单纤维过滤阻力与惯性捕集效率数值分析

采用数值方法求解了描述交错排列纤维模型过滤器绕流特征的Navier-Stokes方程,并计算分析了纤维表面粒子的惯性捕集效率和单纤维过滤阻力.结果指出,在填充率C0.045时,Happel过滤阻力模型与数值结果十分吻合,优于Kuwabara模型给出的估计;当纤维填充率00.08时,Kuwabam模型的预测结果与数值结果更接近.通过追踪粒子的运动轨迹计算了单纤维的惯性捕集效率,讨论了过滤风速、粒子密度和填充率对粒子惯性捕集效率的影响.结果表明,粒子的惯性捕集作用存在某一临界粒子直径,小于临界直径的粒子将不被捕集;根据数值分析结果,分别给出了一个可适用于单纤维阻力估计的关系式和惯性捕集效率的计算公式,其适用参数范围为St≤10(StokeS数)和0.01C0.1.     

烟气梯度浓度二氧化碳捕集技术运行经济效益分析

二氧化碳捕集技术按二氧化碳浓度划分为低浓度二氧化碳捕集技术、中浓度二氧化碳捕集技术和高浓度浓度二氧化碳捕集技术。对各浓度二氧化碳捕集技术进行归纳总结,同时对各捕集技术运行时的经济效益进行分析。结果显示:若仅从运行经济效益考虑,二乙醇胺(DEA)化学吸附分离低浓度CO2捕集技术运行成本最低,为123元/MW;其次是富氧燃烧高浓度CO2捕集技术,为227元/MW;整体煤气化联合循环发电系统(IGCC)联合乙二醇二甲醚(NDH)中浓度CO2捕集技术运行成本最高,为259元/MW。     

一种新型直流旋风分离器

针对普通旋风分离器结构上存在有内旋流和混流区会卷走尘粒而降低分离效率的问题 ,总结了原直流旋风分离器生产设计经验 ,开发设计出了一种新型直流旋风分离器 ,没有普通旋风分离器存在的两个问题 ,而且能克服普通旋风分离器流动路线长的缺陷 ,在同一工作条件下 ,分离粒径比原直流旋风分离器减小了 6～ 8μm。在此介绍了分离机理 ,提出了一套设计计算方法 ,给出了计算实例 ,总结出新型直流旋风分离器的特点及适用场合     

浓缩型入口下排气旋风分离器流场和性能的数值计算

运用CFD方法,对浓缩型入口下排气旋风分离器内的气固两相流动进行了研究。计算中气相采用RNGk-ε湍流模型,颗粒相采用拉格朗日坐标系下的离散相模型。重点计算了分离器流场、分离效率及其阻力特性,结果表明,采用浓缩入口后分离器内流场发生明显改变,分离器上部切向速度明显提高,有利于大颗粒的分离。同时通过对不同浓缩结构旋风分离器的分离效率和阻力特性进行分析比较,为工程设计提供了依据。     

低Reynolds数雨滴表面流体滑移及重力效应对粒子清除的影响

采用拉格朗日法求解了低Reynolds数雨滴以终端下落速度时对大气气溶胶粒子的捕集效率,为考察雨滴表面流体滑移效应,采用Hadamard-Rybczynski流场描述低Reynolds数下雨滴的绕流特征,数值计算中考虑了粒子的惯性碰撞与拦截捕集机理,分析和讨论了雨滴表面流体滑移及粒子重力效应作用对粒子捕集效率的影响.结果表明,若忽略雨滴表面流体滑移及粒子的重力效应,则数值计算结果与已有分析结果一致.当考虑雨滴表面流体滑移效应,则粒子捕集效率有一定程度增加,增加幅度与雨滴尺寸、粒子尺度及粒子密度等参量均有关.粒子所受的重力对雨滴捕集粒子的能力起削弱作用,其削弱程度依赖于粒子拦截参数(R)和Stokes数(St)的大小,在0.2St0.3区间,重力作用对粒子捕集的削弱作用最为显著.     

吹脱捕集/气相色谱法测定水中苯系物

利用吹脱捕集/气相色谱法对水中苯系物进行了实验测定,分离效果良好.相关系数在0.992～0.994之间,相对标准偏差在3.4%～4.6%之间.     

