脱湿路径下土体水分变化路径及体积变形对滤纸法测定土-水特征曲线的影响

尽管滤纸法已被广泛应用于非饱和土-土水特性研究,但滤纸法试验数据与压力板试验数据始终存在无法连续、光滑连接的问题。为此,以收缩变形不同的两类土为研究对象,从试样水分变化路径和体积变形两个方面着手,分别开展了一系列室内压力板试验、滤纸法试验和土的收缩试验,并基于土-水特征曲线(soil-water characteristic curve,SWCC)试验结果,进行统计指标的量化分析。研究结果表明,饱和脱湿路径下的滤纸法与压力板法联合测定的SWCC试验数据能够有效地连接,而无水分变化路径下的滤纸法与压力板法各自测定的SWCC试验数据在连接时可能会错开或交叉,尤其是变形显著的土体;为了较准确地估算基于饱和度的SWCC,提出一个简单的改进法,仅需补充土的收缩试验;针对不同滤纸法试验结果呈现的差异性,给出了合理的解释。该研究结果不仅能为试验人员在同时处理滤纸法和压力板法试验数据时提供重要的理论指导,还能拓展滤纸法的适用范围。

冲渣水余热在高炉脱湿鼓风方面的应用

利用负压闪蒸技术获取高炉冲渣水余热,将提取出的负压蒸汽作为溴化锂制冷机动力源制取冷水,冷水进入高炉鼓风机前端脱湿器实现高炉鼓风脱湿。将高炉冲渣水余热提取负压蒸汽技术与乏汽型溴化锂制冷实现高炉鼓风脱湿技术结合使用,解决了冲渣水利用过程中因固体杂质的存在对设备堵塞等问题,也对设备、管线的设计、控制、维护提出了更高的要求。

新钢2500 m^(3)高炉脱湿鼓风的研究与应用

针对新钢高炉取消中心加焦之后为提产降耗引入鼓风脱湿技术的现状,对高炉操作制度进行一系列的调整:风量增加扩大风口面积及布局的变化;喷煤量增加逐步扩大矿批;装料制度矩阵改矿、焦同角为“焦包矿”的布料模式,在开放中心气流时适当疏松边缘,保持合理的煤气通路;理论燃烧温度的提高相应调整热制度、造渣制度。通过鼓风脱湿技术运用与生产过程中四大制度合理调整,使高炉各项指标迈上一个新的台阶。

膜法对模拟含氟水蒸气的脱湿研究

为解决目前磷肥厂以氟硅酸(15%)生产无水氟化氢(AHF)存在消耗大量的浓硫酸等问题,本研究通过加热分解一定浓度的氟硅酸溶液获得一定浓度的模拟含氟水蒸气,并采用聚砜中空纤维膜组件对此进行脱湿研究,可将高浓度含氟气送入AHF生产装置中。研究发现当膜压差为0.022 MPa、原料气氟含量为4.47%、分离时间为0.47 h时分离效果较好:水蒸气、HF、SiF_(4)渗透率分别为92.31%、24%、13.62%;分离系数α_(H_(2)O/HF)、α_(H_(2)O/SiF_(4))、α_(HF/SiF_(4))分别为3.85、6.78、1.76。结果表明聚砜中空纤维膜在一定程度上可对含氟水蒸气脱湿浓缩,水蒸气渗透率>HF渗透率>SiF4渗透率,且该聚砜膜对SiF4具有相对稳定的分离性能,对非极性气体(SiF4)的分离效果较好。

复合固体推进剂“脱湿”点的率相关特性研究

复合固体推进剂颗粒和基体之间的界面“脱湿”是推进剂在加载过程中一种重要的损伤形式,“脱湿”点的强度和伸长率均与载荷相关。本文通过某推进剂在低温、不同围压和应变率下加载时的应力-应变响应曲线特征,发现推进剂的“脱湿”点表现出明显的率相关和围压相关性,围压载荷会抑制推进剂的“脱湿”,尤其是对于高应变率下具有“脱湿”点峰值的应力-应变曲线影响最大。针对推进剂“脱湿”点的率相关特征,借助分子动力学思想创建复合推进剂的细观颗粒夹杂几何模型,建立推进剂有限元计算细观模型对推进剂界面在不同应变率下的“脱湿”损伤进行了仿真计算。计算结果揭示了推进剂在不同应变率下加载时的“脱湿”损伤机理,通过应变率对“脱湿”点的影响规律阐释了推进剂在低温、高应变率下伸长率骤降的主要原因,发现推进剂的破坏取决于损伤界面数量和界面损伤程度在损伤演化过程中的交互作用,是一个动态发展的过程。

