长大公路隧道温拌阻燃复合改性沥青的燃烧特性与机理

以SBS改性沥青、基于表面活性的Evotherm温拌剂和自制阻燃抑烟剂BMPA-Si制备得到BMPA-Si阻燃沥青和BMPA-Si温拌阻燃沥青。通过热重分析、锥形量热分析及直接燃烧等试验手段系统研究了阻燃沥青的燃烧特性和热分解性能,进一步探究了温拌剂和BMPA-Si对SBS改性沥青阻燃机理的影响。结果表明:与SBS改性沥青相比,两种阻燃沥青的点燃时间延后,实际成炭量增加,有效燃烧热(EHC)、热释放速率(HRR)、质量损失速率(MLR)及烟密度(Ds)等指标均明显下降,表明BPMA和BMPA-Si对SBS改性沥青均具有显著的阻燃抑烟作用,而基于表面活性的温拌剂对阻燃沥青的燃烧进程有一定的延缓作用,阻燃抑烟剂的表面改性工艺本身对阻燃沥青的燃烧特性与阻燃机理的影响甚微;BMPA-Si阻燃沥青主要表现为凝聚相阻燃机理的特征,而BMPA-Si温拌阻燃沥青则主要表现为吸热阻燃机理和凝聚相阻燃机理的特征。

石油焦高温气化反应性

常压,1200℃～1500℃,在自制管式反应器中,以二氧化碳为气化介质,研究了石油焦以及石油焦与后布连煤焦掺混后形成的混合焦的气化反应性,借助于XRD分析了高温处理后石油焦与煤焦在碳结构有序化方面的区别.研究结果表明,当碳转化率高于0.7,气化超过1300℃,石油焦的反应速率出现急骤下降,气化温度越高,相应石油焦速率下降越快.混合焦气化反应性既不同于纯石油焦也不同于纯煤焦.随石油焦掺入比变化而改变的拐点主要源于石油焦与煤焦的反应性之间差异.较高转化率下出现的拐点,主要源于石油焦本身随气化温度提高导致气化速率下降.XRD测定显示,高温处理后石油焦中碳有序化程度要明显高于煤焦.高气化温度下石油焦碳结构发生明显有序化是导致其反应活性急剧下降的重要原因.

Caroline石灰石热分解实验研究

用热重分析仪进行了 Caroline石灰石的热分解实验。石灰石的粒径分布在 5 3μm至 1.0 mm之间 ,二氧化碳的分压和总压在一定范围内 ,温度在 70 0～ 90 0℃之间。结果表明 ,Caroline石灰石的颗粒尺寸对热分解速度没有影响。各种二氧化碳分压下的 Caroline石灰石热分解实验发现 ,粒径为 0 .2 1～ 0 .35 mm和 0 .5～ 0 .6 mm时 ,热分解速度正比于平衡状态下的二氧化碳分压减去反应界面处的二氧化碳分压 ,即 p CO2e- p CO2i。粒径在 0 .85～ 1.0 mm和 0 .5～ 0 .6 mm之间的大颗粒 ,在较高压力 (最高压力为 0 .5 MPa)的氮气环境内 ,二氧化碳分压影响热分解速度与其常量摩尔分数 y1 有关 ,在此条件下 ,热分解速度正比于 (p CO2e- p CO2i- p· y1 )。粒径为 0 .2～ 0 .35 mm的颗粒 ,计算转化率达到 10 0 %时热分解速率 ,必须考虑 y1 ,其值从 85 0℃的 0 .0 3增加到 90 0℃的 0 .2

城市生活垃圾焚烧产物中二噁英检测方法

为研究城市生活垃圾焚烧产生的二噁英污染检测问题,介绍了垃圾焚烧过程中二噁英类的生成机理及其检测方法。色谱法、免疫法、生物法、激光质谱法是目前检测二噁英类的主要手段,其中高分辨气相色谱高分辨质谱(HRGCHRMS)法、虫荧光素酶报告基因(CALUX)法及酶免役分析(EIA)法等在实践中取得了很好的检测效果,但各种方法适应范围有很大差别。色谱法可有效分离各种二噁英类成分,但对仪器精度和操作水平要求较高,测试周期较长,费用较高,适于准确对各种成分定量检测,不需计算总量的场合;生物法测试周期短,可平行测试大量样品,适于快速、大规模样品的筛选,但只能测定总毒性当量;激光质谱法具有高选择性、高灵敏度、多组分测定、可实现在线检测等优势,但需要预先了解污染物的光谱结构。