燃煤烟气碳捕集模拟及节能优化

在某电厂建设了一套万吨级有机胺法碳捕集装置，采用新型复合胺吸收剂；设计工况下，烟气流量5877 Nm³/h,吸收剂循环流量37500 kg/h,捕集效率可达97%以上，CO₂产量≥1.39 t/h,再生能耗较传统MEA(单乙醇胺)降低约23%左右。依据工程设计参数建立了碳捕集系统模型，所建立的模型结果关键参数与工程实测值相对误差不超过3%;在原模型基础上，设计了含有富液分流、级间冷却和MVR闪蒸节能工艺的碳捕集系统，考察了富液分流率、级间冷却率和闪蒸真空度等关键工艺参数对碳捕集系统能耗和效益的影响。结果表明：MVR技术可降低15.45%的捕集能耗，节能效果最佳，富液分流和级间冷却节能效果在2%～4.5%。在得到各节能技术最优操作参数后，进一步考察了不同组合节能工艺的节能效果，发现级间冷却+MVR闪蒸技术节能效果最好，富液分流+MVR闪蒸技术居中，级间冷却+富液分流节能效果最小。研究结果可为燃煤电厂烟气碳捕集项目的工艺系统设计、节能降耗及运行提供一定参考。     

两亲型捕集剂脱除及富集水中铜离子性能研究

通过酰胺化反应合成具有两亲型结构的疏水性3-巯基丙酸改性笼型倍半硅氧烷低聚体(MPA-POSS),以MPAPOSS为捕集剂,对其脱除和富集水中铜离子的性能进行研究。通过火焰原子吸收光度法对捕获、脱除和富集处理铜离子过程中的去除率和萃取率进行分析并优化捕集条件。结果表明:在室温下,pH=6.0的溶液中,MPA-POSS能够迅速高效地捕集、去除水中微量铜离子,去除率达99%,经萃取、富集处理后,萃取率高达98%,富集倍数达到50;以自来水为样品进行铜离子脱除和富集处理后,不同含量水样的萃取率在95%~99%,建立起水中微量铜离子的快速、高效脱除和富集、分离方法,为水中金属离子及其污染物的脱除、富集和分离处理提供新的思路和技术。     

极化处理对滤料过滤性能的强化

为强化滤料对微细颗粒物的捕集效率,采用一种具有吸附作用的天然矿物驻极体电气石,通过溶液沉淀及热压工艺将电气石颗粒附着于过滤材料表面,形成一种新型改性驻极滤料,实验结果表明：驻极处理后的滤料压差与未处理滤料基本一致,对微细粒子的捕集效率提升显著,捕集效率的提升幅度随着颗粒物粒径减小而增大.与传统驻极体滤料不同,新型驻极滤料经200℃高温处理后对微细颗粒物捕集效率没有变化.电气石纯度越高吸附作用越明显,纯度为87.52%电气石对0.3,0.5,0.7,0.9,1,2.5μm颗粒的捕集效率分别提升了18.52%,18.01%,16.84%,15.76%,13.35%,11.49%;纯度为80.61%电气石对各粒径颗粒捕集效率分别提升了11.57%,11.20%,9.94%,9.75%,8.47%,9.76%;纯度为78.87%电气石对各粒径颗粒捕集效率分别提升了9.24%,9.26%,7.75%,7.77%,6.06%,5.90%;平均粒径为25μm的电气石颗粒对3μm颗粒物捕集效率的提升<2%.     

吹扫捕集气相色谱-质谱法测定水中痕量的乙酸乙酯含量

建立了适用于水中痕量乙酸乙酯吹扫捕集GC-MS选择离子监测(SIS)模式的下测定方法,并对吹扫方法进行了优化。结果表明,吹扫时间为10 min时,吹扫捕集效率最高。水中痕量乙酸乙酯经吹扫捕集水/土自动进样器到捕集阱中,解吸后经气相色谱柱分离,在质谱检测器检测,外标法定量。该方法测定乙酸乙酯的检出限为0.1μg/L,线性范围0.25~40μg/L,其相关系数r2=0.999 2,样品的加标回收率为87.7%~103.3%,RSD为1.1%~5.8%。此方法能够快速、高效地分析水中的痕量乙酸乙酯。     