初始干密度对脱湿红土含水吸力特性的影响

以昆明非饱和红土为研究对象,以脱湿作用作为控制条件,考虑初始干密度的影响,通过滤纸法试验,研究初始干密度对昆明脱湿红土含水吸力特性的影响。结果表明,各脱湿含水率下,脱湿红土的质量含水率、滤纸含水率随初始干密度的增大分别呈缓慢减小、波动减小的变化趋势;各初始干密度下,土-水特征曲线呈现出基质吸力与体积含水率的变化趋势相反的特征;初始干密度一定时,脱湿红土的基质吸力总体上随着体积含水率的增加呈现缓慢减小~快速减小的变化趋势,突变体积含水率为26.5%;体积含水率一定时,随着初始干密度的增大,脱湿红土的基质吸力呈波动升高的变化趋势;基质吸力一定时,脱湿红土的体积含水率随初始干密度的增大亦呈波动升高的变化趋势。初始干密度不同,脱湿过程中红土颗粒的持水能力不同。

脱湿鼓风技术在中天钢铁1580m^(3)高炉的应用

针对中天钢铁1580m^(3)高炉鼓风湿度波动大的状况,采用了脱湿鼓风技术。8号、9号高炉应用实践表明,脱湿效果明显,鼓风湿度正常稳定在9~11 g/m^(3),最低为8g/m^(3),风口前理论燃烧温度稳定在2290℃左右。与脱湿鼓风前相比,日产量增加78.26t/d,焦比降低3.21 kg/t,煤比上升7.62kg/t,燃料比下降16.33kg/t,煤气利用率提高1.46个百分点。高炉采用脱湿鼓风技术,对提高入炉风量,稳定理论燃烧温度,以及提高煤比、降低焦比、增加日产量等,起到了一定的促进作用,但也带来了鼓风机吸入侧机壳、管壁结露的问题,为避免腐蚀,需要在相应位置加设保温层。

脱湿鼓风技术在日钢九号高炉的应用

介绍了高炉脱湿鼓风工艺流程和技术,通过分析高炉脱湿鼓风对高炉风压、产量和燃料比的影响,得出高炉采取脱湿鼓风后可使风压升高15.9 kPa,产量增加85.9 t/d,燃料比折合降低10.95 kg/t,节能降耗效果显著。

高炉煤气脱湿技术方案及经济效益分析

高炉煤气是钢铁行业重要的副产能源,但是煤气中含大量水汽,影响其利用价值。因此,探讨了高炉煤气含湿量大的一些不利影响,并提出一种运用于新型高炉煤气脱硫工艺所采用的脱湿工艺方案。此外,还研究了高炉煤气脱湿后的好处及相应的经济效益,并对经济效益进行量化估算。

水蒸气在高分子膜中的透过行为与气体膜法脱湿

在气体膜分离中,水蒸气的分离过程比其它非凝聚性气体更复杂,因为水分子可以通过氢键和聚合物链节中极性基团发生作用,使聚合物被溶胀、塑化;水分子自身可通过分子间氢键聚集成簇,这些因素导致了水分子在膜中的透过行为不再符合其它气体的透过规律.水蒸气在极性高分子膜中较高的渗透能力会在膜的下游侧产生浓差极化现象,消除浓差极化现象才能使水蒸气透过正常进行.膜材料的选择要权衡亲水性和疏水性,共混和嵌段共聚是解决这一矛盾的有效手段.水蒸气在高分子膜中的较高透过能力使其用于气体膜法脱湿成为可能.现以压缩空气膜法脱湿为例,介绍了影响膜法脱湿效率的主要因素,也介绍了气体膜法脱湿的其它应用领域.

