Thermal modeling and analysis of novel twin-chamber community solar cooker as a replacement of biomass-based cooking

A novel design of twin-chamber community solar (TCCS) cooker is presented as a replacement of biomass-based cooking. The novelty of separating a single rectangular cooking chamber into separate twin chambers (of 1-m² aperture area each) improves the cooking performance as opening of one chamber for unloading of food cooked in lesser time (rice) does not disturb the stagnation temperature of the other chamber (pulses and meat) needing more time to cook besides resulting in reduction in side heat loss coefficient due to common wall. Aperture area and cooking volume of TCCS cooker are 9.54 and 35.33 times more as compared to single-chamber domestic solar (SCDS) cooker which makes it a community-scale large-capacity solar cooker. The developed solar radiation capture model and overall heat loss coefficient (U_l) computed for TCCS cooker have been used in a thermal model developed between various interactive components. First (F₁) and second figures of merit (F₂) values are 0.13 and 0.42, respectively, for TCCS cooker at par with ‘A’ grade category SCDS cooker. Techno-economic analysis shows that the net present value of TCCS cooker is Rs. 83,253 with break-even point occurring after cooking 43,461 meals with payback period of only 25, 50, and 72 months if used as a replacement for LPG, cow dung cakes, and wood-based cooking, respectively. Environmental impact analysis shows that the use of the proposed cooker can mitigate 2, 5.9, and 4.1 tonnes of CO₂ emissions every year by not burning LPG, cow dung cakes, and wood respectively.     

风机风量对生物质气化套管采暖影响模拟研究

生物质气化站在气化间与净化间之间设置防火墙后,会使气化反应余热无法向净化间内传递,使得我国北方地区气化站在冬季严寒情况下出现湿式净化装置冻裂,进而发生燃气泄漏的情况,增加了火灾、爆炸、中毒隐患。提出了一种利用风机套管将反应余热送入净化间采暖的技术,采用CFD(computational fluid dynamics)技术对采暖效果进行数值模拟,分析风机风量对采暖效果的影响,得出在风机风量对应进气口空气流速9 m/s时可获得最佳采暖效果,可使室外温度243.15 K时净化间内温度达到277~281 K。该技术利用余热进行采暖,达到了低碳环保、节能减排的目的。     

6种生物滞留填料对磷的吸附特性研究

为筛选出除磷效果更好的生物滞留填料,通过等温吸附、解吸附和动力学实验,分析沸石、石英砂、麦饭石、陶粒、无烟煤、铝污泥6种填料对磷的吸附特性。结果显示,6种填料均表现出较好的磷吸附性能。铝污泥对磷的吸附效率接近90%,解吸附率仅为12.78%,表现最为突出,其后依次为无烟煤和陶粒。6种填料的等温吸附过程符合Freundlich吸附模型,并均可采用准二级动力学模型描述其吸附动力学过程。     

玻化微珠保温砂浆在隧道防火设计中的应用研究

针对当前多发的隧道火灾,探讨玻化微珠保温砂浆在隧道防火设计中的可行性。通过有限元计算分析,对设置玻化微珠保温砂浆隔热层的隧道衬砌结构防火性能进行研究,同时对不同火灾规模下隧道温度场的影响进行了分析。研究结果表明玻化微珠保温砂浆可以很好地阻止热量的入侵,初步验证了其在隧道防火应用的可行性,可为后续隧道防火设计及相关研究提供参考。     

丙胺类离子液体的合成及其脱硫性能

以廉价的正丙胺及苯酚、乳酸、四氮唑乙酸为原料,采用一步法合成了3种丙胺类离子液体(丙胺乳酸盐([PA]L)、丙胺苯酚盐([PA][PHE])、丙胺四氮唑乙酸盐([PA][TAA]),并将其用于SO_2的吸收。测定了3种离子液体的主要理化指标,系统考察了其脱硫性能,并对SO_2的吸收机理进行了探讨。实验结果表明:3种离子液体均具有较高的热稳定性;25℃下,[PA][TAA]的密度和表面张力均较高,而[PA][PHE]的黏度远小于[PA]L和[PA][TAA],仅为66 mPa·s;3种离子液体的脱硫能力均较高,且吸收速率快,30℃下吸收平衡时SO_2与[PA][PHE],[PA]L,[PA][TAA]的摩尔比分别为0.570,0.806,0.904;3种离子液体的解吸较容易,对SO_2的吸收具有高选择性,且循环使用性能较好;丙胺类离子液体对SO_2同时存在物理吸收和化学吸收作用。     

