低温等离子体协同木纤维柴油机尾气净化器性能试验

为了控制柴油机尾气污染物排放,研制低温等离子体协同木纤维净化碳烟颗粒物(PM)和NO_x的尾气净化器,利用高压脉冲电晕放电产生低温等离子体,木纤维滤芯一方面作为纳米级CeO_2催化剂的载体,另一方面可以有效捕集PM。设计尾气净化器性能测试试验台,对净化器净化PM和NO_x的性能进行试验研究。以一定比例浓度的N_2、NO和O_2混合组成柴油机的模拟尾气,将PM提前加载于木纤维滤芯上,气体温度控制在100℃~230℃范围内。试验结果表明:木纤维可为催化剂提供良好的催化环境,催化剂对净化器净化PM和NO_x起到了催化促进作用;木纤维滤芯PM负载量的增加可提高净化器对NO_x的净化效率;净化器输入电压升高可增加其对PM和NO_x的净化效率。     

柴油车尾气微粒等离子体净化器的设计

根据等离子体的净化机理,研究设计了一种柴油车尾气等离子体净化器,并对关键参数进行了分析与计算。净化器采用脉冲电晕等离子体技术,可以同时有效降低柴油车尾气中的NOX、PM等有害物质,满足社会对汽车环保的要求。     

柴油机选择性非催化还原NO_x系统的数值模拟

柴油机尾气中的氮氧化物(NO_x)已成为城市空气的主要污染源,以40%甲胺(CH_3NH_2)水溶液为还原剂的柴油机选择性非催化还原NO_x系统的数值模拟,对解决在用柴油车尾气净化具有重要的指导意义。文章运用甲胺—选择性非催化还原技术,通过柴油车的发动机台架试验,建立了甲胺的13种物性参数数据库,将CHEMKIN建立的描述该还原过程的气相化学反应机理等文件导入到软件FireV2011中,数值模拟了SNCR系统的还原过程。结果表明:柴油机SNCR试验系统随发动机排气温度的上升,NO_x中的NO的还原率迅速提高,最高NO转化率可达到70%;数值模拟计算的NO转化率为65%,表明了文章模拟计算方法的可行性;随着反应时间的增加,NO浓度逐渐降低,表明从还原剂喷射开始的一个反应周期内,NO进行了充分的还原反应。     

稀土改性凹凸棒石协同等离子体净化硝酸尾气

硝酸生产尾气中含有的氮氧化物是大气污染源之一,研究采用等离子体协同稀土改性凹凸棒石粘土催化剂可有效净化脱除硝酸生产尾气中的NOx;同时该催化剂对氮氧化物还具有吸附功能,提高了反应物浓度和反应速率。试验研究表明随等离子体输入电压增加NOx脱除率增大,等离子体能够有效提高活性粒子和氧自由基浓度,增大催化剂的活性和吸附性能;催化剂煅烧温度对其催化活性也具有显著影响,适宜煅烧温度可增加催化剂表面活性点密度;CeO2稀土的引入,也可增强其反应活性。研究实验条件下最佳工艺参数为等离子体输入电压大于35 kV,催化剂煅烧温度在400-600℃,NOx脱除率最大。     

逆向涡流等离子体降解飞灰中二恶英的研究

利用氮气逆向涡流非平衡等离子体反应器,进行医疗垃圾焚烧飞灰中二恶英的降解.考察氮气逆向涡流非平衡等离子体放电特性,从而获得反应器稳定的工作条件.在实验过程中分别测量处理后飞灰中和尾气中的二恶英质量分数,分析利用氮气逆向涡流非平衡等离子体反应器降解飞灰中二恶英的效果,初步探索二恶英的降解机理.结果表明,切向进气体积流量是影响放电电弧特性的关键因素,增大切向进气体积流量,可以提高电弧放电的稳定性;逆向涡流等离子体对飞灰中二恶英有明确的降解作用,单位质量飞灰中PCDD/Fs总质量的平均降解率为49.6%,总毒性当量I-TEQ平均降解率为62.3%,飞灰中PCDFs比PCDDs更容易降解.     

