加填料饱和器传热传质模型研究

从水气之间的传热传质原理入手,引入水膜模型,建立加填料饱和器的数学模型。将模型的计算结果与实验结果进行了对比,验证了加填料饱和器数学模型的正确性。应用该数学模型分析了压力变化对加填料饱和器传热传质的影响,同时讨论了沿加填料饱和器高度方向的传热传质过程。研究发现,随着饱和器内工作压力的增大,饱和器出口空气更容易达到饱和,但空气的绝对湿度降低了;并且在整个传热传质过程中,质量一直从水膜传向空气主体,而热量的传递方向则有可能发生改变。     

填料塔氨法脱硫模型研究

在双膜理论的基础上,通过对氨法脱硫化学反应过程的分析,研究了氨法脱硫过程中SO2的传质速率方程,并在此基础上建立了填料塔氨法脱硫的数学模型。利用该模型对SO2的吸收过程进行了模拟,研究了吸收液浓度、pH值、液气比、温度和初始SO2浓度等因素对脱硫效率的影响。为了验证该模型的合理性,建立了填料塔氨法脱硫实验系统,对影响氨法脱硫效率的几个主要因素进行了实验研究,并与模型计算值进行了比较,结果表明,实验数据和模型计算值基本吻合,证明了该模型的合理性。     

燃煤电厂活性焦脱硫过程模型及实验

为促进活性焦脱硫技术在燃煤电厂中的应用,基于物料守恒方程、线性推动力传质速率方程和Langmuir吸附等温线方程建立了活性焦固定床动态吸附过程的数学模型,并在实验室搭建的活性焦固定床试验台测试吸附穿透曲线。发现轴向返混模型更加精确。在活性焦质量一定时,利用所得模型研究了床层空隙率、最大吸附量、SO2入口质量浓度、空塔线速度对穿透特性的影响,结果表明:改变床层空隙率对穿透曲线无明显影响;活性焦最大吸附量增大会增加穿透时间;空塔线速度和SO2入口质量浓度的增大会缩短穿透时间。这为燃煤电厂活性焦脱硫的工程设计提供理论指导。     

多相条件下镁离子催化氧化亚硫酸钙的动力学研究

提出将氯化镁作为添加剂应用于湿法脱硫工艺中的亚硫酸钙氧化系统。通过改变pH值、亚硫酸钙质量浓度、催化剂质量浓度、氧气分压、温度等条件，实验研究了多相条件下镁离子催化氧化亚硫酸钙的动力学，得到反应对于亚硫酸盐为零级响应、氧气分压为0．5级响应、镁离子为零级响应的结果。结合数学模型，可以推断在实验条件下，总反应速率受氧的扩散传质控制。镁离子的加入增大了反应速率常数，但并未改变各反应物的反应级数。     

直流盘形悬式绝缘子离子迁移机理研究

直流绝缘子内部带电离子迁移是在杂质离子缓慢迁移、绝缘子外部空间电荷迁移形成的电荷电场和外加电场共同作用下发生的复杂离子运动。分析了离子迁移的宏观表现和微观机理及其影响，假设K+耗尽层厚度正比于Na+耗尽层，建立了直流电场下碱金属双离子迁移模型，并进行相关理论的推导，该模型促进对直流电场下绝缘子离子迁移微观过程的认识，最后提出抑制直流绝缘子离子迁移的措施：降低碱金属的氧化物浓度，采用中和效应和压抑效应。     

