城市居住区毒气扩散数值模拟

针对某居住区附近氯气储罐连续泄漏,通过求解三维不可压缩Navier-Stokes方程、K-ε湍流模型和物质浓度方程,模拟毒气在建筑物扰动条件下的扩散过程以及浓度时空分布特征,以毒气负载为基础给出近地面毒气危害区域,探讨毒气扩散对周边居民的影响。     

圆筒形受限空间偏二甲肼毒气扩散安全性分析

为了研究受限空间内液体推进剂毒气的扩散规律,分析其发生毒害及着火爆炸的危险性,本文利用FLU-ENT软件对圆筒形受限空间内偏二甲肼毒气的扩散规律进行了数值模拟,并对不同时刻偏二甲肼毒气的浓度变化进行了分析,计算出了偏二甲肼浓度大于100×10-6的染毒区域及可能发生着火爆炸的危险区域。模拟结果表明:及时地掐断污染源和合理地通风排气两种措施的有力结合,可有效地减小毒气扩散及发生着火爆炸的危险。     

基于OpenFOAM的城市街区毒气扩散模拟

为了对毒气扩散过程进行及时、有效的模拟,将开源计算流体动力学软件OpenFOAM与PISO算法(pressure implicit with splitting of operators,压力隐式算子分割算法)相结合,进行城市街区毒气扩散模拟研究. 将SIMPLE(semi-implicit method for pressure linked equations,压力耦合方程组的半隐式算法)与PISO算法进行了对比,指出以PISO算法为基础的数值模拟在城市街区这类大范围毒气扩散模拟中具有容差性强、计算较为稳定等优点. 以福州大学怡山校区为扩散区虚拟地理环境,选用氯气为假定毒气,利用OpenFOAM对氯气的扩散传播过程进行了模拟, 并与商用软件FLUENT在相同条件下的ρ(Cl₂)模拟结果进行了对比. 结果表明,结合PISO算法的OpenFOAM能够较好地完成复杂虚拟地理环境下的毒气扩散过程模拟,其ρ(Cl₂)模拟结果与FLUENT模拟结果的平均偏差小于5%,但在计算效率上却提高了41.89%.      

采用ALOHA软件对甲醇储罐泄漏扩散范围影响因素的敏感性分析

甲醇是最重要的化工原料之一,被认为是可替代化石燃料的新能源,但作为危险化学品的一员,其安全与环境问题不容忽视。以甲醇储罐泄漏后毒气扩散所造成的中毒事故为研究对象,基于重气扩散(DEGADIS)模型,采用ALOHA软件对甲醇储罐泄漏后毒气扩散范围的影响因素(环境和工艺过程参数)进行了敏感性分析。结果表明:甲醇有毒蒸气云的最大扩散距离会随着大气温度、储罐温度和储罐泄漏口直径的增加而增大,随着风速、大地表面粗糙度和大气相对湿度的增加而减小。其中,大气温度、风速、大地表面粗糙度和储罐泄漏口直径对毒气的最大扩散距离具有重要影响,大气相对湿度和储罐温度则次之,而储罐的充填率和储罐泄漏口高度对毒气的最大扩散距离几乎无影响。     

危险化学品罐车泄漏事故伤害后果研究

以装载介质为液化石油气、煤油、甲胺、乙醛、丙酮5种具有燃烧危害与毒性伤害的危险化学品运输罐车为研究对象,运用Thomas池火灾标准经验公式,计算了无风工况下油品罐车发生池火灾时距离与入射热辐射强度的对应关系,以及不同载重的油品罐车发生池火灾时热辐射伤害的死亡半径、重伤半径和轻伤半径,并通过ALOHA风险建模程序,模拟了不同风况下分别装载甲胺、乙醛和丙酮3种危险介质的运输罐车泄漏发生火灾与中毒事故时,火灾热辐射、蒸气可燃、毒气扩散3种事故后果对泄漏源邻近区域的伤害影响范围。结果表明:模拟工况完全相同时,液化石油气罐车泄漏发生池火灾的危害后果大于煤油罐车;相同泄漏场景下,甲胺的火灾热辐射危害、蒸气可燃危害和毒气扩散危害的影响区域均大于乙醛和丙酮。     

SLAB在突发大气污染事件应急模拟中的应用

建设关于突发事件污染气体调查的应急模拟系统,为组织各种突发灾害事件的防御、制定应急方案提供依据。应用SLAB毒气扩散模式,采取模拟试验的方法,应用大气污染监测仪器得到污染源数据,输入气象条件资料,对突发事件危险气体的泄漏扩散浓度分布进行模拟分析,确定在危险气体泄漏等突发情况下,污染气体扩散的时间、范围等和对周围环境的危害。给出在试验场地氯气泄露和气象条件的数据,分别模拟了氯气泄露情况下0.5h、1h、2h的污染气体扩散浓度分布。最大地面浓度值是8.56×10-6。30分钟后到达下风向7km,1小时后到达下风向13km,2小时后到达下风向33km。建议人员向西北方向撤离。结果表明,SLAB能够及时、准确、直观的模拟突发事件大气污染物扩散浓度分布。     

突发环境污染事件现场处置措施(中)

毒气泄漏突发环境污染事件 基本处置原则 相关部门接到毒气事故报警后,必须携带足够的氧气、空气呼吸器及其他特种防毒器具,并为人员、车辆、个人防护装备方面提供有力的保障,在救援的同时应该迅速查明毒源,划定警戒区域,遵循"救人第一"的原则,积极抢救已中毒人员,疏散受毒气威胁的群众.     

