高铝粉煤灰脱硅反应工艺优化及机理探讨

为探究高铝粉煤灰脱硅最佳工艺条件及了解其脱硅过程物相转化机理,通过正交试验研究了w(NaOH)(10%~30%)、灰碱比(质量比,取1∶0.3~1∶2.0)、时间(1.0~4.0 h)和温度(90~150 ℃)对脱硅效率及铝硅比(质量比)的影响. 结果表明:w(NaOH)为20%、灰碱比为1∶0.5、反应时间为2.0 h、反应温度为120 ℃是粉煤灰脱硅反应的最佳条件;在最佳条件下铝硅比由原灰的1.23升至2.02以上,脱硅效率达38.6%.反应温度、灰碱比、碱液浓度、时间对脱硅率的影响依次减弱. 通过定量X射线衍射(XRD)分析了脱硅前后物相的变化,当温度高于120 ℃时,有大量方钠石形成,并且方钠石生成量(X)与铝硅比(Y)呈显著负相关,有Y=-0.012 8X+2.03 (R2=0.930,P<0.01). 由扫描电镜(SEM)对粉煤灰脱硅前后的表观形貌变化观察可知,粉煤灰在脱硅过程中非晶态SiO₂部分溶解,从而进一步证实了方钠石的生成是影响脱硅效率的关键因素.      

苏丹草与紫花苜蓿对新疆原油污染土壤的响应

为了研究修复植物对原油污染土壤的耐受响应,以苏丹草(Sorghum sudanense)和紫花苜蓿(Medicago Sativa)为供试材料,通过盆栽试验,研究了4种原油污染浓度的土壤(0.0,6.0,12.0,34.0 g/kg)对植物株高、生物量、光合速率和原油烃修复率的影响。结果表明:1)除低浓度处理组可显著促进紫花苜蓿的生长外,其余各处理组均对植物生长呈现显著抑制作用;2)各浓度处理组对2种植物生物量均呈现抑制趋势,紫花苜蓿在高浓度处理组,苏丹草在低、中浓度处理组下生物量受到显著抑制;3)苏丹草叶片的光合速率随着原油污染水平的增加呈降低趋势;4)2种植物均可修复原油污染土壤,不同浓度处理组之间修复效率差异显著,刈割处理后可以提高苏丹草原油烃的修复效率。随着原油污染浓度的增加,紫花苜蓿和苏丹草耐受响应不同。     

高硫石油焦的脱硫研究

采用湿化学氧化和高温煅烧相结合的方法对含硫量6.28%(w)的石油焦进行二段脱硫处理,并利用FTIR、SEM和XRD技术对脱硫机理进行了探讨。实验结果表明:氧化工段的优化条件为硝酸与30%(w)双氧水的体积比1∶2、氧化时间10 h、氧化温度80℃、液固比35 m L/g、石油焦粒径106μm以下,优化条件下的氧化脱硫率为26.91%;煅烧工段的优化条件为1 280℃下煅烧6 h,优化条件下的煅烧脱硫率为79.43%,总脱硫率为83.95%。表征结果显示:经处理后石油焦中的黄铁矿类无机硫以及硫醇类和大部分噻吩类有机硫得到有效脱除,剩余噻吩硫转变为更稳定的形式;处理后的石油焦微观形貌轮廓变得清晰和圆润;处理前后石油焦的石墨雏晶结构基本未发生变化。     

基于熵权TOPSIS模型的航道引航环境风险评价

为对航道引航环境相对风险进行定量评价,建立了基于TOPSIS法的航道引航环境风险评价模型,并采用熵权法确定指标权重。选取长江江苏段4段航道作为实例,运用熵权TOPSIS模型,求得各评价对象的风险贴近度并进行排序,以此为依据评判各段航道引航环境风险,并与引航员主观评价结果进行比较,验证了模型的有效性。     