丙酮在活性炭上的脱附实验和数值模拟

实验测试了丙酮在不同温度、真空度和饱和吸附量的活性炭上脱附的出口浓度。结果表明:脱附真空度越大,脱附初始吸附容量越大,但脱附速率相应变小;吸附剂微孔内的毛细管现象作用和脱附过程中的传热传质耦合影响使脱附浓度曲线表现出真空浓缩区、快速衰减区和缓慢衰减区3个阶段,特别在脱附压力低于60kPa时,脱附出口浓度开始出现较长时间的反弹和维持,然后才缓慢下降。通过理论分析和建立脱附过程的耦合模型,数值模拟了丙酮在活性炭上的脱附,实验和理论分析发现脱附引起温度变化不大,相应由于温度变化所引起的传质系数变化以及浓度变化都不大;耦合影响的传质系数在脱附过程的不同阶段对浓度曲线影响程度不一样;分段求取传质系数和轴向扩散系数可以使数值计算结果很好地与实验数据吻合;对于同一初始吸附容量,脱附时丙酮分压越大其传质系数k越大;轴向扩散系数在真空脱附时不宜忽略。     

RESALT技术在燃煤电厂脱硫废水浓缩处理中的应用

基于电渗析技术的离子重组技术（简称RESALT技术）能够将废水中的钙离子和硫酸根离子分开,因而可避免形成硫酸钙垢,同时可实现废水的浓缩减量。在华电莱州发电有限公司现场进行了脱硫废水处理量为3~4 m³/h规模的RESALT技术中试研究。脱硫废水在RESALT装置中的运行结果表明,利用RESALT技术能够实现硫酸根离子和钙离子的有效分离,并且同时可实现含盐废水的浓缩处理,RESALT装置运行的电耗成本随进水含盐量及浓水含盐量的升高而升高,系统运行无须加药软化预处理,运行的成本主要为电费;以硫酸根、钙离子、镁离子、氯离子、钠离子质量浓度分别为6 480 mg/L、1 820 mg/L、2 462 mg/L、20 680 mg/L、10 465 mg/L的脱硫废水为例,系统回收率为70%,水处理电耗总计为49.5 kW·h/t,水处理直接成本为22.6元/t。     

含湿煤灰颗粒气流干燥过程的数值模拟

提出了一个描述含湿煤灰颗粒气流干燥过程的一维数学模型。模型考虑了干燥管内气固两相间的传热和传质、气固两相温度和含湿量的变化。用Matlab中的Simulink仿真软件进行了数值求解，得到了含湿煤灰颗粒在不同气流干燥条件下的干燥曲线。数值模拟结果与实验数据吻合很好，证明了该模型的准确性。     

带电颗粒流动过程中电荷损失的研究

静电增强过滤是电袋复合除尘技术的重要优势之一,其作用强弱与颗粒的带电量有关,自静电除尘区逃逸的带电颗粒在流动过程中存在电荷损失。文中建立了颗粒荷电、流动与采样测试实验系统,在空气相对湿度21%~73%的条件下,利用静电低压撞击器对不同流动时间的带电二氧化硅和飞灰颗粒带电量分布进行了在线测量。实验结果表明,带电颗粒在流动过程中存在电荷损失,带电量衰减速度基本不受颗粒成分、粒径和空气的相对湿度的影响。分析认为造成颗粒电荷损失的主要机制是空气中离子对颗粒的中和作用。基于库伦定律与离子迁移-扩散方程,推导了颗粒带电量在自然流动过程中随时间变化的关系式,与实验结果吻合良好。理论分析表明颗粒带电量随时间推移呈现指数衰减,衰减速度随空气离子的迁移率Z和平衡离子浓度n的增加而加快。     

超低浓度煤层气在流化床燃烧过程中相间的传热传质特性

气泡相和乳化相间的传热传质对超低浓度煤层气在流化床中的燃烧有重要的影响。基于流化床内能量平衡和质量平衡的建立了数学模型,结合催化动力学实验,研究了相间传热传质系数的变化,分析了床层温度、颗粒粒径、气泡直径、进气甲烷浓度对相间的传热传质特性的影响。研究表明:床层温度、颗粒粒径增加时,传热系数减小、传质系数增大、出口处无量纲甲烷浓度减小;存在一个临界气泡尺寸使相间的传热系数最大,颗粒粒径增大时,临界气泡尺寸略减小、出口处无量纲甲烷浓度增加;进气甲烷浓度对传热传质系数影响较小。