甲烷、丙烷掺混对乙烯扩散火焰中碳烟生成影响

鉴于日益严格的污染物排放法规和减排需求,研究燃料掺混燃烧对碳烟排放的影响是具有价值的。采用GRI-Mech3.0气相反应机理并结合详细的热力学和输运数据,对层流扩散火焰乙烯/甲烷和乙烯/丙烷混合燃料燃烧进行了数值模拟。对比分析了各工况的燃烧温度分布、碳烟分布以及重要中间组分浓度变化。结果表明,掺混甲烷和丙烷均导致乙烯扩散火焰中峰值温度和碳烟体积分数减小,相同掺混比下掺混甲烷的碳烟体积分数减小幅度更大。随着掺混比增加,温度和碳烟体积分数峰值分布向火焰下游发展,H自由基摩尔分数逐渐减小,OH自由基摩尔分数略有减少,C₂H₂摩尔分数逐渐减小且分布向火焰下游移动。在该研究的扩散火焰工况下,甲烷和乙烯掺混以及丙烷和乙烯掺混在碳烟生成方面均未发现协同效应。     

调理剂用量对造纸污泥好氧堆肥的影响

研究了污泥与蘑菇渣的比例分别为7:3、3:2和1:1对造纸污泥堆肥的影响。结果表明:在一定范围内增加造纸污泥的比例更有利于污泥升温。堆肥中温度变化和pH存在正相关性,适当降低污泥含量可以降低堆肥pH,低pH有利于氮素的保存,污泥与蘑菇渣的比例分别为7:3、3:2和1:1的处理全氮含量分别增加-1.18%、11.00%和4.10%。造纸污泥经过好氧堆肥后,种子发芽指数显著增加,但造纸污泥的比例过高或过低均会降低种子发芽指数。堆肥结束时DOC含量分别比初始时降低48.7%、46.4%和48.0%。通过好氧堆肥可增加污泥养分,提高有机质和腐殖质含量,污泥含量过高堆肥产品养分低,造纸污泥与蘑菇渣含量为3:2时效果最佳。     

基于AVL-FIRE的生物柴油/正丁醇混合燃料燃烧与排放特性仿真分析

【目的】研究生物柴油-正丁醇混合燃料的燃烧与排放特性.【方法】基于AVL-FIRE燃烧仿真软件对BD100、BD90N10、BD70N30 3种不同掺混比的生物柴油-正丁醇混合燃料进行缸内燃烧仿真与分析,对比3种不同燃料的缸内压力,温度分布,NO_x和soot排放.【结果】在发动机1 400 r/min,小负荷工况下运行且循环喷油量一定时,随着混合燃料中正丁醇掺混比的增大,缸内最大爆发压力减小,但峰值都出现在7°CA附近;缸内温度略有降低.由于正丁醇汽化潜热大,导致缸内混合气温度降低,因此随着正丁醇掺混比的增大,混合燃料的氮氧化物排放降低;正丁醇的高含氧量能够使混合燃料的碳烟排放降低.【结论】随着正丁醇掺混比的增大,缸内最大爆发压力减小;缸内温度略有降低.     

煤和沙柳的O_2/CO_2混合燃烧特性及相互作用研究

利用综合热分析仪在O_2/CO_2(纯O_2、纯CO_2、O_2/CO_2=1∶4、O_2/CO_2=5∶5、O_2/CO_2=4∶1)气氛条件下对胜利煤、生物质(沙柳)以及二者以不同比例(煤:沙柳=1∶4、煤:沙柳=5∶5、煤:沙柳=4∶1)混合后的试样进行了TG/DTG分析,结果表明:煤、沙柳及二者的混合物的燃烧特性参数随氧气浓度及其掺混比例的变化表现出一定的规律性,含氧量≥50%的样品的燃烧机理为多相燃烧,含氧量≤20%的样品的燃烧机理为均相燃烧。沙柳与煤的混合物在不同热解区间有不同程度的相互协同/抑制作用,其中沙柳含量为20%、含氧量为80%气氛条件下的沙柳和煤的混合物的相互协同性最好,纯O_2气氛下的混合物的相互抑制性最好。本研究的创新之处在于研究不同O_2/CO_2气氛下对生物质与煤混合物的共燃烧进行燃烧特性指数的分析及二者的相互作用。通过确定合理的生物质和煤以及O_2/CO_2气氛的混合比例可确保在共热解过程中生物质与煤的协同效果最佳,研究生物质和煤的燃烧特性及协同/抑制作用可为煤和生物质的有效洁净利用及降低环境污染起到积极的作用。     

