含表面活性剂溶液的雾化特性及对细颗粒物的强化去除效果

喷雾技术在气体净化、粉尘控制、化学合成等领域应用广泛,其中液滴尺寸控制及提高喷雾均匀性是该技术面临的挑战。为此,本文拟利用表面活性剂对水雾的雾化特性进行调控,以提高喷雾均匀性,并进一步探究其对细颗粒物去除的促进作用。本文采用实验研究,首先对三种不同性质表面活性剂(十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、吐温80)溶液的雾化特性进行了分析,探究了表面活性剂的种类和浓度对于雾化特性的影响。结果表明,与去离子水相比,表面活性剂的加入可以显著提升喷雾的均匀性,喷雾总体粒径减小,并且非离子型表面活性剂吐温80雾化形成的小液滴数量占比最高。当表面活性剂溶液浓度达到临界胶束浓度(CMC)时,三种类型表面活性剂溶液的液滴数达到峰值,以此作为最佳雾化浓度。此外,通过喷雾去除细颗粒物实验表明,含表面活性剂溶液喷雾可以加快细颗粒物去除速率。

外加液滴条件下固体细颗粒声凝并特性

外加声场激励下固体细颗粒的声凝并在燃烧污染物超低排放中具有应用潜力,添加大粒径液滴有望提高细颗粒声凝并效果.本文从颗粒运动、碰撞、凝并与反弹的动力学过程出发,基于直接模拟蒙特卡罗方法,建立气相中液滴与固体颗粒共存的气-液-固三相体系的声凝并模型,对外加液滴条件下固体细颗粒声凝并的过程和效果开展数值模拟.将模拟结果与实验相对比,验证模型可靠性.在此基础上,探究外加液滴条件下细颗粒声凝并动力学行为,考察外加液滴直径和数目浓度对细颗粒声凝并效果的影响规律.结果表明,外加液滴条件下,固体细颗粒迅速与大粒径液滴凝并,形成液-固混合相颗粒,细颗粒凝并效率显著提升.外加液滴直径和数目浓度是影响细颗粒声凝并的重要因素,随着直径的增大或数目浓度的提高,细颗粒凝并效率增大,而增幅趋于减小.研究结果可为复杂颗粒系统凝并模型的建立提供理论基础,并可为燃烧源细颗粒超低排放提供方法指导.

基于RGB三波段消光法和单帧单曝光图像法的汽轮机湿蒸汽测量实验研究

为了揭示汽轮机内湿蒸汽两相流动机理,提出了基于RGB三波段消光法和单帧单曝光图像法（SFSEI）的湿蒸汽测量探针系统,并采用2 100nm和960nm聚苯乙烯标准颗粒以及粒径范围为50~400μm的标准圆图像标定板对探针系统测量准确性进行了实验验证.利用该探针对某330 MW汽轮机在277 MW定压运行时末级后湿蒸汽进行了测量.结果表明：沿叶高方向,一次水滴的粒径分布在0.7~0.9μm,湿度在6%~9%,二次水滴的最大速度可达225.7m/s,最大粒径约200μm,并且二次水滴的速度、粒径和运动方向角随叶高变化不同;该探针系统可实现汽轮机湿蒸汽参数的有效测量,为湿蒸汽研究提供依据.

印尼某地难分离铜铅锌多金属矿选矿技术研究

对印尼某地难选铅锌铜多金属矿进行了系统的工艺矿物学和选矿试验研究。该矿中黄铜矿与黄铁矿(磁黄铁矿)、闪锌矿共生关系密切,嵌布粒度较细,部分黄铜矿呈微细粒乳滴状于闪锌矿中,造成黄铜矿难以同方铅矿一起被优先浮出;闪锌矿易浮难抑制。经多方案试验确定宜采用优先选铅,其最终闭路试验获得铅品位61.65%、铅回收率81.64%的铅精矿,锌品位50.29%、锌回收率93.78%的锌精矿。

