北京城市污泥大颗粒低温热干化效率研究

污泥热干化工艺的高运行成本制约着该工艺在我国的推广.为确定污泥低温热干化的最佳效率条件,提供节约热干化工艺成本的理论基础,以北京市城市污泥为样品对低温热干化进行了模拟试验.比较了不同温度(125℃、150℃、175℃、200℃)、不同比表面积(柱形、饼形、球形)的大颗粒污泥的干化速率,并试验了有无流动气氛两种环境条件.结果表明,污泥热干化大致分为3个阶段:升速阶段、匀速阶段和降速阶段.3种形状中,饼形污泥的干化效率最好;干化效率点在125～150℃;提出了修正的Page模型,并且通过参数分析得到了低温热干化的温度效率拐点,佐证了效率点温度在140℃左右;流动气氛会进一步提高脱水效率.污泥热干化尾气释放特性一直是研究难点,用土壤中VOC的监测方法发现,新鲜污泥中的VOC能被准确监测,但经过加热干化后的尾气中的有机成分剧增,而且难以使用GC/MS定性.     

高原火羽流温升特性与模型对比研究

针对高原地区火羽流中心线的温升特性,在3个小尺寸火源试验结果的基础上,将火源功率进行无量纲化,运用CFD模拟软件进行了大规模的数值模拟并对模拟结果进行了分析.通过将模拟结果与两大经典羽流模型Heskestad和McCaffrey预测模型进行比较,分析了这两大模型在高原地区低压低氧环境下的适用性,并对后者在海拔4000m高原处进行了修正,以满足其在高原地区的适用性.     

风与诱导气流协同影响半开放厂房扬尘的评估

半开放厂房卸料时,矿料下落的诱导气流引起的扬尘在自然风作用下扩散,增加了厂房周围粉尘治理的难度。现有研究尚未对矿料下落时诱导气流和自然风共同作用扬尘扩散的影响进行定量分析。研究采用RNG k-?模型建模探究在自然风作用下该类卸料时3种无量纲诱导流速对污染物扩散的影响。采用的模型及数值方法通过模拟结果与风洞试验结果对比吻合较好。结果表明卸料过程中不同诱导风速对半开放厂房背风面风速场影响不明显,但对背风面污染物浓度分布影响显著。特别在无量纲诱导流速高于0.4时,气流从料坑流向室外的区域接近一半,卸料侧的涡流区域扩大且在无量纲高度z/H为0.16处污染物浓度达到峰值。研究结果为工业园区半开放厂房卸料扬尘治理提供技术参考。     

胶合板VOC释放率测量及其对室内环境影响评价

以胶合板为研究对象,采用1m3气候箱模拟室内环境,利用气相色谱质谱联用仪(GC-MS),研究胶合板挥发性有机化合物(VOC)的释放规律.同时,对胶合板VOC释放量进行定量分析,依据《室内环境质量评价标准》对该胶合板被利用到室内环境可能造成的污染进行评价.结果表明,在释放初期,各类化合物及TVOC质量浓度较大,后逐渐下降,在第14 d基本稳定,其中以芳香烃类化合物和烷烃类化合物的质量浓度下降最为迅速,第28 d胶合板VOC释放量为稳定值,被用于定量分析胶合板VOC的释放水平.单独使用该胶合板的室内空气质量满足室内空气品质等级的一级标准.同时确定了单位体积空间的室内环境中该胶合板可利用的暴露面积为6m2.     

高温热表面油液蒸发的时变性热质传递模型与实验研究

针对高温热表面油液蒸发热质传递过程的时变性,考虑这一过程中的对流传质传热,建立了热环境作用下油液蒸发的热质传递模型方程,通过无量纲变换,求得空间浓度分布和温度场随时间的变化规律。以庚烷为试验对象,对高温热表面油液蒸发过程进行了实验研究。理论分析与实验表明:庚烷蒸发过程中,刘易斯数大于1,传热速率大于传质速率;蒸发导致的质量损失与时间平方根的成正比,与液面的面积成正比,且与质量扩散系数的平方根成正比,饱和蒸气浓度越大,蒸发速率也越大。油液蒸发计算结果与试验结果基本一致,表明了模型的有效性。     

降膜对喷淋塔吸收特性的影响

吸收液在喷淋塔内以液滴和降膜两种形式存在,为了深入考察降膜对喷淋塔吸收特性的影响,以多孔分布板代替传统的压力式喷嘴,实现了降膜和液滴流量的可控调节,结合喷淋塔流体力学特性和双膜理论,建立了液滴及降膜的传质模型,并进行了试验验证,通过定量计算,分别考察了喷淋量及空塔气速对降膜吸收速率分率的影响.结果表明:所建模型可以较好地模拟喷淋塔脱氨过程,相对误差小于4％;降膜吸收速率分率几乎不随空塔气速而变化,但随喷淋量增大而减小;当大量吸收液在塔内壁形成降膜时,要达到相同吸收率所需喷淋液量将更大.     

生物滴滤法间接催化氧化脱除H2S气体动力学模型

研究生物滴滤法间接催化氧化脱除H2S气体的动力学特性.基于吸收反应的双膜理论和生物膜理论,可以将H2S的脱除过程视为传质与氧化吸收的串联过程,而该过程又与Fe2+在生物膜内的传质及生化反应过程存在并联关系.通过分析得出液膜内H2S浓度分布模型及生物膜内Fe2+浓度分布简化数学模型.本研究得到的H2S去除率模型可为生物滴滤法的工艺设计和应用提供理论依据.     

石灰石湿法脱硫过程中石灰石动态溶解模型研究

为了深入认识石灰石湿法脱硫体系中石灰石的溶解特性,以单个石灰石颗粒为研究对象,根据双膜理论提出了一种新的石灰石动态溶解模型,模型考虑了喷淋塔内SO2浓度对石灰石溶解的影响.针对喷淋塔内石灰石溶解速率和二氧化硫吸收速率的相对大小变化,理论分析了不同阶段石灰石转化率随时间的变化.通过实验验证,所建模型可以较好地模拟喷淋塔内石灰石溶解过程.模型有助于深入认识石灰石的溶解特性,为进一步研究喷淋塔内石灰石的溶解速率对二氧化硫传质的影响和喷淋塔的工艺设计提供了理论依据.     

地铁区间隧道竖井送风有效风量研究

为得到地铁区间隧道竖井送风有效风量的无量纲计算模型,通过推导地铁区间隧道竖井送风有效风量的无量纲公式,并采用数值模拟方法明确竖井送风有效风量与火源功率、火源距离、阻塞比和竖井送风量之间的量化关系.结果表明:火源功率、火源距离与竖井送风有效风量之间不存在函数关系;阻塞比对竖井送风有效风量影响显著,随着阻塞比的增大,有效风...     

煤与瓦斯突出预测综合指标F临界值研究

为了更加准确的预测掘进工作面煤与瓦斯突出,防止灾害事故的发生,针对“三率”各评价指标与掘进工作面煤与瓦斯突出预测综合指标具有区间型属性特性,运用灰靶决策理论,提出了基于熵值加权法与多指标加权灰靶相耦合的决策模型。该模型引入“奖优罚劣”变换算子,对样本矩阵进行无量纲初始化处理,结合改进的熵值法确定指标权重,构建了综合指标F临界值的决策模型,将综合指标F值在200~400内以10为步长形成了21个评价方案,对综合指标F的临界值进行研究。最后,通过在章村煤矿的现场实际应用,证实了该模型的有效性与实用性。