剩余污泥超声破解性能研究

采用超声波技术破解人工配水条件下培养的污泥，研究了超声破解含固率为0．5％与1％污泥的性能，并比较了超声破解2种含固率污泥的效果。结果表明，在一定声能密度下，SCOD增加值随时间延长线性增长。即在一定试验时间范围内，污泥破解反应相对于时间符合一级反应动力学规律。但是，在较高声能密度与较低污泥浓度下，SCOD增加值随时间延长不再呈线性增长趋势，而是随超声作用时间的延长，增长速度减缓。在相同比能耗下，破解含固率为1％污泥的SCOD增加值明显大于含固率为0．5％污泥值。若后续污泥处理工艺采用厌氧消化技术，则推荐破解含固率为1％的污泥。超声破解污泥后，污泥温度会升高，相同声能密度下，破解两种不同含固率污泥的温度升高值相近。     

缓控释掺混肥在玉米上应用效果试验

通过缓控释玉米专用掺混肥与常规施肥的对比试验,研究其在玉米上的应用效果。结果表明,不同施肥处理对玉米产量均有不同影响。从百粒重、穗粒重、子粒率上看,缓控释玉米专用掺混肥处理都要优于常规施肥处理。缓控释玉米专用掺混肥处理600kg/hm~2(处理2)比常规施肥公顷增加产量601.5kg,增产率4.8%,公顷增加效益666元。缓控释玉米专用掺混肥处理525kg/hm~2(处理3)比常规施肥公顷增加产量178.5kg,增产率1.4%,公顷节约成本27元,公顷增加效益278元。     

蚯蚓生物处理对竹浆造纸污泥生物活性的影响

为研究造纸污泥蚯蚓生物处理过程中污泥养分形态变化与生物酶活性和微生物之间的关系,在最佳蚯蚓生物处理条件下处理并测定了造纸污泥中养分含量、酶活性和微生物量.结果表明:蚯蚓生物处理后,污泥中有机质、氨氮、全氮量减少,全磷和全钾含量增加,速效氮、速效磷和速效钾增加,说明污泥养分的生物有效性显著提高;污泥中各种生物酶活性均呈增加趋势,但微生物活性显著减弱.在蚯蚓生物处理过程中,氨氮与蔗糖酶,全氮和全钾与脲酶,碱解氮与磷酸酶活性呈显著负相关关系;有机质和全氮与微生物活性呈显著正相关.     

造纸污泥颗粒有机肥生产及肥效研究

造纸污泥经高温好氧堆肥无害化处理后,可加工成颗粒有机肥,现生产工艺已成熟,产品性状稳定,易于在农林生产中推广应用。造纸污泥有机肥在大棚番茄上的肥效试验结果表明：造纸污泥有机肥能促进番茄生长,且产量随施用量增加有进一步提高的趋势．在用量为鸡粪养分量的1／3时,产量与鸡粪持平;1／2用量时产量达131．04t／hm^2,增产12．2％;能降低土壤容重,改良土壤,且无重金属污染风险;能提高作物根系活力。减轻根部病害。     

掺混尿素对水稻产量及氮肥农学利用率的影响

在2009年水稻生长季,以高产水稻品种准两优527为试验材料,研究了掺混尿素(缓速比7∶3)对水稻产量及氮肥农学利用率的影响。结果表明,随掺混尿素施用量的增加,插秧后分蘖数、叶片SPAD值、干物质积累量均显著增加,子粒产量呈先增加后降低趋势,施氮量为225kg/hm2时子粒产量达最大;每公顷施纯氮180kg的掺混尿素处理B3与普通尿素处理CK比较,其分蘖数、叶片SPAD值、干物质积累量、子粒产量及氮肥农学利用率均显著提高,表明施用掺混尿素比普通尿素更有利于提高生物产量、经济产量及氮肥农学利用率。施用量为225kg/hm2的掺混尿素B3处理,最终子粒产量最高,达到11208.6kg/hm2,比普通尿素增10.1%,氮肥农学利用率为10.6kg/kg,是掺混尿素运筹最优处理。     

