超临界航空煤油RP-3沉积过程的数值研究

基于欧拉-拉格朗日方法,对冷却管道内超临界航空煤油焦炭颗粒沉积过程进行了数值模拟研究。物理模型为内径1.8mm、长度2 000.0mm的细圆管,数值计算模型中考虑了流体对颗粒的曳力、重力、Saffman力和附加质量力等。假设物理模型入口处已产生航空煤油焦炭颗粒,重点研究了航空煤油压力对焦炭颗粒沉积过程的影响。研究结果表明,压力对颗粒沉积过程的影响与颗粒大小、温度有着密切的关系。对于10、50、70μm的焦炭颗粒,煤油处于低温区时,压力对颗粒沉积过程影响并不显著,较高的压力对焦炭颗粒沉积略有抑制作用;然而随着温度的升高,压力升高对颗粒沉积过程具有明显的抑制作用。对于30μm的焦炭颗粒,高压反而有利于颗粒沉积。此外,对不同流动方式下颗粒沉积率进行了研究,结果发现竖直向上管中颗粒沉积率最低。     

烟气流速对不同极线结构下静电除尘器内微细颗粒脱除的影响

对微细颗粒在不同极线排布结构的静电除尘器内的输运与荷电过程进行了数值模拟,主要分析了不同烟气流速对颗粒捕集效率的影响。计算结果表明:M0型除尘器中电场分布均匀,在M1型与M2型除尘器中极线与集尘板之间区域的电场强度会相应增大,对颗粒的捕集有积极效果,但相邻很近的两根极线之间会形成一个电场强度非常小的区域,对小粒径颗粒的捕集效果可能有削弱作用;增大烟气流速会对颗粒的捕集效果有弱化作用;烟气流速越大,颗粒的捕集效率越低。     

PE/改性稻草复合材料光降解性研究

农作物秸秆与塑料的共混材料,是一类新的木塑复合材料(WPC).光降解性是WPC的主要特征之一.本文以低密度聚乙烯(LDPE)为基体,分别与天然稻草和环氧氯丙烷改性稻草共混制成稻草/PE复合材料,在耐候试验箱中进行加速老化试验,研究材料的光降解性能.经过576 h老化,PE/天然稻草复合材料失重率约0.27%,PE/改性稻草复合材料失重率为0.22%～0.27%,两种材料的失重率无明显差异.老化前,PE/改性稻草复合材料的力学性能优于PE/天然稻草复合材料,而老化后,前者的力学性能差于后者.拉伸断面SEM照片表明,PE在改性界面包覆性好,改性稻草在PE基体中分布均匀,紫外光对PE/改性稻草复合材料的破坏更严重,力学性能下降更显著.     

生物质与烟煤灰的理化特性及混合灰熔融特性研究

文章利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线荧光光谱仪(XRF)、X射线荧光衍射仪(XRD)、灰熔融特性分析仪对4种生物质(海草、梨木、榛子壳、稻秆)灰与神木烟煤灰的混合灰的熔融特性进行了研究。研究发现:水生生物质(海草)灰的掺混使混合灰的熔融特性温度先升高再降低;两种木本生物质(梨木和榛子壳)灰的掺混使混合灰的熔融特性温度逐渐升高;草本生物质(稻秆)灰的掺混对混合灰熔融特性温度的影响与水生生物质灰类似。由XRF分析可知:Na2O和CaO对于混合灰的熔融特性温度有更明显的影响,随着混合灰中Na2O含量的逐渐增加,混合灰的熔融特性温度逐渐下降;随着混合灰中CaO含量的逐渐增加,混合灰的熔融特性温度逐渐上升。由XRD结果可知:水生生物质灰在高温下容易形成熔点较低的碱金属硅酸盐,使混合灰的熔点降低;木本生物质灰中的CaCO3含量较高,能够提高混合灰的熔点;草本生物质灰与水生生物质灰类似,含有的低熔点碱金属硅铝酸盐使混合灰的熔点降低。     

淖毛湖煤慢速热解过程官能团相互作用

采用滴管炉,在短停留时间下,制备具有一定低温反应活性而消除主要低温交联位点的淖毛湖煤（NMHcoal）快速热解半焦（NRPchar）,再将NMHcoal和NRPchar混合进行慢速热解,研究官能团间的相互作用。热重分析结果表明,NMHcoal/NRPchar混合比为5∶5,温度为500℃热解时具有较强的负协同作用。固定床热解结果表明,NMHcoal热解生成的挥发物部分扩散至NRPchar中,?CH₃与芳碳自由基以及?O有更多的结合概率与时间,使焦油中含甲基的萘、酚类增多,半焦中烷基化邻氧芳碳结构与醚类结构增加。析出的酚类增多,使半焦中连氧芳碳结构减少。NRPchar中生成较多的多环芳烃前体,它们与酚类物质发生反应生成多环芳烃和CO,使共热解焦油中5、6环化合物含量增加,而另一部分滞留在半焦中使其比表面积降低。     