焦炉炉头烟扩散过程分析与炉头烟集尘罩优化设计

基于焦炉炉头烟扩散过程的分析研究,提出栅网状抽吸面以及侧吸式抽吸结构的炉头烟集尘罩结构,并通过计算机仿真的方法进行分析。结果表明:栅网结构的抽吸形式增加了有效抽吸面积,优化了抽吸风量分布,解决了传统集尘罩有效抽吸截面小及风量分配不合理的问题;集尘罩前端的侧吸式抽吸结构,对沿顶板向两侧扩散烟气形成一种侧吸的效果,解决了炉头烟在冲击导烟板后向两侧排放的问题;优化后集尘罩结构,在风机风量降低30%时,依然能够对焦炉炉头烟实现有效治理,提高了集尘设备的运行效率。     

塔里木盆地哈得逊油田油气成藏机理

哈得逊地区是塔里木盆地近期黑油勘探的重点地区 ,石炭系中泥岩段和东河砂岩段是勘探的两个主要目的层 ,两个层系目前均获得高产油流。笔者从烃源岩分析、构造演化、油气的运移聚集几个方面对哈得逊油田的成藏规律进行研究 ,认为石岩系中泥岩段和东河砂岩原油均来自中上奥陶统烃源岩 ,并且由于塔北的构造反转作用使得哈得逊地区原油与塔北地区具同源性质。哈得逊地区石炭系以发育低幅度背斜及受东河砂岩尖灭线控制的复合圈闭为基本特征 ,具面积大、幅度小的特点。这是在没有断层的条件下 ,不整合面作为长距离运移通道的一个典型地区 ,其中区域构造反转对后期油气的运移和聚集起着决定作用     

含油漆、油污、橡胶废钢焚烧烟气治理

针对含油漆、油污、橡胶废钢露天堆放焚烧产生烟气污染的特点,采用集气罩内焚烧废钢的焚烧方式与文丘里麻石水膜除尘器联合治理技术,可解决烟气污染问题。经运行测试表明:烟气中烟尘的去除效率在95%以上,排放质量浓度≤30 mg/m3;林格曼黑度为Ⅰ级,达到国家排放标准。     

一种新型旋风气幕式排风罩数值模拟研究

利用Fluent计算流体力学软件对新型旋风气幕式排风罩工作流场及有害物分布进行了数值模拟,并与传统排风罩进行了对比。结果表明:旋转射流屏蔽作用下的抽吸流场具有中部压力较低和提高抽吸能力的作用;新型旋风气幕式排风罩不仅能有效地控制有害物扩散,而且可以实现远距离捕集有害物及以较小的排风速度排放有害物。     

平行流送风对侧吸排风罩烟气捕集效率的提升

在实际工程中,由于排风罩直接与除尘系统相连接,排风罩的大小及流量一经确定后不易更改,且当实际排风量相比设计排风量小很多时,采用传统的设计方法很难得到最优设计参数。因此,如何在排风罩形式及流量确定的情况下合理设计送风口的大小及流量具有很强的现实意义。采用数值模拟的方法,对比研究了不同形式的侧吸排风罩对高温烟气的捕集情况,在此基础上增加送风口,在保证排风流量不变的情况下,对比了不同送风流量对烟气控制效果的影响特性。此外,研究了不同送风末端装置下污染物的捕集效果。结果显示:1）相较于一般侧吸排风罩,采用移动式侧吸排风罩和旋转开闭侧吸排风罩可在一定程度上提高高温烟气的捕集效率,捕集效率最大可提高53%。2）对于通风系统的排风流量确定的情况下,应保证送风气流能将污染物有效输送至排风口处,调整送排风流量比,确定排风量受限情况下最佳送排风流量比,实现烟气捕集效率的提升。3）增设平行流送风装置可最大程度提高送风气流均匀度,从而提高排风罩的烟气捕集效率。研究结论可对实际吹吸式通风装置的改造及设计提供参考。     

