脉冲放电粒子荷电机理的研究

脉冲电晕放电在脉冲期间产生大量的高能电子，形成粒子在电场中的电子荷电．依据粒子附近的电子密度Ｂｏｌｔｚｍａｎ分布和电子在粒子表面传输的速率方程，在电子的动能大于或等于粒子表面势垒能的边界条件基础上得到粒子在脉冲电晕场中粒子荷电的速率方程，并利用龙格库塔法求解荷电速率方程得到粒子在脉冲放电条件下的荷电量．计算结果表明脉冲放电下的粒子荷电量平均是直流电晕放电的离子荷电量的１８倍，最大荷电量是０５—１５μｍ范围内的粒子，荷电量是直流电晕的２６倍．这一结果不仅与Ｄａｖｉｄ的粒子自由电子荷电理论结果相似，而且与微细粒子电子荷电量测试结果基本一致．     

十万残荷

看到一篇文章署名为＂十万残荷＂。转动手中的茶杯,不由呆了,怔怔地想,十万之众,该是多少呢？扳着指头,竟然数不过来,季羡林老师在《清塘荷韵》中说,楼前有清塘数亩。每年秋,可有残荷十万？     

荷电喷雾技术在除尘与空气净化调节中的应用

荷电喷雾技术是指液体在机械力或者气动力的作用下形成雾滴,并经过电晕、感应或者接触荷电后带上电荷,从而形成荷电喷雾或荷电气雾两相流的过程。荷电喷雾具有雾滴粒径尺度均匀、空间弥散程度高以及在目标物上较好的沉积特性(特别是目标物背面),而广泛应用于农牧业病虫害防治、喷雾喷涂以及废气颗粒物脱除等领域。从粉尘脱除机理、电场或者电荷对脱除吸收的增益机理、空气净化与温湿度调节机理等方面入手阐述了荷电喷雾技术以及在粉尘捕集、废气脱除以及空气净化与温湿度调节等方面应用现状以及发展趋势,认为荷电喷雾水雾除尘技术发展较早、技术成熟可靠,并已经投入实际应用;同时认为对荷电喷雾烟气脱硫和空气净化与温湿度调节的深入研究有助于达到提高烟气处理效率、降低液体消耗的目的,为开发和推广新型烟气脱硫技术以及开发室外温湿度调节装置开辟新途径,并提出大力开展荷电雾滴输运特性与蒸发特性、颗粒物聚并以及表面运动特性的研究是提高荷电喷雾技术水平和装置开发能力的重要前提。     

水中仙子的芳踪

“接天莲叶无穷碧,映日荷花别样红。”“出淤泥而不染,濯清涟而不妖。”宋代诗人十分传神地道出了荷莲的性状。不是埃及印度独有物荷、莲同义,别称水芙蓉、芙蕖、水芝、玉环、藕花、水华、荷华、特泽芝、六日春、菡萏等。世界上有埃及、印度、泰国、孟加拉、斯里兰卡、瑞典6国将她立为国花,我国则有济南、许昌、肇庆、洪湖4个城市立荷莲为市花。     

蒸汽喷射离子发生器及其应用

介绍一种新型蒸汽喷射离子发生器，并将这种发生器作为预荷电器，在旋风除尘器上进行除尘增效改造应用的试验。结果表明粉尘的预荷电及静电凝并可以增加除尘效率。     

电除尘应用预荷电技术的研究与探讨

本文主要探讨预荷电对电除尘效率的影响及预荷电应用效果的影响因素。实验室试验和工业试验结果表明,应用设置了预荷电装置的电除尘器处理高比电阻粉尘(ρd>10~(10)Ω·cm)比处理普通比电阻粉尘(ρd<10~(10)Ω·cm)能获得更高的成本效率;处理细粉尘(0.5≤a≤3μm)比处理微细粉尘(a<0.5μm)和中、粗粉尘(a>3μm)能获得更高的成本效率。由于预荷电器与电除尘器收尘电场的连接区存在明显的荷电损失,必须尽量缩小预荷电器与收尘电场的距离。     

