相平衡和径向分布函数(Ⅱ)——计算径向分布函数的微相平衡法

在本文(Ⅰ)报中提出的双阻力模型和质量通量准则的基础上,通过考虑任一微相和无序空间的相平衡,将径向分布函数用局部俘获率和局部位能解析性地表达出来,并解决了局部俘获率和局部位能的计算问题。由于计算公式的解析性,本文的计算速度远远高于分子模拟和积分方程理论。计算结果与分子模拟的结果吻合良好,在第1峰附近,优于积分方程的结果。

无心工频感应炉移相平衡法探讨

我厂是生产内燃机配件的厂家,其中各种型号的汽缸套年产量约四十万只以上。缸套毛坯的生产采用工频感应炉熔炼,离心浇注,共有两台一吨半无芯工频感应炉,总容量为900千瓦,分别由两台630KVA变压器供电,用电量占全厂用电量的三分之二以上。因此,节约用电的潜力主要在此。 无芯工频感应炉是单相负载,接到三相电路里需要配备相平衡装置,才能使三相电路达到平衡。一般的相平衡法为容抗平衡法（我厂现用的也是容抗平衡法）,即用平衡电容器和平衡电抗器,与感应炉接成三相平衡电路（图1）。

基于相平衡分配法的店埠河沉积物重金属质量基准研究

以店埠河为研究对象,采用校正后的相平衡分配法推导了店埠河沉积物中5种重金属(Cr、Cu、Zn、Cd、Pb)的沉积物质量基准(SQG)值,并分析了各金属结合相对不同重金属沉积物质量基准的贡献。结果表明:店埠河沉积物中Cr、Cu、Zn、Cd和Pb的沉积物质量基准值分别为318.80、122.24、1326.99、7.88和31.43 mg/kg;各金属结合相对不同重金属的沉积物质量基准值的贡献存在差异,细颗粒物(粒径<63μm)对店埠河5种重金属沉积物质量基准值的贡献率为24.49%~48.93%,其中对Cr、Zn和Cu的沉积物质量基准值的贡献最大。酸可挥发性硫化物对Cu、Zn、Cd和Pb的沉积物质量基准值的贡献率分别为2.11%、0.22%、50.13%和21.67%,主要决定着Cd的SQG。总有机碳和残渣态对这5种重金属SQG的贡献率较低,均不足3%。

应用相平衡分配法建立污染物的沉积物质量基准

以污染较为严重的天津某污水库的表层沉积物为对象,应用热力学相平衡分配(EqP)法,初步探讨了该水体沉积物中4种重金属(Cd,Cu,As,Hg)和2种有机氯农药〔滴滴涕(DDT)、六六六(HCH)〕的沉积物质量基准(SQC)推荐值.其中,基于我国地表水水质基准的4种重金属Cd,Cu,As和Hg的SQC推荐值分别为4.3,86,218和0.45 mg/kg;基于美国环境保护署(US EPA)的保护水生生物水质基准的2种有机氯农药(DDT和HCH)的SQC推荐值分别为18.0和0.27μg/kg.通过与不同国家制订的SQC值进行比较发现,地区间的SQC值相差较大,说明在SQC值的确定过程中存在诸多不确定因素.所推算出的几种污染物的SQC值均接近所有数据的中间值,表明其可为该水体沉积物的风险评估提供依据.

相平衡分配法在滇池沉积物环境质量评价中的应用研究

对滇池8个采样点沉积物固相和间隙水中的金属含量进行分析测定,用实测方法计算Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、Hg、As等7种金属在滇池沉积物中的分配系数Kp,利用相平衡分配法和国家地表水环境质量标准(GB3838-2002)中的Ⅲ类水质标准确定了滇池沉积物环境质量基准.重点探讨了沉积物中的细颗粒物质(<63μm)、酸可挥发性硫化物(AVS)、有机碳(TOC)等主要金属结合相对基准的校正方法.通过对118个样点沉积物中各金属的含量与确定的滇池沉积物环境质量基准值进行比较,结果表明,滇池沉积物存在较为严重的As、Cu、Zn、Cr污染,Pb、Cd污染有扩大的趋势.在外源污染得到控制、水质得到改善的情况下,滇池沉积物会成为内在的金属污染源.

