异辛烷HCCI燃烧下多环芳烃数值模拟

通过修改化学动力学软件CHEMKINⅢ,建立异辛烷均匀充量压缩点火(homogeneous charge compression ignition,HCCI)燃烧下排放特性数值模拟的多区模型.分析异辛烷HCCI燃烧下芳香烃(苯)与多环芳烃(萘、菲及芘)的生成及演变规律.采用异辛烷的燃烧与分解、多环芳烃生成的反应机理(包括115种组分,557个基元反应)进行计算.结果表明,碳氢排放主要来源于缝隙区及边界层区,而CO排放主要来源于边界层区;在各区达到着火时刻时,各区的苯、萘、菲及芘质量分数呈现先急升,再急降为一稳定值;同时,在这4种芳香烃排放中,苯的质量分数最高,萘其次,芘的排放基本为零.     

当量比/EGR率对生物柴油多环芳香烃影响的理论分析

采用CHEMKIN中的反射激波管模型,模拟了生物柴油的燃烧,探讨了不同当量比和EGR率对生物柴油的碳烟前驱体多环芳香烃中的苯、萘、菲、芘的影响.研究表明:当量比由1.0,1.7到2.1逐渐增大,苯、萘、菲、芘的摩尔分数变小,抑制多环芳香烃的形成,减少碳烟;前期EGR率为0,5%,10%,20%和40%时苯的曲线几乎重合,4μs后EGR率为40%;萘、菲、芘随EGR率增大呈增大趋势.     

龙凤湿地表层沉积物中芳香烃类污染物分布特征

龙凤湿地由于长期承泄工业废水和城市生活污水而受到不同程度的污染.湿地中的水体流动性差,众多芳香烃类污染物在表层沉积物中富集、沉积,部分有机污染物难以降解.通过实验分析检测这些芳香烃类污染物在湿地不同区域沉积物中的质量分数从0.15～4mg/g变化较大,其中苯系物主要为C4苯和C7苯,多环芳香烃以萘、蒽、菲系列化合物中的萘、C2萘、C3萘及蒽、菲、甲基蒽、甲基菲为主,而且具有PAHs质量分数高于苯系物以及C2萘与甲基菲质量分数高的特征.龙凤湿地表层沉积物中的C2萘及甲基菲等质量分数高,有机污染物成为潜在的二次污染源.     

北京市大气气溶胶中多环芳烃的研究

采集了春、夏、秋、冬4个季节的PM10和PM2.5颗粒物样品,参考美国EPA-610方法,利用色谱-质谱技术对美国环保总局推荐的18种优控多环芳烃进行了内标法定量分析,并探讨了多环芳烃的分布特征和来源．结果表明：PM10可吸入颗粒物污染比较严重,其中PM2.5的细粒子占很大比例;PM10和PM2.5的质量浓度春季最高,然后依次为冬季、秋季、夏季．多环芳烃单体的质量浓度在0．10-36．71ng／m^3之间,萘、芴、苊等低分子量芳烃的含量相对低;苯并[-ghi-]花、茚并[1,2,3-cd]芘、苯并[-k-]荧葸、苯并[-a-]芘等高分子量芳烃的含量相对较高,其中苯并[-ghi-]花的含量最高．多环芳烃单体的质量浓度和18种多环芳烃的总质量浓度具有季节性变化规律,一般是：冬季〉秋季〉春季〉夏季;约有70％以上的多环芳烃分布在PM2.5。颗粒物中．不同环数多环芳烃的质量浓度为：5环〉4环〉6环〉3环〉2环,其中4环和5环芳烃约占总质量浓度的62％以上．利用多环芳烃的比值进行源解析,发现污染物为本地来源,主要是机动车尾气和燃煤源的排放,其中汽油车的影响较大．     

发动机运转参数对均质充量压缩燃烧着火时刻的影响

为研究发动机运转参数对均质充量压缩燃烧（HCCI）着火时刻的影响机理，笔者采用了一个两区准维模型（分为绝热中间层区和热边界层区）对四冲程HCCI发动机压缩阶段的温度时间函数进行模拟，在此基础上进行了仿真计算，并研究了初始混合气温度、废气再循环（EGR）率、混合气浓度等运转参数对HCCI燃烧着火时刻的影响．结果显示，随着混合气初始温度的提高和废气再循环（EGR）率的增加，HCCI燃烧的着火时刻提前；而当混合气由稀变浓时，着火时刻推迟。     

青岛大气气溶胶中多环芳烃的GC/MS分析

采集了青岛市 5个区的大气气溶胶样品并用气相色谱 -质谱技术分析测定了多环芳烃的含量。参照美国EPA 6 10方法 ,索氏抽提气溶胶样品 ,抽提物经硅胶 -氧化铝层析柱分离 ,用GC/MS分析鉴定多环芳烃。标准质谱库计算机检索定性 ,内标法定量。青岛市大气气溶胶中PAHs总量的总趋势是东部高于西部 ,中部高于南、北部。多环芳烃环数分布表明气溶胶中PAHs几乎全部由人类活动产生 ,来源为煤炭、木材、石油类的不完全燃烧。 16种优控制多环芳烃化合物中的萘、苊、芴、荧蒽、茚并 [1,2 ,3-cd]芘、苯并 [b]荧蒽、苯并 [k]荧蒽等有毒有害有机物污染物普遍检出于市内五区。苯并 [a]芘的大气含量甚微     