扩散荷电对两种ESP除尘性能影响的对比分析

为了考察不同电极结构静电除尘器(electrostatic precipitator,ESP)中的扩散荷电效应,建立了电场、颗粒动力场和流场多场耦合下的理论模型,在分析荷电机理和模拟颗粒运动轨迹的基础上,得到了扩散荷电的考虑与否对除尘效率的影响。结果表明:扩散荷电提升了ESP中颗粒偏向收尘极板的幅度,对分级除尘效率的贡献率随粒径减小呈非线性增大的趋势,对综合除尘效率的贡献率随工作电压降低而增大;与三电极ESP相比,扩散荷电对双电极ESP中颗粒的偏向幅度、分级效率和综合效率的贡献影响更明显,并在分级效率上影响的粒径区域更大。     

促进PM_(2.5)凝聚技术及研究进展

燃煤电厂除尘设备90%以上为电除尘器,因PM2.5荷电相对较弱,电除尘器对PM2.5的去除率较低。PM2.5可吸附更多有毒重金属并更易进入人体,因而具有更大的危害性。提高对PM2.5的捕集效果将是电除尘技术发展的新方向,其中PM2.5凝聚技术是一种简单有效的手段,按机理不同,PM2.5凝聚技术可分为:电凝聚、声波凝聚、磁凝聚、湍流凝聚、化学凝聚、光凝聚、热凝聚、蒸汽相变凝聚和双极荷电湍流凝聚等。该文对各凝聚技术的国内外研究及应用情况进行了综述,认为双极荷电湍流凝聚技术巧妙地整合了双极荷电和湍流凝聚两种技术,技术成熟度高,且设备结构简单,运行稳定可靠,国内外工程应用中PM2.5凝聚和脱除效果显著,是目前最具商业推广价值的技术之一。     

荷电超滤膜去除水中天然有机物的研究进展

较传统的超滤过程,使用荷电膜的超滤技术能实现对水中天然有机物(NOM)更高的去除率,并同时减少膜污染。文章从膜材料性质、溶液环境和NOM性质这几方面来综述荷电超滤膜去除水中天然有机物的研究进展。最后对荷电超滤膜去除NOM方面的进一步研究工作提出了建议。     

荷电超滤膜对天然有机物去除及膜污染行为的影响

以Aldrich 腐殖酸溶液为水样,研究比较了溶液环境(pH值、离子强度和钙离子)对荷电改性再生纤维素超滤膜和传统中性未改性再生纤维素超滤膜过滤过程的影响.结果表明, ①pH值主要通过质子化作用影响荷电膜以及腐殖酸分子的荷电量,进而影响荷电超滤过程.溶液pH值从7.5下降到3.5时,荷电超滤膜对腐殖酸的截留率从92%减少到79%,超滤4 h时,膜通量下降从26%增加到36%.②离子强度的改变是通过影响腐殖酸分子的物化性质和静电屏蔽作用来影响超滤过程的.当溶液离子强度为0、 3和100 mmol/L时,初始截留率依次降低,分别为92%、 87%和48%,超滤4 h时,荷电超滤膜的通量下降依次增加,分别为26%、 35%和63%.③Ca2+浓度的影响,需要综合考虑静电屏蔽作用、Ca2+的架桥作用以及滤饼层的压实性等各方面的影响.④pH值、离子强度和钙离子对中性超滤膜过滤行为的影响趋势与荷电超滤膜相似,但其影响程度有着较大的差别.研究结果对荷电超滤膜技术在实际应用中选择合适环境条件提供了参考.     

