微细颗粒物在过滤介质中过滤特性的CFD-DEM模拟

基于CFD-DEM(离散单元法)方法模拟了微细颗粒物在纤维过滤介质中的气-固两相流动特性,模拟时,充分考虑了颗粒群组成、粒径分布、颗粒间及颗粒与纤维间的反弹作用以及颗粒团聚等因素,分析了纤维过滤中颗粒群的运动特性和微细颗粒的沉积形式。结果表明:采用CFD-DEM模拟过滤介质的过滤过程以及微细颗粒在介质表面沉积过程和形式的方法是方便且可行的,模拟结果与前人的实验观测结果基本吻合;在过滤过程中,表面过滤的贡献较大,大部分的颗粒在介质表面即被捕集,进入到介质内部的部分粒径较小的颗粒经深层过滤作用而被捕集;大量的颗粒捕集是由颗粒-颗粒捕集机制来实现的;不同颗粒体系的颗粒群其过滤效果也有所差别,对于本文所研究的过滤介质模型,多颗粒体系的过滤效率比单一的颗粒体系的过滤效率高20%左右。     

钢渣用于土壤修复与改良的研究进展

环境保护部和国土资源部发布的《全国土壤污染状况调查公报》显示，中国重金属污染土壤已经对生态环境和人体健康造成严重的危害，必须采取有效的措施对污染土壤进行修复与改良处理。利用钢渣具有的高碱性、多孔性和胶凝性制备钢渣基修复材料用于土壤修复与改良成为重要途径之一。基于钢渣的物化性质，对钢渣基修复材料作为土壤修复与改良的药剂进行具体分析；阐述钢渣基修复材料在土壤修复与改良中的工程应用，并就目前钢渣基修复材料的技术发展进行评述。在此基础上，指出优化钢渣基修复材料性能、拓展其在不同性质土壤的应用，以及结合草坪种植、休闲农业种植、农业景观设计等开发多种钢渣基修复材料，是钢渣修复与改良土壤未来的主要发展方向。     

钢渣复合取代矿粉、砂和石用作混凝土掺合料与骨料及其性能分析

用风淬渣粉取代矿粉、电炉渣砂取代混合砂、电炉渣石取代碎石制备混凝土，分析了混凝土的内照射指数、外照射指数、f-CaO含量、沸煮膨胀值、比表面积、密度、含水率、容重、含泥量、泥块含量、坍落度、抗压强度及其化学组成、矿物组成与微观形貌，研究了钢渣的安全性与稳定性及风淬渣粉取代矿粉、电炉渣砂取代混合砂、电炉渣石取代碎石与钢渣复合取代矿粉、砂和石对混凝土性能的影响。结果表明，风淬渣粉、电炉渣砂和电炉渣石的安全性与稳定性满足国标要求，可用于混凝土。当风淬渣粉取代20wt%矿粉、电炉渣砂取代10wt%混合砂和电炉渣石取代20wt%碎石时，混凝土的性能最优。钢渣复合取代矿粉、砂和石的比例合适，可改善混凝土的界面结构密实度，尤其能提高混凝土养护后期的强度。     

钢渣基活性炭的制备及其应用进展

钢渣是冶金企业炼钢过程中产生的废弃物,含有大量金属化合物,可利用其对活性炭进行改性。对钢渣基活性炭的制备方法及其应用研究成果进行了综述,钢渣基活性炭在环境治理领域的应用主要有对室内甲醛、氯气的吸附,钢铁企业的脱硫脱硝以及城市污水的净化等。总结分析了钢渣基活性炭在当前研究中存在的主要问题以及未来的发展方向,钢渣基活性炭虽然净化率高、吸附能力强,但其具有吸附饱和的特性,当其吸附饱和丧失吸附能力后难以处理,容易对环境造成二次污染,因此在未来的研究中应重点关注钢渣基活性炭的再生方式,使其既高效又环保。     

有机抑制剂在铁矿石反浮选中的应用研究进展

反浮选工艺以浮选效率高和产品质量好而广泛用于铁矿浮选过程中。在反浮选工艺中,选取高效、经济和环保的抑制剂对反浮选的结果起决定性作用。本文综述了铁矿石浮选过程中有机抑制剂的研究进展,重点介绍了淀粉和纤维素等抑制剂的研究现状,简述了有机抑制剂种类等因素对其抑制性能的影响。虽然有机抑制剂选择性好、分选效率高、价格低廉和绿色环保,但在铁矿石浮选中还存在一些不足之处,因此寻找高效抑制剂替代物和对有机抑制剂改性将会是未来有机抑制剂的研究重点。      

