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1.
翟瑞  杨昭  张勇  吕子建  陈裕博 《化工学报》2021,72(10):5424-5429
当前环境问题日益突出,天然工质氨作为环保性制冷剂再次引起科学界的广泛重视。但NH3存在可燃可爆性问题,在实际应用中存在着一定的安全隐患。采用量子化学密度泛函理论计算方法,在M06-2X/6-311+G(d,p)的计算水平上,对NH3的燃烧及阻燃机理开展研究,得到反应过程的微观反应路径。研究表明,NH3可通过三种方式发生燃烧微观反应,一是发生自身裂解反应,生成H自由基;二是与氧气发生碰撞反应,生成OOH自由基;三是与活性自由基发生碰撞反应,生成新的活性自由基,NH3可与H、O、OH自由基反应,反应能垒较低。此外,还计算了两种典型的阻燃基团F和CF3对可燃分子NH3的微观阻燃路径,验证其阻燃效果。本文从微观分子的角度考察了可燃工质氨的燃烧及阻燃机理,为新一代低温室效应工质的燃烧及阻燃机制提供了参考。  相似文献   
2.
研究了一种生态多孔纤维棉(EPFC)的生物挂膜性能,并将其应用于脱氮反应器中,考察不同DO水平与装置设计(填充率、孔密度)对脱氮效果的影响。结果表明,EPFC是一种良好的生物挂膜材料。DO含量对反应器脱氮效果影响显著,在ρ(DO)=10~11 mg/L、HRT=5 d时NH4+-N去除率最高97.41%;TN去除率在ρ(DO)=9~10 mg/L、HRT=4 d时最高45.52%。对装置设计进行优化后,发现反应器BR5脱氮效果最好,其填料填充率为2/3、孔密度为5.2个/cm2;优化运行条件为ρ(DO)=9~10 mg/L、HRT=5 d,NH4+-N与TN去除率分别可达98.59%和59.93%。可为EPFC进一步应用于生物脱氮工艺如生物接触氧化法、序批式活性污泥法工艺等提供思路。  相似文献   
3.
某厂超超临界燃煤火电机组已完成超低排放改造,实现烟尘、SO2和NOx排放浓度远低于10 mg/Nm3、35 mg/Nm3和50 mg/Nm3。但锅炉中脱硝系统氨逃逸过大,导致脱硝系统后面的烟道内空预器及低温省煤器堵塞严重,严重影响了机组运行安全。通过测量该锅炉SCR反应器出口NOx浓度及氨逃逸量等参数,基于实测数据分析对锅炉喷氨量进行优化调整,降低SCR反应器出口氨逃逸量,从而有效缓解空预器及低温省煤器的堵塞状况,保证机组的高效安全运行。  相似文献   
4.
A numerical model is developed for surface crack propagation in brittle ceramic coatings, aiming at the intrinsic failure of rare-earth silicate environmental barrier coating systems (EBCs) under combustion conditions in advanced gas turbines. The main features of progressive degradation of EBCs in such conditions are captured, including selective silica vaporization in the top coat due to exposure to water vapor, diffusion path-dependent bond coat oxidation, as well as crack propagation during cyclic thermal loading. In light of these features, user-defined subroutines are implemented in finite element analysis, where surface crack growth is simulated by node separation. Numerical results are validated by existing experimental data, in terms of monosilicate layer thickening, thermal oxide growth, and fracture behaviors. The experimentally observed quasi-linear oxidation in the early stage is also elucidated. Furthermore, it is suggested that surface crack undergoes rapid propagation in the late stage of extended thermal cycling in water vapor and leads to catastrophic failure, driven by both thermal mismatch and oxide growth stresses. The latter is identified as the dominant mechanism of penetration. Based on detailed analyses of failure mechanisms, the optimization strategy of EBCs composition is proposed, balancing the trade-off between mechanical compliance and erosion resistance.  相似文献   
5.
传统的高温高压Haber-Bosch法合成氨工艺消耗大量化石能源,并排放大量的温室气体。在常温常压下通过电化学方法将氮还原成氨是一种潜在策略。电化学固氮领域的主要研究方向之一是通过开发有效的氮还原催化剂来提高电流效率和氨产率。基于对50多篇文献的分析,本文综述了近20年来电化学合成氨催化剂的研究进展,通过对低温下电化学合成氨的金属基和非金属基不同催化剂以及催化效率进行总结和比较,关注具有高法拉第效率和高氨产率的几种金基催化剂,以及电解质性质、掺杂改性对于开发高效的过渡金属基、非金属基催化剂的重要性,对比分析了这3类催化剂的优缺点以及发展潜力。  相似文献   
6.
