75kA导流槽磁场及其引起的铝液流场模拟分析

以商用有限元计算软件ANSYS为计算平台,对75kA导流型铝电解槽电磁场和电磁力场分布及其对铝液流动和波动的影响进行了模拟计算。结果表明：阴极斜坡表面电磁场和电磁力场分布基本呈沿电解槽长轴对称分布,且电磁力与重力方向相同,这有利于阴极表面电磁力向聚铝沟排放,而在电磁力作用下,聚铝沟内铝液波动最大幅度为0.021m,仍保持在安全范围之内,不会引起两极短路现象的发生,表明在现有75kA普通预焙槽母线配置方案下,可以维持导流型结构电解槽的正常运行。     

Ti/SnO_2-Sb-Ni阳极电化学氧化系统回收S单质并同步实现含硫废水处理的研究

采用电化学氧化处理煤化工含硫废水并同步回收单质S。Ni掺杂能够有效提高Ti/SnO_2-Sb阳极的电化学活性,在电流密度40 mA/cm²时,经过48 h的电解,COD由51 100 mg/L降低至6 880 mg/L,去除率为86.54%,色度(ADMI)去除88.50%。COD的降解符合一阶动力学,动力学常数K_1为0.039 5 h2时,经过48 h的电解,COD由51 100 mg/L降低至6 880 mg/L,去除率为86.54%,色度(ADMI)去除88.50%。COD的降解符合一阶动力学,动力学常数K_1为0.039 5 h^(-1),电流效率和能耗分别为38.58%和35.72 kWh/kg COD,同时回收S单质4.55 g/L。回收的S单质系废水中含硫有机物在阴极被还原后又在阳极被氧化而生成,表明电化学氧化系统能够通过调控阴阳极,将含硫有机物回收为S单质,并同步实现废水的处理。     

直流电晕放电降解杂原子有机物的电化学过程

以吡啶为模型污染物,研究了电晕放电等离子体过程中产生的高活性羟基自由基降解含氮杂原子有机物的过程,从微液滴角度理解在有水存在下电晕放电的电化学过程。高压电场下,微液滴水汽形成微电解池,电化学反应在这一微电解池中进行。结果表明:电压为20.75kV时,平均初始浓度为8287mg·m-3吡啶的去除率达到90.4%。液相色谱分析结果表明,液滴中的中间产物有反丁烯二酸、草酸等小分子酸,离子色谱检测到了硝酸根离子的存在,由此推导了有机物的降解路径。     

基于Laval喷管的滑动电弧放电等离子体发生器及其工作特性分析

为了研究产生于Laval喷管中的一种新型滑动电弧放电的物理特性,研究了不同流量工作气体(空气)条件下产生的等离子体电弧的伏安特性,并利用高速摄影仪对此种新型等离子体的滑动电弧发展过程进行了跟踪,记录了滑动电弧等离子体击穿—延长—电弧最大—熄灭的循环过程。结果表明:随着工作气体流量的增加,电极电压波形出现突变的频率越来越高;电流波形随着气体流量的增加除了击穿时突变点增多外大致形状不变,近似于正弦波形,且最大值都为0.4A;半周期内的平均电压在629～1 347V范围内变化。分析得出,流量变化对这种滑动电弧放电的伏安特性,特别是电压特性存在剧烈影响,这一点也可以从高速摄影所得图像中看出。     

新型干法水泥回转窑可吸入颗粒物计量检测研究

采用冲击式尘粒分级仪对某台5 000 t/d新型干法水泥回转窑的颗粒物排放进行了研究,以掌握颗粒物排放浓度和粒径分布情况.测试结果表明,窑头和窑尾除尘器出口排放的总颗粒物浓度分别为66.87 mg/Nm3和41.69 mg/Nm3,不能满足2010年新修订的国家标准.年排放颗粒物总量为227 t,其中PM2.5和PM10排放量分别为33.5 t和113 t.对回转窑排放颗粒物的粒径分布进行分析,发现非常符合对数正态分布规律,线性相关系数均大于0.99,窑头和窑尾排放颗粒物的中位直径分别为4.4μm和6.2μm.     

丁烷层流预混火焰多环芳烃生成化学动力学模拟

近年来,随着环保要求的不断提高,碳氢燃料燃烧过程中多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)形成、生长和氧化的详细反应动力学研究成为热点。该文通过更新的层流预混火焰中描述丁烷热分解、氧化,苯的形成,多环芳烃生成及氧化等过程的详细机制反应模型,对层流预混C4H10/O2/Ar稳态火焰中芳香烃和多环芳烃的形成和生长进行动力学模拟计算,获得火焰中反应区和燃尽区反应物、主要燃烧产物、中间组分及PAHs的浓度分布,同时采用敏感系数分析法确定了丁烷火焰中影响PAHs生成的主要基元反应。研究结果表明:采用的更新机制模型能够很好地预测丁烷火焰中大多数低分子量的脂肪烃、燃烧副产物、中间组分及PAHs的浓度分布;丙炔基(H2CCCH)的化合反应是苯环生成的主要反应序列;萘(C10H8)生成的主要步骤是环戊二烯基(c-C5H5)的化合反应,活化分子茚基与c-C5H5反应可以形成大量的菲(C14H10);同时模型更近一步论证了PAHs生成的"脱氢加乙炔"机制。     

焦化废水制备水煤浆的成浆性能

焦化废水是一种典型的成分复杂、污染严重、处理难度大的工业废水。本文将焦化废水作为原料制备水煤浆,研究了温度、煤粉粒度对成浆性能的影响,通过扫描电镜照片与红外光谱探讨了对成浆的影响。结果表明,焦化废水的最大成浆浓度比去离子水稍低;在一定温度范围内,焦化废水水煤浆表观黏度随温度升高而降低,浓度越高黏度变化越明显;细煤粉的成浆性较差,粗煤粉占70%时,成浆性最好;扫描电镜和红外光谱的结果显示,焦化废水中的金属离子会吸附在煤粉表面,影响分散剂吸附,使浆体黏度上升。利用水煤浆技术处理焦化废水,可以通过简单的工艺和较低的成本,实现焦化废水无害化、资源化利用,具有良好的经济效益与环保效益。     

丙烷扩散火焰中多环芳烃的激光诱导荧光测量研究

以丙烷-空气扩散火焰为研究对象,联合激光诱导荧光与激光诱导炽光,在不同探测波长下,对火焰中多环芳烃(PAH)的二维分布进行测量,分析火焰中PAH荧光信号的分布特征。结果表明:在丙烷扩散火焰燃烧中,小环PAH逐渐变为大环PAH,随后形成碳烟;通过测量火焰不同位置处的荧光时间分辨信号发现,在相同的条件下,荧光波长越大,其对应的PAH环数越多,相对分子质量越大,荧光衰减时间越长;随着火焰高度位置升高,荧光信号的衰减时间受温度升高的影响呈下降趋势。     

生物油离子交换树脂催化酯化试验研究

生物油由于含有大量有机酸性物质而具有较强的腐蚀性,不利于其规模化利用.利用间歇式玻璃反应釜,在60 ℃、油醇质量比为1∶2、催化剂质量分数为20%和全回流条件下,研究了强酸型离子交换树脂催化的生物油酯化精制反应,目的是改变生物油的强酸性,提高其品质.结果表明,酯化后生物油的含水量和黏度下降,热值提高了42.7%;生物油中低级羧酸均得到不同程度的转化,产物分布发生较大变化,主要生成乙酸乙酯、原乙酸三乙酯等新成分,并提出了原乙酸三乙酯的生成机理.