基于熵权云模型的LNG码头安全评价

LNG码头的安全评价对于LNG的运输安全有着重要意义。为了确保LNG码头的安全,对LNG码头安全因素进行辨识,并将码头通航安全因素分为自然条件、码头平面布置、交通条件、港口条件和安全保障条件5类一级指标,建立LNG码头安全评价体系。通过熵权理论与云模型相结合的安全评价方法,处理LNG码头安全评价中评价因子的随机性和模糊性,并减少各安全评价指标权重分配中的不确定性及主观因素造成的影响。以海南LNG码头为例,运用熵权云模型对其进行安全综合评价。结果表明,该模型能够得到较为直观、精确的LNG码头安全综合评价结果。     

基于云模型的页岩气开发环境影响评价

从大气环境、噪声与土壤环境、水环境和生态、安全与可持续4个方面构建页岩气开发环境影响指标体系,并建立基于熵权法和云模型评价法的页岩气环境影响评价模型。针对四川省某国家级页岩气示范区进行实证分析,结果表明:该地区页岩气开发环境影响处于中等程度。页岩气开发对水环境影响最大,其次是对大气环境的影响,再次是对噪声与土壤环境,对生态、安全与可持续方面影响相对最小。该模型的评价结果与页岩气开发环境影响现状相符,最后根据评价结果提出相关政策建议。     

保护层开采工作面采空区瓦斯分层治理

为实现保护层开采工作面生产过程中瓦斯不超限,在分析工作面瓦斯来源的基础上,提出了保护层开采工作面竖向分层治理瓦斯的思路。根据相似模拟结果,分析了采空区瓦斯流动范围和流动范围内孔隙率、风阻分布特征。采用数值模拟分析了Y型通风、Y型通风+采空区埋管及Y型通风+采空区埋管+高抽巷+高位钻场3种瓦斯治理方式下采空区瓦斯体积分数场,结果表明:采空区瓦斯体积分数在竖直方向和水平方向均具有典型的递变特征,距工作面越远,距煤层越高,瓦斯体积分数越大;合适位置的煤层顶板高抽巷对抽采来自上邻近层的瓦斯具有较好的效果,试验条件下高抽巷抽采瓦斯量达到了总量的36.4%~63.6%;沿充填墙的采空区埋管不能完全拦截下层采空区进入沿空巷的采空区瓦斯,随沿空巷长度增加,瓦斯体积分数增大,建议沿空巷长度控制在250 m范围内。     

基于熵权模糊模型的土壤重金属生态风险评价

土壤重金属污染评价对于环境保护策略的制定和民众健康的防护具有重要意义。应用熵权、毒性系数和模糊数学构建了熵权模糊法评价模型,并以陕西省彬长煤化工业区为例,对其土壤重金属富集特征和潜在生态风险进行了评估。结果表明,土壤Cd、Co和Pb质量比较高,空间差异明显,建矿时间较长的工业园区土壤重金属潜在生态风险水平较高。熵权评价显示Cd为主要污染因子(权重为0.566)。模糊综合评价显示,研究区55.7%的样点为轻度污染,24.3%的样点为中度污染,无重污染和严重污染隶属样点。研究区污染程度有由轻度污染向中度污染过度的趋势。与传统污染评价指数相比,熵权法和模糊数学模型的联合应用有助于提高风险评价的准确性。     

石化行业带压堵漏风险控制

石油化工企业生产过程中，许多物料都具有腐蚀性，尤其是近年来，石化行业加工高硫、高酸原油比例的增大，加上装置生产工艺上高温高压、生产链长和系统的长周期运行要求，生产、储运等环节常常会发生泄漏。     

基于熵权二维云模型的深基坑施工风险评价

深基坑施工过程中的风险因素具有模糊性与随机性的特点,基于此提出一种熵权二维云模型的风险评价方法。从环境因素、管理因素和施工因素3个方面进行危险源辨识,确定深基坑施工风险评价指标体系,并应用熵权法对评价指标进行加权处理;将风险概率和风险后果作为二维云模型的基础变量,同时提出风险云相近度的计算方法以确定风险等级。应用上述方法对南宁轨道交通3号线青秀山站明挖站厅基坑的施工过程进行了风险评价,得出该施工过程的风险需采取一定控制措施方可接受,与实际情况相符,表明基于熵权二维云模型的风险评价方法合理可行。