灰中焦对煤灰熔融特性的影响

采用连有电脑-摄像头的煤灰熔融特性测定装置,在Ar气氛下研究了灰中焦对煤灰熔融特性的影响。结果表明,灰中焦对灰熔融特征温度和灰熔融动态特征具有显著影响,影响程度与煤种以及煤焦的质量分数有关。掺焦的灰熔融温度高于不掺焦的熔融温度;掺焦量增加,其灰熔融温度升高。当掺焦量提高至20%时,在接近或高于煤灰熔融温度时由于焦与焦之间通过熔融煤灰的黏结作用形成了不熔骨架,使灰锥高度不再随温度的提高而发生变化,这也是灰锥很难出现或者根本不出现软化温度和流动温度的原因。

煤与垃圾衍生燃料的流化床混烧试验研究

使用鼓泡流化床燃烧炉进行了煤与垃圾衍生燃料（RDF）的混烧实验研究，分析了燃烧尾气中嘎、CO、CO2、H2O、NOx,CH4、XO2、HCl、HCN浓度的变化，并对各成分之间的浓度进行了相关性分析。研究结果表明在750—900℃的范围内，高温利于SO2的脱除；NO的浓度随床温的提高而增加，NO2的浓度与床温的笑系不大；HCl的浓度随床温的升高而增加，说明高温不利于HCl的脱除；在空气量较低的情况下，CO、CH4、N2O、HCN等气体的浓度较高，相关分析表明，这些气体浓度之间有较强的正相关关系，说明这些气体适宜于还原气氛下生成；随着HCl气体浓度的增加，SO2浓度降低，说明HCl的存在可促进石灰石脱除SO2的反应，同时还证实煤与RDF混烧可使尾气中的SO2和HCl气体浓度均有所下降。

纳米镁铝尖晶石粉体的低温燃烧合成与表征

以硝酸盐和蔗糖为原料,利用低温燃烧合成制备纳米镁铝尖晶石(MgAl_2O_4)粉体,研究了不同煅烧温度、气氛以及加热速率等因素对纳米MgAl_2O_4粉体特性的影响.结果表明:随着前驱体煅烧温度的升高,纳米MgAl_2O_4晶粒尺寸逐渐增大;在O2环境中煅烧前驱体可以降低纯MgAl_2O_4相的形成温度,促进反应物质扩散、增大晶粒尺寸.在快速升温、蔗糖与硝酸盐物质的量比为2∶1以及通入O2的条件下,在400℃下煅烧生成MgAl_2O_4相,700℃时得到单相MgAl_2O_4纳米粉体.低温燃烧合成制备纳米MgAl_2O_4粉体结晶度高、晶粒尺寸细小,呈松散的软团聚态,有利于降低MgAl_2O_4陶瓷致密化烧结温度.

自蔓延制备NiAl涂层温度场的数值模拟与分析

采用有限元模型和具备温度判据的热源子程序模拟自蔓延过程,分析工艺参数对自蔓延过程温度场的影响规律。通过实验测试表面及体系内部的温度随时间的变化,用以验证有限元模型和热源子程序的有效性。结果表明:自蔓延过程中燃烧波的形貌一致,压坯表面温度分布相近,该有限元模型能够准确反映自蔓延过程的温度变化。钢基体表面温度随燃烧波的扩展依次达到最高温度,且各位置所能达到最高温度不相同,呈波浪分布,温度范围为913.4~1 044.0℃。预热使Ni/Al压坯和基体表面温度升高,且后者升温幅度相对较小。在预热到300℃时,基体表面温度可达到1 123.3℃。由中间引燃Ni/Al反应时,与一侧引燃相比,蔓延速率相同,但蔓延时间减少一半,使得燃烧更集中,压坯和基体中的温度更高。

油页岩沸腾炉燃烧效率的数学模型

有机碳燃烧效率是沸腾炉燃烧过程中重要的操作参数之一。本文利用茂名油页岩燃烧的实验结果及工业沸腾炉的现场操作数据，通过油页岩在炉内的停留时间分布函数和燃烧动力学参数，建立了定量评价沸腾炉燃烧效率的数学模型，利用该模型考察了沸腾炉的运转情况，结果表明，理论计算值和实验结果吻合良好。