以CeO2为载体的Fe基载氧体与CO反应机理模拟

化学链燃烧技术是一种新型的近“零碳”排放燃烧技术,载氧体在化学链燃烧反应过程中发挥着载氧和传热的双重作用。以活性催化组分为载体,通过调谐微观结构提高Fe基载氧体的反应性能是目前化学链领域的研究热点之一。基于密度泛函理论,以CeO₂为活性催化载体,对Fe基载氧体进行催化调谐。通过优化构建组合物模型,系统分析了组合物模型中Fe₂O₃团簇不同点位吸附CO的态密度、吸附能、差分电荷密度和活化能等电子结构特性参数。研究结果表明,Fe₂O₃团簇的电子向CeO₂(111)表面转移,Fe₂O₃团簇的吸附能为-3.92 eV,Fe₂O₃团簇与CeO₂(111)表面稳定结合;态密度(DOS)分析发现负载后的Fe₂O₃团簇p和d轨道在-8～0 eV电子向费米能级方向迁移,表明吸附作用增强。Fe₂O     

藻类和木质生物质与烟煤掺混燃烧结渣特性

文章利用沉降炉系统开展了河南烟煤与海草和桃木两种生物质的混燃成渣特性实验,对混燃灰的理化性能、矿物质转化过程及其聚集成渣的趋势进行了研究。研究结果表明:藻类生物质海草能够加剧混燃灰渣颗粒的聚集成块趋势,而木本生物质桃木仅造成混燃灰颗粒粒径的略微增长;掺混海草导致混燃灰中的碱金属,Cl和S元素含量增加,灰渣中出现大量低熔点的长石和类长石矿物质,从而增强了灰渣的黏附能力,表现为由包覆引起的成渣机制;掺混桃木的混燃灰因含有较高的Ca和Fe等元素,从而生成了较多的能够抑制低温共熔物形成的钙质硅(铝)酸盐,其提高了混燃灰的熔融温度,并减缓了成渣趋势;藻类生物质中的碱金属,Cl和S等元素除对成渣过程有较大影响外,还会引起冷凝腐蚀等问题,从而对其资源化应用产生负面影响。     

成灰温度对污泥灰矿物质演变及熔融特性的影响研究

采用STA、SEM、XRD等谱学表征技术对不同成灰温度下的污泥灰样进行理化特性分析。研究表明,低温灰样仍含有残余未燃尽物而呈黑棕色,矿物质成分变以方解石、石英以及焦磷酸盐为主,随着成灰温度升高,灰样中的未燃尽物逐渐燃烧分解而逐渐变为铁红色,并形成较多晶枝结构,直至熔融,同时矿物质成分变化显著,主要以中长石类、硬石膏、赤铁矿以及磷酸正盐为主。同步热分析实验表明,随着受热温度升高,不同成灰温度下的灰样均出现了吸附水、结晶水析出,污泥灰残余有机物燃烧分解,白云石、方解石和白云母分解,以及随后的硬石膏分解等失重阶段,而且成灰温度越低,终止失重质量越大。由于低温灰样保留了较多的污泥原有特征,因此吸热量大于高温灰样。     

Al-12.7Si-0.7Mg合金锡盐电解着色工艺及膜性能研究

Al-12.7Si-0.7Mg是一种新型含镁高硅铝合金挤压型材,具有优异的力学性能、加工性能和广阔的市场前景,其表面处理技术亟待研究和开发。选择L25(55)五因素五水平正交实验方案优化电解着色液的组成,得到最佳电解液配方成分为:硫酸亚锡12 g·L-1、硫酸12 g·L-1、硼酸6 g·L-1、稳定剂Ⅰ14 g·L-1和稳定剂Ⅱ1.2 g·L-1。通过单因素实验确定交流电解着色工艺条件为:时间10～15 min,温度20～25℃,交流电压12～25 V。控制电解着色条件,可得到颜色从浅到深的着色膜。微观结构分析(EDS,XRF,XRD)证实着色膜中沉积金属锡,着色膜均匀致密,与铝基材结合良好,厚度约为10～13μm。着色试样400℃恒温1 h后表面无变化。反复将300℃的试样浸入室温下的水中,着色膜表面无变化,表明锡盐着色膜热稳定性和抗热震性良好。耐酸蚀、耐碱蚀实验表明电解着色试样的耐酸蚀、耐碱蚀性能均优于裸样。240 h中性盐雾实验后,电解着色膜的保护评级和外观评级为9级。     

半芳香族耐热性共聚酰胺的合成及性能

以癸二胺、己二胺和对苯二甲酸为主要原料,通过一步熔融缩聚法合成了半芳香族共聚酰胺聚对苯二甲酰癸二胺/己二胺(PA10T/6T),采用核磁共振碳谱确认了其结构。在此基础上,通过差示扫描量热仪、X射线衍射仪和热重分析仪对其熔融温度、结晶温度、晶体生长方式、结晶活化能、结晶度以及热稳定性进行了测试分析研究。结果显示,PA10T/6T具有较宽的加工窗口,当PA6T链段的物质的量分数达到10%,30%和50%时,PA10T/6T熔融温度较PA10T分别下降了10.97,37.41,7.8℃;PA6T链段的引入并没有改变聚合物的晶体生长方式且对聚合物的热稳定性没有明显影响;随着PA6T链段含量的增加,聚合物的结晶温度、熔融温度、结晶活化能的绝对值以及结晶度均呈先降低后升高的趋势,这是聚合物分子链结构和聚合物晶体完整性综合影响的结果。