基于响应曲面法制备钢渣–花生壳基生态活性炭及其吸附性能研究

以钢渣超微粉和花生壳为原料制备钢渣–花生壳基生态活性炭,基于响应曲面法研究微波功率、浸渍比、钢渣掺量和钢渣细度对钢渣–花生壳基生态活性炭对甲醛气体吸附率的影响,并对其进行优化处理。利用X-射线红外光谱仪、场发射扫描电镜、比表面积及孔径测定仪等对钢渣–花生壳基生态活性炭进行表征分析。结果表明:钢渣–花生壳基生态活性炭最优制备参数为微波功率530 W,钢渣细度1160目,钢渣掺量(质量分数)10.8%,浸渍比1.25,其对甲醛气体的吸附率为94.14%。影响钢渣–花生壳基生态活性炭性能的因素次序依次为:微波功率、钢渣掺量、浸渍比、钢渣细度,其中微波功率与浸渍比、微波功率与钢渣掺量、钢渣掺量与钢渣细度均存在显著交互作用。适量钢渣改性活性炭有利于形成规则的孔结构、提高表面酸性官能团含量以及增强表面极性。      

基于网格冻结法颗粒沉积形态对纤维介质过滤特性的影响

为研究不同操作条件下颗粒沉积形态对纤维介质过滤特性的影响,采用计算流体动力学中的网格冻结法来处理运动边界,使动态边界计算问题简化成固体边界问题,利用该方法定性地描述纤维介质表面颗粒的沉积形态,并利用数值模拟的方法计算不同斯托克斯数St、不同沉积颗粒数和不同颗粒沉积形态下纤维介质的过滤效率。研究结果表明：在一定范围内增大St可以显著增加纤维介质的过滤效率;颗粒在纤维表面的沉积有利于提高纤维的过滤效率,并且在颗粒沉积的初期作用显著,而在其沉积的后期,过滤效率增幅相比初期会大幅降低并呈平缓趋势;同时,与迎面过滤颗粒有较大接触表面积的沉积形态,有利于纤维介质对颗粒的捕集。     

微细颗粒物在过滤介质中过滤特性的CFD-DEM模拟

基于CFD-DEM（离散单元法）方法模拟了微细颗粒物在纤维过滤介质中的气-固两相流动特性,模拟时,充分考虑了颗粒群组成、粒径分布、颗粒间及颗粒与纤维间的反弹作用以及颗粒团聚等因素,分析了纤维过滤中颗粒群的运动特性和微细颗粒的沉积形式。结果表明：采用CFD-DEM模拟过滤介质的过滤过程以及微细颗粒在介质表面沉积过程和形式的方法是方便且可行的,模拟结果与前人的实验观测结果基本吻合;在过滤过程中,表面过滤的贡献较大,大部分的颗粒在介质表面即被捕集,进入到介质内部的部分粒径较小的颗粒经深层过滤作用而被捕集;大量的颗粒捕集是由颗粒-颗粒捕集机制来实现的;不同颗粒体系的颗粒群其过滤效果也有所差别,对于本文所研究的过滤介质模型,多颗粒体系的过滤效率比单一的颗粒体系的过滤效率高20%左右。     

冶金固废资源化利用现状及发展

冶金过程中会产生大量的冶金固废,但由于处理技术落后,大量冶金固废未能得到及时和有效的回收处理 ,而造成土壤、水重金属污染等环保问题。针对我国冶金行业的特点,分析了我国冶金固废的种类、来源 以及资源化处理与综合回收利用现状,介绍了冶金渣在钢渣磁选除铁、钢渣返烧结、钢渣水泥、钢渣、矿 渣、复合微粉、钢渣矿渣建材制品等方面的回收利用途径和优缺点,分析了高炉尘泥和炼钢尘泥的来源、 特性及回收技术,并总结了国内各钢厂在冶金过程中钢渣处理和冶金尘泥回收方面的处理技术,指出了目 前我国钢铁企业在固废资源综合利用上存在的不足,提出冶金固废的资源化处理的发展趋势,如拓展到海 洋生态保护、显热发电工程等新的领域。     

工业、农林、城市固废基活性炭吸附有害气体研究进展

活性炭具有较大的孔隙率和比表面积，对有害气体的吸附能力较强。固体废弃物作为在生产和生活中丧失利用价值的一种废弃物，其无组织堆放对生态环境造成了极大危害。以固体废弃物为原料制备固废基活性炭用于净化有害气体，无疑是实现环境友好型废弃资源再利用的一种有效方式。总结了工业、农林、城市等典型固废基活性炭的分类，分析了其表面化学性质，介绍了其对有害气体的吸附机理，梳理了影响固废基活性炭吸附效率的主要因素。固废种类繁多，未来可以开展人畜粪便、食物残骸以及有危险性的电化学、医疗废弃物的利用研究，为开发新型固废基活性炭寻找突破口。另外，还可以尝试扩大固废基活性炭吸附的有害气体类型，如烷烃、芳香烃、酮、酸、酯、醇和氯代烃等，进一步拓宽固废基活性炭的应用范围。