NH3/CH4混合燃料层流火焰速度的数值分析及其反应机理的优化

NH3作为一种无碳燃料,且具有较长的应用历史、较高的市场成熟度和较完整的产业链,因此在推动全球低碳发展中具有很大的发展前景。为了解决NH3在燃烧时火焰传播速度较慢的问题,可行的方法是将NH3与CH4混合燃烧。针对NH3/CH4混合燃烧的数值模拟研究时采用的反应机理比较多样且都存在相对误差的问题,对NH3/CH4混合燃料的层流燃烧速度进行模拟并通过反应灵敏度等方法分析了重要影响因素。结果表明燃料CH4的添加可有效使NH3的层流火焰速度线性增加,燃烧强度显著提升。同时发现层流火焰速度在很大程度上受火焰中自由基O、H、OH数量以及基元反应H + O2 O + OH反应速率的影响,随CH4加入火焰中的O、H、OH的摩尔分数也随之增大,因此进一步提高NH3的层流火焰速度。此外通过敏感性分析以及火焰结构分析发现基元反应的参数设置是各个机理模拟产生差异的根本原因,因此本研究基于模拟表现最好Okafor机理,根据其他常用机理的参数设置和实验数据形成了优化机理Okafor-Modified,与实验结果的平均相对误差在10%内。

Na对CuSO_(4)/TiO_(2)脱硝催化剂的活性影响研究

Na是燃煤电厂等固定源烟气中常见的元素,可以引起商业钒基脱硝催化剂的失活。目前缺乏关于Na对CuSO_(4)/TiO_(2)脱硝催化剂的影响研究,阻碍了该催化剂的进一步应用。采用湿式浸渍法制备了负载Na的CuSO_(4)/TiO_(2)脱硝催化剂,以研究Na对催化剂活性的影响。使用N2吸附-脱附、XRD、XPS、NH_(3)-TPD和in situ DRIFTS等技术对样品进行了表征。Na会破坏催化剂表面的酸性位并引起吸附氧物种和比表面积的下降,导致CuSO_(4)/TiO_(2)脱硝催化剂的失活。Na含量为2.0%的催化剂其最高NO_(x)转化率由95.2%降至90.1%,并且温度窗口也明显变窄。此外,通过与商业钒基脱硝催化剂的比较,由于CuSO_(4)/TiO_(2)催化剂上具有丰富的酸性位特别是Br?nsted酸性位和吸附氧物种,CuSO_(4)/TiO_(2)脱硝催化剂对Na的抵抗能力显著高于商业钒基催化剂。

温度和盐度对几种大型海藻生长率和NH_4-N吸收的影响

温度和盐度对细基江蓠繁枝变型 (Gracilariatenuistipitatavar.liui)、孔石莼(Ulvapertusa)和蜈蚣藻 (Grateloupiafilicina)生长率及细基江蓠繁枝变型NH4-N吸收的影响进行了实验研究 .结果表明 ,温度和盐度对上述 3种海藻生长率及NH4-N吸收均有显著影响 .3种海藻的生长适宜温度和盐度范围分别为细基江蓠繁枝变型 2 0～ 30℃ ,1 5～ 30 ,孔石莼 1 5～ 2 5℃ ,1 5～ 40 ,蜈蚣藻 2 0～ 2 5℃ ,2 5～ 35 ;最大日特定生长率 (SGR)分别为 8 6 6 % ,1 2 2 8% ,2 2 4% ;N饥饿细基江蓠繁枝变型对NH4-N的吸收存在短期的快吸收 .细基江蓠繁枝变型NH4-N吸收的最适温度和盐度范围分别为 1 5～ 2 5℃ ,1 0～ 2 5 .生长率及NH4-N吸收速率与温度和盐度之间分别存在以下关系 :SGRG .t.=0 873(S - 5 487) (T - 9 0 0 7)e(-0 0 70 8S -0 0 745T) ;SGRU .p .=0 2 2 2 (S - 2 6 6 5 )e-0 0 47S(T - 9 98)e-0 0 0 0 5 7(T -9 98) 2 7;SGRG .f.=2 6×1 0 -4 (S - 1 0 85 6 ) (T - 1 1 70 4)e0 15 6T -3 36× 10 -6STe0 2 19T;Vupt=1 1 81 2 (S - 4 0 81 )(T - 9 2 2 1 )e-0 1S -0 14 8T.

