高含盐有机废水流化床焚烧过程碱金属盐的迁移规律研究

开发了一种高含盐有机废水流化床低温焚烧处理工艺,可实现废水焚烧系统安全连续稳定运行。通过含盐废水入炉与盐排出的平衡,以及对碱金属盐的析出和分布规律以及赋存形态的研究,得到了碱金属盐在流化床焚烧炉的迁移规律,应用流化床低温焚烧处理工艺,可解决传统高含盐废水焚烧盐熔融的问题。     

臭氧氧化结合硫代硫酸钠溶液喷淋同时脱硫脱硝

采用臭氧氧化结合湿法喷淋硫代硫酸钠溶液的方法开展模拟烟气同时脱硫脱硝实验研究。结果表明,采用臭氧氧化结合Na₂S₂O₃-NaOH溶液湿法喷淋可以实现NO_x和SO₂协同脱除:在O₃/NO摩尔比为1.1～1.2时,溶液中Na₂S₂O₃浓度的增加会提高系统的NO_x脱除效率,烟气中SO₂的存在会促进NO_x的脱除,当SO₂浓度为1030 mg·m^-3、2.0%Na₂S₂O₃溶液作为喷淋液时可实现较高的SO₂脱除效率,同时NO_x脱除效率可达70%以上;喷淋液pH在2.5～9范围内变化时提高浆液pH有利于NO_x的脱除,当pH 9时脱硝效率可达75%。180 min连续同时脱硫脱硝实验结果表明,硫代硫酸钠可有效促进NO_x的脱除,并实现SO₂较高的脱除效率,同时可实现系统同时脱硫脱硝连续稳定运行,喷淋吸收后烟气中NO_x的主要转化产物为NO₂^-, 该方法作为一种有效的同时脱硫脱硝技术,具有一定的工业应用推广前景。     

多相流中颗粒旋转运动特性的研究进展

多相流中分散相颗粒旋转运动特性研究对于进一步揭示多相流机理有重要意义,同时也有助于人们更全面地认识多相流动,因此,越来越受到学者们的关注。近年来,人们从理论模拟方面研究颗粒旋转对流场的影响,通过改进多相流数值模型来考虑颗粒旋转,获得了与实验吻合的结果,但由于模型本身的局限性,无法全面考虑颗粒旋转运动对颗粒群和周围流场的影响;在实验研究方面,人们尝试利用高速摄像方法测量颗粒的转速,并对实际气固两相流中颗粒的转速进行了测量,但更准确、有效的颗粒转速测量方法还需进一步探索。把直接数值模拟方法应用于颗粒旋转运动特性的模拟是进一步研究颗粒旋转运动特性需要突破的方向,另外,通过计算机视觉场景中的连续图像序列对目标物体进行三维运动和结构重建的技术,也将是颗粒转速测量方法的研究重点之一。     

热化学硫碘制氢Bunsen反应两相分离特性的实验研究

为确定热化学硫碘闭路循环运行条件及提高流程热效率,在291～358K温度范围内,实验研究了Bunsen反应中H2SO4-HI-I2-H2O四元混合溶液在摩尔比约为1/2/1.6/12时发生液-液分离后的两相分离特性。经过离子平衡、质量平衡计算,结果表明:345～358K温度范围内发生Bunsen反应有利于两相分离特性的改善,从而提高系统热效率及优化循环条件。     

燃烧器材料的热物理性质对微尺度催化燃烧的影响

催化燃烧可增强微型燃烧器的工作稳定性。对石英玻璃、刚玉陶瓷、紫铜3种不同材料制作的微尺度催化燃烧器,在0.12～0.36L/min、当量比浓度下进行实验比较。利用贵金属Pt为催化剂,石棉为催化剂载体,氢气/空气预混气体为燃料。实验结果显示,催化燃烧器具有很高燃烧稳定性。使用数值模拟观察燃烧器内部燃烧过程。模拟结果显示石英玻璃和刚玉陶瓷燃烧器存在明显的热点,其在0.12L/min时分别达到约1475K和1427K,而紫铜燃烧器内部的温度较低,一般不超过1200K,且分布均匀。对燃烧器散热分析发现,导热率较低的材料反而散热较高,如石英玻璃燃烧器散热在0.12L/min时高于紫铜燃烧器2.61W。由于不同燃烧器中的反应模式不同,石英玻璃和刚玉陶瓷中主要为气相反应,紫铜燃烧器中主要为两相反应,因此产生上述现象。     

