基于响应面法优化的飞灰中氯盐磁化水浸出条件及机理研究

为提高磁化水体系下飞灰中氯盐的水洗去除效果，基于磁化水水浸飞灰中氯盐的单因素试验结果，采用响应面法设计了Box-Behnken试验，建立了线圈匝数、电流频率及固液比3个因素与飞灰中氯盐浸出率之间的数学模型，并优化了飞灰水浸氯盐工艺，结果表明，3个因素对氯盐去除效果的影响程度由大到小依次为固液比、线圈匝数、电流频率。在固液比为0.40、线圈匝数为116 N、电流频率为1.50 kHz的最佳工艺条件下进行了3次平行试验，飞灰中氯盐的浸出率平均值为92.90%,与模型预测值接近。对浸出溶液进行的表面张力和黏度检测分析结果表明，磁化预处理可以有效减小水的表面张力和黏度，从而强化氯盐的水浸效果。     

生活垃圾焚烧飞灰强化预处理研究

本研究通过盐酸调节飞灰水洗预处理体系的p H值,将飞灰中的钙大量洗脱,在保证重金属浸出量极少的情况下使飞灰极致减量,减少后续无害化、资源化的处理量,同时,洗涤液为富含氯化钙的溶液体系,通过蒸发结晶可制得氯化钙盐产品。结果表明,加盐酸调节至pH=9时,钙的洗脱率为83.54%,飞灰减量62.66%,后续经水洗除盐后飞灰中氯的去除率为93.90%,飞灰减量可达65%及以上。强化预处理过程中重金属Cd浸出量为25.94 mg/L,Cu为7.80 mg/L,Pb为1.39 mg/L,其余重金属浸出量低于0.04 mg/L。     

响应曲面法优化超声强化浸出烧结灰中银的工艺

以烧结灰水浸渣为原料、酸性硫脲溶液为浸出剂,采用超声强化法研究了超声波功率、颗粒尺寸、浸出时间、硫脲浓度、反应温度对银浸出率的影响,在此基础上采用响应曲面法(RSM)优化设计银浸出实验,获得烧结灰中提银的最佳工艺条件和二阶多项式模型. 结果表明,在超声波功率400 W、颗粒尺寸75~96 ?m、浸出时间90 min、硫脲浓度22 g/L、反应温度50℃条件下,银浸出率的模型预测值为96.15%,实测值为95.7%,相对误差为0.45%,可用该模型预测烧结灰提取银过程.     

垃圾焚烧飞灰水洗脱氯及重金属浸出特性研究

系统研究了机械炉排炉垃圾焚烧飞灰水洗过程中氯化物和重金属的浸出特性,并采用Visual MINTEQ模拟分析水洗液中重金属的存在形态。结果表明：飞灰中的氯主要以可溶性氯化钠（NaCl）、氯化钾（KCl）、氯化钙（CaCl₂）、碱式氯化钙（CaClOH）的形式存在,飞灰水洗浸出成分97%以上为氯离子（Cl^-）、钠（Na）、钾（K）、钙（Ca）,其中氯离子占比高达60%;重金属及其他成分的浸出量很少,不足1%。水洗对氯离子的去除效果非常明显,可达92%以上,但是重金属的浸出量极低。飞灰单次水洗最佳条件：液固体积质量比为6 mL/g,洗涤时间为10 min。Visual MINTEQ模型分析表明,pH是控制飞灰水洗液中铅（Pb）、铜（Cu）、锌（Zn）、镉（Cd）形态的重要因素,氯离子（Cl^-）对镉的形态分布也有着重要的影响。飞灰水洗液电导率与氯离子质量浓度具有极好的线性相关性,其可作为监测滤液中氯离子质量浓度变化的有效间接指标。     

煤炭燃烧过程中固硫试验的研究与分析

设计正交试验对煤炭燃烧过程中固硫条件进行研究,以提高固硫率为目标对原煤中全硫含量(因素A)、固硫剂种类(因素B)、钙/硫摩尔比(因素C)三因素各取五个水平进行25次试验;在完成极差分析与方差分析的基础上采用不同方法对其他试验结果(灰分、灰中硫质量分数、原煤与固硫剂混合物全硫)进行处理,分别进行多元回归、逐步回归和多项式回归,并用方差分析法判别回归结果;回归结果表明:灰中硫质量分数对固硫率影响高度显著,灰分及原煤与固硫剂混合物全硫含量对固硫率影响不显著;将3种回归计算值与实测值进行比较,相对误差都在10%以内,其中多项式回归相对误差最小(4.92%),并对3种方法计算值与实测值绘制立体切片图,亦可知多项式回归误差最小。     