间歇式潜流人工湿地中COD、NH_4-N动态变化特征

采用酸化、两段间歇流人工湿地处理生活污水。废水经酸化预处理后 ,COD平均去除率 30 % ,NH4 N平均去除率 13 6 3%。第 1段人工湿地为潜流 ,周期 12h ,进水 6h ,排水 6h ,水力停留时间 (HRT) 3d ,COD去除率 6 0 %～ 80 % ,最高达 88 5 6 % ;NH4 N去除率 5 0 %～ 70 %。第 2段人工湿地为下行流 ,周期 2 4h,进水 12h ,排水 12h ,HRT 1d ,COD平均去除率 5 3 2 % ;NH4 N平均去除率大于 99%。对第 1段湿地中COD、NH4 N空间变化的研究表明 ,间歇运行所产生的大气复氧对COD、NH4 N的去除具有明显的强化作用。COD的去除基本不受温度影响 ,而NH4

盐度对崇明东滩沉积物—水界面NH_4^+交换行为的影响

通过对自然沉积物柱样不同盐度下的模拟 ,得出在有丰富微生物活动的潮滩由盐度的增加引起的NH4+ 离子配位体的增加 ,不能直接导致NH4+ 从沉积物 -水界面析出 ,而主要是通过对微生物生理活动的影响 ,控制NH4+ 在界面的交换行为 ,并且盐度增加引起NH4+ 在界面扩散行为的变化 ,仅在中盐度条件下盐度增加的最初 1～ 2h内表现出来。在低盐度下 ,矿化作用对盐度最敏感 ,在盐度从 7降到 0的初始 1h内 ,矿化作用超过硝化作用 ,使NH4+ 从沉积物—水界面析出 ,而中盐度下硝化作用对盐度的增加更敏感。在盐度增加的整个过程中 ,微生物的矿化和硝化都受到抑制 ,但微生物的硝化作用对盐度变化的适应能力较强。

不同NH_4^+/NO_3^-比例的氮素营养对棉花氮素代谢的影响

The influence of different NH 4 +/NO 3 - ratios on nitrogen metabolism of cotton was studied under controlled hydroponics.The results showed that compared with single nitrate nutrition,solutions with 25/75,50/50,75/25 and 100/0 of NH 4 +/NO 3 - significantly increased the soluble protein accumulation in leaves and roots of cotton,and the maximum content of soluble protein in leaves and roots appeared respectively in the solution with 50/50 and 75/25 of NH 4 +/NO 3 -.The soluble protein content in roots was increased with the increase of NH + 4 percentage,but was slightly less in the solution of 100/0 than 75/25,which was probably related to the excess NH + 4 limiting boot metabolism.With the increase of NH + 4 percentage,the nitrate content in petiole and the nitrate reductase activity in functional blade declined,but ammoniac nitrogen content increased in every organ of cotton.These results showed that foreign nitrogen affected the nitrogen metabolism of cotton in a different way,and the nitrogen absorption by cotton was probably related to different forms of foreign nitrogen.

浒苔对NH_4^+-N与NO_3^--N吸收的相互作用

在国内首次研究了大型海洋绿潮藻浒苔(Ulva prolifera)对NH4+-N与NO 3--N两种氮源的选择吸收作用。结果表明:当两种氮源等浓度比例存在时,随着NH4+-N与NO3--N浓度升高,藻体对NH4+-N的吸收速率逐渐升高,而对NO3--N吸收受到抑制;当NO3--N和NH 4+-N高浓度比存在时,藻体对NH4-N的吸收速率随着NO3--N/NH4+-N比例的升高和NH4-N浓度的下降而降低;当NO3--N和NH4+-N低浓度比存在时,藻体对NH+4-N保持较高的吸收速率,而对NO3--N的吸收效率随着NO3--N浓度的降低而降低;浒苔具有同时利用水体中较高浓度的NH+4-N和NO3--N的能力,只有当NH4+-N或NO3--N浓度较低时,才以吸收相对应的氮源为主。这说明浒苔能够快速、大量地吸收水体中氮源,为爆发性增殖贮备物质条件。同时,即便两种氮源同时存在,浒苔对NH+4-N的吸收速率也远高于对NO3--N的吸收速率,因此,控制NH4+-N的大量输入仍是预防浒苔绿潮爆发的关键。