石灰石-石膏法脱硫过程中浆液雾化夹带与细颗粒排放的关系

脱硫浆液的雾化夹带是导致石灰石-石膏法脱硫过程中细颗粒物排放特征发生显著变化的主要原因。利用相位多普勒粒度分析仪(PDA)、电称低压冲击器(ELPI^+)在线测试分析了脱硫浆液雾化、夹带特性及其与细颗粒物排放的关系。结果表明,石灰石-石膏法烟气脱硫过程中浆液雾化夹带可导致脱硫净烟气中含大量细小雾滴及亚微米级细颗粒,脱硫净烟气中雾滴粒径与喷嘴的雾化效果有关,主要集中在20μm以下,雾滴含固量为脱硫浆液的20%~40%。脱硫操作参数如空塔气速、液气比和浆液浓度对脱硫净烟气中的雾滴夹带量存在显著影响,适当降低空塔气速、液气比及浆液浓度,优化喷淋工艺如增加喷淋层、合理布置脱硫喷嘴,能够有效抑制浆液夹带作用,进而降低脱硫净烟气中细颗粒物的排放浓度。

液滴在燃煤细颗粒表面凝结的长大动力学特性

为了研究液滴在燃煤细颗粒表面的长大动力学特性,实验测量了水在不同燃煤细颗粒表面的接触角θ,考虑液滴在燃煤细颗粒表面长大的2种作用机制:细颗粒表面水汽的直接扩散凝结和颗粒表面吸附水扩散凝结,对燃煤细颗粒表面单液滴的长大动力学进行了研究.数值讨论了燃煤细颗粒粒径、蒸汽过饱和度、蒸汽温度、液滴半径和颗粒表面润湿性对单液滴在燃煤细颗粒表面长大速率的影响.结果表明:当颗粒粒径小于0.5μm时,液滴的长大速率随着燃煤细颗粒的增大迅速增大,当粒径大于0.5μm时,长大速率随着粒径的增大缓慢增长;液滴的长大速率随着过饱和度上升呈指数倍增长,但是随着蒸汽温度的上升而呈现下降的趋势;液滴的长大速率开始随着液滴半径的增大而急剧下降,长大到某一半径后下降的趋势变缓;当0≤cosθ≤0.8时,长大速率随着润湿角余弦值的增大而平缓地增大,当0.8≤cosθ≤1时,长大速率会随着润湿角余弦值的增大而急剧增大.

表面活性剂影响下细水雾吸附细颗粒物特性的试验

为了探讨细水雾吸附细颗粒物的机理,利用含有风送结构的喷雾系统对表面活性剂影响下不同粒径细水雾脱除细颗粒物特性进行了试验研究,获得了液滴粒径、表面活性剂质量浓度及风送速度对细水雾降尘率的影响规律.结果表明:细水雾降尘率随着水雾粒径的减小先提高后下降,存在最大降尘率;在纯水中添加表面活性剂能大幅提高不同粒径水雾对细颗粒物的降尘率,且粒径越小提升效果越明显;随着溶液中表面活性剂质量浓度的增大,降尘率基本呈上升趋势,同时当水雾粒径较大时,低速风送对纯水及表面活性剂溶液的降尘率均有提升效果.

细颗粒物撞击荷电液滴的研究

利用设计的实验装置研究了颗粒和颗粒微团受静电力牵引撞击荷电液滴过程。研究发现:部分颗粒到达荷电液滴表面后出现撞击反弹现象,当撞击角小于85°时,接近50%的颗粒发生反弹;颗粒微团由于结构松散在撞击荷电液滴后发生解体,大部分子颗粒被排斥反弹。部分体积较大的颗粒微团由于吸收过量空间电荷导致极性与荷电液滴一致,受库仑斥力作用在接触液滴表面以前发生逃逸。细颗粒物出现反弹、解体以及逃逸等二次飞散现象明显降低荷电液滴对细颗粒物的捕集效率。