邯郸东武仕水库表层水体多环芳烃的环境意义

采用气相色谱法对邯郸市东武仕水库水样进行了16种EPA优控多环芳烃(PAHs)的定量分析,共检测出7种PAHs单体,总质量浓度为7.28μg/L。PAHs组成以4环和6环的高分子量PAHs为主,占总含量的79.6%,远大于低分子量组分。其中苯并(a)蒽占总量的51.8%、苯并(g,h,i)艹北占15.8%,其它依次是菲、茚并(1,2,3-cd)芘、苯并(b)荧蒽、芴和荧蒽。水库水体PAHs主要源于煤炭的不完全燃烧排污,其次是矿井排水。结果表明,PAHs总浓度和各单体浓度均较高,存在明显的多环芳烃污染,可能会对当地环境产生潜在的生态风险,应当引起人们和有关部门的高度重视。     

污染废水中Pb^2＋、Hg^2＋、Cu^2＋和Zn^2＋的微生物吸附研究

研究黑曲霉真菌和假单胞菌对模拟废水中Pb^2＋、Hg^2＋、Cu^2＋和Zn^2＋的吸附,结果表明：实验条件下,4种金属的最佳质量浓度吸附范围是60～80mg／L;在同一浓度情况下,4种金属离子的去除率大小为Zn^2＋〉Pb^2＋〉Cu^2＋〉Hg^2＋;黑曲霉真菌和假单胞菌最适合的加菌总量为10％（体积分数）;取样时间为20min;废水中的菲、芘、苯并（a）芘时Pb^2＋、Hg^2＋、Cu^2＋和Zn^2＋的去除均有一定的影响,影响强弱顺序为菲〉芘〉蓉并（a）芘：对4种金属离子的最适合的吸附温度差25℃。     

含亚甲基芳烃的脱氢研究

以9,10二氢蒽（DHA）、9,10二氢菲（DHP）、苊（ACE）和联苄（DB）等多环芳烃为模型化合物,室温常压下,在苯溶剂中与N－溴代丁二酰亚胺（NBS）进行了光化学脱氢反应试验。结果表明,通过改变基质与NBS的配比、基质的浓度或光照强度,含亚甲基芳烃可以选择地脱氢,得到了一种温和条件下芳烃脱氢的新方法。     

当量比对正庚烷预混燃烧下多环芳烃生成影响

采用107种组分和542个基元反应的化学反应机理,数值模拟正庚烷预混燃烧下多环芳烃的生成.计算分析正庚烷预混燃烧下主要反应物(O2和n-C7H16)、反应生成物(CO、CO2和多环芳烃)和中间产物(CH4、C2H4和C3H6)的分布,并与测量结果进行对比.分析燃烧当量比对多环芳烃生成规律、苯与联苯生成速率及苯生成关键反应基元步敏感性的影响.结果发现,主要反应物、反应生成物及部分中间产物分布规律的计算结果与实测结果吻合,说明该机理可用于正庚烷预混燃烧下产物预测,随燃烧当量比增加,苯、联苯、菲和芘的体积分数升高,苯与联苯的总生成速率显著提高.     

生活垃圾焚烧炉多环芳烃和二恶英关联

为研究二恶英合适的指示物并建立关联模型,针对国内2种典型垃圾焚烧技术的4台生活垃圾焚烧炉(MSWI)进行了多环芳烃(PAHs)和二恶英(PCDD/Fs)的检测.研究了这2种不同生活垃圾焚烧炉的PAHs和PC-DD/Fs排放特性,同时利用统计软件(SPSS)分析了PAHs和PCDD/Fs的相关性.结果表明:在垃圾焚烧炉排放的17种有毒PCDD/Fs中HpCDD和OCDD占较高比例;生活垃圾炉排炉焚烧排放的PAHs以萘、芴为主,而煤和垃圾混烧的流化床以菲和荧蒽为主,用芴作为垃圾焚烧PCDD/Fs的毒性当量(TEQ)的指示物进行一元线性分析时,相关系数为0.62,当利用萘、芴和菲作为TEQ的指示物进行三元线性相关分析,相关系数为0.85;MSWI烟气中PAHs排放质量浓度在微克立方米级,可以利用VUV/TOFMS技术在线测量萘、芴的质量浓度,经过关联转化快速反映PCDD/Fs及TEQ的质量浓度,指导焚烧炉优化运行.     