基于Fluent的开县井喷事故后果模拟与分析

对开县井喷事故的相关资料进行了收集整理,确定了数值模拟所需的初始条件、边界条件. 以计算流体力学为主要技术工具,通过Fluent软件对开放空间大范围毒气扩散事故进行模拟;根据收集到的资料确定了模拟结果的符合性检验标准并进行检验,结合急性中毒标准,对模拟结果进行了分析,特别对风速和地形的影响进行了深入研究. 结果表明,事故发生时H₂S高浓度积聚的主要原因是开县的地形条件. 事故发生时的静风条件不利于气体对流和扩散,加剧了H₂S的积聚,重气效应虽然对浓度积聚有一定影响,但不是主要的决定因素. 针对H₂S在人员呼吸面上造成的毒效应的分析表明,由于H₂S分子量与空气接近,有可能在任何高度上出现高浓度,所以不能考虑向高处疏散人员的方案.      

印度博帕尔市毒气事件的惨痛教训

1984年12月23日印度中央邦博帕尔市一家农药厂的地下储簟毒气泄漏,造成两千五百人死亡,十万人可能终身残废,其中五万人可能双目失明。毒气泄漏使大批食物和水源污染,四千头牲畜和其他动物死亡,生态环境受到严重的破坏。泄漏的毒物叫做甲基异氰酸盐——是一种剧毒的低沸点易     

日历 印度博帕尔农药厂爆炸事件

正1984年12月3日凌晨,印度中部博帕尔市北郊的美国联合碳化物公司印度公司的农药厂,突然传出几声尖利刺耳的汽笛声,紧接着在一声巨响声中,一股巨大的气柱冲向天空,形成一个蘑菇状气团,并很快扩散开来。这不是一般的爆炸,而是农药厂发生的严重毒气泄漏事故。博帕尔农药厂是美国联合碳化物公司于1969年在印度博帕尔市建立起来的,主要生产西维因、滴灭威等农药。生产农药的原料是一种叫做异氰酸甲酯(MIC)的剧毒气体。MIC一般以液化气形态储于罐     

Pd/C气体扩散电极用于电化学降解4-氯酚的研究

采用氢气还原法制备Pd/C催化剂,利用XRD、TEM及XPS对该催化剂进行了表征,并利用此催化剂制备成新型的Pd/C气体扩散阴极;在隔膜电解体系中对4-氯酚进行降解,比较了不同通气方式下的去除效果.结果表明,所制备的催化剂中Pd以无定形态存在并高度分散在活性炭表面,形状比较规则,粒径在4.1 nm左右;制备的0.5%Pd/C催化剂表面的Pd摩尔分数达到1.29%;制备的Pd/C气体扩散阴极既对4-氯酚具有还原脱氯作用(通入H2时),又促进O2还原生成H2O2(通入O2时).采用先通氢气后通空气的方式对4-氯酚有很好的去除效果,反应60min后4-氯酚的转化率和脱氯率接近100%,120 min后阴极室COD去除率达到87.4%.因此,采用Pd/C气体扩散阴极可通过还原.氧化相结合的方法对氯酚类有机物进行降解.     

有限体积法软件在天然气处理厂含硫气体三维扩散模拟中的应用

应用基于流体动力学原理的CFD方法,用有限体积法软件进行了某天然气处理厂脱硫塔泄漏后在复杂三维地形的仿真扩散模拟,计算结果能够较真实地反映气体扩散过程受三维复杂地形和风速的影响情况,为定量风险评价和企业安全生产管理提供技术支撑。     

新OG系统旋流脱水器气液分离特性数值研究

根据旋流脱水器的内部流动特性,基于欧拉-拉格朗日方法,对旋流脱水器内部气液两相流动进行了数值计算和分析,研究了液滴直径、进口质量含气率和湍流扩散效应对流场分布、脱水效率、出口质量含气率和出口液滴粒度分布的影响.结果表明：当质量流量一定时,旋流脱水器进出口压降随着进口质量含气率的增加而显著提高.对于单一直径的液滴,在不考虑湍流扩散效应的情况下,脱水效率随进口质量含气率的增加而增加.当考虑湍流扩散效应时,对于直径较小的液滴（0.1~1μm）,这种规律刚好是相反的,连续相速度的增加提升了湍流扩散速度,使湍流运动更加紊乱,但脱水效率高于不考虑湍流扩散效应时的计算结果.在混合粒径条件下,随着进口质量含气率的增加,脱水效率和出口质量含气率增加,计算表明湍流扩散效应有利于混合直径液滴的分离.随着进口质量含气率的增加,液滴质量分数的峰值逐渐向小粒径方向移动,粒径分布范围逐渐减小.     