新型湿式电除雾(尘)器在脱硫脱硝尾气深度净化工程的实践应用

通过新型湿式电除雾(尘)器器应用于脱硫脱硝尾气深度净化工程的成功案例,介绍新型湿式电除雾(尘)器器研制的技术优势及其应用领域,旨在为脱硫脱硝尾气中夹带的雾滴、PM2.5微粉尘等气溶胶污染物,提供一种有效可行的深度净化治理新途径,以应对日趋严格的环保政策及排放标准。

基于单分散逐液滴雾化法制备锡合金微细球形金属粉末

提出了一种新型微细球形金属粉末的制备方法——单分散逐液滴雾化法。该方法将脉冲微孔喷射系统与离心雾化系统相结合,并对离心雾化系统进行重新设计,利用脉冲微孔喷射系统制备单分散液滴,再将液滴逐滴离心雾化,制得的粉末表面光滑、粒度小、粒度分布窄、球形度高、无卫星粉。利用该方法制备微细Sn63Pb37,Sn0.3AgCu合金粉末,研究转盘加热处理、不同转盘材料(Cu、Ni、304不锈钢)对粉末制备的影响,分析粒径实验值与理论值的差别,讨论雾化过程中液膜的分裂模式。研究结果表明,转盘加热处理可以使得转盘液膜变薄,粉末粒度细化。转盘与金属材料间的润湿性越好,制备的粉末平均粒度越小,且实验值均小于理论值,铜转盘制备的粉末平均粒径最小为24.0μm。液膜分裂模式与润湿性相关,铜转盘显示滴状分裂,镍转盘显示膜状分裂,不锈钢转盘没有发生液膜分裂。

京唐球团厂自产含钛球团试验研究

首钢京唐公司通过往自产球团中小比例配加含钛矿粉,进行了含钛球团生产试验。结果表明:在京唐带式焙烧机焙烧工艺制度下,配加5%含钛球团粉生产的含钛球(TiO2含量0.8%左右)具有品位高、SiO2含量低、抗压强度好、成本低等特点,且其还原膨胀率为19.35%,比常规球团低;用其替代京唐高炉炉料中的常规球团后,炉料熔滴性能合适,能起到高炉护炉和降低成本的双重作用。

分散第二液相对增强气液传质的研究进展

系统介绍了分散第二液相对气液传质的增强作用 ,提出了增强因子和铺展系数的概念 ,叙述和讨论了传质增强机理及模型的最新进展 ,并针对该领域的研究现状提出了一些展望。

喷嘴雾化参数轨迹图像法测量实验研究

针对喷嘴雾化多参数同步测量问题,提出了基于图像处理的喷嘴雾化角、雾化细度、液滴运动速度及分布参数测量方法,利用背光阴影成像技术搭建了喷嘴雾化参数测量系统,建立了基于轨迹图像法原理的喷嘴雾化参数图像处理流程与算法,利用标准颗粒测量验证了该方法对颗粒粒径测量的精度,并开展了不同孔径与压力下扇形喷嘴雾化参数同步测量实验研究。结果表明:当雾化压力不变,扇形喷嘴孔径从0.66 mm变为1.10 mm时,雾化细度与液滴平均运动速度分别增加26.82%、10.42%,而雾化角随扇形喷嘴孔径增大而减小16.66%;当扇形喷嘴孔径不变,雾化压力从0.1 MPa增加到0.4 MPa时,雾化角与液滴平均运动速度分别增加47.71%、95.10%,而雾化细度随雾化压力增加而减小44.23%。这为雾化液滴特性研究与喷嘴性能评估提供了有效手段。

滴水计时器数学模型的构建

由于滴水计时是用水滴累计的重量或者体积来指示时间,因此单个水滴重量或者单个水滴体积与单个水滴时间的关系,成为滴水计时的关键。本文应用水表面张力的计算公式和伯努利方程,构建了一个水滴重量与滴管的内径、滴管的外径、水面高度和时间关系的数学模型,为设计滴水计时器提供了理论参考模型。指出该滴水计时器可以应用于环境稳定、时间精度要求不高的家庭冰箱内,无需电池、环保绿色,有较大的应用价值。

压力式细雾喷嘴雾化特性的研究

对液体的雾化机理及喷嘴的雾化特性进行了理论分析,用因次分析的方法建立了细密雾化喷嘴的准则关系式,用最小二乘法回归了TF型喷嘴平均直径的准则关系式.

