扬沸火灾发生时间预测模型的建立与应用分析

原油储罐扬沸火灾由池火灾发展而成,是一种危害性极大的事故.准确预测扬沸事故发生的时间,是扬沸机理研究中的难题之一.现有扬沸时间计算的通用模型由于没有考虑油品的粘性作用,计算结果误差较大.把扬沸火灾简化为无内热源的非稳态传热问题,在此基础上进行传热分析,进而推导出扬沸事故时间计算模型.设定了6组不同尺寸和不同充装水平的原油储罐池火灾,利用推导模型计算出了相应的扬沸事故发生时间.将计算结果与通用模型计算结果以及实验结果进行对比:该模型的准确性由于通用模型,计算结果与实验值误差较小,较为合理.研究结果对于扬沸火灾事故下消防人员的灭火救援的安全保障具有重要意义.     

超声强化下多相催化臭氧体系处理印染尾水

随着我国对水环境质量要求逐步提高,对于纺织印染废水处理提出了更为严格的排放要求.臭氧(O₃)工艺已常用于纺织印染废水深度处理,但存在臭氧利用率低、氧化不彻底等问题.该研究通过自制陶粒催化剂,构建多相催化臭氧氧化体系,以期改善接触条件,提高处理效率,同时在此基础上引入超声波进一步强化体系处理效率.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)表征了陶粒催化剂,考察了催化剂投加量、超声波频率对印染尾水的COD_Cr去除率,并通过三维荧光光谱、GC/MS等分析了反应前后尾水中有机物的变化特征.结果表明:①自制陶粒催化剂表面较为粗糙,晶面尺寸在36~50 nm之间,投入后可提高臭氧(O₃)体系对印染尾水的COD_Cr去除率(提高了10%~15%),具有较好的催化效率.②引入超声波可进一步提升体系的氧化效率,当超声频率为200 kHz时,出水ρ(COD_Cr)可达到GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅴ类要求.③自制陶粒催化剂与超声波的引入主要促进了芳香性蛋白和溶解性微生物代谢产物的氧化分解,且有效地破坏了长链烷烃、环状烷烃、复杂苯系物等有机物,从而实现印染尾水中ρ(COD_Cr)的进一步降解.研究显示,自制陶粒催化剂协同超声波可提高O₃体系对印染尾水的矿化效率且绿色环保,可为我国水环境敏感区域内纺织印染企业或园区废水深度处理工艺的选择提供参考依据.      

城市建成区内加油站防火安全布局分析

以城市建成区内的二级、三级加油站为研究对象,应用G·M Lake Hoff计算方法和池火灾计算方法确定了加油站的火灾爆炸事故危害范围,得到其安全距离分别为13.4 m和11.3 m。提出了对防火间距不足的加油站进行整改时,要考虑城市油品供需关系,采取不同的措施,以达到既安全又便利的目的。并以哈尔滨市建成区为例,介绍了加油站防火安全布局分析方法的具体运用过程。     

AEO-7改性PbO2电极电催化降解结晶紫

通过在镀液中添加表面活性剂AEO-7,以不锈钢为基体,利用阳极氧化法制备了改性PbO2电极.同时,在结晶紫模拟废水中对比了改性前后PbO2电极的阳极极化曲线和塔菲尔曲线,并对质量浓度为10 mg·L-1的结晶紫模拟废水进行了电催化降解实验.实验结果表明,制备的改性PbO2电极对结晶紫废水的降解显示出了较好的电催化活性,最佳电解实验条件为:电解电流密度30 mA·cm-2,支持电解质Na2SO4浓度5g·L-1,处理温度35℃,在此条件下电解40 min后,结晶紫的去除率可达到90％以上.     