湿法脱硫净烟气再热技术的应用

湿法脱硫后较高的净烟气温度有助于烟气中污染物的扩散,但烟气换热器在工程应用中存在较多问题。通过对各种烟气再热技术进行分析比较,为某热电厂选择烟气-烟气热管换热和蒸汽-烟气列管换热串联组合应用的烟气再热技术,降低了设备出现腐蚀、堵塞的可能性,提高了系统运行稳定性。为其他工程湿法净烟气再热系统设计提供参考。     

活性炭吸附二苯并呋喃的动力学

采用Norit RB1和Monolith两种活性炭吸附气相中低浓度的二苯并呋喃,测定了二苯并呋喃在2种活性炭上的吸附等温线和吸附动力学曲线,分析了气相主体浓度、温度和二苯并呋喃初始浓度等因素对固相有效扩散系数的影响.结果表明,Langmuir吸附等温线模型能够比较准确地描述二苯并呋喃在Norit-RB1和Monolith活性炭上的吸附相平衡;二苯并呋喃在活性炭上的吸附速率受固相扩散控制;固相有效扩散系数随温度的升高而增大,气相浓度和二苯并呋喃初始浓度对固相有效扩散系数影响较小.     

基于CFD方法的燃煤电厂烟气排放数值模拟

为研究燃煤电厂的烟气扩散,采用计算流体力学（computational fluid dynamics,CFD）方法对燃煤电厂烟气排放中污染物（包含气态污染物和固态颗粒物）的扩散形态进行模拟.燃煤电厂的排烟方式主要有烟塔合一和烟囱两种,根据几何参数建立烟塔合一及烟囱的数值模型,采用纳维-斯托克斯方程（Navier-Stokes equations,N-S equations）求解流场及气态污染物浓度场,采用离散相模型（Discrete Phase Model,DPM）计算固态颗粒污染物运动轨迹.结果表明:对于气态污染物,由于冷却塔下游漩涡的卷吸作用,采用烟塔合一排放的烟气最大浓度和超标范围随环境风速的增加逐渐增大,不利于烟气扩散.但随着环境风速的增加,空气的对流作用逐渐增强,从而加速了烟气的扩散.在漩涡和环境风的综合作用下,烟气的最大浓度和超标范围在环境风速为6 m/s时达到最大值,随后随着环境风速增加而减小.采用烟囱排放的烟气由于漩涡作用很小,因此其最大浓度及超标范围随风速的增加呈递减趋势.得益于烟气在冷却塔内的预扩散,采用烟塔合一排放的烟气最大浓度比采用烟囱排放的烟气最大浓度低将近1个数量级,但这种优势会随着环境风速的增加而减小.对于固态污染物,冷却塔后方的漩涡会加速颗粒物的扩散,因此采用烟塔合一排放的颗粒物的扩散状态远优于采用烟囱排放的颗粒物的扩散状态.      

石灰湿法脱硫传质－反应过程机理

对以族流板塔作吸收器的石灰湿法烟气脱硫技术进行了试验研究,分析了石灰浆液吸收ＳＯ２的传质－反应过程,并提出了Ｃａ（ＯＨ）２浆液吸收ＳＯ２的传质－反应过程机理。本机理认为,总反应速度由气相中ＳＯ２的扩散（气相阻力）和液相中Ｃａ（ＯＨ）２固体的溶解（包括在液相阻力之内）及扩散控制;同时认为,反应过程可分为气相阻力控制、气液相阻力共同控制、液相阻力控制３个阶段。此外,本机理得到了实验的验证。以上结果将有助于改进石灰湿法烟气脱硫工业装置的设计和操作。     

布朗扩散对颗粒床过滤的影响

在实验的基础上 ,得到了计算单个颗粒扩散收集效率的经验方程式。结果表明 ,气溶胶粒子的粒径越小 ,布朗扩散越显著 ;气体流速的增加不利于粒子的扩散沉积 ;过滤介质的粒径越小 ,粒子的扩散沉积效应越高 ,穿透率也就越低。     

电-Fenton氧化降解2,4-二氯酚

以气体扩散电极为阴极,以Ti/SnO₂-Sb₂O₅-IrO₂为阳极,构建了电-Fenton氧化系统降解水中2,4-DCP(2,4-二氯酚),在考察气体扩散阴极产生H₂O₂适宜电位基础上,研究了初始 c (Fe2+)和电化学反应时间对2,4-DCP降解的影响以及反应过程中 c (H₂O₂)、 c (Fe2+)和ρ(Cl-)的变化. 结果表明:该方法联合了电-Fenton氧化和钛基氧化物阳极氧化2种作用共同降解2,4-DCP,在阴极电位为-0.7 V、 c (Fe2+)为0.15 mmol/L、反应60 min时,2,4-DCP去除率为89.1%;反应120 min时,2,4-DCP的吸收特征峰完全消失,去除率达到100%;反应240 min时,ρ(TOC)降至9.15 mg/L,去除率达79.4%. 反应体系中ρ(H₂O₂)与ρ(Fe2+)呈负相关. 2,4-DCP被降解后,其苯环上的氯主要以Cl-的形式存在于溶液中.