采用加湿除湿技术处理浓盐水的实验研究

针对浓盐水的进一步处理和浓缩问题,基于加湿除湿（HDH）原理,设计了一套小型浓盐水脱盐系统. 选取多面空心球作为填料,扩充加湿腔内的气液接触面积,强化传热传质过程. 利用此实验系统,改变料液中盐的质量分数和体积流量,测量系统单位时间内产水量并计算系统造水比、单位体积产水能耗和脱盐率等评价参数. 利用高速摄像机记录浓盐液滴撞击聚丙烯平板时的铺展特性,进一步分析盐的质量分数对系统性能的影响. 实验结果表明：随着盐的质量分数的升高,系统单位时间内产水量显著下降,单位体积产水能耗增加,但淡水品质并没有改变,脱盐率维持在99.9%以上;对于饱和NaCl溶液,料液体积流量的增加会增加系统单位时间内产水量,但对系统造水比和单位体积产水能耗的影响不明显. 本研究拓宽加湿除湿技术的应用范围,为浓盐水的进一步处理和浓缩提供新参照.     

基于双热管新风机组温湿度独立控制空调系统试验平台设计

夏热冬冷地区夏季空气潮湿,除湿是空气调节的重点任务.针对温湿度独立控制空调系统中新风机组除湿能力不足的问题,采用双热管新风机组增强空调除湿能力.系统设计新风量为300 m³/h,理论除湿能力为662.4 g/h,采用三级过滤器净化新风,满足除湿与卫生需求.该系统采用金属辐射吊顶处理室内空气温度,通过监测系统避免金属吊顶结露风险,可为温湿度控制及建筑节能提供参考.     

水泥炉窑SNCR-SCR联合脱硝中试实验研究

以水泥炉窑氮氧化物（NO_x）脱除为研究对象,分析烟气温度、入口NO_x质量浓度、氨氮摩尔比（NSR）、催化剂装载量和积灰时间等对选择性催化还原脱硝技术(SCR)性能的影响,研究水泥炉窑SNCR-SCR联合脱硝工艺. 依托浙江省某水泥熟料生产线,通过在已配套的SNCR脱硝装置后端引入SCR反应器深化烟气脱硝过程,建立体积流量为10 000 m³/h的SNCR-SCR联合脱硝系统. 结果表明,在烟气体积流量为10 000 m³/h,入口温度为340 °C,入口NO_x质量浓度为200~320 mg/m³的条件下,选择NSR为0.85~1.00、催化剂用量为8.1 m³时,SCR处理系统出口NO_x排放质量浓度为23.4 mg/m³,氨排放质量浓度为0.98 mg/m³,SCR系统脱硝率可达90.4 %. 中试实验NO_x的排放质量浓度、氨排放质量浓度均远优于《水泥工业大气污染物排放标准》（GB4915—2013）的规定,证明可实现水泥炉窑烟气氮氧化物的超低排放.     

多效膜蒸馏技术处理电镀废水反渗透浓水的研究

采用自主搭建的PTFE多效膜蒸馏装置对电镀反渗透浓水进行浓缩处理,研究热料液进口温度、冷料液进口温度和料液流量等对多效膜蒸馏中的产水通量、造水比和产水指标的影响,并对电镀反渗透浓水进行深度浓缩试验。结果表明:随着热料液进口温度的增加,产水通量和造水比均增大;随着冷料液进口温度的增加和料液流量的减小,产水通量减小但造水比增大。深度浓缩实验结果表明:当电镀反渗透浓水浓缩至8倍时,产水的电导率、COD、浊度和色度分别保持在50μs·cm-1、15mg·L-1、2NTU和15倍以下,脱盐率、CODCr、浊度和色度的去除率均保持在99%以上,均达到国家污水综合排放二级标准。     

直接接触式膜蒸馏处理假发废水的研究

针对假发废水处理中存在的问题,设计了膜蒸馏处理工艺．研究了进料液温度、流量、p H、表面活性剂浓度及操作时间对直接接触式膜蒸馏(Direct contact membrane distillation,DCMD)渗透通量和截留率的影响,同时对被污染膜进行了表征和清洗．结果表明,在进料温度为60.0℃,进料流速为120 L·h^-1,冷却水流量为60 L·h^-1,进料液p H为1.48的条件下运行100 h后,渗透通量约为66.0 kg·m^-2·h^-1,并保持99.25%以上的截留率,产水p H为6.82,化学需氧量(Chemical oxygen demand,COD)和总溶解固体量(Total dissolved solids,TDS)未检出,产水满足排放标准．采用直接接触式膜蒸馏处理假发废水具有可行性．     