水蒸气的膜法分离用于压缩空气脱湿

在气体脱湿膜分离过程中,水蒸气是以溶解-扩散-解吸附(脱附)的机理进行传递,水分子可通过氢键聚集成簇,也可通过氢键与聚合物链节中极性基团发生作用,使水蒸气的传递行为比其它气体更为复杂,由于水蒸气比其它气体具有更高的溶解系数和扩散系数,使气体膜法脱湿成为可能,压缩空气脱湿是重要的应用领域之一,与传统的空气干燥技术相比,膜法脱湿具有高效、节能、清洁等特点,通过膜材料改性、膜表面修饰、膜组件的设计、操作条件的优化等方法可以提高膜组件的脱湿效率.文章也介绍了气体膜法脱湿的其它应用领域.

HTPB推进剂“脱湿”性能表征及影响因素试验研究

为研究HTPB推进剂的"脱湿"性能,基于气体膨胀计原理研制了复合固体推进剂"脱湿"性能测试装置,并采用该装置开展了配方及应变率对推进剂"脱湿"性能影响的试验研究。采用起始"脱湿"点、特征"脱湿"点和特征"脱湿"速率来表征推进剂的"脱湿"性能,试验结果表明,推进剂的"脱湿"性能具有明显的率相关性,应变率越高,推进剂的起始"脱湿"点和特征"脱湿"点越小,特征"脱湿"速率越大,但是推进剂的内部"脱湿"速率存在一个上限;HTPB推进剂中AP含量对推进剂"脱湿"性能的影响占主导地位,AP含量越高,则推进剂的起始"脱湿"点和特征"脱湿"点越小,特征"脱湿"速率越大。所建立的试验方法和"脱湿"性能表征方法对药柱结构完整性、药柱力学性能预示及可靠性评估均具有重要实用意义。

高炉脱湿鼓风技术及其在马钢的应用与发展

介绍了脱湿鼓风的概念以及其在马钢的发展实施过程,并通过马钢高炉脱湿鼓风的应用实例,论述了马钢的脱湿鼓风工艺的特点及在节能、降耗、提高产量等方面产生的效益。

鄂钢2600m^3高炉鼓风脱湿系统设计

阐述了高炉鼓风脱湿技术在鄂钢炼铁生产中的应用,并对鄂钢2600m^3高炉鼓风脱湿工艺和系统作了简介,该技术具有推广应用价值。

脱湿速率影响下的膨胀土工程性状与持水特征初探

通过控制恒温恒湿箱的温湿度工作参数,实现饱和膨胀土在不同脱湿速率条件下的状态变化,借助收缩试验和非饱和三轴试验,研究脱湿速率对膨胀土收缩特性、强度特性与持水特性的影响规律。试验结果表明,膨胀土的收缩系数随脱湿速率的减小而变大,并先呈现线性脱湿过程,后呈现非线性脱湿特征;在相同含水率条件下,膨胀土的吸附强度亦随脱湿速率的减小而增大,尤在含水率和围压较低时更趋明显。结合吸附强度与吸力关系的乘幂函数表达式,利用收缩系数和吸附强度反算出不同脱湿速率下的膨胀土"双线性"土水特征曲线,发现不同脱湿速率时曲线下降段接近平行趋势,脱湿速率越小,膨胀土的进气值越大,相同含水率时的吸力越高。

压实黏质砂土脱湿过程影响机制的核磁共振分析

通过对具有不同初始含水率和干密度的两种压实黏质砂土的脱湿曲线进行测试、分析和对比,并结合核磁共振技术,探讨了干密度、初始含水率和土样组分对压实黏质砂土脱湿过程的影响规律。利用核磁共振测得了试样在各级吸力下的T2时间(横向弛豫时间)分布曲线,定性地探讨了不同吸力下试样中的水分分布特征,揭示了干密度、初始含水率和土样组分对试样脱湿过程的微观机制影响。试验结果表明:干密度仅在低基质吸力条件下对试样脱湿过程产生重要影响,而在高吸力条件下初始含水率和试样组分起主导作用;核磁共振结果证实在压实黏质砂土中,小孔隙结构主要由初始含水率和试样组分控制,而大孔隙的结构主要取决于干密度;试样组分对压实土的内部结构和孔隙大小分布的影响比初始含水率大。

