多相流中细长颗粒数值模拟研究综述

纤维干燥尾气中的飞灰含有大量的木质纤维、砂光粉和其他粉尘。从形状来看,木质纤维属细长颗粒,和研究较为成熟的球形颗粒在许多方面存在较多差异。目前,国内外学者们已对细长颗粒在多相流中的悬浮、沉降及流化方面开展了大量数值模拟研究,取得了一定的进展;在此基础上,继续完善木质纤维的运动特征、推导出其在换热器表面的碰撞沉积模型是下一步的主要工作。     

基于PIV技术的ABR反应器在不同HRT下的液相流态特性

利用激光粒子图像测速技术（PIV）对ABR反应器的液相流态进行了研究,在水力停留时间（HRT）为3~58 h变化时,测试得反应器内下流室和上流室折流板内外侧关键截面的流场数据,获得了相关流场特征,包括速度矢量图、流线图谱和涡量场等。结果表明,HRT对下流室和上流室的液相轴向、径向平均速度和平均涡量强度影响不同,液相回流面积随HRT的增加逐渐减小;下流室液相平均涡量强度随HRT的增加逐渐增加;上流室液相平均涡量强度随HRT的增加逐渐减小。下流室和上流室在特定HRT时产生涡流、沟流。在本实验条件下,当处理难降解或高浓度废水时,得出HRT为33 h时反应器整体流态最佳。     

好氧-缺氧一体化高效分离生物流化复合反应器

鉴于污水处理中对氮、磷去除率的要求和内循环三相生物流化床反应器存在的一些不足,为此,设计开发了一种好氧-缺氧一体化高效分离生物流化复合反应器。该反应器对好氧循环流化区采用了独特的分格结构,当反应器处理规模增大时,在不增加反应器总体高度的基础上,保证了循环流化区的高径比。循环流化反应器与高效气浮分离反应器的耦合,克服了循环流化床以沉淀原理为基础的固液分离效果不佳的状况,既可以保证出水水质,又可以实现反应器的一体化。通过气体提升方式实现了好氧出水回流,使该种反应器能够实现脱氮和部分除磷的目的。该反应器处理生活污水的初步试验结果表明它具有很好的抗冲击负荷和去除有机物的性能。     

三相流态化烟气脱硫模拟中试试验研究

在参考国内外大量湿法脱硫研究经验的基础上 ,提出一种适合我国国情的烟气脱硫技术路线 :三相流态化吸收式烟气脱硫工艺。建立了处理烟气量 2 0 0 0Nm3 h的模拟中试实验装置 ,并进行大量石灰浆液烟气脱硫试验研究 ,总结出流态化反应器的脱硫性能及其影响因素。试验结果表明 :流态化反应器脱硫效率随着浆液浓度、喷射管插入深度、搅拌速度等的增加而增加。当浆液pH值在 5～ 8之间 ,喷射管插入深度 16 0～ 2 0 0mm(相应的喷射器的压降约为 15 0 0～ 190 0Pa) ,喷射速度为 10～ 2 5m s左右 ,循环倍率为 3倍 ,浆液浓度为 7%以下 ,反应温度 5 5～ 6 0℃ ,对反应加以搅拌和对产物强制氧化 ,可以获得 95 %以上的脱硫效率     

新型生物流化复合反应器的设计及气含率测定

鉴于对传统内外筒结构三相内循环流化床存在的一些不足 ,提出了一种新型的基于循环流化床原理的生物流化复合反应器。新型反应器采用蜂窝状断面结构 ,机械分离与气浮原理相结合的三相分离器。为了减少反应器运行中的能耗 ,筛选出了一种新型轻质橡胶载体。并且针对这种新型反应器进行了气含率的测定 ,得出在实验范围内总平均气含率随进气量呈直线上升 ,还分别得出了上升区气含率和下降区气含率的变化情况     

滑坡转化为泥石流机理研究综述

对国内外有关滑坡转化为泥石流的机理的研究做了全面的综述,重点介绍了国外最新的研究成果,阐明了今后研究的方向.滑坡转化为泥石流机理的研究,处于滑坡动力学与泥石流形成学的交叉点,既是学科的边缘问题,也是学科的前沿问题.滑坡转化为泥石流的过程是一个和土体液化密切相关的流态化过程,是土体和水体强烈相互作用的结果.滑坡直接转化为泥石流的机理的两个核心问题是超静孔压的产生和超静孔压的保持.Iverson对这一问题的研究直接促进了滑坡流态化理论的发展,并形成了最新的泥石流运动模型--库伦混合流理论,是对传统的基于流变关系的泥石流模型的重大突破.土体中粘性颗粒对滑坡直接转化为泥石流过程的影响,需要进一步进行研究.滑坡转化为沟谷泥石流是一个更为复杂的过程,是今后研究的重点.     