PEM燃料电池操作参数优化实验

质子交换膜(PEM)燃料电池操作参数的优化是提高其性能和稳定性的重要手段.介绍了燃料电池测试系统的主要功能和使用方法,并运用此系统试对PEM燃料电池动态特性进行了测试.分析了操作参数对PEM燃料电池性能的影响.研究结果发现仅加湿空气或氢气,电池电流密度低,为了获得良好的电池性能,空气和氢气必须同时加湿;电池的加热温度过高或过低,PEM燃料电池的电流密度都很低;加湿温度过低时的电池电流密度比加湿温度过高时的电池电流密度更低;电池温度343 K和加湿温度333 K时,燃料电池的电流密度最大;加大反应气体空气的流量,燃料电池的电流密度一直增大;而增大氢气流量时,电池的电流密度先增大,而后趋于平稳.实验结果对于促进PEM燃料电池的商业化具有重要意义.     

热浸渍晶种法制备高重复性NaA分子筛膜

利用热浸渍法和打磨法引入晶种合成NaA分子筛膜,将合成的NaA分子筛膜应用于乙醇/水混合体系,研究进料温度、进料侧压力及进料流量等对其分离性能的影响。结果表明,进料温度升高,渗透通量和分离因数呈增大趋势;进料侧压力增大,渗透通量增加,分离因数减小;进料流量增大,渗透通量明显增大,分离因数未发生明显变化。进料温度为75℃、进料侧压力为100kPa、相对真空度接近-0.1MPa、进料流量为16L/h时,所得NaA分子筛膜的渗透通量和分离因数分别为1.08kg.m-2.h-1和3 338,此时用于乙醇/水混合体系分离效果最佳。NaA分子筛膜的重复性高达80%。     

高频介质阻挡放电产生臭氧的实验研究

实验研究了在不同气源条件下高频正弦介质阻挡放电法产生臭氧时电压、体积流量、相对湿度的变化对臭氧体积分数的影响.实验结果表明,当气源分别为空气和氧气时,臭氧体积分数随气体体积流量的变化呈不同的变化趋势,为空气源时臭氧体积分数随气体体积流量的增大先升高后降低,而为氧气源时臭氧体积分数不断下降.气源为氧气时,实验中当电压为较低电压3 064 V,体积流量为30 L/h时,臭氧体积分数高达55 000×10^－6,从而即产生了高体积分数的臭氧又保证了整个系统的安全,降低了成本.     

减压膜蒸馏过程与热泵耦合技术研究

采用压缩式热泵回收减压膜蒸馏(VMD)过程的相变热,用于加热减压膜蒸馏系统原料液,并研究VMD过程与热泵耦合技术,以获得二者耦合工作的最佳工艺条件.结果表明:在组件进膜温度为70℃、膜组件面积为0.1 m2、膜蒸馏系统的进料流量为2.0 L/min、原料液加热循环流量为2.3 L/min、蒸汽冷凝循环流量为1.6 L/min、真空度为0.09 MPa条件下,热泵COP为3.08,膜通量为17.8 kg/(m2.h),产水电导率小于10μS/cm.这说明热泵较好地回收减压膜蒸馏过程中的蒸汽潜热,达到了能量循环使用的目的.     

