Transport of volatile compounds in porous media in the presence of a trapped gas phase

The presence of an immobile gaseous phase in an otherwise-saturated porous medium affects the transport of volatile compounds. The linear theory of partitioning tracers suggests that a volatile tracer introduced into such a system should be retarded with a constant retardation factor. Using high concentrations, however, the saturation of the gaseous phase will change as an effect of the tracer test itself. Competitive gas transfer among all volatile compounds and the change of saturation may lead to tracer concentrations that are temporarily higher than those injected. We analyze the system in the framework of the coherence theory by Helfferich [Soc. Pet. Eng. J. 21 (1) (1981) 51]. The governing equations are formulated as functions of total concentration, i.e., the mass of solutes in all phases per pore volume. Neglecting dispersion and mass-transfer kinetics, we derive the characteristic form of the resulting system of hyperbolic equations. In a system with N volatile compounds, a variation of the concentrations splits up into N waves, each traveling with its own characteristic velocity. If the presence of a gaseous phase is sustained, one wave will be a standing one. We perform numerical model calculations for tracers with various Henry's law coefficients and show that the results agree with the semi-analytical solution obtained by coherence theory.     

日光/H2O2/草酸铁络合物光解水溶液中的直接耐酸大红

以H2O2/草酸铁络合物作光氧化剂,利用太阳光对水溶液中的直接耐酸大红进行了光氧化降解试验研究。结果表明,在日光照射下,H2O2/草酸铁络合物能使溶液中直接耐酸大红迅速光解,晴天光照15min或阴天光照30-40min,溶液（直接耐酸大红的质量浓度为50mg/L）可褪至无色;溶液的初始pH对染料光解有显著影响;pH为2-4时光解效果最佳;提高H2O2浓度可以提高光解速率,但H2O2的利用率会降低。     

氧和氮等离子体改性细旦涤纶的清洁工艺比较

该文对氧、氮低温等离子体改性细旦涤纶进行了研究,分别探讨了氧、氮等离子体放电参数对提高细旦涤纶上染率的影响,得出了2种工艺的最佳放电参数。实验结果表明:经氧、氮等离子体改性后,细旦涤纶的上染率分别提高了17%和5%,说明氧等离子体改性可显著减少印染废水中的污染物排放量,有利于环境治理,氮等离子体改性效果次之。      

不同环境条件下偶氮染料酸性大红GR的生物降解性能

为了考察不同环境条件下偶氮染料酸性大红GR生物降解性能,采用已驯化的混合菌群作为接种液进行偶氮染料酸性大红GR脱色试验。结果表明,微氧条件下(静置敞口培养),偶氮染料酸性大红GR脱色效果最佳,染料脱色主要发生在菌体的对数生长期。混合菌群对pH、温度适应范围较广,pH为3.32~9.18,温度在20℃~37℃范围内均可以获得较好脱色效果,脱色率均在80%以上。微氧条件下酸性大红GR降解历程表明,偶氮基整个共轭系统被破坏,生成了一种新的结构,使原有的某些精细结构在二阶导数光谱中得以表现,由此探讨其生物降解机理。     

不同染料化合物在颗粒活性炭上的分形吸附规律

研究了颗粒活性炭对6种染料的吸附特征,结果表明,它们的吸附等温线均符合Ffendlich方程;由此计算出颗粒活性炭的表面分形维数均处于2到3之间．不同染料吸附时计算出的分形维数不同,吸附染料过程是在分形表面上发生的反应．吸附动力学过程分为快速吸附和慢吸附两个阶段,而且溶液中剩余染料的浓度变化动力学符合方程：Cout∝t^-α,表明该过程具有类分形动力学特征;并由指数α计算上述动力学反应的分形维数D．在实验的温度范围内,6种染料的吸附量和速度均随着温度的升高而增加;绿色染料吸附时的类分形动力学参数指数α和分形维数D也随之升高,而其它染料不呈现类似的规律．     