水泥光催化活性路面净化机动车排放NO_x性能研究

为了净化机动车排放的氮氧化物,利用纳米TiO2光催化特性与水泥路面易吸水、多空隙的特点,采用渗透方法使水泥路面具有光催化净化机动车排放NOx的环保特性。同时,从室内模拟应用和室外实际应用两大方面,进行了水泥光催化活性路面净化机动车排放NOx效果试验。室内模拟试验结果表明:水泥光催化活性路面具有较好的NOx净化能力(最小NO净化率为37.4%,最小NO2净化率为25.84%)、再生能力以及重复使用能力。室外实际应用结果表明:应用环境的光强、温度对NOx净化效果影响较大,且净化速率与光强成正比,与温度成反比。     

电源特性对脉冲介质阻挡放电NO净化的影响

利用反应动力学模拟开展了电源特性对脉冲介质阻挡放电条件下NOx净化脱除规律的影响研究,对高能电子参与的N2、O2和O的电离解速率常数采用碰撞反应截面方法求取,并通过数值模拟获得了反应器内活性基元、NO及其副产物随时间的变化规律．模拟结果表明动力学模型较好地反映了活性基团浓度的脉冲变化趋势,电源特性对NO的脱除具有明显的影响,提高纳秒级脉冲峰宽及电源脉冲放电频率,均可以有效改善NO的净化效果,这些结果对等离子体氮氧化物净化装置的优化有一定的指导作用．     

沥青光催化路面净化机动车排放NO反应动力学研究

利用自行设计的光催化净化反应器,进行了沥青光催化路面净化机动车排放NO反应动力学研究。试验系统研究了环境温度、湿度和紫外光强度对净化反应速率的影响,并以此试验数据为基础,演化了新的Langmuirn-Hinshel-wood动力学模型。验证结果表明,新的动力学模型,可以较好地反应实际应用环境对净化效果的影响。     

添加非平衡等离子体对甲烷着火性能的影响

为了研究非平衡等离子体对甲烷着火延迟时间的影响,在CH4/空气混合气体的基础上分别添加不同浓度的H自由基和OH自由基,利用零维、均质、完全混合模型,对混合气体的点火过程进行数值计算.利用敏感性分析,研究加入非平衡等离子体(H自由基和OH自由基)对CH4/空气混合气着火延迟时间的影响.研究表明:加入一定浓度的H、OH自由...     

磁电极化低温等离子体降低汽油机排放

依据气体分子磁性理论与电极性理论及沿面放电方式产生空气等离子体的反应机理,试制出一种新型的磁电极化等离子体净化装置,并在发动机台架上进行了试验.结果表明,对进入发动机的空气进行等离子化,可以大大地改善发动机的燃烧特性,降低排气中的有害污染物.该装置结构紧凑、效果好、成本低,对于汽车摩托车尾气排放控制,具有很好的应用前景.     

煤粉再燃还原NOx动态过程试验研究

通过固定床对煤粉再燃还原NO_x的微观动态变化过程,以及不同φ(O₂)条件下的再燃脱硝效果进行了试验研究,结果表明,煤粉再燃过程存在典型的3阶段分布特性,分别是再燃煤粉早期NO生成阶段、挥发份的均相还原阶段和焦炭的非均相还原阶段.再燃粉煤早期NO生成阶段和焦炭的非均相还原阶段对φ(O2)变化不敏感,挥发份的均相还原阶段对φ(O₂)变化非常敏感,NO还原效率随φ(O₂)的增加而降低,φ(O₂)=8％是NO还原有效与否的分界线,当φ(O₂)>8％时,再燃煤粉非但不能对来流NO进行有效还原,而且还生成了新的NO.要获得理想的脱硝效果,需要φ(O₂)<5％,对应挥发份化学当量比SRV<0.8. 通过对不同φ(O₂)条件下的NO动态曲线进行定量积分分析,发现挥发份是富燃还原性气氛下还原NO的主要贡献成分,同样在贫燃氧化性气氛下也是NO生成的主要贡献成分.同时还给出了神华煤再燃还原NO的效率与氧量气氛之间的经验公式.     

