土壤腐殖酸慢热解表征实验影响因素研究

以土壤提取的腐殖酸为研究对象,进行了差式量热扫描(DSC)和热重分析(TGA)的可重复性实验、样品质量对比实验和预处理对比实验。综合分析了影响慢热解特征温度参数的因素和效应,并根据作用原理将其总结为热滞后效应和反应平衡滞后效应。结果表明,高级热分析技术用于土壤慢热解表征可重复性良好,差式量热扫描与热重分析结果可比性强,然而热分析曲线和热特征参数对实验条件的响应灵敏,其中样品质量和升温速率的影响尤其显著。研究结果表明,慢热解技术用于土壤有机质分析具有良好的准确性和重现性,提出了保障土壤腐殖酸慢热解质量控制的最佳样品量[DSC为(10±0.1)mg]、最佳气体氛围(He)和最佳升温速率(10℃/min)、精确压实程度等实验条件。     

餐厨垃圾不同“收集-处理”模式的碳排放估算对比

为明确我国餐厨垃圾不同处理模式下碳排放情况,以中国南方某城市为研究对象,结合实地调研数据,对比研究了集中式好氧堆肥、集中式厌氧发酵和分散式好氧堆肥3种处理模式下的碳排放量。结果表明,集中式好氧堆肥的碳排放总量最高,而集中式厌氧发酵碳排放总量最低。此外,分散式好氧堆肥的主要优势在于可减少收集运输过程的碳排放且可避免其他温室气体的无组织排放;在先进节能手段和控制电耗的措施下,相比于集中式好氧堆肥模式,分散式模式可实现760.91 kg的碳减排(以CO_2计)。然而,餐厨垃圾厌氧发酵模式因其可实现有机质产沼气,总碳减排空间是好氧堆肥的22倍,是一种绿色、低碳的餐厨垃圾处理方式,对实现餐厨垃圾资源化、无害化和减量化具有现实意义。     

霉变对储存水稻燃烧行为影响的研究

储存水稻火灾危险性研究具有重要意义。通过研究霉变对储存水稻燃烧行为的影响,确定其火灾危险性。锥形量热燃烧实验(Cone Test)结果显示,霉变样品可以在更小的外加辐射下被点燃;在四种热辐射(25 kW/m2,35 kW/m2,45 kW/m2,55 kW/m2)下,霉变样品的着火时间(TTI)与火灾性能指数(FPI)均小于未霉变样品;而火灾蔓延指数(FGI)高于未霉变样品。Cone Test结果表明霉变显著提高了储存水稻的火灾危险性。差示扫描量热仪(DSC)测试发现在低温时霉变样品比未霉变时吸热焓值提高了3.6倍,表明其析出了更多的小分子挥发物。结合气相质谱联用(GC-MS)测试确定了霉变样品析出的挥发物中含有醇类, 酯类和醛类等易燃物。采用稳态管式炉(SSTF)进一步研究储存水稻的充分燃烧行为,结果显示热释放量及烟气毒性与样品质量(20 g,40 g)以及一次进气量(10 L/min,20 L/min,30 L/min)有关,霉变对于两者的影响较小。     

装置进气口宽度对不同尺寸油盘火旋风燃烧特性影响的研究

为探究进气口宽度对火旋风燃烧特性的影响,利用自然驱动的四面边墙夹缝式装置对不同进气口宽度使用１５０,２００,２５０ mm 3种直径进行实验研究。由燃料质量随时间变化曲线得出准稳态阶段火旋风的质量燃烧速率;利用摄像机记录火焰的连续图像并获得火焰高度。结果表明:针对实验室小型火旋风（150~250 mm）,在进气口宽度为35 mm左右时,火旋风的燃烧速率最大,即火旋风的燃烧强度存在1个最佳的进气口宽度;当火焰高度达到最高时,环量也存在1个临界值。     