数字全息在线测量煤粉粒度分布

煤粉粒度是燃煤电厂的重要指标,在线测量煤粉粒度能够即时指导锅炉优化运行,对节能减排具有重要意义。搭建了一套模拟一次风粉管道的煤粉粒径在线测量的装置,解决了传统取样方法堵塞和测量实时性差的问题,并设计实验研究数字全息在线测量煤粉粒度的可行性和可靠性。实验结果表明,数字全息在线测量煤粉粒度分布曲线与激光粒度仪的测量曲线趋势一致,平均粒径相对误差为5.6%,表征粒度分布的关键参数d₅₀和d₉₀的相对误差均低于2%,满足工业应用的需求。数字全息技术对稀释前后不同浓度的煤粉粒径关键参数的测量相对误差均低于7%,稀释前后的煤粉粒度的数量分布和体积曲线的趋势一致,验证了数字全息技术在线测量煤粉粒度分布的可靠性,为整体测量装置的开发奠定了基础。     

木质素高温炭化制备导电焦炭特性研究

以木质素为原料,对高温炭化制备的焦炭进行酸洗,得到导电性及孔隙结构良好的焦炭,研究炭化温度对焦炭特性的影响.通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FTIR）以及N2吸附仪(BET)对焦炭性能进行表征.实验结果表明,炭化温度在800 ℃以上时,木质素中的Na2CO3经高温分解成Na2O和CO2,析出的CO2可能会对焦炭孔隙起活化作用.随着炭化温度的升高,焦炭微孔的体积分数减小,中孔的体积分数增加,孔径主要集中在2～6 nm.炭化温度为1 200 ℃,酸洗后的焦炭电阻率可以降至0.076 Ω·cm.     

渐缩微喷管内氢气掺混甲烷预混燃烧实验研究

在出口直径为1.6 mm的石英渐缩喷管中进行预混燃烧实验,研究不同当量比(实际供给的空气量与理论上可完全燃烧需要空气量之比)以及混合比R（甲烷体积与燃料总体积比）下氢气/甲烷/空气在微尺度喷管内稳燃范围、输出推力、壁面温度分布等特性.通过实验发现,混合比越大,对应的稳定流速下限越小,当量比越大,对应的稳定流速下限越大,其中Φ=0.7,稳燃流速范围最大.当Φ=0.6时,壁面最高温度随着R的增大而减小,但是当Φ=0.9时,壁面最高温度几乎没有变化.壁面最高温度出现在Φ=0.7时,为761 ℃.火焰分为2层,内层颜色基本为淡蓝色,表明燃烧中氢气被点燃.当输入功率（由氢气和甲烷的热值与各工况体积流量计算获得）Q=13 W时,Φ=1.0时得到的比冲最大,效率最高.     

低热值气体蓄热燃烧产生高温气体

针对低热值气体蓄热燃烧产生高温气体系统,研究低热值气体的系统贫燃极限、高温气体可达温度及影响因素规律.在搭建的大型低热值气体蓄热燃烧高温气体发生试验系统中,试验研究低热值气体浓度和产生的高温烟气温度、流量之间的关系,探讨启动能量和换向周期的影响.通过实验和能量平衡分析,结果表明,该系统的低热值气体系统贫燃极限接近200 kJ/m3;在系统中燃烧甲烷体积分数为1.2%的低热值气体可连续稳定产生温度高于1 000 ℃的高温烟气,系统热效率大于80%.     

臭氧多脱副产物亚硝酸钙的复盐沉淀试验研究

针对复盐沉淀法(氢氧化钙与亚硝酸钙反应生成复盐沉淀)处理烟气中臭氧氧化氮氧化物的液相吸收产物亚硝酸钙,采用控制变量法对此反应的诸多影响因素(反应温度、反应物浓度、反应过程扰动和反应物形态等)进行了试验研究.结果表明:为提高复盐沉淀效率,需要选择合适的反应温度(80℃最佳),同时反应物投药量的增加以及反应过程湍流度的增大都能够有效提高复盐共沉淀效率.复盐沉淀会伴随着氢氧化钙的析出而动态产生,构建氢氧化钙的析出条件能提高亚硝酸钙捕集效率.