基于差分进化算法的旧采空区水分质利用优化配置

大部分矿井水污染程度低,稍加处理即可供饮用、工业、农业、生态等使用。焦作煤田吴村矿旧采空区水可供水量为718 m³/h,矿区周围饮用、电厂、灌溉、养殖、生态等用户需水量为1 073.74 m³/h,旧采空区水仅能满足66.87%的用水需求;旧采空区水需处理达标后才能供给用户,不同用户的水处理工艺和费用差异较大,依据水质优化配置旧采空区水量具有重要意义。目的 为了实现矿井排水综合利用效益最大化,方法 以焦作煤田吴村矿旧采空区水为研究对象,在计算其供水量和分析水质基础上,结合矿区周围饮用、电厂、灌溉、养殖、生态需水量及水质要求,构建718 m³/h旧采空区水分质利用优化配置数学模型,并利用差分进化算法求解。结果 结果表明：灌溉期分配饮用水6.00 m³/h、电厂用水334.95 m³/h、灌溉用水353.89 m³/h、养殖用水19.76 m³/h、生态用水3.40 m³/h;非灌溉期分配饮用水6.00 m^...     

机房空调内机循环风量设计探讨

从机房空调产品开发中送风风量该如何确定的问题出发,对机房空调国标GB/T19413-2003的相关要求以及市场上主流外资品牌机房空调的相关参数做了理论对比分析和实验验证.分析显示,国标要求送回风温差≤7 ℃,则在保证显热比的条件下,每千瓦全热制冷量所需要的最小循环风量为376 m³/h;而外资品牌大部分设计的送回风温差为≤11 ℃,在保证相同显热比的条件下,每千瓦全热制冷量所需要的最小循环风量为264 m³/h,风量降低29.8%,出风温度在13～15 ℃之间,机组噪声平均可以降低1.2 dBA.同时,从机房内温度控制精度和换气次数两个方面的分析也表明264 m³/h的风量设计可以满足相关要求.机房空调风量设计应在满足此最低要求的基础上,根据实际情况适当增加.     

外置轴向式分层注水超声流量计的设计与实现

针对油田井下注水流量传统测量方法存在的各种问题,设计了一种高精度外置式轴向超声波流量计,适用于高温、高压、小流量、小管径条件下的分层注水流量的精确测量。基于时差法测量原理,采用轴向结构增加了声程,采用高精度时间测量芯片TDC-GP22提高了时间测量精度,通过温度补偿模型、流场修正模型进一步提高了其测量精度。仿真和试验结果表明,在0~250m³/d流量下,测量精度可达1.5%,满足油田井下分层注水技术要求,为油田井下实现精细分层注水和自动监测调控提供了基础数据。     

基于Fluent分层注水工具过桥短节的压力损失数值模拟

分层注水工具是分层注水系统中的核心部件,对分层注水开发具有十分重要的意义。为研究不同管道粗糙度、不同流量对分层注水工具过桥短节摩阻压耗的影响,利用Fluent软件进行模拟分析。结果表明,分层注水工具过桥短节流量为500~2 000 m³/d工况下,外管压耗为\mathrm{1.90}\times {\mathrm{10}}^{\mathrm{4}}~\mathrm{6.16}\times {\mathrm{10}}^{\mathrm{5}}\text{?}\mathrm{P}\mathrm{a},内管压耗为\mathrm{3.61}\times {\mathrm{10}}^{\mathrm{5}}~\mathrm{4.03}\times {\mathrm{10}}^{\mathrm{6}}\text{?}\mathrm{P}\mathrm{a};当粗糙度不变时,液体流量越大,引起的局部阻力越大,引起的分层注水工具摩阻压耗越大,管道粗糙度对摩阻压耗的影响较小,可以忽略不计。以上研究结果为新分层注水管道设计及参数的选择提供了依据。     

陕西关中地区水资源的可持续发展支持能力

在阐述水资源支持能力涵义的基础上,计算了关中地区生态需水量、75%保证率时可利用水量、75%保证率时总需水量以及水资源支持能力的供需平衡指数。结果表明:关中地区生态需水量2005年为43.699×10⁸m³,2010年为44.119×10⁸m,2015年为44.394×10⁸m³;2005年75%保证率时可利用水量为49.885×10⁸m³,2010年为49.466×10⁸m³,2015年为49.190×10⁸m³;2005年75%保证率时总需水量为94.26×10⁸m³,2010年为86.63×10⁸m³,2015年为84.22×10⁸m³。最后计算水资源支持能力的供需平衡指数,2005、2010、2015年,供需平衡指数小于0,说明流域可供的水资源量不具备对这样规模的社会经济系统的支撑能力,流域水资源对应的人口及经济规模是不可承载的,供需平衡的差值主要靠侵占河道内的生态需水量来实现的,河道内的生态破坏就是很好的证据。     

