固定床颗粒层过滤性能分析及预测

使用两种滤料颗粒在一套冷态试验装置上考察了过滤气速和颗粒层厚度对颗粒层过滤性能的影响。结合颗粒层过滤宏观模型,分析了不同操作条件下粉尘比沉积率σ对颗粒层粉尘捕集能力偏离初始值程度F和过滤压降偏离初始值程度G的影响,然后预测了过滤效率和压降。结果表明,试验范围内,随着σ的增大,F呈现先增加后降低的变化趋势,而G逐渐增加。结合过滤气速u=0.2~0.6 m·s^-1、颗粒层厚度L=0.11~0.2 m条件下的试验数据拟合得到了F-σ和G-σ函数关系,过滤效率和压降的计算值与试验吻合较好,优于文献中相关公式,可为颗粒床过滤性能的预测提供参考。     

基于巴西果效应的颗粒床振动再生研究

为了探索一种低成本的、环境友好的颗粒床含尘滤料再生方式,采用垂直振动后拍照的方法,研究了滤料/粉尘的平均粒径比、体积比以及振动频率、加速度、振幅等对基于巴西果效应的滤料/粉尘的垂直振动分离的影响。结果表明,矿渣/滑石粉、矿渣/粉煤灰的平均粒径比不低于75,石英砂/滑石粉、石英砂/粉煤灰的平均粒径比分别不低于65, 15.3时,能形成巴西果。在20～100 Hz的振动频率下,矿渣/粉尘的振动加速度和振幅超过临界值时,矿渣/粉尘将从混合态转变为巴西果态。矿渣/粉尘体系形成巴西果的最优振动频率是45 Hz,该频率不受矿渣粒径、粉尘种类和矿渣/粉尘体积比的影响。矿渣粒径越大、矿渣/滑石粉的体积比越大,矿渣/滑石粉分离越容易,矿渣/滑石粉比矿渣/粉煤灰体系更易形成巴西果。在45 Hz的最优频率下,矿渣/滑石粉和矿渣/粉煤灰分别在1.01和1.36 mm的较低振幅下,可实现垂直振动分离。采用基于巴西果效应的垂直振动方式分离颗粒床中含尘滤料是可行的,该分离方式有利于滤料的重复利用和提高颗粒床捕集细小粉尘粒子的能力,是一种具有应用前景的颗粒床滤料再生方式。     

大差异颗粒静态混合的实验研究

设计了一套混合段内安装挡板锥体内构件的实验装置,采用较大粒径差异的煤与瓷球,通过改变挡锥组数、加料比例等影响因素,对颗粒群的混合行为、混合均匀度的变化趋势与混合机理进行研究。结果表明:在混合段内设置挡板锥体是一种有效的混合方式,可以获得较好的混合均匀度;瓷球/煤的质量比5∶1加料时,混合效果最好;混合机理方面,对流、剪切、扩散共同作用于混合过程。     

不同滤料固定颗粒床过滤性能对比

在固定床冷态实验装置上研究了平均粒径和稳态过滤压降相近、颗粒形状和表面状况不同的两种滤料(陶瓷球和石英砂)的过滤性能. 结果表明,两种滤料过滤性能变化规律基本一致. 粉尘沉积量(?m)增加,过滤效率先增大后减小,过滤压降偏离稳态过滤压降程度(G)增大. ?m相同时,过滤效率和G均随过滤气速增大而减小,但过滤后期高气速下G与低气速下接近. 增大入口粉尘浓度,总体过滤效率无明显改变,粒径大于0.7 ?m的粉尘过滤效率提高,G更显著. 两种滤料难过滤粉尘粒径均为0.35~0.6 μm. 因颗粒形状和表面状况不同,两种滤料过滤性能存在差异,其它条件相同时,石英砂总体和分级过滤效率均高于陶瓷球,G也较大;增大入口粉尘浓度,石英砂过滤效率随粉尘沉积量变化程度相对较小.     

[bmim]OH和[A336][FeCl_4]混合离子液体氧化吸收硫化氢

为了降低非水相催化氧化硫化氢体系的运行成本,将碱性的氢氧化1-丁基-3-甲基咪唑([bmim]OH)离子液体与价格较低的酸性三辛基甲基铵四氯铁酸盐([A336][FeCl_4])离子液体分别按照0.2∶1、0.5∶1、0.8∶1、1∶1和2∶1的比例混合,用所得到的混合离子液体进行硫化氢氧化吸收实验,系统研究了混合离子液体的水溶性、密度、红外光谱、黏度和酸性强度等性能,并对其硫容和反应产物进行了分析。研究结果表明:(1)[A336]FeCl_4季铵盐离子液体的酸性强度和价格均低于[bmim]Fe Cl4离子液体,可以降低离子液体非水相催化氧化硫化氢体系的成本;(2)混合离子液体不仅同时具有[bmim]OH和[A336][FeCl_4]的骨架结构,且其p H值、黏度和硫容均随[bmim]OH量的增加而增加;(3)混合离子液体明显弱于[A336][FeCl_4]离子液体的酸性强度,有利于硫化氢的吸收,其黏度随温度上升而剧烈下降的性质有利于中、高温脱硫。结论认为,当[bmim]OH/[A336][FeCl_4]的物质的量之比在0.5∶1~1∶1时,可以构建成本较低、酸性适中、黏度较低、硫容较高的中、高温脱硫体系。