基于流态化作用的吸附反应动力学和穿透特征

基于流态化作用的吸附反应动力学和穿透特征研究还鲜见报道.以苯酚为吸附质、活性炭为吸附剂,探讨了不同流态化紊流强度对基于流态化作用的吸附效率、吸附动力学特性、吸附反应穿透曲线和饱和吸附量的影响,并与相同条件的固定床吸附反应器进行了对比研究.结果表明,表观流速为8 mm·s-1和13 mm·s-1时,基于流态化和固定态的活性炭在5 min内的吸附效率均达到93%以上,吸附反应均符合经典二级动力学方程,且其相关系数大于0.999.穿透实验结果表明,表观流速为6 mm·s-1和8 mm·s-1时,基于流态化的活性炭对苯酚的吸附总量分别较固定态高8.77 mg·g-1和24.70 mg·g-1.可见,基于流态化吸附反应器与基于固定态吸附反应器相比,具有吸附反应效率高,吸附总量大的特征.     

生物活性炭流化-泥滤耦合硝化与反硝化试验

构建生物活性炭流化-泥滤耦合系统,以果壳活性炭为载体,通过连续进水试验研究了系统的硝化与反硝化特性.同时考察了生物活性炭的形成过程及其特征.试验结果表明,通过对反应器中悬浮污泥的排除和进水条件的控制可形成生物活性炭.生物膜在活性炭上的分布受循环流体作用影响,具有独特的空间和微生物生理分布特征.在反应器COD容积负荷约2.2ks·m-3d-3和氨氮容积负荷约0.2ks·m-3d-3的进水条件下,系统对COD和氨氮去除率可分别达到92%和70%;通过对出水的泥滤控制,可以有效地增强系统的反硝化能力;出水pH值的变化也反映出系统兼具硝化与反硝化的效能.     

流态化TiO2光催化降解甲苯的实验

在自制的流化床反应器中,以实验室制备的TiO2/硅胶为催化剂,对甲苯、空气混合气进行光催化降解,探讨了初始浓度、紫外光强度、操作气速和床层高度等因素对甲苯降解率的影响。实验结果表明:在低浓度范围内(20~55mg/m3),甲苯降解率不随浓度变化,高达100%,但浓度进一步增加后降解率下降;甲苯降解率随紫外光强度的增加而提高,但提幅不大;甲苯初始浓度越低,维持最高降解率的时间越长;操作气速存在最佳值3·98cm/s,达到此值时降解效果最好;甲苯降解率随床层高度(静态高度)的增加而线性提高。     

循环高速流态化反应器低温脱硫研究

介绍了用循环高速流态化反应器促进在潮湿气氛中氧化钙与SO2反应的研究成果。实验证明,在影响脱硫率的诸因素中,钙硫比、气体相对湿度和SO2浓度作用最大,反应温度次之,气速(075～125m/s范围内)影响最小。实验还表明:按指定的钙硫比(15～25),将氧化钙加入反应器后,脱硫率不断上升,在20min达到了45%～50%,远远超过相似条件下气流床脱硫率20%的水平;继续加料至第40min时,脱硫率已上升到75%,并有继续升高的潜力。介绍了用循环高速流态化反应器促进在潮湿气氛中氧化钙与SO2反应的研究成果。实验证明,在影响脱硫率的诸因素中,钙硫比、气体相对湿度和SO2浓度作用最大,反应温度次之,气速(075～125m/s范围内)影响最小。实验还表明:按指定的钙硫比(15～25),将氧化钙加入反应器后,脱硫率不断上升,在20min达到了45%～50%,远远超过相似条件下气流床脱硫率20%的水平;继续加料至第40min时,脱硫率已上升到75%,并有继续升高的潜力。