溶液环境对荷电超滤膜和传统中性超滤膜去除天然有机物的影响

以Aldrich 腐殖酸溶液为水样,研究比较了溶液环境(pH值、离子强度和钙离子)对荷电改性再生纤维素超滤膜和传统中性未改性再生纤维素超滤膜过滤过程的影响.结果表明, ①pH值主要通过质子化作用影响荷电膜以及腐殖酸分子的荷电量,进而影响荷电超滤过程.溶液pH值从7.5下降到3.5时,荷电超滤膜对腐殖酸的截留率从92%减少到79%,超滤4 h时,膜通量下降从26%增加到36%.②离子强度的改变是通过影响腐殖酸分子的物化性质和静电屏蔽作用来影响超滤过程的.当溶液离子强度为0、 3和100 mmol/L时,初始截留率依次降低,分别为92%、 87%和48%,超滤4 h时,荷电超滤膜的通量下降依次增加,分别为26%、 35%和63%.③Ca2+浓度的影响,需要综合考虑静电屏蔽作用、Ca2+的架桥作用以及滤饼层的压实性等各方面的影响.④pH值、离子强度和钙离子对中性超滤膜过滤行为的影响趋势与荷电超滤膜相似,但其影响程度有着较大的差别.研究结果对荷电超滤膜技术在实际应用中选择合适环境条件提供了参考.     

脉冲放电除尘中颗粒的荷电研究

脉冲电除尘电晕放电状态不同于传统的直流电除尘。脉冲电晕放电在脉冲期间产生大量的高能电子，使颗粒在电场中进行电子荷电。窄脉冲放电电晕区可覆盖整个电极间区域，荷电区域内既有电子，也有正离子和负离子，电子能量远高于离子能量，正负离子数量不平衡。粒子荷电过程分2个阶段，在脉冲放电期内为电子荷电，脉冲期过后为离子荷电。     

复合式静电除尘器脱除电厂排放PM2.5研究

控制燃煤电厂的小颗粒PM2.5排放是控制大气可吸人颗粒物污染的重要途径之一.传统静电除尘器对亚微米级颗粒脱除效率较低,为提高脱除效率,建立了一种脉冲预荷电直流收尘的复合式除尘系统,采用较低能耗的高压窄脉冲放电对颗粒物预荷电,大大提高了亚微米级颗粒的荷电量.结合传统的直流静电除尘器可以大幅提高对亚微米级颗粒的脱除效率,对小于1μm的颗粒脱除效率可以达到90%以上.并分析了脉冲荷电的电源形式和电压等因素对脱除效率的影响,为改造传统静电除尘器提供了理论支持.     

静电除尘预荷电的研究

采用微小颗粒粒径和电荷同时测量装置以及高压方波电源和纳秒（ｎｓ）高压窄脉冲电源，对用于静电除尘预荷电的负电晕放电荷电器进行了实验研究和理论分析，探讨了其荷电性能和规律，并提出了适用于预荷电器的新的理论荷电计算方法。     

偶极荷电静电除尘器伏安特性及收尘性能研究

提出一种新型的静电除尘器,即偶极荷电静电除尘器,分析了其收尘机理,主要包括离子风、电场力及电凝并,利用PIV技术对离子风进行了测定,并对其伏安特性及收尘性能进行了实验研究,结果表明:离子风速度约为2m/s左右;偶极荷电静电除尘器的电晕电流及对微细颗粒物的除尘效率均远高于普通的静电除尘器。     