全球变暖背景下湖库发生蓝绿藻水华的成因及其对水质的影响是充满争议的热点环境问题。云龙天池水库是云龙天池国家级自然保护区的主要水源地,开展其水质变化研究具有重要战略意义。本研究利用多参数水质监测浮标系统(AMT—FB301)对该水库开展了连续四个月(2022.1.14—5.11)的高分辨率(时间间隔30 s)蓝绿藻和水质监测工作。结果显示,蓝绿藻在3月早春时节发生水华现象。在月间、月际和日际尺度上,水体中的氨氮含量均与蓝绿藻丰度高度正相关,表明在这类尚未发生明显富营养化的水体中,营养条件仍然是调控蓝绿藻水华发生的最主要因素。突然的升温也可能成为诱发蓝绿藻暴发的关键因素,但充足的营养供应是前提条件。蓝绿藻水华的发生导致了水库的水质明显下降(浊度增加,溶解氧降低)。所以,在未来持续升温背景下,控制外源营养输入仍然是改善这类水库水质和防控蓝绿藻水华发生的最有效途径。  相似文献   
7.
针对负离子空气净化器去除氨气的有效性开展了试验研究。利用风道式空气净化性能实验台研究了负离子去除氨气的效率与迎面风速、外施电压、初始氨气浓度的关系。在环境试验舱里测试了负离子净化器样机去除氨气性能的有效性。结果表明:负离子样机能较有效地去除氨气;在其他条件不变时,该负离子装置对氨气的去除效率随风速的增大而逐渐降低;随外施电压的增大,先升高后降低;随初始氨气浓度的增大,先升高再逐渐降低;各因素对氨气去除效率的影响顺序从大到小依次为风速、初始氨气浓度、电压。  相似文献   
8.
目的:对比研究利用液化天然气(LNG)余冷和氨供冷的低温制冷系统性能。方法:利用MATLAB建立两个系统的热力学和经济学模型,在基本参数下,选择适合LNG低温制冷系统的工质质量分数,同时分别改变冷间温度和制冷量,对两系统的热经济性进行对比分析。结果:随着乙二醇质量分数增加,LNG质量流量、系统功耗、蓄冷量增加,制冷系统性能系数(COP)减小,而乙二醇质量流量不变;随着冷间温度的升高,系统COP增大,而工质质量流量、功耗随之降低。同样,随着制冷量的增大,质量流量、功耗均升高,而氨低温制冷系统COP不变,LNG低温制冷系统COP增加,在5~20 kW时LNG低温制冷系统COP低于氨低温制冷系统,而20~30 kW时相反。经济性能对比表明:LNG低温制冷系统的投资费用远低于氨低温制冷系统。结论:在相同工况下,利用LNG余冷的低温制冷系统的热力学性能和经济学性能优于传统的氨低温制冷系统。  相似文献   
9.
通过调控电解锰渣体系的含水率并辅以热风控制系统,构建半湿式非均相反应体系,研究了生石灰添加量、反应时间及锰渣含水率等因素对脱除电解锰渣中氨氮的影响。结果表明,在氨氮与生石灰(NH4+/CaO)物质的量比为1∶3、含水率22.4%、反应时间260 min时,NH4+-N去除率为95.6%,锰渣浸出液中NH4+-N浓度为37.61 mg/L。此时添加多羟基磷酸盐作为稳定剂,当NH4+/PO43-物质的量比为1∶2时,经稳定化处理后的锰渣浸出液中NH4+-N浓度满足污水综合排放标准(GB 8978—1996)一级标准限值(15 mg/L)。该工艺实现了电解锰渣中氨氮的零废液脱除,具有重要的工业应用价值。  相似文献   
10.
针对含锗为0.318%的含锗浸出渣,借助电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)、X射线衍射(XRD)分析、扫描电子显微镜能谱分析(SEM-EDS)等手段,确定浸出渣中锗的赋存状态,结果表明,含锗浸出渣物料的锗主要赋存于二氧化硅颗粒中;选择高温硫化挥发工艺实现锗的富集,重点研究了挥发过程中气氛环境、添加剂、挥发温度和挥发时间等对锗挥发率的影响。结果表明,采用氩气作为保护气氛,在挥发温度为900 ℃、挥发时间3 h的条件下,浸出渣中锗的挥发率达99.73%,得到挥发富集物含锗2.255%,实现了锗的高效富集,有利于提高锗的综合回收率。  相似文献   
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