利用水泥窑处置垃圾焚烧飞灰过程中有害组分的挥发特性及模型研究

对掺垃圾焚烧飞灰配料进行煅烧,研究了有害组分(碱、氯、硫)的挥发特性,并建立了挥发及冷凝特征模型。试验结果表明:随飞灰掺量的增加和煅烧温度的升高,碱、氯、硫的挥发率提高;但不同飞灰掺量下,熟料对碱、氯、硫的固溶量相近;碱、氯、硫的开始挥发温度点及挥发率随温度上升而增大的规律各不相同;低率值配方(KH=0.90,n=2.0,P=1.1)的挥发率比高率值配方(KH=0.90,n=2.7,P=1.6)小。根据有害组分的挥发及冷凝特征模型,分析得到广州珠江水泥厂窑炉中由碱和氯引起的结皮主要发生在五级筒,由硫引起的结皮主要发生在上升烟道。     

臭氧氧化净化硫酸中的三氯乙醛

利用臭氧氧化法对硫酸中的三氯乙醛进行氧化去除,采用响应面法优化了工艺,用中心组合设计方法研究了反应时间、臭氧量、反应温度对三氯乙醛降解率的影响,并建立二次响应曲面模型,对臭氧氧化去除三氯乙醛的效果进行预测。三氯乙醛降解率的模型方程高度显著,温度和臭氧量的二次方影响高度显著。对模型进行分析得出最优操作条件:当反应温度为50℃、臭氧量为0.6 g/h、反应时间为102 min时,三氯乙醛降解率为100%。验证试验表明模型预测值和试验值相对误差在±3.20%内,精确度较高,模型具有一定的指导意义。     

基于Moldflow和Ansys联合仿真对进气歧管注射成型及进气性能优化的研究

以优化聚酰胺6/玻璃纤维（PA6/GF30）进气歧管的翘曲变形来改善歧管的进气性能为目标，利用BoxBenhnken设计响应曲面试验，再构建随机森林回归模型，并以响应曲面实验所得数据为原始数据进行寻优预测。最后，通过Moldflow和Ansys联合仿真对歧管的进气过程进行模拟。结果表明，歧管的翘曲变形量的预测值与实际值拟合度较高，说明随机森林回归模型是有效的；优化后的歧管翘曲变形量由原来的1.413 mm下降到1.032 mm，下降了27%，进气流量的偏差率和不均匀度分别由原来的[-3.944 153 2%,3.554 111%]、7.498 3%下降到[-2.545 082 2%,1.697 694 7%]、4.242 8%，其进气性能得到明显改善。     

紫外/氯耦合处理饮用水中氨氮的响应面优化

基于响应面优化法,研究紫外/氯耦合处理饮用水中氨氮的效能。考察氯氮质量比、紫外辐射时间和pH值3个影响因素及其交互作用对氨氮去除的影响,采用二阶方程进行数学模拟,并优化工艺条件。结果表明,紫外/氯耦合技术能有效去除氨氮,三因素均对氨氮的去除影响显著,各因素的交互作用也显著存在。数学拟合模型的相关系数较高（R²=0.992）,模型回归性好。满足饮用水氨氮出水要求（0.5 mg·L^-1）的最优工艺条件为：氯氮质量比4.00,紫外辐射时间6.00 min和pH值7.5。验证实验结果与预测值的偏差仅为0.64%,响应面拟合方程可用于氨氮去除率的预测和最优工艺条件的确定。紫外/氯耦合技术是一种新型的氨氮去除方法,具有投药量小、去除效率高、操作简单等优点。     

紫外/氯耦合处理饮用水中氨氮的响应面优化

基于响应面优化法,研究紫外/氯耦合处理饮用水中氨氮的效能。考察氯氮质量比、紫外辐射时间和pH值3个影响因素及其交互作用对氨氮去除的影响,采用二阶方程进行数学模拟,并优化工艺条件。结果表明,紫外/氯耦合技术能有效去除氨氮,三因素均对氨氮的去除影响显著,各因素的交互作用也显著存在。数学拟合模型的相关系数较高(R2=0.992),模型回归性好。满足饮用水氨氮出水要求(0.5 mg·L?1)的最优工艺条件为:氯氮质量比4.00,紫外辐射时间6.00 min和pH值7.5。验证实验结果与预测值的偏差仅为0.64%,响应面拟合方程可用于氨氮去除率的预测和最优工艺条件的确定。紫外/氯耦合技术是一种新型的氨氮去除方法,具有投药量小、去除效率高、操作简单等优点。