土壤温度、水分和NH_4^+-N浓度对土壤硝化反应速度及N_2O排放的影响

硝化反应是土壤、特别是干旱半干旱地区农业土壤N2O产生的重要途径之一。但是,目前环境条件对硝化反应中N2O排放的影响研究较少,而在国内外通用的几个模型中均用固定比例估算硝化反应过程中N2O的排放。本文通过砂壤土培养试验,研究了土壤温度、水分和NH4+-N浓度对硝化反应速度及硝化反应中N2O排放的影响,并用数学模型定量表示了各因素对硝化反应的作用,用最小二乘法最优拟合求得该土壤的最大硝化反应速度及N2O最大排放比例。结果表明,随着温度升高,硝化反应速度呈指数增长;水分含量由20%充水孔隙度(WFPS)增加到40%WFPS时,反应速度增加,水分含量增加到60%WFPS时反应速度略有降低;NH4+-N浓度增加对硝化反应速度起抑制作用。用米氏方程描述该土壤的硝化反应过程,其最大硝化反应速度为6.67mg·kg?1·d?1。硝化反应中N2O排放比例随温度升高而降低;随NH4+-N浓度增加而略有增加;20%和40%WFPS水分含量时,硝化反应中N2O排放比例为0.43%～1.50%,最小二乘法求得的最大比例为3.03%,60%WFPS时可能由于反硝化作用,N2O排放比例急剧增加,还需进一步研究水分对硝化反应中N2O排放的影响。

长江三角洲地区雨水中NH_4^+-N/NO_3^--N和δ^(15)NH_4^+值的变化

2003年6月至2005年7月,利用自行设计的雨水收集器对位于长江三角洲地区的常熟、南京和杭州3个观测点进行了全年性雨水观测,分析了雨水中NH4+-N/NO3--N和铵态氮自然丰度(δ15NH4+)值的变化.结果表明:研究区3个观测点雨水中NH4+-N/NO3--N和δ15NH4+值均呈相似的季节性变化规律,两者的规律性变化在以田间农事耕作为主的常熟观测点尤其明显,而位于市区的南京观测点和位于城乡结合部的杭州观测点的规律性次之;雨水中NH4+-N/NO3--N的峰值出现在6月下旬到8月上旬,然后逐渐下降,冬季降到最低;雨水中δ15NH4+值在6月下旬到8月中旬为负值,在8月下旬到11月中下旬为正值,12月至翌年3月又变为负值,5至6月中旬又转变为正值.雨水中NH4+-N/NO3--N和δ15NH4+值的季节变化与不同作物生育期间氮肥的施用、当地气候的季节性变化以及其他NH3释放源的NH3挥发有关(人和动物排泄物、氮污染水体及有机氮源中的氨挥发),其对大气湿沉降中NH4+的来源、形态组成及陆地不同NH3排放源的强度具有明显的指示意义.

温度和光照对脆江蓠吸收NH_4^+-N、PO_4^(3-)-P的影响

于光照度0、500、2000、4000lx下,各设置4个温度梯度对脆江蓠进行培养,在实验室条件下,研究不同温度和光照度组合对脆江蓠氮、磷吸收率的影响。结果表明,上述2个环境因子对脆江蓠氮、磷吸收率均有显著影响。光照度2000～4000lx时脆江蓠对氨氮吸收率明显比0～500lx光照条件下的高,差异显著;温度对氨氮吸收率的影响规律性不明显。磷酸盐的吸收率随着温度升高而升高,并在15～20℃吸收率较好;光照度500～4000lx时脆江蓠对PO43--P的吸收率均较高,光照度对PO43--P的吸收率的影响差异不显著。