最小能量函数法求解多元相平衡

根据孤立系统平衡时熵最大原理 ,利用已有的优化工具包 ,在一定温度和压力下 ,使系统吉布斯自由能最小化 ,求解多元相平衡问题 .作为实例 ,给出了绿色制冷剂 R32与 R1 34 a混合体系在不同压力 ( 2 0 k Pa～ 5 MPa)下平衡组分的计算结果 ;该结果同已有的实验数据吻合 .由于该方法的基础性和一般性 ,有望成为包括流体流动、浓度扩散、物质相变以及化学反应在内的复杂过程的统一的热力学处理方法 .

均相平衡和非平衡方法计算两相流泄压阀

在化工厂中,两相流泄放阀是普遍存在的,每当进入的流体是饱和或过热的液体,由于压力的降低就会在喷嘴或阀门中发生闪蒸流动,此时通过阀门的流体不完全是液体,还伴随着大量的气体,气体会降低阀门的有效泄放能力,本文通过对目前被认可的等熵做为热力学假设,对两相流的安全泄压阀定径计算做了简要的介绍,展示了作者的实际工作中使用的设计软件,数据计算结果,对均相平衡和非平衡方法做了推导,并对计算结果做了比较,提供的计算模型既有被API521和ISO4126-10认可的,也有没有被其采纳的,以期能对两相流的安全泄压阀定径计算这一难点提供进一步的探讨。

稀土氨基酸配合物的相化学及新相的研究

详细研究了使用相平衡法完成的 43个稀土盐 α 氨基酸 水三元体系相图 ,讨论了盐的阳离子、抗衡阴离子、氨基酸结构及温度诸因素对相图的影响。在相平衡结果指导下制备了 15 0余种新型固态配合物 ,研究了它们的IR光谱、反射光谱、UV光谱、FS光谱和拉曼光谱 ,发现了其中存在的“三分组效应”、“四分组效应”、“电子云扩大效应” (Nephelanxeticeffect)、“Oddo Harkins规律”。分析了配合物的热分解机制。在详细比较已有稀土氨基酸配合物晶体结构的基础上 ,提出了预测系列配合物晶体结构数据的方法。使用RBC 1型转动弹量热计测定了几个系列配合物的恒容燃烧能 ,计算了它们的标准燃烧焓和标准生成焓 ,同时发现了其中的“三分组效应”和“四分组效应”

醋酸锌与三种氨基酸配合行为的相化学研究

用半微量相平衡法研究了ZnOAc2-His/Met/Phe-H2O在25℃及全浓度范围内的溶度性质,构置了体系的溶度图.在相图指导下,合成了Zn(His)OAc2·1/2H2O配合物,用IR和XPS法表征了其结构.

醋酸锌与L-α-氨基酸配合行为的相化学研究

在 2 5℃时用相平衡法研究了 Zn(OAc) 2 - Thr/Val/Leu/Try- H2 O三元体系的相化学行为 ,绘制了溶度图及折光率 -组成 (干盐 )图。结果表明 :相图显示未形成新的化合物 ,是由于水溶液中可能形成的配合物因盐析或盐溶作用而增大了溶解度。

黄河入海口沉积物中硒的质量基准研究及风险评估

为有效保护黄河入海口流域水环境质量和水生态健康,并为硒(Se)的环境管理和风险评估提供数据支撑和科学依据,本研究使用基于组织的基准(tissue based criteria,TBC)并结合相平衡分配法(equilibrium partitioning approach,EqPA)初步推导了Se的沉积物质量基准(sediment quality criteria,SQC),评估了黄河入海口流域沉积物中Se的生态风险水平。测定了黄河入海口8个采样点的表层沉积物及其孔隙水Se含量,结果表明,沉积物中Se的浓度范围为2.13~3.41 mg/kg,平均浓度为2.95 mg/kg;Se在固相和水相之间的分配系数为2757 L/kg,且Se的SQC值为0.80 mg/kg。基于本研究中推导的SQC,黄河入海口流域沉积物中Se的生态风险水平较高,可能会对水生态系统产生有害作用,需要开展进一步的研究。