驻极体磁纤维捕集荷电Fe基细颗粒数值模拟

为了进一步实现超低排放,针对钢铁冶金以及铸造行业生产过程中产生的Fe基细颗粒,提出驻极体磁纤维提高对微细颗粒捕集的方法.本文基于计算流体力学-离散相模型（CFD-DPM）分别研究了纤维荷电量、颗粒预荷电电场强度、纤维磁感应强度以及颗粒磁化率对驻极体磁纤维捕集性能的影响.结果表明：在驻极体磁纤维周围颗粒所受到的磁场力相对于库仑力受距离影响更加明显,磁场力只在纤维附近极短距离内作用明显.捕集效率与纤维荷电量以及预荷电电场强度呈线性关系,对于0.5 μm颗粒,捕集效率随纤维荷电量以及预荷电电场强度的增长速率低于2.5 μm的颗粒.当颗粒粒径为0.5~1.0 μm时,增大驻极体磁纤维的磁感应强度以及提高颗粒磁化率对于捕集效率的提高作用较小.当颗粒粒径为1.5~2.5 μm时,增大驻极体磁纤维的磁感应强度以及提高颗粒磁化率能够明显提高纤维的捕集效率.     

静电激发袋式除尘器的阻力特性实验研究

在烟气粉尘控制中,电除尘器和袋式除尘器各有特点,而静电激发袋式除尘器是2种除尘技术的联合。静电激发袋式除尘器利用电场"凝并"作用,提高对微细粉尘的除尘效率,还有利于降低除尘器运行阻力,延长滤袋使用寿命。该文在文献基础上,对电除尘、袋式除尘、电袋复合除尘的理论进行研究分析,建立了小型除尘器装置,设计实验。实验研究了荷电电压对除尘器阻力的影响以及粉尘在滤料表面沉积形态的影响。实验研究表明粉尘在荷电条件下发生凝并,并且在粉尘负荷相同条件下,小型除尘装置的阻力随着荷电电压的增加而减小,同时荷电粉尘在滤料表面的沉积形态越来越疏松。     

喷射荷电器的研究

本文介绍了将进入除尘器的粉尘预先荷电的五种方法,其中重点介绍了喷射荷电器及作者对其局部结构改进后的性能实验。     

高频交流电场中细颗粒物凝并的实验研究

针对北京地区空气中粒径分别为0.3μm、0.5μm以及1.0μm的细颗粒物进行了高频交流电凝并的实验研究。分别研究了荷电电压、空气的污染程度、交流电电压、交流电频率以及平均气流速度对细颗粒物电凝并的影响。研究表明:采用空气中的细颗粒物作为颗粒源进行的高频交流电凝并实验研究效果明显,对0.3μm、0.5μm以及1.0μm粒径的细颗粒物,最高凝并效率分别可达65%、62%、55%;荷电电压的增加,可以使细颗粒物的电凝并效率增加,并且当荷电电压U115 k V时,荷电量达到饱和,电凝并效率趋于平缓;在相同荷电电压的情况下,细颗粒物浓度较高(空气污染程度为严重污染)时的凝并效率低于低浓度(空气优)时;交流电的电压对凝并的效率影响不大;交流电频率的增加,凝并效率增加;实验通道内的平均气流速度越大,电凝并效率越低。     

亲水荷电超滤膜的制备及对腐殖酸的分离性能

为改善聚醚砜(PES)超滤膜的抗污染性能和提高对腐殖酸(HA)的截留率,以介孔二氧化硅(MS)为添加剂,采用相转化法制备了亲水性PES/MS复合超滤膜,并对膜表面进行荷电改性.研究了MS对膜的断面结构、表面化学性质和过滤性能的影响,考察了荷电改性PES/MS超滤膜对水中HA的分离性能以及溶液pH值、离子强度和钙离子浓度等因素对荷电膜超滤过程的影响.SEM表征结果显示,MS颗粒在PES/MS复合膜的表面分散均匀,膜孔的连通性改善.亲水荷电改性后,膜表面接触角由68°降至57°,zeta电位由-6.31mV降至-11.45mV,膜对HA的去除率由72%提高到95%,通量衰减率由29.8%减小到4.9%.结果表明,对PES超滤膜进行亲水荷电改性可有效提高对HA的截留率,同时减轻膜污染;另外,溶液的pH值、离子强度和钙离子浓度对荷电超滤膜的过滤性能有较大影响,调节合适的溶液环境可在提高截留率的同时,减轻膜污染.