填料吸收塔实验教学改革

本文在结合国内填料塔吸收实验的现状的基础上,介绍了天津大学化工学院化工基础实验中的二氧化碳吸收-解吸实验装置的建立。在此试验装置的建立过程中,充分考虑了实验教学和环境保护的要求。新建的实验装置丰富了实验教学内容,改善了实验环境,节约了水资源,同时对学生实施环保教育,增强学生的环保意识和环保责任感。     

多风轮风力发电系统发电性能研究

从风能利用系数的角度,选用2 k W水平轴风力机作为多风轮水平轴风力发电系统的单元机型;基于切入风速下对风精度,对尾舵进行了设计;分析了风切变对发电量的影响。最后,对装机容量为20 k W的单风轮和多风轮风力发电系统的实际发电性能进行了对比分析。结果表明:采用尾舵偏航方式的多风轮风力发电系统的发电量高于采用主动偏航的单风轮风力机。     

热质墙体在我国的热适应性研究

室外大气综合温度通过热质墙体传入室内,波动大大衰减,波峰延迟,在节能降耗中具有重要意义。本文首先建立了热质墙体的一维非稳态传热模型,对应用在一栋零能耗建筑中的热质墙体传热性能进行了模拟,模拟结果与实际检测的墙体温度和热流率吻和良好。而后进一步利用该模型分析了热质墙体在我国5类典型气候区域代表城市的适应性,结果表明在昼夜温差大、室内外平均温差大的地区较适宜采用厚重围护结构,而在冬暖夏凉地区现象相对不明显。     

采集太阳光的照明系统

提出一种采光面积大、结构简单、制作容易、维修方便的平面反光镜阵列汇聚采光，导光管传光，平面镜耦合，磨砂塑料盘散光的新型太阳光照明系统。考察了该系统的平面反光镜聚光特性，导光管的耦合方法及导光管透光率随光线入射角、导光管长度和导光管直径的关系。利用该系统，研究了透射光光强随导光管长度的变化规律、0．72m长导光管在不同集光比下的导光性能以及一天中聚光与不聚光条件下导光管透光率比较。结果表明，采用本系统汇聚阳光使进入导光管光线的入射角可以调整，入射角角度都比较小，从而使光线在导光管中的反射次数减少，光损失少，一天中光照亮度均匀。     

光伏耦合太阳能水处理系统降解对氯苯酚和亚甲基蓝

设计并建立可实现光伏发电和有机污水处理的耦合水处理系统,在户外条件下考察系统的光伏发电性能和模拟污染物降解对氯苯酚和亚甲基蓝的情况。结果表明,模拟污水对太阳电池有一定的降温作用,同时因其对光的吸收也降低了太阳电池的输出功率。与相同条件下的暗芬顿相比,耦合系统对对氯苯酚的降解率从51.4%提高到80.8%,虽然未能显著提高亚甲基蓝的脱色率,但其化学需氧量(COD)去除率从29.1%升至67.9%。     

硫脲改性壳聚糖微球对Pt~(4+)和Pd~(2+)的吸附特性Ⅰ.吸附平衡和动力学

利用反相乳液法制备了壳聚糖微球,并经硫脲改性得到硫脲改性壳聚糖微球(TCS),将其用于吸附Pt4+和Pd2+,考察了TCS对Pt4+和Pd2+的吸附特性;利用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和N2吸附-脱附等方法对TCS进行了表征。表征结果显示,TCS的粒径为10～30μm、比表面积为95.6m2/g、平均孔径为12.6nm、孔体积为0.298cm3/g。实验结果表明,在pH=2时,TCS对Pt4+和Pd2+的吸附性能最佳;吸附动力学可用拟二级模型拟合,表明TCS对Pt4+和Pd2+的吸附以化学吸附反应为主;吸附等温线可用Langmuir模型拟合,Pt4+和Pd2+的饱和吸附容量分别为129.87,112.36mg/g。双组分吸附实验结果表明,TCS对Pt4+和Pd2+有良好的吸附选择性,可实现Pt4+(或Pd2+)与Cu2+,Pb2+,Cd2+,Zn2+,Ca2+的选择性分离。     

仿植物蒸腾作用的高热流密度散热的研究

仿照植物蒸腾作用原理,利用毛细结构和相变技术研究高热流密度的散热问题。以发光二极管（Light Emitting Diode,LED）作为散热对象、乙醇溶液作为相变工质,考察了不同种类毛细材料特性和材料厚度对散热效果的影响。实验结果表明,毛毡材料价格便宜、加工方便,能够把LED的温度降到80℃。毛毡材料的厚度以8~12 mm为宜,乙醇溶液体积分数在80%以上散热效果更佳。     

磁性羧甲基化壳聚糖纳米粒子的制备与表征

以化学共沉淀法制备了Fe3O4纳米粒子,壳聚糖经羧甲基化改性后接枝在Fe3O4颗粒表面,得到了磁性羧甲基化壳聚糖(Fe3O4/CMC)纳米粒子.利用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FT-IR)及磁性测试对产物进行了表征.TEM表明Fe3O4纳米粒子被CMC包覆,粒径约10 nm;XRD分析表明复合纳米粒子中磁性物质为Fe3O4;FT-IR表明壳聚糖发生羧甲基反应以及在Fe3O4表面的接枝反应.Fe3O4/CMC纳米粒子具有超顺磁性,比饱和磁化强度25.73 emu/g,有良好的磁稳定性.     

硅油光-热老化气升式反应器数值模拟

为进行液浸聚光光伏系统中液浸液体即二甲基硅油在光热条件下的老化实验研究,设计制作了气升式外环流光催化反应器。采用Fluent软件欧拉多相流模型和RNG k-ε湍流模型对反应器进行了三维全尺寸数值模拟。分析了结构参数、操作参数和硅油物性参数对反应器中气液两相流动的影响,得到反应器内循环液速和气含率等参数的分布。模拟结果与实验结果有较好的一致性。模拟结果表明:硅油黏度越小,循环液速越大,气含率越小;反应器适宜操作气速不应大于0.02 m/s;反应器最适宜高径比和环隙面积比分别为47.6和0.31~0.41。     

硫脲改性Fe_3O_4/壳聚糖微球对Hg~(2+)的吸附性能

利用反相悬浮分散法制备Fe3O4/壳聚糖磁性微球,并经硫脲改性(TMCS)用于吸附水溶液中Hg2+。考察了pH值、温度的影响,以及吸附动力学和吸附等温线。结果表明,TMCS为球形,粒径80μm～250μm。TMCS对Hg2+的吸附量随pH值升高而增加,但随温度升高而下降;焓变(ΔH0=-12.93kJ/mol)为负,表明吸附放热;Gibbs自由能(ΔG0=-16.41kJ/mol～-17.22kJ/mol)为负,表明吸附能自发进行。等温吸附线可用Langmuir模型拟合,最大吸附容量2.69mmol/g;吸附动力学可用拟二级模型拟合,表明化学吸附为控速步骤。吸附Hg2+后的TMCS可用0.01mol/L的EDTA脱附,脱附率达91%。