地下水曝气过程中空气流场的数学模拟

地下水曝气（AS）过程中空气流场的数学模拟是现场过程研究的必要手段。利用饱和度与相对渗透率、毛细压力间的关系建立了AS二维非稳态流场的数学模型，用有限元法模拟了复杂流场非稳态二维气相饱和度场、速度场和稳态压力场分布，结果显示气相饱和度随着曝气时间和距曝气井位置的不同而变化。在曝气5 h左右，流场区域稳定。由饱和度的分布确定了空气在地下水中流型为下部U形，上部水平。在本模拟条件下，单井AS的影响区半径为9 m，若修复大面积污染的地下水，宜采用多井曝气的方式，增大其影响区半径。     

LM系统对总氮去除规律分析及经验模型建立

研究了不同曝气体积流量、水力停留时间(HRT)及曝气时间下LM(Living Machine)系统的TN含量的变化规律。结果表明,当HRT为9 h、曝气时间为20 min时,TN去除率随曝气量(0～0.18 m3/h)的增加逐渐升高并趋于平缓;当曝气时间为20 min、曝气体积流量为0.18 m3/h时,TN去除率随HRT(1～12 h)的增大逐渐升高并趋于平缓;当HRT为9 h、曝气体积流量为0.18 m3/h的时,TN的去除率随曝气时间(0～25 min)增加缓慢增大。同时建立了以曝气量、HRT和曝气时间为变量预测TN去除率的经验模型,预测量与实测量之间的相关系数为0.906。LM系统的间歇曝气比连续曝气节省电耗32%。实验结果可为提高LM系统脱氮效果的深入研究提供理论依据。     

1种超声雾化太阳能海水淡化系统的研制

将均匀曝气与超声雾化2种技术结合,设计研制出一种新型的增湿除湿式太阳能海水淡化系统,并研究了太阳光辐射照度与温度的关系以及超声雾化、液位、气体流量对产水速度的影响。结果表明,太阳光辐射照度与温度呈正相关,超声雾化对产水量有显著影响,在全天累计曝辐射量为22.96 MJ/(m2·d),液位为20 cm、气体体积流量为15.4m3/h的情况下,系统累计产水量为20 L/d,热效率为0.56,单位面积产水量为5.6 L/(m2·d),是前人成果的1.2~2.6倍,产水性能提升明显。     

新型一体化A~2/O-MBR曝气能效研究

在普通曝气池内加装曝气能量聚集器,将反应池分隔成不同反应区,包括好氧区、膜区、缺氧-厌氧区,构建了新型一体化A2/O-MBR。通过测试不同曝气强度下普通曝气池与一体化A2/O-MBR内流体流速分布,比较2者的曝气能效。结果表明,新型一体化A2/O-MBR的曝气体积流量(3.5 m3/h)为普通曝气池(7.5 m3/h)的0.45倍时,膜区流体流速是普通曝气池的1.5倍;同时,曝气体积流量从3.5 m3/h增至7.5 m3/h,膜区内的流体流速提高有限,使新型一体化A2/O-MBR可选在低曝气强度下运行成为可能,可降低反应器曝气能耗50%以上;曝气能量聚集器可集中普通曝气池的曝气能量用于提高膜区流速和一体化A2/O-MBR反应器的曝气能效。     

空气重介质流化床流化特性及密度梯度分布研究

为实现物料的有效分选,以磁铁矿粉和玻璃微粉为混合加重质,研究了混合加重质的流化特性及空气重介质流化床床层密度梯度分布情况。结果表明:空气重介质流化床形成了均匀稳定的流化状态,当流化气速大于7.10 cm/s后,床层压降基本维持在510 Pa,床层密度基本不变,为1.71~1.74 g/cm3。当流化气速为7.95 cm/s时,流化床内气泡直径为15~25 mm,且分布均匀,流化床各层平均密度从上至下依次为1.72、1.74、1.74、1.74、1.73 g/cm3。流化床上部区域,超微细玻璃微粉被气流带到床层表面,使表面床层密度较小;流化床底部区域,气体分布相对均匀,并未形成大气泡,使该区域流化床床层平均密度偏小;而床层大部分区域床层平均密度均为1.74 g/cm3,比较稳定。因此,当流化气速为7.95 cm/s时,流化床内并未形成明显的分层和分级现象,说明加重质混合比较均匀,为空气重介质流化床分选物料创造良好条件。     

环隙气升式气固环流反应器内床层密度的实验研究

针对工业化中气-固环流反应器存在的缺陷,提出了一种新型的环隙气升式气固环流反应器. 在一套冷模装置内系统地考察了局部床层密度分布. 实验中实现了稳定、连续的环隙气升式环流,环流推动力随着环隙区表观气速的增加而增加,随着导流筒区表观气速的增加而减小,当导流筒区表观气速为0.2 m/s时,颗粒环流方向改变为中心气升式. 受结构特性的影响,催化剂密度在导流筒区和环隙区沿径向的分布具有一定的不均匀性,在底部r/R≤0.47区域颗粒未能充分流化,床层密度接近820 kg/m3,在底部0.47≤r/R≤1.0区域颗粒流化较好,床层密度小于450 kg/m3;随着环隙区表观气速由0.2 m/s增加至0.54 m/s,环隙区、导流筒区平均密度分别降低约70和33 kg/m3,随着导流筒区表观气速由0.06 m/s增加至0.2 m/s,环隙区平均密度增加约90 kg/m3,导流筒区平均密度降低约33 kg/m3.     