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。     

EPS外保温材料火灾蔓延速率的数值模拟与试验研究

根据火灾动力学理论,建立了热塑性外保温材料火蔓延速率模型。该模型对实际燃烧过程做了一定的假设简化,主要考虑了材料厚度和火源位置对材料燃烧发展过程的影响。并提出无量纲参数"耦合燃烧度",用来表征热塑性材料的燃烧壁面与高温熔滴形成的油池火之间相互作用的程度。基于ISO9705全尺寸热释放速率实验室,采用20×20×10 cm3正庚烷油槽火源为火源样式,设计了4种不同的燃烧工况研究EPS外保温材料的火蔓延规律和影响因素。结果表明:其火蔓延速率随时间变化呈指数增长,EPS的火蔓延速率的回归方程通式为Vp(t)=Aexp(Bt),与理论推导方程Vp(t)=φ1exp(φ2t)有较好的相关性。当EPS的厚度为50 mm时,火蔓延速率增幅最小;"耦合燃烧度"越大,火蔓延速率增长越快;"耦合燃烧度"随材料厚度的增加而增大;不同火源位置下,"耦合燃烧度"从大到小为中火、底火、顶火、边角火。理论模型与试验结果有较好的一致性,可以有效预测热塑性外保温材料的火蔓延速率。     

池火辐射强度计算模型的适用性分析

高温烟气颗粒、二氧化碳和水蒸气是烃类池火中火焰热辐射的主要来源,而点源模型、Shokri Beyler模型和Mudan模型是计算池火辐射最常用的方法。采用这3种模型计算了直径为2 m的乙醇池火的火焰特性,得出了目标位置接受辐射强度和与池火中心距离之间的关系。根据乙醇池火试验的光谱辐射强度,以及通过简化处理计算得到的火焰周围大气环境的衰减系数,采用辐射传热理论计算目标位置处的辐射强度。将不同模型的计算结果与基于试验数据的计算结果对比发现:当热辐射强度小于1.5 k W/m2时,点源模型计算结果比较准确;当热辐射强度大于4.5 k W/m2时,Shokri Beyler模型的计算结果比较合理。在工业火灾的实际应用中,计算辐射对人员的伤害可选用点源模型与Mudan模型;计算辐射对周围建筑物的破坏可选用Shokri Beyler模型。     

有机废水的电催化法降解研究现状

阐释了有机废水电催化法降解机理;综述了传统二维电极、新型三维电极电催化降解有机废水的原理及其应用现状,PbO2电极在三维电极处理有机废水中的应用现状、反应机理以及改性PbO2电极的研究进展;最后对未来发展方向进行了展望。     

地下车库火灾荷载计算模型的建立与应用研究

火灾荷载的数量与分布对于火灾发展和蔓延具有决定性作用,火灾荷载的确定是地下车库消防设计的基础。本文在传统火灾荷载评估法与直接计算法的基础上,提出了地下车库火灾荷载计算的模型化方法。该方法首先对地下车库可燃物类型进行调查统计,车库中主要包括汽车轮胎、汽车塑料构件、汽车燃油和汽车座椅4种可燃物;然后根据4种可燃物的燃烧特点,对轮胎和塑料构件采用模型化方法计算火灾荷载,对燃油和座椅采用传统火灾荷载计算方法;最后以一个总面积为45 200m2、总车位数为936个的地下车库为实例,通过调查统计与分析计算,得出该车库总火灾荷载为4.7×109 kJ。     

基于新型陶粒催化剂的H_2O_2/O_3多相催化氧化体系降解刚果红的研究

用自制陶粒催化剂与臭氧(O_3)、双氧水(H_2O_2)构建多相催化氧化体系降解水中的刚果红。采用电镜扫描、能谱分析与红外光谱等表征了陶粒催化剂,考察了反应时间、O_3浓度、H_2O_2投加量等因素下多相催化氧化体系对刚果红色度和COD去除率。结果表明:自制的陶粒催化剂表面较为粗糙,比表面积较大,反应后的陶粒催化剂表面较为平滑,比表面积较反应前减少;自制陶粒催化剂对H_2O_2催化能力差,但对O_3、H_2O_2/O_3具有较好的催化效果。当O_3浓度在1.2~3.8 mg/L时,陶粒/H_2O_2/O_3体系较O_3、H_2O_2/O_3对刚果红(100 mg/L)的脱色率分别平均提高了11.72%、15.32%,COD去除率分别提高了16.37%、24.29%,将陶粒引入O_3、H_2O_2/O_3体系中可减少O_3和H_2O_2的用量,提高体系的氧化性能,降低运行成本。