂,采用搅拌实验和颗粒计数法对比研究PSF与复合铝铁(PFA)的混凝性能,絮凝阶段残余粒子分布及紊流剪切力对絮体的影响.结果表明,高投药量时PSF去除高锰酸盐指数的性能优于PFA.PSF处理地表水时不宜采用过高或过低的絮凝速度,絮凝速度与絮凝时间应紧密配合才能提高混凝性能,即提高絮凝速度则需要减少絮凝时间.增加紊流剪切力时,PSF絮体的破碎程度远远小于PFA,被打碎的PSF絮体其再结合能力大于PFA.在数量级上,PSF的絮凝系数KA为10-2～10-3,破碎系数KB为10-7～10-8.对于粒径＜2 μm的颗粒,PSF的KA比PFA大4个数量级,KB与PFA相近,而其余粒径范围PSF的KA比PFA大近2个数量级,KB比PFA小近10多倍.     

Characterization of cake layer structure on the microfiltration membrane permeability by iron pre-coagulation

A cake layer is formed by coagulation aggregates under certain transmembrane pressure in the coagulation-microfiltration (MF) process. The characteristics of humic acid aggregates coagulated by different iron-based coagulants, such as charge, size, fractal dimension and compressibility, have an effect on the cake layer structure. At the optimum iron dose of 0.6 to 0.8 mmol/L for ferric chloride (FC) and polymer ferric sulfate (PFS) pre-coagulation, at the point of charge neutralization for near zero zeta potential, the aggregate particles produced possess the greatest size and highest fractal dimension, which contributes to the cake layer being most loose with high porosity and low compressibility. Thus the membrane filterability is better. At a low or high iron dose of FC and PFS, a high negative or positive zeta potential with high charge repulsion results in so many small aggregate particles and low fractal dimension that the cake layer is compact with low porosity and high compressibility. Therefore the membrane fouling is accelerated and MF permeability becomes worse. The variation of cake layer structure as measured by scanning electric microscopy corresponds with the fact that the smaller the coagulation flocs size and fractal dimension are, the lower the porosity and the tighter the cake layer conformation. This also explains the MF membrane flux variation visually and accurately.