NH_4^+浓度对黄色短杆菌XV0505发酵生产L-缬氨酸的影响

以L-缬氨酸(L-Val)生产菌黄色短杆菌XV0505为供试菌株,以(NH4)2SO4为唯一添加N源,考察不同NH 4+浓度对发酵过程中菌体干质量、L-Val产量和葡萄糖消耗速率以及菌体内代谢流量的影响。研究表明:NH 4+浓度过高或不足都会影响发酵水平,降低L-Val的产量。合适的初始NH4+浓度为225 mmol/L,产酸期NH4+维持浓度为35 mmol/L时,有利菌体产酸。在此NH4+浓度下,在30 L发酵罐发酵60 h,发酵液中菌体生物量和L-Val质量浓度分别可达22.35和59.12 g/L。

NH_4^+对K^+在土壤肥际微域中迁移和转化的影响

NH4+和K+共施在农田施肥中是很普遍的现象,研究它们共施后二者在土壤中的交互作用对指导施肥具有重要意义。采用室内土柱实验研究了共施条件下NH4+对K+在红壤和潮土肥际微域中的迁移和形态转化的影响,供试肥料为NH4Cl和KCl。试验结果表明,与单施K+相比,共施NH4+没有改变肥料钾在红壤和潮土中的迁移距离,但提高了肥际微域中的水溶性钾含量;在靠近施肥点附近,NH4+的施用减少了土壤交换性钾含量,这种作用在潮土中的表现不如在红壤中明显;与单施KCl相比,共施NH4Cl明显降低了施肥点附近土壤微域内的非交换性钾含量。研究结果表明,共施NH4Cl减少了土壤晶格对钾离子的固定,增加了钾的淋溶风险。

天然水温对生物修复污染水源除NH_4^+-N效果的影响研究

采用弹性填料微孔曝气生物修复方法净化受污染的某饮用水源 ,探讨了天然水体环境温度变化对生物除NH+ 4 N作用效果的影响。结果表明 ,水体环境温度对生物修复工艺除NH+ 4 N作用影响很大。水温越高 ,生物修复工艺除NH+ 4 N效果越好。在较低水环境温度下 ,水温变化对生物修复工艺除NH+ 4 N作用效果影响最大 ;在日常水体温度下 ,水温变化对生物修复工艺除NH+ 4 N作用效果影响最小 ;在水体温度较高的条件下 ,水温变化对生物修复工艺除NH+ 4

盐胁迫对桑树NH_4^+同化和谷氨酰胺合成酶活性的影响

以育 15 1和新一之 2个桑品种的硬枝扦插苗为材料 ,研究外源NaCl胁迫对桑树氮素代谢有关酶活性和氨积累的影响。结果表明 :NaCl胁迫显著抑制桑树的营养生长 ;可促进游离NH+4在桑树叶片中积累 ,但NH+4在根系中未见明显变化 ;受NaCl胁迫的桑树根和叶片的谷氨酰胺合成酶的活性明显下降 ,而叶片的谷氨酸脱氢酶的活性显著增加 ;桑树根系硝酸还原酶的活性受盐胁迫的刺激 ,但桑树叶片的硝酸还原酶活性明显下降 ;暗示盐分胁迫可减弱桑树经谷氨酰胺合成酶 -谷氨酸合酶循环对NH+4的同化 ,但可加强NH+4经谷氨酸脱氢酶的同化 ,并可通过影响NO-3

环境因子对长江口潮滩沉积物中NH_4^+的释放影响

以长江口潮滩沉积物湿样进行模拟实验 ,研究盐度、pH和温度等环境因子对沉积物中NH4+释放的影响。结果表明 ,随着盐度和温度的上升 ,沉积物中NH4+释放量都显著增加 ;由于潮滩沉积物缓冲性能较好 ,pH的影响不太明显。此外 ,NH4+的释放与沉积物类型有关 ,沙性物质含量高的低潮滩沉积物NH4+的释放量明显低于沙性物质低的高。