醋酸镁在NO生成过程中的还原作用机理

采用高温卧式石英双管定碳炉进行神木烟煤和格理坪无烟煤的燃烧实验，通过实时连续检测NO的体积分数，研究添加醋酸镁对燃料型NO生成的还原作用和影响因素.实验结果表明，醋酸镁对燃料型NO生成的还原作用受到煤种、燃烧温度和燃烧气氛的影响，NO还原率可达23％.在还原性气氛下，醋酸镁有效地抑制了挥发分NO的生成，对焦炭NO的生成也有一定的抑制作用.在氧化性气氛下，醋酸镁对挥发分NO生成的抑制作用减弱，甚至促进无烟煤挥发分燃烧过程中NO的生成，脱硝率仅为3％～7％.醋酸镁在高温下分解为烃基和MgO，两者通过不同反应过程均能起到抑制NO生成的作用.     

操作参数对生物质再燃脱硝特性的影响

以稻壳（RH）、木屑（SD）和生物质炭（BC）3种生物质为对象,利用携带流脱硝试验装置,研究了再燃区反应温度（T2）、再燃区化学计量比（SR2）、停留时间（τ）、NO初始浓度（CNO,in）、水蒸气含量、生物质种类及添加剂等对生物质再燃脱硝效果的影响.结果表明：在T2=850℃-1150℃范围内,随着T2升高,再燃脱硝效率呈现逐渐上升的趋势.在SR2=0.5-1.0范围内,生物质再燃脱硝效率随着SR2降低而逐渐上升.在τ=0.5-1.3 s范围内,生物质再燃脱硝效率随着τ增加呈现先上升后趋于稳定的趋势.在CNO,in=300-600μL/L范围内,生物质再燃脱硝效率随着CNO,in增加逐渐增加,但当CNO,in〉400μL/L时,脱硝效率增加不明显.随着烟气中水蒸气含量增加,生物质再燃脱硝效率呈现先增加后降低并逐渐趋于平稳的趋势,模拟烟气中含有4%水蒸气时的脱硝效率最大.不同生物质的再燃脱硝效率显著不同,RH和SD的脱硝效率明显高于BC.添加剂对脱硝效果有一定的促进作用,其中, NaCl促进作用最为显著.添加剂（Fe2O3）浓度（50-150μmol/mol）对生物质再燃脱硝效率的影响不大.     

微波辐射强化焦炭还原NO的反应机制

为探索高效、廉价的燃煤工业锅炉脱硝技术,以适宜工业应用的苹果木热解焦炭和热解兰炭作为NO还原剂,在微波反应系统中研究微波辐射对两种样品还原NO能力的影响,并结合红外测温实验,以及两种样品的孔隙结构、热重反应性等理化性质,对还原实验结果进行分析.研究结果表明:和热解兰炭相比,苹果木热解焦炭的孔隙结构更加发达,BET比表面积和孔容积更大,易于着火,燃烧反应速度较早达到最大值,并最先燃尽;但其燃烧剧烈强度、前期反应能力、可燃性以及燃烧性能偏弱.未施加微波时,苹果木热解焦炭对NO的还原能力强于热解兰炭;施加微波后,两种样品还原NO的能力较未施加微波时均有所增强;微波辐射有效促进了焦炭对NO的还原,且这种促进效果和微波功率成正比关系;微波辐射对热解兰炭的NO还原的促进效果较苹果木热解焦炭明显.红外测温实验结果表明,经过不同功率的微波辐射后,两种样品表面温度均有不同程度的提高,说明微波具有明显的热效应,促进了焦炭对NO的还原.     