O_2/CO_2煤粉燃烧对矿物质成灰行为的影响

通过乌兰木伦煤在高温沉降炉中的燃烧实验,研究了O2/CO2燃烧时煤中矿物质的成灰行为.通过对所生成灰样的详细分析,并和O2/N2气氛下煤灰特性比较,研究了O2/CO2燃烧对矿物质成灰行为的影响.结果表明,与O2/N2燃烧相比,O2/CO2燃烧对灰样中生成的主要矿物质物相未产生显著影响,但改变了它们的相对含量;煤粉在O2和CO2体积比R为1∶4条件下燃烧时,亚微米颗粒的生成量在较空气燃烧时减少,而当O2和CO2体积比R为2∶3时,亚微米颗粒的生成量较相同氧浓度的O2/N2燃烧时大幅度增加;燃烧气氛还显著地影响亚微米颗粒的元素组成.

用氧弹量热计测定碳酸钙的分解焓

探讨了利用氧弹量热计测定固体物质分解焓的方法,准确称取一定量的固体样品和基准物质,均匀混合后压片,放入氧弹量热计燃烧,记录燃烧前后时间和氧弹量热计温度变化数据。采用雷诺温度校正曲线法,求出样品燃烧前后系统温度的变化值,用盖斯定律计算出固体物质的分解焓。通过测定碳酸钙的分解焓,结果的相对误差为2.74%,在允许的误差范围内,且方法简单,重现性好,准确度高,说明用此方法测定固体物质的分解焓是可行和可靠的。

基于实测的复杂结构模拟瞬态温度场仿真重建技术研究

从有限的实测数据出发,以某直升飞机降落平台的现场测试数据为例,进行了温度场重建技术研究。在所建立的几何模型基础上,探讨了对实测温度数据的分析扩展原则,利用软件进行插值得到边界温度场分布的方法,探讨了在ANSYS软件中将三维数据表读入软件并实施各个瞬时传热边界上的表参数加载方法,最终得到了复杂边界在时变温度场下的瞬态热分析结果,重现了测试过程中直升飞机平台的瞬态温度场演变过程。

O_2/CO_2气氛下褐煤煤焦着火特性的实验研究

采用金属网反应器研究了一种褐煤H-form煤焦在O2/N2和O2/CO2气氛下的着火特性。实验发现,在相同O2体积分数下,煤焦21%O2/79%CO2气氛下的着火温度为526.3℃,高出空气(21%O2/79%N2)气氛下23.8℃。同时,随着氧气体积分数的增加,着火温度显著降低。通过焦产率、焦的BET和FTIR-Raman光谱的分析表明,煤焦的化学结构才是影响煤焦着火温度在O2/CO2气氛下出现延迟的主要原因。

气-固多相同轴射流的数值模拟和试验

本文提出了一个新的气-固多相湍流运动的模型(脉动频谱随机颗粒轨道模型),它计及了湍流涡团对颗粒扩散作用,并通过体平均方法求出颗粒的速度场和浓度场。同时建立了气-固多相射流试验台,采用激光衍射仪、高速变色频闪摄影法等对气-固多相同轴射流进行了实验研究。实验和上述模型模拟的结果吻合较好。

电线电缆燃烧烟气中苯的慢性毒性风险评价

对WDZ-YJ电线电缆和RVVB电线电缆的燃烧烟气中的苯含量进行测定,对苯的慢性毒性风险进行评价。对WDZ-YJ电线电缆和RVVB电线电缆进行燃烧试验,并进行烟气收集;对收集的气体样品进行苯质量浓度的定量检测;根据苯质量浓度的定量检测结果,对苯的慢性毒性风险进行评价。结果表明,不论燃烧状态是有焰燃烧还是无焰燃烧,当热辐射通量从20kW/m^(2)升至35kW/m^(2)时,WDZ-YJ电线电缆和RVVB电线电缆燃烧烟气苯的慢性毒性风险均高于最低可接受风险10-6。针对典型电线电缆燃烧烟气苯的慢性毒性风险特点,相关火灾事故处置过程中,消防指战员应当佩戴空气呼吸器等个人防护装备,做好个人防护。消防监督员、火调人员在相关火灾事故调查过程中,同样要减少口鼻、皮肤等环境暴露,尽量减少暴露时间,做好消防慢性职业病个人防护。

