黑碳气溶胶研究现状

简单介绍了黑碳气溶胶的来源、生成机理、一般性质及危害,概括介绍了国内外相关领域的研究现状,指出黑碳气溶胶在气候变化以及大气环境等领域中具有重大的研究价值和意义.     

水蒸气对乙烷在金属铁表面还原NO的影响

温度在300~1 100℃时,由程序控温电加热水平陶瓷管反应器在N_2气氛和模拟烟气气氛下,试验研究了水蒸气对乙烷(C_2H_6)在金属铁表面还原NO的影响。在不同温度和模拟烟气中C_2H_6的化学计量比条件下测试了NO的还原效率,讨论了水蒸气对NO还原效率的影响。对反应后铁样品的组分和微观结构变化进行了XRD和SEM分析。结果表明,水蒸气参与了金属铁的氧化反应,而C_2H_6参与了Fe2O3的还原反应,它们的共同作用影响了铁表面的微观结构和组分的变化,从而影响了NO的还原效率。在N_2气氛中,700℃以上时水蒸气降低了C_2H_6还原NO的效率。当C_2H_6的量一定时,随着水蒸气的增加,NO的还原效率有一定的增大。有水蒸气、800℃以下时,不使用C_2H_6时的NO还原效率低于有C_2H_6时,而在800℃以上时高于有C_2H_6时的NO还原效率。在N_2氛围和含有水蒸气条件下,800℃以下时C_2H_6在金属铁表面还原NO的效率要高于相同条件下甲烷(CH4)的效率;800℃以上时C_2H_6/CH4在金属铁表面还原NO的效率的差距逐渐减少。在模拟烟气、800℃以上、富燃料条件下,水蒸气和SO_2对C_2H_6在金属铁表面还原NO的影响较小,可忽略。在模拟烟气(O_2体积分数2.0%、CO_2体积分数16.8%、NO体积分数0.05%、H_2O体积分数7%、SO_2体积分数0.02%、N_2配平)、900℃以上、富燃料条件下,如空气过量系数SR1=0.7时,C_2H_6还原NO的效率超过90%。在富氧条件下,水蒸气使NO的还原效率显著提高,如在模拟烟气(O_2体积分数2.0%、CO_2体积分数16.8%、NO体积分数0.05%、N_2配平)中,当SR1=1.2、1 000℃时,体积分数7%的水蒸气使NO的还原效率增加了27.6%。     

出口结构对方形旋风分离器性能影响的数值模拟研究

利用CFD技术模拟研究了排气管结构对矩形进口方形旋风分离器的阻力和分离特性的影响机理.其中气相模型采用雷诺应力湍流模型(RSM),颗粒相采用随机轨道模型.首先将计算结果与实验数据作对比,表明模型计算结果可靠.结果表明,分离器内部排气管和分离器壁面间的区域为强旋湍流区,靠近分离器壁面和排气管壁面的区域旋流强度较弱.方形的排气管结构使方形旋风分离器的效率提高而阻力降低.其原因是改变排气管的结构影响分离器内的流动特点和湍动能的分布,从而影响了分离效率和阻力损失.排气管下方的分离器锥体区域出现回流,排气管为圆管时回流的范围和速度较大,导致小颗粒易于随气流向上运动进入排气管逃逸,使分离效率较小;且排气管为圆管时分离器内的湍流动能也较大,是造成阻力损失较大的原因.合理设计分离器的出口结构以改变分离区的湍动能分布是减小能量损失的着眼处.     

废轮胎再燃脱硝试验研究

针对氮氧化物污染气体的脱除和废轮胎的能源资源化利用,对废轮胎胶粉的再燃脱硝特性进行了试验研究.利用模拟烟气在一个两段式管式炉实验台上对基于废轮胎胶粉和不同灰份组成的混合燃料进行了再燃和燃烬脱硝试验.再燃和燃烬温度分别为1 150 ℃和1 250 ℃.结果表明,废轮胎具有优良的再燃脱硝效果,在典型的再燃条件下其脱硝效率和天然气相当,再燃段SR2最佳值在0.9～0.95.当进口NO体积分数从0.05%增加到0.08%时,再燃脱硝的效率增加,但随NO体积分数的增加效率曲线逐渐变得平缓.但当停留时间增加到一定时间后,则脱硝效率均呈现出趋于渐近值的特点.在停留时间大约为0.3 s时可达到最好的脱硝效果.随着SR2的增大,再燃中间产物HCN的生成量逐渐下降,而NH3的生成量在SR2大于0.9后变化不大.当把废轮胎胶粉与布袋除尘器所收集的电厂褐煤灰混合使用时,再燃和燃烬两段脱硝试验的效率高达86%,和同样条件下天然气的混合两段脱硝试验非常接近.通过检测该条件下再燃中间产物HCN/NH3的生成量发现,褐煤灰能有效地控制再燃中间产物HCN/NH3的生成,避免了HCN/NH3在燃烬段的二次氧化.研究表明,废轮胎胶粉是一种非常好的再燃脱硝替代燃料.