区域沉积物质量基准常用建立方法的改进与优化

建立区域沉积物质量基准（ＳＱＣ）具有重大的社会、经济和环境价值。本文选择两种当前流行的基准建立方法，相平衡分配法（ＥｑＰ）和质量三合一法（Ｔｒｉａｄ），重点阐述在指标选择与定量、误差模拟校正、模式拟和运算等实施操作方面各自的改进与优化。同时探讨了ＳＱＣ的发展趋势以及在污染沉积物治理与恢复决策中的作用。

建立水体沉积物重金属质量基准的方法研究进展

利用20世纪90年代以来加拿大、美国佛罗里达、澳大利亚、新西兰、英国、荷兰及中国香港等国家和地区水体沉积物质量基准研究的最新资料,综述了建立水体沉积物重金属质量基准的方法研究新进展,重点介绍了目前国际上广泛采用的用于制定沉积物质量基准的两种方法—基于生物效应数据库的响应型阈值法(生物效应数据库法)和基于分配模型的相平衡分配法.

加氢装置两相泄放工况安全阀的选型计算

介绍了用API STD 520标准在均相平衡法两相泄放工况条件下计算质量通量及安全阀所需面积的常用简化法(Omega法)和严格法的理论基础和计算步骤。并以加氢裂化装置典型的两相泄放工况为例,分别使用两种计算方法对计算与结果进行分析。结果表明:对于热低压分离器两相泄放工况,Omega法计算得到的临界质量通量为21 031 kg/(s·m^2),严格法结果为20 462 kg/(s·m^2);Omega法安全阀计算面积为30.24 cm^2,严格法结果为31.09 cm^2。对于冷低压分离器两相泄放工况,Omega法计算得到的临界质量通量为17 125 kg/(s·m^2),严格法结果为16 841 kg/(s·m^2);Omega法安全阀计算面积为14.81 cm^2,严格法结果为15.06 cm^2。对于多组分宽馏程且有不凝气的两相泄放工况,严格法计算更加保守,但是两种计算方法的偏差对于安全阀选型基本没有影响,在实际工程应用中从简化计算的角度,推荐使用90%泄放压力计算的Omega法。

核电厂一回路溶解氢测量方法开发与应用研究

为解决AP1000机组功率运行和大修期间氦气对一回路溶解气测量干扰问题,开发相平衡法测量一回路溶解氢含量方法,用注射器减压取样,注入氩气平衡脱气,使用气相色谱分析平衡气体中氢气含量,结合氢气的亨利系数,计算得到一回路溶解氢含量。结果表明,该方法能够避免氦气干扰,溶解氢标准溶液测量相对误差为2.95%,一回路冷却剂样品测量相对标准偏差为2.46%,检出限为0.036cc/kg,满足核电厂对一回路冷却剂中氢气含量的监督要求。

应用相平衡分配法建立湘江衡阳段沉积物重金属质量基准

采集湘江衡阳段29个站点的表层沉积物样品,测定沉积物中4种重金属(Cu、Pb、Zn和Cd)含量及赋存形态、以及孔隙水中重金属含量,根据相平衡分配法的基本理论,考虑参与沉积物-水相平衡分配的重金属组成,实测法计算重金属的沉积物-水相平衡分配系数(Kp),分别引用美国EPA制定保护水生生物不受重金属慢性毒性影响的基本连续浓度(CCC)和我国地表水环境质量标准(GB 3838-2002)Ⅰ类水质标准,建立两种湘江衡阳段沉积物重金属质量基准(SQC)进行对比分析,其中基于美国CCC建立的湘江衡阳段沉积物重金属质量基准与国内外研究成果相比可比性较好,4种重金属(Cu、Pb、Zn和Cd)的SQC值分别为64.62、55.57、1 360.40和2.34μg.g-1,此SQC具有保护长期生活于沉积物中的底栖生物不受重金属慢性毒性影响的意义.通过单因子评价法将湘江衡阳段沉积物中重金属总量与沉积物质量基准值(SQC)进行比较,结果表明,湘江衡阳段沉积物中Cd和Pb含量水平对底栖生物具有较大的慢性毒性影响,Cd污染不容忽视.