茶树施用掺混肥肥效研究

通过在茶树施用掺混肥的试验,研究其对茶叶产量、产值的影响。结果表明,施用该肥后茶树萌芽率提高,百芽重增加,芽头粗壮,茶叶产量显著增加,掺混肥BB肥10#比习惯施肥增产373．5kg／hm^2,增产率6．01％,增值1980．9元／hm^2;BB肥11#比习惯施肥增产163．5kg,hm^2,增产率2．63％,增值516元／hm^2。     

2种生物质材料的热解特性及动力学研究

用热重分析在不同升温速率（5—50℃／min）和一定氮气（20mL／min）条件下对甘蔗渣、杨木的热解失重过程进行研究。结果表明,加热速率越大,热解速率越快;其热解过程可分为失水干燥、预热解、快速热解和残余物热解4个阶段;甘蔗渣、杨木快速热解阶段的失重率分别为80％和85％,它们均可由一级反应过程描述。由Coats-Redfem方法计算得出,甘蔗渣、杨木快速热解阶段低温热解平均活化能分别为40．84、74．94kJ／mol,高温热解平均活化能分别为9．21、11．39kJ／mol。     

阻燃剂硼酸-硼砂对杨木定向刨花板热解特性的影响

为探究阻燃剂硼酸-- 硼砂对杨木定向刨花板热解特性的影响,用同步热分析仪研究了硼酸-- 硼砂阻燃杨木定向刨花板升温速率为10 ℃/min、终温700 ℃的热分解反应。结果表明:硼酸-- 硼砂对阻燃杨木定向刨花板快速热解阶段的反应起到抑制作用,使得最大失重速率对应的特征温度后移,残炭率显著增加。阻燃杨木定向刨花板的最概然机理为球形对称的3维扩散,满足Ginstling-Broushtein方程。未经阻燃处理及添加9%、12%硼酸-- 硼砂的杨木定向刨花板在快速热解阶段的反应活化能分别为101.690、116.635、129.225 kJ/mol,硼酸-- 硼砂使杨木定向刨花板在快速热解阶段所需的能量增加。      

复合NP阻燃剂处理杨木的热解特性与动力学分析

为研究复合NP阻燃剂处理杨木的热解特性与阻燃机理,利用热分析法对蒸馏水、聚硅酸磷酸二氢铝(Al-Si)、NP阻燃剂(N-P)、聚硅酸磷酸二氢铝复合NP阻燃剂(N-P-Al-Si)处理杨木(编号为A、B、C、D)的燃烧性能进行探讨,分别运用Ozawa-Flynn-Wall法和修正Coats-Redfern法计算阻燃杨木活化能。结果表明:A仅有1个热解阶段,此阶段的活化能值为65~70 kJ/mol。阻燃处理材的热解大致分为2个阶段,D的主要热解阶段介于B、C之间,其热释放速率缓慢,失重速率和失重量最小。并且在不同的升温速率下D的失重趋势一致,随着升温速率的增大,失重曲线向高温方向移动。D第1、2阶段的活化能分别为120、240 kJ/mol,均显著大于C(115 kJ/mol),表明Al-Si与N-P复配后的阻燃效率得到提高。      

硫酸浸出电镀污泥中Zn、Cr条件及其动力学研究

采用硫酸作为酸浸出剂,考察了浸出时间、酸浓度和浸出温度对电镀污泥中重金属Zn、Cr浸出效果的影响,并运用Avrami方程拟合Zn、Cr的浸出动力学。结果表明:硫酸浸出Zn、Cr的最适浸出时间、酸浓度、温度均为4h、3mol/L、20℃。Zn、Cr的浸出过程均可用Avrami方程进行很好的拟合,其浸出反应的表观活化能分别为3.58和3.06k J/mol,即两者的浸出过程均是扩散控制的,为工业规模的硫酸浸出电镀污泥中Zn、Cr提供理论参考。     

