基于格子Boltzmann的非均质采空区瓦斯运移仿真方法

瓦斯在采空区内运移造成工作面上隅角瓦斯超限是煤矿安全的重大隐患.为揭示采宅区瓦斯运移规律,提出基于格子Boltzmann的非均质采空区瓦斯运移仿真方法.综放采场采空区是由非均质多孔介质组成的空间,大气和瓦斯混合气体在采空区的流动是非常复杂的具有层流、过度流和紊流的渗流运动.基于修正的Brinkman-Forchheimer-Darey定律,建立非均质采空区瓦斯运移的控制方程组.由于该方程组求解复杂,分别建立瓦斯渗流速度场和瓦斯浓度场的格子Boltzmann模型.通过格子Boltzmann模型的演化,实现采空区瓦斯运移的仿真.模拟实例表明,用该方法进行仿真可以得到任何时刻采空区内任意位置瓦斯和大气混合气体的流动速度和压力以及瓦斯浓度等数据,同时也可以得到采空区流线分布规律、速度变化规律、采空区压力的变化规律和采空区瓦斯运移规律.该方法能将时间、空间和系统行为结合起来,可在直观的条件下完成对地下煤矿采空区瓦斯运移态势的精确分析与模拟,可为揭示综放采场采空区上隅角瓦斯超限的原因提供一种新的方法.     

河北省地表水环境污染特征及分析

河北省1998年-2005年的水环境质量监测数据分析表明：河北省地表水污染恶化趋势基本得到遏制，但部分地区水污染矛盾仍很突出；水体总体污染减轻，但氨氮污染有加重趋势；主要湖（库）水水质稳定，但普遍呈不同程度的富营养化。在此基础上，分析了地表水污染的原因，并提出了河北省改善地表水环境污染的对策与措施。     

脉冲袋式除尘器过滤风速的确定

过滤风速的选择是设计布袋除尘器的关键。本文在对工程应用中的脉冲袋式除尘器相关参数测定后,采用数学拟合法,得出了过滤风速与烟粉尘粒径的对数成正比、与废气含尘浓度和废气温度成反比的数学关系,并建立了具体的数学模型。     

废弃中药渣催化热解制取生物油的研究

利用热重分析仪(TGA)对植物类中药渣的热解特性进行了研究,用Coats-Redfern积分法计算了其热解动力学参数,得出中药渣热解反应符合一级反应动力学方程,其活化能较低,为36.0kJ/mol。考察了热解温度对气体、液体、固体产物的影响,在723K时,液体产物生物油产率最高,为39%。以介孔分子筛SBA-15以及分别负载Al、Sn、Ni、Cu和Mg的SBA-15作为催化剂,研究催化热解对气体、液体、固体产率及生物油组分的影响。研究表明,Al-SBA-15的催化效果较好,液体产率最高,为36%;采用元素分析仪和热值测定仪,得到用Al-SBA-15作为催化剂时生物油的氧质量分数最低,低位热值最高。用GC/MS对生物油组分的分析结果表明,添加Al-SBA-15后,热解产物中脂肪族和芳香族化合物增加,而含氧化合物减少。     

浸提分离法提取皂素清洁工艺研究

提出一种通过溶剂提取将游离皂苷与淀粉、纤维等成分分离，从源头上减少用水量、耗酸量和污染物排放量的皂素清洁生产工艺。首先对溶剂提取条件进行优化，得出最佳工艺条件为：90%（体积比）乙醇溶液，料液比1∶7，沸腾回流提取3 h，重复提取3次。然后通过气质联用（GC/MS）分析了皂素废水的有机物组成。研究结果表明，清洁工艺皂素产率为1.51%（降低3.82%），用酸量比传统工艺减少了71%，头道液COD浓度降低了46%，每100 g原料排放的COD总量下降了84%；皂素废水的有机物污染物主要为糠醛及其衍生物，清洁工艺废水的有机物含量更低，更易降解。     

废纸苯酚液化物合成热固型酚醛树脂

为了提高废纸的附加值,利用废纸苯酚液化物与甲醛在碱性环境中反应,进行热固型酚醛树脂合成实验。通过正交实验确定最优化的树脂化合成工艺为:n(甲醛)∶n(废纸液化物)=2.1,n(氢氧化钠)∶n(废纸液化物)=0.5,合成温度74℃,合成时间3.0h。在此工艺条件下制备的酚醛树脂压制的胶合板达到GB/T9846—2004《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》中Ⅰ类胶合板的强度要求。     

改性活性炭对水中铬离子(Ⅵ)的吸附性能

为了研究改性前后活性炭对水中铬离子(Ⅵ)的吸附效果,以磷酸活性炭(PAC)为原料,用10%硝酸改性得到硝酸改性活性炭(N-PAC)及直接蒸发法载铁改性得到载铁活性炭(Fe-PAC)。通过静态吸附研究表明,改性后活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附率有较大提高。在常温、自然pH条件下,0.2 g活性炭处理50 mL浓度为100 mg/L的含Cr(Ⅵ)溶液,N-PAC和Fe-PAC对Cr(Ⅵ)的吸附率分别为79.21%和90.59%,都高于原PAC对Cr(Ⅵ)的吸附率49.58%。pH从2.2升高到11.92,Fe-PAC对Cr(Ⅵ)的吸附率从99.86%降低到14.77%,N-PAC则从99.86%降低到3.23%,PAC从97.05%降低到2.53%。温度从25℃升高到70℃,3种活性炭对Cr(Ⅵ)吸附率都有较大提高,都增加到98%以上。且吸附过程较符合Langmuir等温吸附模型。     

高铝粉煤灰提取氧化铝后硅钙渣用作水泥混合材

为了使高铝粉煤灰提取氧化铝后所产生的硅钙渣被大量的用作水泥混合材,通过水泥强度、水化放热和干缩性实验研究了原状硅钙渣和脱碱硅钙渣对水泥强度和稳定性的影响。结果表明,当硅钙渣掺量达30%时,硅钙渣水泥强度仍可满足P·C 32.5水泥要求。且随硅钙渣掺入量的增加,水泥早期水化放热速率增加的同时水泥累计水化放热量和干缩率还会显著降低。与原状硅钙渣相比,在同等掺量的情况下,脱碱硅钙渣更有利于保持水泥强度,降低其水化热和改善干缩性。     

脂肪酰基氨基酸对矿物润滑油生物降解性的影响研究

通过生物降解试验研究了N-月桂酰基谷氨酸、N-月桂酰基甘氨酸、N-月桂酰基丙氨酸和N-油酰基甘氨酸4种脂肪酰基氨基酸对HVI 350矿物润滑油生物降解性的影响，采用高倍电子显微镜分析了生物降解过程中微生物数量和形态变化。结果表明，在矿物润滑油中添加少量脂肪酰基氨基酸后，矿物润滑油的生物降解性能明显改善，且生物降解过程中微生物数量增多、形态发生变化，这可能是脂肪酰基氨基酸增加了微生物的营养，且具有表面活性，有利于细胞的吸收，从而促进了矿物润滑油生物降解。