纤维增强Si-C-O气凝胶隔热复合材料的制备与表征

以正硅酸乙酯为原料,通过二甲基二乙氧基硅烷引入碳元素,以乙醇为溶剂,盐酸和氨水为催化剂,莫来石纤维为增强相,采用溶胶–凝胶、超临界干燥和1 200℃高温裂解工艺制备Si-C-O气凝胶隔热复合材料,并对材料的结构和性能进行了分析和表征。结果显示：1 200℃裂解得到的Si-C-O气凝胶复合材料为黑色且加工成型性较好,纤维表观体积密度为0.15 g/cm3时,800℃和1 000℃热导率分别为0.031 9 W/（m K）和0.043 0W/（m K）。纤维表观体积密度增大（0.15～0.30 g/cm3）,复合材料的拉伸和压缩强度增大,密度为0.25 g/cm3时,抗弯强度最大。1 200℃裂解得到的Si-C-O气凝胶的比表面积为217.7 m2/g,空气中1 000℃煅烧后,比表面积为208.6 m2/g。Si-C-O气凝胶复合材料在1 000℃空气中煅烧后没有出现收缩。     

响应面法优化新型曝气装置的充氧条件

基于静态变螺距螺旋切割原理自主研发了一种高效低耗、易操作的新型溶氧曝气装置。运用响应面法研究了空气流量、液体流量、水体深度对标准氧转移系数、氧利用率和理论动力效率的影响。结果表明,当空气流量为0.5 m~3/h、液体流量为10 m~3/h、水体深度为0.3 m时,新型溶氧曝气装置的标准氧转移系数、氧利用率、理论动力效率分别为1.4394 min~(-1)、37%、7.4388 kg O_2/(kW·h);装置较传统曝气设备具有显著优势。粒径分布测定结果表明,61.31%的气泡粒径集中在0.1μm以下,37.27%的气泡粒径集中在20～75μm,表明新型曝气设备所产生的气泡属于微纳米气泡;该装置可用于水体增氧、养殖、黑臭水体修复和污水处理等方面,应用前景广阔。     

粘胶基活性炭纤维对甲苯的吸附及再生

在自制的实验装置上,研究了粘胶基活性炭纤维(ACF)对甲苯气体的吸附及其吸附饱和后采用高温水蒸气解吸、再生。正交实验表明,甲苯气体流量、浓度和粘胶基ACF的填充高度对吸附过程都有显著的影响。最佳操作参数为:温度13.0℃、粘胶基ACF用量1.50 g、填充高度15 cm、甲苯气体流量0.8 m3/h、甲苯进口平均浓度89.7 mg/m3,脱附平均温度136.0℃时,粘胶基ACF对甲苯气体吸附再生效果较好。验证了粘胶基ACF的吸附量与气体进口浓度成正比,与气体流量成反比关系。     

天然气聚结过滤器气液分离性能的实验研究

为了系统地评价天然气聚结过滤器的气液分离性能,采用两种加入液滴方式,获得较大范围的液滴粒径分布,液滴中位粒径分别为8.7、40.0μm,在流量为94~220m3/h范围内进行实验研究,并通过Winner318B激光粒度仪对出口粒径进行在线测量。实验结果表明:压降会随加液时间发生变化,液滴粒径对分离效率的影响显著;当流量为94~182m3/h、入口液体浓度为30~75g/m3时,气液分离效率随着气体流量和入口液体浓度的增加而增大,当流量超过220m3/h时,分离效率迅速降低;分离器出口处粒径大于8μm的液滴基本除尽。     

气流分布环中气体变质量流动及进气方式的探讨

介绍氧化反应器的气流分布环中气体变质量流动的规律，讨论了切向与径向两种进气方式对变质量流的影响，确定最佳的进气方式。     

空分装置中空气压缩机的自动控制

简述了通钢20000Nm^3／h制氧空分装置空气透平压缩机自动控制的原则、实施方法,详细介绍了基本控制、防喘振保护控制等压缩机主要控制的内容,并叙述了其加载过程及卸载程序。     

空气铺丝器

根据空气铺丝器结构原理,分析了空气铺丝器喷管位置、直向涡旋风量、丝束总线密度、除盐水量、卷绕丝质量等因素对空气铺丝器工作性能的影响,提出了空气铺丝器工作性能优化调整方向,并对空气铺丝器优点进行探讨。     

工艺空气压缩机富裕气作空分气源的可行性研究及实施

针对当前生产负荷下工艺空气压缩机出口工艺空气有一定量的富裕（放空）,考虑正常生产时空分停用５Ｌ空气压缩机,利用工艺空气压缩机富裕气作为空分５Ｌ空气压缩机后续装置的气源,达到节能目的。     

空分装置中液空的影响分析

介绍了液空和液空的形成,液空纯度和液空液位对空分装置工况的影响以及液空阀门。     

净化空调中送风温差的确定

通过系统分析,探讨各种情况下的送风温差,提高设计过程的准确性、便捷性。需要特别注意的是,因设定参数及条件的不同,送风温差会存在一定误差。     

空调导流板角度对室内空气温度的影响

为了研究空调导流板角度对室内空气温度的影响,利用CFD软件建立了带进风口(即空调出风口)、回风口的某房间空气流动计算模型。分析了空调导流板分别为向上、0°和向下时对室内温度、风速分布的影响,以及室内人体最佳舒适度区域的大小。研究结果表明,空调导流板在0°时室内温度的均匀性最好,人体最佳舒适度区域最大。