高含沙水体中黄土吸持和释放铜的机理

研究了高含沙体系中不同环境因素条件下黄土中铜的吸持和释放机理.实验结果表明,黄土对铜的专性吸附和对铜的碳酸盐、氢氧化物等的沉淀作用很强,使黄土对铜有很强的吸持能力.黄土中铜的吸持量随着水体离子强度的增加而减小,且支持电解质阳离子电荷数不同对铜吸持的影响也不同.黄土中吸持的铜在中性盐溶液中释放率小于4%,且随溶液离子强度的增加而增加.pH是影响铜释放的最重要因素,酸性溶液中铜的释放量大于70%,铜释放量随释放溶液pH的降低而增加.水土体系pH恒定时,铜吸持量相同的等量黄土,释放溶液体积越多,铜的释放量和释放率越高;相同含沙量条件下,吸持量越大,释放量和释放率也越大.     

不同类型的原煤对疏水性有机污染物的吸附与解吸

为探讨干酪根的非均质性与其吸附解吸行为间的关系,采用平衡法研究了菲和1,3,5-三氯苯在3种不同干酪根类型的煤上的吸附与解吸行为.结果表明,菲和1,3,5-三氯苯的吸附解吸等温线均表现出较强的非线性和解吸滞后.吸附解吸行为上的差异可能与干酪根的结构和性质的非均质性有一定的内在关系.     

生物质型煤固硫添加剂的固硫增强作用

在管式炉中进行了生物质型煤的燃烧固硫试验,考察了Al₂O₃、Fe₂O₃和MnO₂共3种添加剂对钙基固硫剂的固硫增强作用.结果表明,只有Al₂O₃增强了型煤的固硫作用.通过TGA试验进一步证实,在还原性气氛下Al₂O₃可有效地抑制固硫产物CaSO₄的高温分解.XPS和XRD分析表明,Al₂O₃通过与CaSO₄和CaO作用,形成了热稳定性高的复盐CaSO₄·3CaO·3Al₂O₃,并包裹在CaSO₄晶体的表面,从而抑制了CaSO₄的分解.     

掺杂La或Si对Ag/Al2O3催化剂热稳定性和脱NO活性的影响

利用 BET比表面测定和 X-射线衍射技术考察了掺杂 La或 Si的 Ag/Al₂O₃催化剂的热稳定性 ,并研究了富氧条件下 ,丙烯在这些催化剂上选择性还原 NO的活性 .结果表明 ,掺杂 La或 Si能抑制 Al₂O₃相变 ,使 γ-Al₂O₃完全转化为 α-Al₂O₃的温度升至 1100℃以上 .相应地 ,延缓催化剂比表面下降 ,从活性角度来看 ,当焙烧温度为 1100℃时 ,与掺杂 La或 Si相比 ,不掺杂 La或 Si的 Ag/Al₂O₃催化剂活性要低得多 ;当焙烧温度低于 1000℃时 ,掺杂少量 La(2 % La₂O₃)对 Ag/Al₂O₃催化剂活性影响不大 ,但是 ,掺杂 Si(2%或 8% SiO₂)或较高含量 La(8% La₂O₃)会导致催化剂活性降低 .综合考虑热稳定性和富氧条件下的 NO还原活性 ,认为掺杂较低含量 La(2% La₂O₃)的 Ag/Al₂O₃催化剂性能最佳 .     

固定化产黄青霉废菌体吸附铅与脱附平衡

研究固定化产黄青霉废菌体对Ｐｂ２＋的吸附与脱附平衡的结果表明,Ｐｂ２＋的生物吸附受ｐＨ值的影响很大,温度的影响则很小．ＥＤＴＡ是洗脱固定化产黄青霉废菌体上所吸附Ｐｂ２＋的最佳脱附剂．在保持脱附率为１００％的条件下,ＥＤＴＡ的初浓度、固定化废菌颗粒的吸附量与最大固液比之间存在正相关关系．０．１ｍｏｌ／Ｌ的ＥＤＴＡ在脱附Ｐｂ２＋时终浓度最高可达２０７００ｍｇ／Ｌ,最大固液比可达２９０以上,浓缩因子可达１１３,对废水中的Ｐｂ２＋有很好的回收作用