添加剂/超细包覆分散染料液滴形成的影响因素

以苯乙烯马来酸共聚物为壁材,采用相分离技术对分散染料蓝60进行包覆,制备超细包覆分散染料。探讨了甘油、吐温80的质量分数对超细包覆分散染料胶体性质的影响,在选择合适的黏度、表面张力和一定稳定性的基础上,分析了影响液滴形成的因素。红外光谱和透射电镜测试结果表明,本研究成功制备了超细包覆分散染料。胶体性质研究表明,超细包覆分散染料和甘油的质量分数越高,体系黏度越大,吐温80可降低体系表面张力,而三者均会影响体系的稳定性。分析液滴形成过程发现,黏度增加,表面张力减少,液滴更容易分离,而且表面张力越小,液滴形成的最大体积越小,黏度是影响"卫星液滴"形成和滴落的主要因素,黏度较低时,"卫星液滴"较易形成,且不易与主液滴重合。

基于微细异相钢液洁净化技术研究进展

高纯净度钢的生产是钢铁企业面临的重大课题,在钢液中获得尺寸可控、弥散分布的气泡是去除细小夹杂物、生产高品质钢的重要手段.微细异相净化钢液技术是一种基于碳酸盐分解反应生产微小气泡与渣滴去除细小夹杂物的技术,近年来该技术的研发越来越受到冶金工作者的重视,部分新技术已被开发并趋于成熟.本文从微细异相净化钢水技术原理出发,详细介绍了微细异相净化钢水技术研究的最新进展,归纳总结了微细异相去除细小夹杂物、脱硫、脱磷、渣料迁移、RH快速脱碳及中间包长水口喷粉工艺特点及作用机理,并对其在工程领域应用亟待解决的问题及未来发展方向进行了展望.

喷淋室荷电液滴捕集颗粒物的数值模拟研究

以带有荷电装置的空调喷淋室为研究对象,运用Fluent软件对其进口风速和喷嘴出口液滴表面荷电量对细颗粒物捕集效率的影响进行了数值模拟研究。结果表明:荷电液滴对颗粒物的捕集效率明显高于液滴未荷电的情况;进口风速越小,捕集效率越高;液滴表面荷电量越高,对颗粒物的静电引力越大,捕集效率越高;粒径越小的颗粒物受静电引力的作用越大,越容易被捕集。因此,采用带有荷电装置的空调喷淋室来处理空气,不仅可以实现空调房间温湿度控制,而且能够对空调系统的送风进行颗粒物去除,具有一定的实际应用意义。

3D打印头液滴品控方法的研究综述

随着3D打印技术的逐步成熟,砂型3D打印机已广泛应用于工业化铸造领域。然而,打印头的液滴成型质量控制及其设计方法在大幅面、工业级生产制造及应用方面仍存在一定的技术限制。为此,综述了最新3D打印头液滴品控方法的研究进展,主要包括打印头流道结构设计与优化、微滴喷射特性与渗透浸润特性;提出了未来的研究方向——微滴生成特性的仿真与试验及阵列液滴的品质评价指标研究。微滴的输送、形成和喷射机理是后续研究工作的重点,其为实现砂型3D打印液滴精细控制、拟定液滴成型品质设计方法提供了参考。

测量荷电水雾水滴荷电量的实验研究

本文对测定荷电水雾水滴荷电量的两种新方法进行了实验研究。结果表明:方波交变电场法在技术上还需作进一步研究和改进;库仑计快速测定法不仅测定准确,且简单灵活、迅适方便,是测定荷电水雾水滴平均荷电量的一种切实可行的方法。