岛礁环境波浪传播、雍水及越浪量2D模型试验研究

岛礁与大陆沿海地区的不同之处在于,它们与深水相邻,暴露于非常大的台风波浪中,并且大多数包括边缘珊瑚礁,地形变化急剧,水深由几十甚至上百米突变到1~2 m。外海波浪在礁盘边缘处发生破碎,并沿着礁盘行进,波浪形态发生重大变化,传至岛礁上的浪涌和波浪产生非线性作用,且礁坪上地形复杂,难于建立数值水槽进行研究。国内现有的海岸工程设计规范主要是针对大陆海岸,但没有针对地形复杂且水深急剧变化的深水岛礁的相关条文,而这对于确定岛礁上护岸高程、护岸距离礁盘边缘的距离等非常重要。本研究旨在研究岛礁环境中,外海波浪传递至礁盘上沿程的水动力数据,并测量距礁盘边缘400m 处的护岸越浪量,为岛礁上水工建筑物设计与应急管理提供设计参考依据。     

化学剂量法原理及其在水处理紫外线技术研究中的应用

本文详细介绍了化学剂量法的工作原理,并推导了两种典型化学感光剂测定不同紫外反应设备内紫外强度的计算公式.其中,KI/KIO_3感光剂适用于测定包括准平行光束仪在内的紫外设备内的入射紫外强度,阿特拉津感光剂适用于测定环形反应器等紫外设备内的平均紫外强度,但不同透光条件下的平均紫外强度还需要结合全吸收感光剂(如KI/KIO_3)来综合计算得到.本文可以很好地增加研究人员对化学剂量法的理解,提高水处理紫外线技术研究过程中紫外强度及紫外剂量测定的准确性,从而获取可靠的目标污染物的紫外降解反应动力学参数.     

不同烟气含湿量测量方法的适用性分析

使用干湿球法、重量法和阻容法3种常用的烟气含湿量测量方法,对5种固定污染源工况条件下的烟气含湿量进行测定,分析每种方法的适用范围和准确度。结果表明,重量法和阻容法测量结果的精密度、相关性、准确度较好;干湿球法对于温度超过100℃的烟气,其测量结果准确度较低,且受到烟气正压影响比较大。     

地面水力压裂对井下煤层瓦斯抽采影响分析

为了研究高河煤矿地面压裂钻井作业对井下煤层瓦斯抽采效果的影响,以3#煤层E2307工作面为主要考察对象,对水力压裂前后煤层渗透率、抽采瓦斯浓度和纯量进行统计分析。研究结果表明:地面压裂钻井水力压裂后煤层反演渗透率提高了13倍以上;压裂后瓦斯浓度最大增幅为122%,最小增幅为34%,平均增幅为71%,同样,瓦斯纯量也有大幅度的提高。研究认为高河煤矿地面水力压裂作业对其高瓦斯含量、低渗透性煤层具有良好的应用前景,对同类煤矿及煤层提高瓦斯抽采效率,预防井下瓦斯动力灾害具有积极的借鉴意义。     

金属有机骨架材料UiO-66的制备及其对溶液中NO_3~-的吸附

采用溶剂热法合成了金属有机骨架材料UiO-66。通过XRD、SEM、FTIR对其进行了表征。考察了UiO-66对溶液中NO_3~-的吸附性能。实验结果表明,加入冰乙酸作调节剂后,得到的UiO-66晶体形貌均匀,直径在100nm左右,结晶度更好。在初始溶液pH为5、反应温度为30℃的条件下,UiO-66吸附NO_3~-反应90 min后,吸附达到平衡,平衡吸附量为39.67 mg/g。UiO-66吸附NO_3~-的吸附行为符合Freundlich等温线和准二级动力学吸附模型。吸附作用主要是材料中金属位点Zr对NO_3~-的静电吸附。UiO-66材料具有良好的再生性能,可重复使用。     

常压法测定煤层瓦斯含量的误差分析

为了校正脱气法和常压法测量瓦斯含量的误差。通过理论分析、模型计算和实验对比的方法,研究煤样气体自然成分含二元和三元混合气体时的误差来源。查明气体成分为N2和CH4时,该误差可通过系数法进行修正;气体成分含CO2,CH4和N2 3种气体时,误差可通过扩展的langmuir模型修正。水分对测定误差的影响为:烟煤中含氧官能团与水优先结合后,影响煤孔网吸附点的可达性,导致水分与测定误差线性相关;无烟煤表面积大且表面官能团减少,水分的优先吸附使煤表面性质更均匀,水分与气体分子竞争煤表面的相同吸附点,水分与测定误差负相关。该结论对煤层瓦斯含量测定方法的选择和修正有重要意义。