颗粒活性炭吸附染料的类分形动力学特征的研究

建立了复杂分子吸附反应时指数h与分形子谱维数ds、分形介质的表面分形维数Ds 的关系式.对吸附动力学数据的模拟表明,不同温度下6种染料在颗粒活性炭表面的吸附过程符合非线性动力学.吸附速率一般随着温度的升高而增加,反应活化能在0 2 0～1 75kJ·mol- 1 之间.上述反应为快速反应.进一步分析表明,该吸附过程具有类分形动力学特征,吸附反应的逐时速率系数k与反应时间t呈指数关系;相应的分形子谱维数ds<2 .随着染料的初始浓度的增加,ds 也随之增加,而h和k0 值通常会随之降低.吸附3种酸性染料时,h和k0 值在本实验的温度范围内均随着温度的升高而增加;其它3种直接性染料也大都呈现h随着温度的升高而增加的趋势.上述吸附反应中有效反应级数x也与ds、Ds 有关,呈现分数反应级数     

用聚(丙烯酸/丙烯酰胺)水凝胶吸附单价阳离子染料的研究

研究了用聚 (丙烯酸 丙烯酰胺 ) [P(AAc AAm) ]水凝胶对较高较大浓度范围 (10 -6— 10 -2 mol L)的阳离子染料碱性藏花红 (SafranineT)溶液的吸附过程和水凝胶经解吸后的再吸附性质 .实验结果表明 :增大P(AAc AAm)水凝胶的交联度和电荷比值有利于吸附过程的进行 ,并强化了引发过程 (initiationprocess)而抑制了协同过程 (cooperativeprocess) .水凝胶经解吸后 ,其吸附能力大大地增强 ,复合度 (β)超过 1,约为 1 5 ,此时 ,协同性和染料分子间的疏水相互作用起了主要作用     

土壤和沉积物中重金属积累及其Pb、S同位素示踪

对榨子厂附近一个废弃多年的古老土法炼锌点土壤和沉积物中重金属的积累及污染程度进行了研究。研究区土壤、沉积物样品中Pb、Zn、Cd含量已大大高于该地区的背景值,zn的积累明显大于Pb的积累程度。相关分析表明,土壤和沉积物中Fe2O3对重金属有强烈的固定作用。沉积物和土壤中有很高的综合污染指数,显示出重金属的污染程度很高。化学形态分析表明重金属以碳酸盐结合态、残渣态和铁锰氧化物结合态为主,有效态所占的比例很低,但其含量并不很低,在酸性条件下,有释放导致污染的可能性。同位素示踪结果显示,研究区土壤和沉积物中积累的Pb、S为矿山物质来源。     

累托石对水中染料碱性桃红的吸附

采用累托石作为水中碱性桃红的吸附剂.考察了振荡时间、pH值、累托石用量、碱性桃红初始浓度等因素对吸附效果的影响.测定了吸附等温线,对吸附动力学规律进行了数学模拟.结果表明,振荡时间、累托石用量、碱性桃红初始浓度等因素对吸附效果有重要影响.对于初始质量浓度为50 mg/L的碱性桃红水溶液,最适宜吸附条件为:振荡时间30 min,累托石用量200 mg/100 mL,pH值为6.累托石对水中碱性桃红的吸附等温线呈"S"型,等温吸附规律可用Freundlich模式较好地描述,吸附动力学规律可用Bangham公式模拟.     

数值模拟结合SF_6示踪法确定煤层钻孔瓦斯抽采有效半径

为准确确定煤层钻孔的瓦斯抽采有效半径,实现最优钻孔设计及最佳抽采效果,根据煤层瓦斯流动理论与煤岩体变形理论,建立钻孔抽采煤层瓦斯的气固耦合数学模型。并利用COMSOLMultiphysics软件,模拟SF6气体在瓦斯渗流场内的运移过程。利用SF6气体示踪法进行现场测试。依据相似定律,结合模拟与实测结果确定钻孔抽采有效半径的范围。以黄陵集团一号煤矿306工作面为例进行试验研究。试验结果表明,模拟结果与实测结果基本吻合;在钻孔直径为94 mm,抽采负压为15 kPa的条件下,预抽30天后,试验工作面抽采有效半径为5.88 m。