射流作用下燃煤颗粒物团聚模拟研究

湍流团聚是颗粒团聚较有效的方式之一。利用Fluent软件对射流作用下的颗粒物湍流团聚情况进行模拟研究,将欧拉双流体模型与颗粒群平衡模型结合,采用离散分区算法进行计算,结果发现气体射流有利于颗粒物碰撞团聚,有效提高了颗粒物清除率。团聚室内不同气氛下的颗粒物团聚计算表明,氮气与二氧化碳混合气(体积比4∶1)最有利于颗粒物的清除,而二氧化碳气氛下颗粒清除率最低。团聚温度升高有利于颗粒物的团聚。颗粒物总清除率随气体相对湿度改变而变化,相对湿度达到40%时,颗粒清除率最高。

铁有机骨架材料对活性橙131染料的吸附动力学

以铁骨架材料作为吸附剂对阴离子染料活性橙131进行恒温吸附,探索影响吸附动力学的实验参数因素。结果表明,铁有机骨架材料对活性橙131的吸附过程符合准2级动力学模型,但活性橙131含量和吸附剂用量是影响平衡吸附量和准2级吸附速率常数的重要因素。对影响平衡吸附量和准2级吸附速率常数的因素数据表明,平衡吸附量随活性橙131的质量浓度增加呈线性增加,而与吸附剂用量之间呈幂函数减少(q_e=(0.346 8 L/g)ρ_0·[ρ(Fe-BDC)/(g·L^(-1))]^(-0.826 8));准2级吸附速率常数随吸附剂用量增加而增大,与活性橙131质量浓度呈幂函数减小(k_2=[0.449 0 L/(min·mg)]·ρ(Fe-BDC)·[ρ_0/(g·L^(-1))]^(-0.951 1))。建立新的吸附参数与实验参数间的方程,以预测不同实验条件下的平衡吸附量和准2级吸附速率常数。

醇胺离子液体对烟气硫的高效脱除

燃煤烟气中的SO_2对人体健康和生态环境危害很大,传统的除硫装置大都存在二次污染。离子液体作为新型吸收剂有着广泛的应用前景。制备柠檬酸三乙醇胺离子液体作为脱硫剂,在模拟烟气条件下对SO_2的吸收性能进行研究。结果表明:柠檬酸三乙醇胺离子液体具有高效脱硫性能,在70 min时脱硫率仍能达到80%以上;温度升高不利于脱硫过程的进行;而SO_2浓度增加,离子液体的吸收量增加;离子液体的解吸工艺简单,在90℃下加热80 min可完全解吸,再生性能良好。柠檬酸三乙醇胺离子液体对SO_2的吸收主要以化学吸收为主,同时伴有物理吸收过程,吸收摩尔比达到3.38~3.68 mol·mol^(-1)。

铁有机骨架材料对偶氮型阴离子染料的吸附

金属有机骨架材料由于结构可调、可选择性吸附和可再生性等优点成为处理染料废水的新型材料。以常温下合成的铁有机骨架材料作为吸附剂,探索铁有机骨架材料对具有相似结构的阴离子染料吸附性能的影响。结果表明:在酸性条件下,铁有机骨架材料对染料的脱色率更高;并且材料对阴离子染料的吸附量随着染料初始浓度的增大而增大。Langmuir恒温吸附模型可以很好地描述吸附过程,计算得到的饱和吸附量随着染料分子截面积的增加而减小。对吸附机理进行探讨发现:Fe-BDC的电荷中心与阴离子染料之间的静电引力是吸附的主要作用力,染料分子中羟基、氨基等含有孤对电子的官能团与Fe-BDC中铁原子的相互作用也是吸附的重要作用力。