首钢2~#高炉出铁场除尘技术历次改造的剖析

通过对首钢 2 #高炉三次改造的剖析 ,陈述了高炉出铁场除尘系统从无到有 ,不断改进和完善 ,直至实现清洁化生产的典型发展历程。文中从技术角度分析了出铁场除尘的难点 ,特别指出结合出铁工艺 ,设计合理的捕集罩是解决问题的关键     

原油对土壤团聚体粒径及稳定性的影响

为探究原油对土壤团聚体粒径和稳定性的影响,以模拟污染土壤为研究对象,研究了在不同原油污染量(2%、5%、10%)和污染时间(2,15,30 d)条件下,土壤机械稳定团聚体和水稳定团聚体的粒径和含油量等参数的变化。结果表明:原油提升了土壤粒径＞2 mm的机械稳定团聚体和水稳定团聚体含量,降低了粒径＜0.25 mm的机械稳定团聚体和水稳定团聚体含量。随着污染时间增加,粒径＞2 mm的团聚体含量显著增加,粒径＜0.25 mm的团聚体含量显著降低。相同粒径团聚体的含油量随着土壤总原油量的增加而增加,原油量为10%的土壤各粒径团聚体的含油量最高;原油在不同粒径团聚体中的分配顺序为:2 mm以上>0.25~2 mm>0.25 mm以下,且粒径＞2 mm的团聚体中分配的原油量占原油总量的60%以上。总体来说,原油污染改变了土壤团聚体的粒径分布,增加了团聚体的稳定性,促进了土壤中粒径＞2 mm的大团聚体的形成,而原油主要赋存在大团聚体中。     

产表面活性剂解烃菌的筛选及其降解条件研究

以原油为唯一碳源和能源,从新疆克拉玛依油田土壤中筛选出1株能产生物表面活性剂的高效解烃菌XJBM,经形态观察、生理生化特征和Biolog分析,初步鉴定该菌为铜绿假单胞菌(Pseudomonas Aeruginosa)。薄层色谱分析结果表明,XJBM产糖脂类生物表面活性剂,在最适发酵条件下,生物表面活性剂的产量可达2.25 g/L,可将发酵液表面张力从68.20 m N/m降低到32.50 m N/m,乳化指数(E24)达到81.8%。采用单因素试验对影响XJBM降解率的因素进行了研究,得出最适降解条件为p H 7.5,温度30℃,盐浓度5 g/L,接种量10%。在此条件下,菌株对1%石油烃的7d降解率为63.78%。     

污水直接膜过滤用于农灌可行性试验

本试验尝试用膜直接截留污水中对人体健康有害的细菌病毒,而保留水中对作物有益的氮、磷等营养元素,以期实现水、肥双成分资源化。试验结果表明,无论是微滤膜还是超滤膜均对细菌及粪大肠菌有很高的截留率(99.9%～99.999%),污水中有机物、氮与磷的保留率分别为32%～67%、72%～78%和60%～62%。用渗滤液灌溉的小麦较之清水灌溉和常规灌溉的小麦,麦穗单重分别提高13%和7.5%。     

稠油废水中溶解性有机物的分离和表征

利用XAD-8大孔吸附树脂将稠油废水中的溶解性有机物进行分离,对稠油废水DOM及各分离组分进行TOC、UV254、硬度、Ca2+、Mg2+浓度等的测定,并采用官能团滴定、红外光谱等分析方法对稠油废水进行表征。结果表明:稠油废水中DOM以包括腐殖酸和富里酸两部分物质的憎水部分为主,两者分别占总TOC的18.64%和43.58%,亲水部分仅占9.35%,同时还有一部分有机物未分离出;紫外吸光度结果表明,稠油废水及各组分的芳香化程度为:腐殖酸>富里酸>稠油废水>亲水部分;官能团滴定结果表明,各组分的总酸度大小为富里酸>腐殖酸>亲水部分;稠油废水中DOM及各组分的硬度和Ca2+、Mg2+分布分析结果表明,腐殖酸和富里酸均和Ca2+、Mg2+发生反应,由此可推断由于腐殖酸和富里酸与交换下来的Ca2+、Mg2+的吸附作用导致两者可能因此粘附在大孔弱酸树脂上,从而影响树脂正常运行;红外光谱分析结果与官能团滴定结果一致。