快速凝固FGH95合金粉末的非平衡溶质分配

测定了用等离子旋转电极雾化工艺方法生产的FGH95合金粉末颗粒的枝晶偏析,并运用显热容法计算了合金粉末颗粒快速凝固过程中的非平衡溶质分配系数．结果表明：FGH95合金粉末颗粒枝晶间富Mo、Nb、Ti元素而贫Ni、Co、W元素;随着粉末颗粒尺寸的减小,溶质分配系数远离平衡值的程度增大,枝晶偏析也明显减小．     

等离子体协同催化脱除NOx的影响因素

采用铜氧化物催化剂与低温等离子体协同的方法,以脱除汽车尾气中NOx为目的,研究了NO气体初始浓度、空速、催化剂装填量,以及等离子体反应器输入电压对NO脱除率的影响规律。研究发现NO脱除率随气体初始浓度和空速增加先升高再降低,存在最大峰值;在等离子体协同作用下催化剂装填量对NO脱除率影响顺序为：反应器装满催化剂〉反应器装满塑料球〉反应器部分装填催化剂〉未装填催化剂;随输入电压增大NO脱除率增加;催化剂不仅具有催化和存储性能,而且还具有阻挡放电介质的功能。在本研究中当NO初始浓度在2.56×10-4左右、反应器装满催化剂、空速10.2s-1左右时,NOx获得最大脱除率。     

当归对高脂喂养兔内皮素和一氧化氮的影响

研究当归对高脂喂养家兔内皮素和一氧化氮水平的影响。取健康家兔随机分为正常对照组(普通饲料喂养)；高脂组(高脂饲料喂养)和当归组(高脂饲料 当归注射液)。喂养10周末处死动物取血和主动脉，检测血浆内皮素浓度，并用Griess反应法检测主动脉条一氧化氮(NO)的含量。当归组主动脉NO含量高于高脂组而接近于正常组；当归组血浆内皮素(ET)含量明显低于高脂组而接近正常组。当归能够拮抗高脂饮食所致家兔主动脉NO水平的降低以及血浆ET水平的升高，从而推测该药有可能具有抗动脉粥样硬化作用。     

Theoretical progress in non-equilibrium grain-boundary segregation (Ⅰ): Thermally induced non-equilibrium grain-boundary segregation and intergranular embrittlement

The research progress of non-equilibrium grain-boundary segregation theories in the last 20 years is reviewed. Based on studies by the present authors, the critical time of non-equilibrium segregation and its impact on the development of non-equilibrium segregation theories are described. Quasi- thermo- dynamics and kinetics for thermal non-equilibrium grain boundary segregation are detailed along with a non-equilibrium grain boundary cosegregation model. The experimental validation of the theories and thei...     

低挥发分烟煤再燃还原NO的实验研究

利用一种低挥发分烟煤作为再燃燃料,在煤粉携带炉中进行了该种煤再燃还原NO的实验研究。实验测量了不同反应时间、不同再燃燃料比和不同煤粉细度下再燃过程NO还原效率。实验表明,再燃过程NO还原率随反应时间和再燃燃料比的增大而增大,随煤粉颗粒增大而减小。所以,在使煤粉成为超细粉的基础上,利用低挥发分烟煤作为再燃燃料是具有可行性的。     

等离子发生器中流场的组织与电极冷却

空气等离子点火技术可以加速燃料燃烧的物理化学过程，扩大点火的浓度极限，提高点火的可靠性及燃烧的稳定性，本文用等效的内部加热区代替产生欧姆热的电弧，对等离子发生器内的热力学平衡和化学非平衡的空气热流体场进行了数值模拟，分析了进气预旋角，进口气流总压和喷嘴气流压缩角对电极斑点附近的电极表面温度的影响。讨论了电极烧蚀之后电极表面温度的变化，通过对数值模拟结果的分析，提出了等离子发生器的结构设计和电极冷却方式的合理建议。