污泥基活性炭吸附空气中甲醛的研究

以城市污水处理厂脱水污泥为原料,氯化锌为活化剂制备污泥基活性炭,采用BET比表面积测试、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)等方法研究其理化性能,利用动态吸附实验系统和蒸馏装置,将污泥基活性炭与选定的商业活性炭进行了甲醛吸附性能对比,并利用热重分析法研究了甲醛在各活性炭上的脱附情况.结果表明,污泥基活性炭对空气中浓度分别为498,0.41mg/m3的甲醛均有很好的吸附效果,吸附量分别可达74.27,7.62mg/g,最大去除率分别为83.72%和89.56%,其吸附性能与选定的商业活性炭相当,特别是在处理浓度为0.41mg/m3甲醛时超过选定的商业活性炭.该污泥基活性炭BET比表面积为509.88m2/g,氮吸附等温线属于BDDT分类中的I-B型,表明其具有大量的超微孔和极微孔,更适用于低浓度甲醛的吸附.FTIR分析表明其表面含有各种含氮基团,特别是-NH2的存在,可能形成化学吸附中心,但从吸附甲醛后各活性炭的微商热重分析(DTG)曲线可以看出,各甲醛在活性炭上的吸附主要为物理吸附.

改性粉煤灰对空气中甲醛的吸附研究

以粉煤灰为主要材料,使用3种方法分别对粉煤灰进行改性,研究不同条件下改性粉煤灰对空气中甲醛的吸附特性和去除效果,并探讨粉煤灰对甲醛的吸附和脱附机理。研究结果表明3种改性粉煤灰对甲醛的吸附能力由高到低为:ZnCl2改性粉煤灰,热处理粉煤灰,水洗粉煤灰;在甲醛初始质量浓度为0.41 mg/m3,改性粉煤灰用量为1.0 g,温度为25℃的情况下,ZnCl2改性粉煤灰对甲醛最大去除率达70.48%,去除效果与煤基活性炭的相当(最大去除率为68.96%),远超过了未改性的粉煤灰的最大去除率(30.71%);ZnCl2改性的粉煤灰重新活化后,可重复使用,5次再生实验后的吸附率仍达60.02%。

ZrC-SiC-MoSi_(2)涂覆C/C-SiC-ZrC陶瓷基复合材料在氧乙炔焰下的烧蚀行为及机理

为进一步提高C/C复合材料在不同烧蚀环境下的烧蚀性能,采用浆料刷涂法在C/C-SiC-ZrC陶瓷基复合材料上制备Zr含量分别为34%和60%(质量分数)的ZrC-SiC-MoSi_(2)涂层,并且利用氧乙炔焰研究涂层C/C-SiC-ZrC复合材料在3种不同氧气及乙炔流量下的烧蚀行为。结果表明:随着Zr含量的增加,涂层内部的ZrC和SiC颗粒尺寸明显减小,且颗粒分布更加均匀。Zr含量为60%的涂层线烧蚀率随氧气和乙炔流量的增加而增加,而Zr含量为34%的涂层线烧蚀率随氧气和乙炔流量的增加,先增加后降低。此外,详细讨论ZrC-SiC-MoSi_(2)涂层在不同条件下的烧蚀机理。随着氧气和乙炔流量的增加,主要的烧蚀机制由氧化变为氧化和蒸发的结合作用,最后变为氧化、蒸发及剥蚀的结合作用。

基于表面活性剂的斜板洗涤器脱除憎水颗粒研究

选取十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、月桂醇聚氧乙烯(9)醚(AEO-9)和壬基酚聚氧乙烯醚(OP-10)配制成4种单一表面活性剂洗涤液,采用新型斜板洗涤器对憎水性炭粉进行湿法除尘实验,探讨表面活性剂种类、入口含尘浓度、空塔气速和液气比(L/G)等参数对除尘效率(η)和压降(P)的影响,评价斜板洗涤器的脱水性能.结果表明,新型斜板洗涤器除尘效率高,压降小,脱水性能良好;4种表面活性剂均能较大程度提高除尘效率,其中AEO-9的脱除效果最佳;当AEO-9浓度为0.07mmol/L,入口含尘浓度为5g/m3,L/G为1.0L/m3,空塔气速为2.5m/s时,除尘效率高达99.99%;入口含尘浓度对P的影响较小,L/G和空塔气速对P影响较明显;实验范围内出口含湿量小于11g/kg(干).