NH_4H_2PO_4粉体热分解产物在瓦斯爆炸中的作用

NH_4H_2PO_4粉体的吸热分解热效应一直被认为是NH_4H_2PO_4粉体抑爆的重要原因。为了进一步揭示NH_4H_2PO_4粉体吸热分解后对甲烷爆炸的作用,采用自主改进的XKWB-1型20 L近球型密闭式气体爆炸实验系统,测试NH_4H_2PO_4粉体热分解产物氨气和五氧化二磷加入后的甲烷爆炸压力参数,分析NH_4H_2PO_4粉体热分解产物对甲烷爆炸过程的影响。结果表明:NH_4H_2PO_4粉体热分解产物氨气和五氧化二磷对甲烷爆炸过程的影响均呈现出了一定的弱化作用,且氨气对高体积分数甲烷爆炸弱化效果更明显。另外,分解产物氨气对甲烷爆炸的弱化作用明显大于五氧化二磷,这一贡献对比对于高体积分数的甲烷更加显著。

鄱阳湖南矶山自然保护区沼泽湿地土壤对NH_4^+-N吸附能力的研究

湿地土壤能有效地对营养物质滤过截留,是氮素和磷素的储藏库,能减轻水体由于氮素和磷素过高而引起的富营养化,通过土壤样品的吸附试验,研究了位于鄱阳湖南部的南矶山自然保护区沼泽湿地土壤对NH+4-N的吸附能力。结果表明,供试土壤对NH+4-N的吸附符合Langmuir、Freundlich、Temkin方程,最大吸附量为222.22mg·kg-1土,吸附常数为0.5294,最大缓冲容量(MBC)为117.65mg·kg-1土。其较强的吸附能力,使它在稳定整个鄱阳湖生态系统中发挥巨大作用。另一方面,它储存的营养物质也将为湿地中生物群落所利用,对湿地生态系统的生产力影响突出。因此,加强保护湿地土壤对鄱阳湖生态系统的稳定非常重要。

天然水体环境温度对生物修复工艺除NH_4^+-N效果影响分析

采用弹性填料微孔曝气生物修复方法净化受污染的某饮用水源 ,探讨了天然水体环境温度变化对生物除NH+ 4-N作用效果的影响。结果表明 ,水体环境温度对生物修复工艺除NH+ 4-N作用影响很大 ,水温越高 ,生物修复工艺除NH+ 4-N效果越好 ,在较低的水体环境温度下 ,水温变化对生物修复工艺除NH+ 4-N作用效果影响最大 ;在日常水体环境温度下 ,水温变化对生物修复工艺除NH+ 4-N作用效果影响最小 ;在水体环境温度较高条件下 ,水温变化对生物修复工艺除NH+ 4-N作用效果影响较小。

孔隙水中NH_4^+和HPO_4^(2-)浓度异常:一种潜在的天然气水合物地球化学勘查新指标

在海洋天然气水合物的勘查与研究中地球化学方法发挥了重大作用。利用海洋沉积物孔隙水中各种离子含量和同位素异常可以有效示踪天然气水合物的存在, 其中Cl-浓度异常、SO42-浓度梯度和氧同位素组成异常已成为指示天然气水合物存在的灵敏示踪剂。通过对比有和没有天然气水合物存在的海域浅表层沉积物中孔隙水的NH4+和HPO42-含量, 发现有天然气水合物区的孔隙水中NH4+和HPO42-浓度明显偏高, 且存在与SO42-类似的浓度梯度曲线, 认为孔隙水中NH4+和HPO42-浓度异常有可能成为一种新的地球化学示踪剂, 指示天然气水合物的存在; 探讨了引起孔隙水中NH +和HPO 2-浓度异常的可能机理及精确测定这些离子含量的方法。

纳米CuO的制备及对NH_4ClO_4热分解的催化性能

研究了快速液相沉淀条件对纳米CuO结构和形貌的影响。并用热分析法考察了不同形貌的纳米CuO对高氯酸铵(AP)分解的催化作用。结果表明,当反应物Cu(NO3)2和NaOH的浓度均增大到1.00mol·L-1或者反应介质乙醇和水的体积比增大到3∶1时,纳米CuO(1珔11)晶面的XRD峰强度弱于其(111)晶面的XRD峰强度;用Na2CO3作沉淀剂可获得平均粒径11nm的球形CuO,但团聚严重,添加聚乙二醇(PEG)可改善其分散性。不同形貌的纳米CuO均能强烈催化AP的分解,其中分散性良好的球形纳米CuO,催化活性最强,可使AP的高温分解温度降低99.13℃,分解放热量由590.12J·g-1增至1380J·g-1。