以多尺度颜色小波纹理特征为基础的工业炉火焰图像分割研究

分割火焰图像最常用的方法是分类算法,而使用这种算法最大的缺陷在于当像素点数增高时,分割图像的耗时就越大。通过以火焰图像采集装置来采集研究样本,提出了一种可以加快分割速度的方法及运用多尺度颜色小波纹理特征为基础的工业炉火焰图像分割法,经过对图像特征矩阵进行压缩,采用分类算法获取压缩尺度火焰区域并检测其边缘;根据压缩尺度火焰边缘进一步检测其在原始尺度区域,构建边缘区域特征矩阵并进一步检测,从而得到原始尺度火焰区域图像的目的。

燃用稻壳流化床锅炉的燃烧特性研究

本文介绍了在热态流化床试验台上进行的燃用稻壳的试验结果。着火试验表明：稻壳极易着火，最低着火温度仅为３４０℃，在流化床床温达到４００℃左右时，即可投入稻壳稳定着火。着火初期挥发份析出迅速，燃烧剧烈，但燃尽时间长。燃烧试验表明：稻壳燃烧主要集中在流化床的稀相区，稀相区床温明显高于密相区。稀相区中部燃烧强度最大。合理的燃烧应具备的条件是：流化风速为１ｍ／ｓ～２ｍ／ｓ，流化数为３～７，１、２次风量配比为７∶３左右。稻壳流化床燃烧过程中，挥发份析出迅速，但焦炭很难燃尽，燃烧效率可高达９７％。试验结果为工程用的稻壳流化床燃烧锅炉设计和运行提供了理论依据和实践经验。

电爆管内燃烧过程数值模拟

基于内弹道两相流模型,考虑到点火药量与主装药相当及其固体燃烧产物所占比例大等影响,提出了适用于电爆管内燃烧过程的内弹道“四相流”模型,即将气态燃烧产物、固态燃烧产物、点火药和主装药分别作为一“相”参与燃烧和流动,每一“相”都用质量、动量和能量方程描述,而它们之间的各种相互作用以源项的形式出现在上述方程中。模型计算结果与电爆管实验结果一致,表明该模型对于电爆管内燃烧过程的描述是合理的,可以作为分析该电爆管燃烧性能的一种辅助工具。

Mn-Ce-O催化剂组成对氨超临界水氧化性能的影响

用共沉淀方法制备了锰铈摩尔比分别为10/0、8/2、6/4、5/5、4/6、2/8和0/10的七种Mn-Ce-O复合氧化物催化剂。在450℃、25MPa、停留时间1s和氧化剂量为化学计量2.94倍的条件下,利用连续超临界水氧化反应装置考察了催化剂组成与其催化氨降解性能的关系。结果表明,催化剂组成与其活性间有着强烈的相关性,锰铈摩尔比为5/5的催化剂表现出最高的活性,氨转化率达到99.7%。用低温N2吸附、X射线衍射以及程序升温还原等方法表征了催化剂比表面积、物相结构和氧化还原性能,揭示了Mn和Ce的氧化物之间存在协同作用。

利用热重法研究减压渣油、延迟焦及其混合物的燃烧反应特性

利用热重技术对三种延迟石油焦、三种减压渣油及其混合物的燃烧反应特性进行了考察。实验发现 ,延迟焦为典型的燃烧反应曲线 ,并且不同延迟焦的反应性差别很小。减压渣油则表现出三个主要氧化燃烧反应区 ,不同减压渣油在三个反应区温度的差别不同 ,在低温反应区的温度差别较大 ,而在高温反应区温度几乎相同 ;并且不同减压渣油在各个反应区均有自己的特征反应速率。油焦混合物的燃烧反应曲线与减压渣油非常相似 ,但由于石油焦的加入对低温氧化反应物质反应性的影响而使混合物与减压渣油在两个较低温度反应区有明显的差异。通过对燃烧参数的比较发现石油焦浓度为 40W %的混合物的燃烧温度比减压渣油升高约 30～ 5 0℃ ,而比延迟焦降低约 90℃。