多层刚柔组合桨诱发流场界面失稳强化非牛顿流体混沌混合行为

传统多层刚性桨用于假塑性非牛顿流体混合搅拌死区较大，流场界面稳定，混合效率低。提出多层刚柔组合桨诱发流场界面失稳强化非牛顿流体混沌混合的方法。实验以羧甲基纤维素钠为非牛顿流体体系，通过扭矩传感器测量功率特性，酸碱中和脱色法测定混合时间，并利用Matlab 软件编程计算最大Lyapunov 指数，分析了非牛顿流体混合过程中的混沌特性及其混合性能。结果表明，组合方式为RF-（PBTD+PBTD+DT）、桨叶排列方式θ=60°、柔性片长度安装比例r=0.8、1.2时，混沌程度较高，混合性能较好。多层刚柔组合桨可以产生多股螺旋流，并在层间柔性片扰动频率差下实现流场界面失稳，搅拌死区减小，在较低转速下使体系进入混沌状态（多层刚柔组合桨体系N>88 r/min时LLE>0，多层刚性桨体系N>125 r/min时LLE>0）；在相同转速下，多层刚柔组合桨混合速率、单位体积功率高于多层刚性桨，而单位体积混合能大致相同。     

贫氧气氛下固硫剂对煤燃烧特性及S和N释放规律的影响

考察了贫氧燃烧过程中,三种钙基固硫剂CaO,CaCO_3和Ca(OH)_2对燃烧和NO_x生成的影响,以及在低氧体积分数燃烧条件下固硫作用的强弱规律。结果表明:针对研究所用煤种,氧体积分数的降低使两个燃烧阶段向一个燃烧阶段过渡;空气及15%氧体积分数时,CaO可促燃,而10%氧体积分数时,三种固硫剂都会抑制燃烧;三种固硫剂按固硫率和催化NO_x能力由大到小均依次为CaCO_3,Ca(OH)_2和CaO,且Ca(OH)_2与CaCO_3的效果相差不大。燃煤中硫含量及形态与固硫剂分解速率之间的匹配关系决定固硫效果。硫释放速率快时,分解速率较快的固硫剂固硫效果较好;反之,分解较慢的固硫剂效果更好;随氧体积分数的降低,固硫剂煅烧速率几乎不受影响,但固硫剂的固硫作用逐渐减弱,钙对NO_x的催化作用逐渐增强。研究认为Ca(OH)_2及钙硫比(钙与硫的摩尔质量之比)等于3为较优化的固硫工艺。     

焦化污泥添加对活性焦结构和Pb2+吸附的影响及机制

将两种焦化污泥(S1和S2)分别配入无烟煤中,通过水蒸气活化制备高比表面积分级多孔活性焦,采用BET、Boehm滴定和SEM等手段探究污泥对活性焦结构和Pb 2+吸附性能的影响及其机制。结果表明:两种污泥的添加均对活性焦比表面积和表面碱性官能团具有明显的促进作用,污泥S2的添加对活性焦的比表面积和表面碱性官能团的提高更加明显;随着两种污泥添加量的增加,活性焦比表面积均呈先增加后减少的趋势,当污泥添加量为10%(质量分数,下同)时,比表面积最大,分别达到756 m 2/g和759 m 2/g;污泥添加量的增加还能促进活性焦表面碱性官能团的生成,当污泥添加量为20%时,表面碱性官能团分别达到1.10 mmol/g和1.38 mmol/g;此外,两种污泥均可提高活性焦对Pb 2+的吸附量,其中添加S2制备的活性焦吸附效果更好,活性焦对Pb 2+的吸附符合Langmuir等温吸附模型,吸附量最大可达60.6 mg/g。     

水分散型超细粉煤灰基涂料

熔融挤出混合法是目前粉末涂料的常用制造方式，该法生产的粉末涂料质量稳定，各组分分散均匀，但此方法存在清洗维修复杂、改换涂料品种与颜色繁琐等缺点。针对以上问题，本研究采用超细环氧树脂粉末与超细粉煤灰为主要原料，水为分散介质，并添加一定量的助剂制备水分散超细粉煤灰基涂料，通过 FT-IR、SEM、XRD等分析手段对原料及固化涂层进行分析。研究结果表明：当固化剂添加量为 4%、超细粉煤灰掺量为 42%时，涂层性能如附着力、硬度、耐冲击性等均符合 HG/T 2006—2006标准要求，各分析手段表明涂层固化交联良好，且与底板粘结紧密。     