石化污泥脱水工艺优化研究

[目的]确定污泥最佳絮凝剂种类及其最佳的投加量和脱水工艺参数。[方法]针对石化企业污泥脱水工艺中存在的问题,以污泥沉降性能、污泥比阻和滤饼含水率为指标筛选出最佳絮凝剂,并通过正交试验对污泥脱水工艺进行优化。[结果]各因素对滤饼含水率的影响顺序为：搅拌水平〉投加量〉抽滤压力〉絮凝剂。最佳操作条件为絮凝剂K6728投加量2．0ml;搅拌水平150r／min 10s,50r／min 10min：过滤压力0．05MPa。各因素对污泥比阻的影响顺序为：搅拌水平〉抽滤压力〉投加量〉絮凝剂。最佳操作条件为絮凝剂K6728投加量2．5ml;搅拌水平150r／min 10s,50r／min 10min;过滤压力0．03MPa。综合分析得出最佳工艺参数为：K6728絮凝剂投加量2．0ml;搅拌水平150r／min 10s,50r／min 10min;过滤压力0．03MPa。此时,污泥脱水效果最佳。[结论]优化了石化污泥脱水工艺。     

外源酸催化对木材半纤维素热降解规律的影响

[目的]高温热处理可使木材半纤维素部分降解,改善木材的尺寸稳定性.使用外源酸可降低木材半纤维素热降解温度,因此有必要明确其热降解规律.[方法]采用碱法分离的方式提取出杨木和杉木的半纤维素,通过傅里叶红外光谱仪和热重分析法研究引入外源酸条件下(两种外源酸AlCl3和H3PO4,每种外源酸的浓度分别为0.1和0.3 mol...     

油茶壳活性炭的制备及其吸附性能研究

[目的]制备油茶壳活性炭,并对其吸附性能进行研究。[方法]以油茶壳为原料,通过磷酸活化法制备油茶壳活性炭,考察磷酸浓度、浸渍比、活化温度、活化时间对活性炭的得率和吸附性能的影响;并对制得的活性炭结构进行表征。[结果]当磷酸浓度为70%,浸渍比为1∶3,活化温度为600℃,活化时间为90 min时,活性炭得率可达34%以上;碘吸附值、亚甲基蓝吸附值分别大于1 000、150mg/g;所得活性炭结构以微孔为主,且富含一定比例的中孔,孔径分布相对集中在1.4～5.0 nm。[结论]该研究为油茶壳的综合利用提供了新的途径。     

二氧化硅/木材复合材料的应力松弛

为弄清二氧化硅/木材复合材料中二氧化硅与木材的结合方式及粘弹性等性质,通过应力松弛方法研究该复合材料的应力松弛特性。结果表明:二氧化硅/木材复合材料的应力松弛量比未处理材小,并且随着增重率的增加,应力松弛量减小。加硅烷偶联剂法制备的二氧化硅/木材复合材料的应力松弛量比直接溶胶-凝胶法制备的小,表明加硅烷偶联剂法制备的二氧化硅/木材复合材料,二氧化硅无机体与木材有更多的结合,内部结合力更大。二氧化硅/木材复合材料的应力松弛过程中的表观活化能(ΔE)比未处理材大,并且随着增重率的增加,表观活化能增加。未处理材ΔE为19.50 kJ/mol,直接溶胶-凝胶法制备的增重率为12.63%、28.00%、90.29%的二氧化硅/木材复合材料的ΔE分别为22.95、25.31、29.06 kJ/mol;而加硅烷偶联剂法制备的增重率为8.08%、20.69%、89.27%的二氧化硅/木材复合材料的ΔE分别为23.21、26.01、29.82 kJ/mol。表明二氧化硅/木材复合材料在应力松弛过程中需要克服的能量增加。随着增重率增加,热力学量活化焓增大。      

污泥脱水性能改善与脱水工艺优化

[目的]优化污泥脱水工艺。[方法]以某石化企业水厂污泥为材料,以污泥沉降性能、比阻和滤饼含水率为指标从6种不同型号的絮凝剂（Z10、Z20、Z40、Z50、Z80、Z90）中筛选调理效果最好的絮凝剂,并通过正交试验确定污泥脱水的最佳工艺。[结果]最佳絮凝剂为Z50;污泥脱水的最佳工艺参数为Z50投加量2ml/100ml,搅拌水平150r/min10s、50r/min10min,过滤压力0.04MPa;污泥浓度与药剂最佳投加量具有良好的线性关系,利用该关系有望改变现有的人工加药方式,实现加药自动化控制,提高絮凝剂的使用效率。[结论]该研究筛选出了污泥脱水的最佳絮凝剂和最佳工艺条件。