Experiment and simulation of diffusion of micron-particle in porous ceramic vessel

The general behavior of micron-particles in the inner domain of porous ceramic vessel was simulated by computational fluid dynamics software in terms of sampling experimental data.The results show that there is an optimum porosity of 0.32 to get a higher efficiency and lower pressure drop during filtration.According to the results of simulation and experiment,it is evident that lower inlet velocity can maintain lower pressure drop and obtain higher collection efficiency and inlet concentration also has a crucial influence on the collection efficiency.The collection efficiency of equipment increases significantly with the increase of inlet concentration when the inlet concentration is less than 6.3 g/m3,but it gradually tends to be stable in the range of 97.3%-99.7%when the inlet concentration is over this concentration.

CeO_2改性MnO_x/Al_2O_3的低温SCR法脱硝性能及机制研究

采用凝胶溶胶法制备大比表面积的Al2O3载体,等体积浸渍法配制负载MnOx和CeO2组分的CeO2-MnOx催化剂.以NH3为还原剂,一定的空气流速及合适的气体配比的条件下,考察所制备的催化剂在70～300℃范围内低温SCR法的脱硝性能及机制,同时分别对催化剂进行BET、XRD、SEM等表征实验,研究催化剂的理化性质.结果表明,活性组分的负载量和焙烧温度对催化剂性能有很大的影响,适量CeO2的加入提高催化剂的活性及稳定性.在负载不同质量分数的MnOx/Al2O3催化剂中,7%MnOx/Al2O3显示了最大催化活性;添加CeO2可极大的改善MnOx/Al2O3中MnOx在载体表面的分散度,并提高其催化活性,4%的CeO2是MnOx/Al2O3最佳的添加量.实验结果还表明550℃为催化剂最佳的焙烧温度,这与MnOx形成不同的晶相有关,而CeO2的添加影响MnOx晶态,同时提出了催化剂催化还原NO的机制.

布袋过滤除尘中气固两相流的格子Boltzmann模拟

使用格子Boltzmann方法对含尘气体通过布袋滤料纤维的流动进行了数值模拟,采用拉格朗日方法跟踪了颗粒相中每个粒子的位置和速度并进行单向耦合计算。分析了气流通过纤维捕集体过程中的压降的变化规律,结果与达西渗透定律吻合。与此同时,对粒径小于1μm的气溶胶粒子在布袋纤维捕集体上的沉积规律展开了讨论。结果表明,粒径小于0.01μm的粒子的捕集主要受粒子的布朗随机扩散效应的控制;粒径大于0.1μm的粒子则主要依靠纤维滤料的拦截作用而沉积在捕集体表面;而粒径在0.01～0.1μm范围的粒子则具有较低的捕集效率。模拟结果为研究袋式除尘的过滤机理提供了依据。

PCF型湿式脱硫除尘器入口结构优化

以PCF型湿式脱硫除尘器为物理模型,利用Fluent软件包,采用RNGκ-ε湍流模型和SIMPLEC算法,对装置内三维流场进行数值模拟。模拟结果发现,原倾斜入口(A)的装置内烟气分布不均匀。提出了水平入口(B)、左入口(C)、右入口(D)3种优化结构,并分别对A、B、C、D入口装置内气流速度、湍流强度与压降进行了模拟分析。结果表明,C、D入口使装置内气流速度分布更加均匀,且增强了装置内湍流强度,但C入口会导致压降增加,因此最佳入口为D。最后,针对入口D装置中的低速区,模拟分析了30°、45°与54°3种不同切入角度,得出45°效果最佳。