煤泥用于流化床燃烧时的结团过程研究

循环流化床燃烧是煤泥利用的主要方式之一,湿煤泥入炉后的凝聚结团现象具有两面性,对煤泥在循化流化床中的稳定燃烧至关重要。为了探究煤泥结团过程的机理,为煤泥的高效利用提供理论指导,笔者分别从时间和空间两个角度,对煤泥团在入炉后抗压强度、水分、矿物及官能团随时间的变化以及煤泥柱外部、中部及内部的变化进行研究。抗压强度是衡量结团强度的重要指标,结果表明,煤泥柱的抗压强度随停留时间的延长呈先增大后降低的趋势,结合对煤泥不同时间正面及剖面的观察以及不同时间水分、矿物质种类及官能团变化的结果,分析认为,0～30 s时,煤泥柱抗压强度增加主要与水分蒸发有关; 30～90 s时,抗压强度的变化可能不仅与水分有关,还与高温下的热解及热分解有关; 90～210 s时,抗压强度迅速增加,与矿物质和官能团的变化有关,但也可能与挥发分析出过程中产生的中间相有关。温度是影响煤泥凝聚结团的重要因素,炉温较低时,水分和挥发分析出较缓慢,不利于中间相发育,故抗压强度相对较低,在一定范围内抗压强度随炉温的升高而增大,但炉温过高,引起挥发分快速析出,可能抑制中间相的发育而影响抗压强度,因此合适的炉温利于中间相的形成,促进抗压强度的增加,850℃可使煤泥达到相对较高的抗压强度。     

AlCl3·6H2O在FeCl3-CaCl2-HCl-H2O体系中溶解度的模拟和测定

在25~60 ℃的条件下,采用静态法测定了AlCl₃·6H₂O在FeCl₃-CaCl₂-HCl-H₂O体系中的溶解度。同时以OLI软件为平台,采用Bromley-Zemaitis活度系数模型预测了该温度范围内AlCl₃·6H₂O在FeCl₃-CaCl₂-HCl-H₂O体系中的溶解度,并将实验和预测结果做了对比。结果表明,在FeCl₃-HCl-H₂O和CaCl₂-HCl-H₂O这2个体系中,温度对AlCl₃·6H₂O溶解度的影响均可忽略;在相同温度和盐酸浓度下,随着FeCl₃和CaCl₂浓度的增大,AlCl₃·6H₂O的溶解度均减小;在相同温度、相同FeCl₃和CaCl₂浓度下,盐酸浓度对AlCl₃·6H₂O在2个体系中溶解度的影响均显著,随着盐酸浓度的增大,AlCl₃·6H₂O的溶解度急剧减小。比较后发现,实验数据和模型预测值吻合良好。     

硫酸铝铵-氯化氢反应制备六水氯化铝过程中晶体形貌的研究

以十二水合硫酸铝铵为原料,采用氯化氢通气结晶法制备了六水氯化铝晶体,考察了通气速率、通气时间、反应温度、铝离子初始浓度对六水氯化铝晶体形貌的影响。结果表明,50 mL硫酸铝铵酸溶液中,当通气速率为60 mL/min、通气时间为2 h、反应温度为30 ℃、铝离子初始质量浓度为20 g/L时,可以得到形貌比较规整的棱柱形六水氯化铝晶体。该研究为提取、制备高品质六水氯化铝晶体提供了技术参考。     

超声波强化氧化磁黄铁矿浮选的机理研究

为探讨超声波强化氧化后磁黄铁矿浮选的机理,通过单矿物浮选试验、超声波溶解试验、X光电子能谱表面检测分析、动电位测定和捕收剂在磁黄铁矿表面的吸附量检测,研究了超声波对被氧化后磁黄铁矿表面溶解、表面性质及可浮性的影响,并对其机理进行分析。结果表明：超声波能促进磁黄铁矿表面氧化物的溶解,超声波作用后磁黄铁矿表面富铁贫硫氧化层中FeOOH、Fe₂（SO₄）3溶解,暴露出富硫贫铁表面及部分新鲜磁黄铁矿表面,进一步超声处理不会改变磁黄铁矿表面性质;超声波作用后磁黄铁矿零电点负移,疏水性增强,提高了被捕收剂吸附的概率;超声波能改善磁黄铁矿浮选指标,且过度超声不会对浮选产生不利影响。试验结果对超声强化表面被氧化的硫化矿浮选具有重要的指导意义。     

AM类互穿网络结构高吸水性树脂的室温制备与表征

通过水溶液自由基聚合的方法,以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为原料制备了AM类高吸水性树脂。室温条件下,考察了各反应因素对树脂吸水性能的影响,通过正交优化试验确定最佳的合成条件为:单体总浓度35%,单体质量配比5.0∶5.0∶2.0,引发剂浓度0.4%,交联剂浓度0.55%,吸水膨胀倍率高达250g/g之多。采用红外光谱(IR)和扫锚电镜(SEM)分别对合成的高吸水性树脂表征并进行结构分析。