基于相平衡分配法的水体沉积物中有机污染物质量基准的研究进展

沉积物质量基准是对水质基准的补充,对水质管理具有重要意义.我国对沉积物质量基准研究起步较晚,且多集中于重金属质量基准,对有机物质量基准的研究较少.国际上建立沉积物质量基准的方法很多,而相平衡分配法被认为是建立水体沉积物中有机污染物质量基准行之有效的方法.本文介绍了运用相平衡分配法建立水体沉积物中有机污染物质量基准的研究进展,阐述了不可逆吸附的影响以及对相平衡分配法的改进,指出了相平衡分配法存在的一些问题及研究展望.

重金属污染沉积物质量评价研究-以太湖为例

以太湖的表层沉积物为研究对象,运用相平衡分配法（EqP）探讨了沉积物中4种重金属（Cu,Pb,Zn,Cd）的沉积物质量基准（CSQC）值;根据美国国家环境保护局（US EPA）基于水生生物对重金属的最终慢性毒理水平的淡水水质基准,制定了太湖4种重金属（Cu,Pb,Zn,和Cd）的沉积物质量基准值分别为145.2,308.72,293.01,0.46mg/kg.以此CSQC为参比值,参考潜在生态危害指数法对各元素赋予不同的权重值,运用综合污染指数法对太湖沉积物重金属的环境质量进行评价,结果显示,2010年8~9月太湖沉积物质量基本为良.这一结果与沉积物重金属总量分析结果一致.

太湖和辽河沉积物重金属质量基准及生态风险评估

以太湖、辽河的表层沉积物为研究对象,运用相平衡分配法(EqP)初步探讨了两流域沉积物中4种重金属(Cd,Cu,Pb,Zn)的沉积物质量基准(CSQC)推荐值,并对两流域沉积物中的重金属进行了生态风险评估.根据美国国家环境保护局(US EPA)基于水生生物对重金属的最终慢性毒理水平的淡水水质基准,制定了太湖及辽河4种重金属(Cd,Cu,Pb和Zn)的沉积物质量基准推荐值分别为6.42,55.3,20.6和201.5 mg/kg及5.42,52.8,18.9和177.7 mg/kg.通过与不同国家及地区制定的CSQC值进行比较,推算出4种重金属的CSQC值大都接近所有数据的中间值.从沉积物固相和间隙水相2个不同的角度对沉积物中重金属进行的生态风险评估表明,两流域的大部分区域同步可提取重金属(SEM)与酸可挥发性硫化物(AVS)含量的差值大于0,而Σi[CTi]/[CSQC,i]值与Σi[CIW,i]/[CCCi]值均大于1,说明在整体上两流域沉积物中的重金属存一定的生态风险.由于未考虑各金属元素之间的拮抗或协同等作用以及底栖生物敏感性的问题,所使用的生态风险方法在评价生态风险方面可能会相对有所偏差.

水体沉积物质量基准研究现状

沉积物质量基准是对水质基准的补充,对水质管理具有重要意义。目前国际上沉积物质量基准计算方法有十几种。对各种方法的理论基础、数据需求、适用范围等方面进行了概述之后,综合分析了各种方法的理论基础。研究结果认为,应将建立沉积物质量基准的方法分为以生物效应数据为基础的生物效应数据库法和以相平衡分配原理为依据的相平衡分配法。而根据统计方法不同,生物效应数据库法又分为单值基准、双值基准和三轴图法。同时还对美国、加拿大、荷兰、英国、澳大利亚和新西兰的沉积物质量基准研究发展和应用概况进行了分析。结合我国实际情况认为,依赖于大量生物效应数据的生物效应数据库法,目前在我国的适用范围有限,只能用于推导少数几种污染物的基准值。相平衡分配法具有可靠的理论基础而且不需要大量的生物效应数据,具有很大的发展潜力。因此,对于目前沉积物质量基准研究处于初级阶段的我国,更适合使用相平衡分配法计算污染物沉积物质量基准。