无纺布负载锰氧化物的制备及其催化分解甲醛性能研究

随着物质生活的不断提高,甲醛成为了室内空气污染的主要物质,对于室内空气净化过程,去除甲醛技术变得尤为重要. 利用条件温和、过程简单的水浴法使二氧化锰（MnO₂）原位负载到聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）制成的无纺织物上,制备出MnO₂/PET整体式催化剂. 合成的MnO₂/PET复合物通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、比表面积测试（BET）进行表征分析,并在手套箱中模仿室内环境进行甲醛去除测试以及催化剂寿命测试. 结果表明：整体式催化剂中的锰氧化物为水钠锰矿型二氧化锰,并均匀、牢固负载在无纺布上. 由于其有较大的比表面积,在甲醛去除能力方面展示出了优良的性能,在甲醛初始质量浓度为2.84 mg/m³的氛围测试中经过6 h,最后使甲醛质量浓度降低至0.33 mg/m³,甲醛去除率达到88.29%. 提供了一种高效的去除甲醛的催化剂合成方法,这种整体式催化剂为室内甲醛催化净化拓展了新的思路.     

珠江河网典型横向汊道水面线演变及成因

以珠江河网中下游腹地的“四横两纵”横向汊道体系为研究靶区,采用余水位曲率、潮波衰减率公式及双累积曲线法,分析1960—2016年洪枯季的水面线演变过程及其与余水位曲率变化的对应关系,探究与之密切相关的人类活动影响机制. 结果表明,1993年前人类活动以联围筑闸为主,此时水面线在中下游“南沙-容奇”洪季呈下凹型,枯季呈微上凸型（洪季曲率为正,均值为1.50×10^?10 m^?1,枯季曲率为?6.64×10^?12 m^?1）. 在中上游“板沙尾-南华”洪枯季均为下凹型（曲率均为正,洪季均值为1.92×10^?10 m^?1,枯季为5.37×10^?12 m^?1）. 1993年后,中下游河道受人为采砂和航道疏浚的影响,导致水位降低. 围垦叠加海平面上升影响导致口门水位抬升,使得水面线在洪季的下凹程度增大（曲率为正,均值为3.98×10^?10 m^?1）,枯季由微凸变凹（曲率为正,均值为1.85×10^?10 m^?1）. 中上游由于强烈的河道采沙和疏浚,导致中游来流量增大,另叠加桥梁建设对径潮流的阻滞作用,因而水面线在洪季和枯季均转为上凸型（曲率均为负,洪、枯季均值分别为?6.87×10^?10和?0.55×10^?10 m^?1）.     

大体积混凝土水管冷却关键参数的敏感性研究

分析了大体积混凝土三维水管冷却温度场的计算原理与方法,利用有限元软件对影响冷却效果的三个关键因素,即冷却水温、通水流量和水管管径进行了仿真计算及敏感性分析。结果表明:冷却水温参数对大体积混凝土影响的效果高于通水流量和水管管径;在通水200 h后,以25 ℃水温为基准,水温每降低1%,混凝土内部最高温度下降约0.066 ℃;以0.6 m³/h通水流量为基准,流量每增加1%,混凝土内部最高温度下降约0.026 ℃;以20 mm管径为基准,管径每增加1%,混凝土内部最高温度下降约0.049 ℃。     

工程纳米颗粒物气溶胶的制备方法及系统

基于纳米材料悬浮液的雾化法,设计一种流量和质量浓度可调节的碳纳米颗粒气溶胶制备系统。该系统将洁净的空气与碳纳米管材料分散液喷雾混合在不锈钢雾化室中,得到不稳定的气溶胶,配合嵌入式温控系统、流量控制系统和质量浓度控制系统,使不稳定的气溶胶在加热膨胀室中恒温加热,膨胀并达到均匀,通过控制可调开度的阀体得到较为稳定均匀的纳米颗粒物气溶胶流。试验表明,在温控系统表现理想的情况下,设计流量与设定流量的最大误差为9.312 mL/min,设计质量浓度与设定质量浓度的最大误差为0.206 mg/m³,基本可以产生流量和质量浓度相对稳定的纳米颗粒气溶胶。