一株枯草芽孢杆菌分离鉴定及其降解稠油特性

以稠油为唯一碳源,从被稠油污染过的土壤中筛选到一株高效石油烃降解茵,经生理生化鉴定和16S rDNA鉴定确认其为枯草芽孢杆茵.在摇瓶实验中,该菌最佳降解温度为35～45℃,最佳pH值为7.5～8.5,最佳盐质量浓度为8～16 g/L.在最佳降解条件下,当油质量浓度为0.1 g/L时,稠油降解率达34.3%.利用GC-nD分析知,该茵主要降解稠油中n-C9～n-C40的烷烃组分;利用GC-MS分析得知,该茵对蔡及烷基化萘去除彻底,对二苯并噻吩、芴和稠二萘等部分芳烃类化合物有降解作用,在稠油降解过程中菲及菲的衍生物有所增加.     

灵武煤CS2／NMP萃取物的柱层析分离及其馏分的GC／MS分析

室温下用等体积的二硫化碳／N-甲基-2-吡咯烷酮（CS2／NMP）混合溶剂对灵武煤进行超声辐射萃取。依次用正已烷、苯、氯仿和四氢呋喃作为展开剂对萃取物进行柱层析分离,得到馏分F1～F4,用气相色谱／质谱联用仪（GC／MS）分析各馏分。结果表明,烷烃高度富集于F1中,F3中稠环芳烃相对含量最高,F4的主要成分是合氧有机化合物。     

一种新颖的同时分析不同极性目标物的样品前处理技术

为了同时分析检测不同极性的目标化合物,设计和制作了集萃取、净化、分离为一体的在线微量液相色谱针样品前处理装置.该装置与液相色谱分析连用,实现了多环芳烃类、烷基苯酚类、植物激素类等不同极性化合物的同时分析.整个分析过程在一个100μL的微量注射器内完成,大大减少了有机溶剂和样品的用量,提高了分析方法的重现性(average RSD≤7.1%)和准确度(average recovery≥92.3%).     

固体酸催化剂催化葛亭煤的加氢裂解

采用TMSOTf、SbCl5和活性炭制备固体酸催化剂。以环己烷为溶剂,对葛亭煤进行非催化和催化加氢裂解,用石油醚对反应混合物进行溶剂萃取,分别得到萃取物E1和E2,并对两种萃取物进行GC/MS分析。在E1和E2中共检测出200种化合物,可以分为以下8类：芳烃、烷烃、烯烃、酚、酯、酮、其他含氧化合物以及含氮化合物,其中芳烃含量最高;E2中8类产物的含量均高于E1中对应产物的含量,其中芳烃含量差别最大;与E1相比,E2中萘、菲和芘及其同系物的含量均有所提高,在E2中还检测出了角鲨烯和几种茚酚。结果表明,所制固体酸催化剂可促进葛亭煤中Car—Calk和Car—O的断裂。     

稻壳粉末乙醇解残渣的组成分析

用傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）分析稻壳粉末乙醇解残渣,发现残渣富含含氧基团。依次用CS2和等体积的CS2与丙酮的混合溶剂萃取残渣,得到萃取物E1和E2,用气相色谱／质谱联用仪（GC／MS）分析E1和E2,从E1中检测出3种烷烃、苯族烃和萘族烃各5种、2种含硅有机化合物和2-乙氧基四氢呋喃;从E2中检测出2种含氧有机化舍物和5种烃类化合物,其中含氧有机化合物的相对含量比E1中的相应物含量高。     

应用Markov理论定量描述土壤剖面中菲的垂向运移分布特征

马尔可夫(Markov)链理论是用来描述随时间(空间)变化的一个离散状态序列的状态转移特性的,本文将其引入来研究土壤剖面多环芳烃有机污染物的垂向变化规律,建立了基于空间离散化的马尔可夫(Markov)链理论数学模型及垂向归趋极限.研究结果表明,基于空间离散化的马尔可夫(Markov)链理论数学模型及垂向归趋极限能够很好地模拟区域土壤剖面多环芳烃(菲)的垂向变化特征,并有迁移规律的识别功能.     

复合溶剂萃取研制环保橡胶油

以中东中质馏分油的调和油为原料,通过复合溶剂一次萃取脱除多环芳烃,抽余油作为环保橡胶油。分别考察了A、B、C 3种溶剂及3种溶剂复合使用萃取情况;考察了溶剂复配比、剂油质量比、实验温度、萃取时间等操作条件对萃取效果的影响。结果表明,复合溶剂比单一溶剂有更好的选择性与溶解能力;在m(C)/m(A)=1∶1、剂油质量比为2∶1、温度为45℃条件下萃取10min,抽余油多环芳烃化合物质量分数由5.74%下降到2.78%,达到欧盟2005/69/EC指令要求。产品收率高达88.1%,性质与VIVATEC 500基本一致。     

内燃机非常规排放物检测方法综述

代用燃料醇醚类物质燃烧会产生醛酮类、苯系物、多环芳香烃等剧毒类非常规排放物质,由于其排量较小,也被称之为微量排放物,目前对痕量级别的非常规排放物检测还处于摸索阶段。本文综述了国内外近年来对非常规排放物的检测现状,针对目前发展相对较成熟的色谱技术、质谱技术、红外技术以及联用技术,分别阐述了各自的优缺点和检测原理,最后总结了非常规排放检测技术的发展方向。