脱湿过程中红黏土热导率的变化试验研究

自然状态下岩土体中的三相组成处于动态变化之中,对土体热传导性能的准确测试造成困难,通过热导率脱湿曲线(TCDC)可间接获取土体的传热性能。为此,以桂林红黏土为研究对象,采用压力板仪和KD2 Pro土壤热特性分析仪,研究了红黏土在脱湿过程中热导率的变化规律。试验结果表明:在进气值之前,土体饱和度不变,3种干密度的土体热导率都有小幅度增加,此阶段主要与吸力变化引起的土体密实度变化有关;当吸力超过进气值后,热导率随饱和度减小逐渐减小,此阶段含水率为影响热导率的主要因素。基于热导率试验结果,采用Lu模型和William模型对红黏土脱湿过程中热导率变化曲线进行拟合,整体上2模型对试验结果拟合较好,可以用于红黏土脱湿过程中热导率变化的模拟。

HTPB推进剂脱湿与力学性能的相关性研究

针对载荷作用下影响复合推进剂力学特性的脱湿问题,采用等速拉伸和CCD显微分析的试验方法,研究了不同拉伸速率下的脱湿损伤演化过程。建立了粘弹性本构模型,利用细观力学及界面力学的理论,分析试验测得的宏观力学性能发生发展的内在细观原因。结果表明:颗粒/基体的界面脱湿是宏观应力应变曲线非线性的重要原因,也直接导致材料泊松比的下降;界面脱湿的损伤程度由应变值决定,并与应变率具有一定的相关性,泊松比也是定量表征脱湿的重要参数。

高湿度工业废气冷凝脱湿模型研究与数值模拟

针对高湿度工业废气冷凝脱湿进行模型研究和数值模拟,引入分配系数α表征雾状冷凝和膜状冷凝并存的权重.恒壁温冷凝管外混合气体在环形空间湍流冷却冷凝的温度分布、湿度分布及其梯度(传热传质推动力)分布的模拟结果显示,雾状冷凝的控制机理是冷壁面附近温度梯度与湿度梯度协同作用下传热传质产生的局部过饱和;膜状冷凝从冷壁面移出大量冷凝潜热,促使气相主体传热传质过程更迅速,脱湿效果更好.实际过程介于二者之间.DAP尾气冷却冷凝现场实验传热传质数据,在水汽冷凝减量34%～57%的范围内,与α＝0.2的数值模拟结果相当吻合,验证了本文的模型与数值模拟.

土壤脱湿过程中NaCl胁迫对羊草生长和矿质元素吸收的影响

用不同盐分浓度的NaCl中性盐对羊草进行胁迫,探讨在土壤脱湿过程中,NaCl胁迫对羊草生长和矿质元素吸收分配的影响。结果表明,当土壤溶液NaCl浓度小于125mmol/L(土壤总盐小于0.34%)时,盐分胁迫对羊草株高、根长、干物质积累量和相对生长率(RGR)无显著影响,且根系的钾钠吸收选择性和运输选择性随盐度处理水平的增加而增强。但当NaCl浓度超过225mmol/L(土壤总盐大于0.53%)后,其株高、根长、干物质积累量和相对生长率(RGR)随盐度增加而显著降低(P<0.05),根系的钾钠吸收选择性和运输选择性也随盐度处理水平的增加而逐渐减弱。NaCl胁迫条件下,羊草对K、Ca的比吸收率(SAR)降低,茎叶K、Ca含量随盐度的增加显著减少(P<0.05),Na、Cl含量则均随盐度的增加而显著提高,植株K/Na降低。羊草茎叶的盐分离子(Na+、Cl-)含量与相对生长率(RGR)之间呈显著的负相关关系。