基于Langmuir-Hinshelwood动力学解析O2/CO2/H2O气氛下烟煤焦反应机理

流化床富氧燃烧湿烟气循环兼具经济与环保优势。湿烟气循环(O_2/CO_2/H_2O)条件下煤焦与O_2、CO_2及H_2O的反应同时发生。为探究O_2/CO_2/H_2O气氛下煤焦-O_2、煤焦-CO_2、煤焦-H_2O反应间的相互作用机制,在自制高精度热重实验装置上系统考察了O_2、CO_2、H_2O及其混合气氛下,典型烟煤焦在900℃的反应特性。基于吸附和脱附原理的Langmuir-Hinshelwood (L-H)机理性模型分别计算了烟煤焦与O_2、CO_2和H_2O反应的动力学参数。通过采用单独活性位点与竞争活性位点两种假设分析了O_2/CO_2、O_2/H_2O和CO_2/H_2O气氛下烟煤焦-O_2、烟煤焦-CO_2和烟煤焦-H_2O两两反应间的作用机制,揭示了H_2O分子优先吸附于烟煤焦表面活性位点,O_2分子次之,而CO_2分子相对滞后。O_2/CO_2/H_2O气氛下烟煤焦-O_2、烟煤焦-CO_2、烟煤焦-H_2O反应表现出部分竞争反应活性位点,传统的单独活性位点与竞争活性位点假设均无法准确描述其反应速率特性。基于H_2O分子优先,O_2分子次优先吸附的原理,建立了O_2、CO_2、H_2O混合气氛下煤焦反应速率L-H动力学方程,方程计算结果与实验值良好吻合。研究结果为深入分析煤焦颗粒流化床富氧燃烧特性及构建可靠、准确的燃烧反应模型提供了理论支撑。

CO2+O2地浸采铀强化浸出试验

新疆蒙其古尔铀矿床CO2+O2地浸采铀过程中,铀浓度与HCO3^-浓度呈显著的正相关关系,但经过浸出初期后,提高CO2加入量不能有效提升体系HCO3^-浓度,而对多数地浸单元的矿化条件而言,HCO3^-浓度也尚未达最佳浸出需求。为此在该矿床某采区,采用补加碳酸氢铵和提高CO2加入量相配合的工艺,开展了强化浸出试验。结果表明,强化浸出效果显著,该采区浸出液中HCO3^-从850mg/L提升至1 200mg/L,单孔铀浓度提升1.73~44.33mg/L,集合样铀浓度提升8mg/L。将pH调控在6.2~6.3和降低O2加入量稳定SO4^2-浓度,能避免强化浸出过程中发生碳酸钙和硫酸钙的沉淀,抽、注流量也并未受到影响。该强化浸出技术在多采区应用取得了良好的浸出效果和经济效益,是对该矿床CO2+O2浸出工艺的进一步优化。

砂岩型铀矿CO2+O2地浸过程中浸出铀浓度与HCO-3浓度关系分析

以新疆某砂岩铀矿采区为研究对象,对所有抽注单元的浸出液铀浓度与HCO-3浓度变化关系进行了分析。结果表明:HCO3^-浓度与浸出液铀浓度有着密切的变化关系,大体上可分为6种类型;水动力、水化学、矿化条件、钻孔工程等因素是铀浓度与HCO3^-浓度关系呈现不同特征的主要原因。在生产中充分挖掘和利用铀浓度、HCO3^-变化特征所蕴含的信息是提高CO2+O2地浸采铀精益化管理的重要途径。

火驱原油活性氢组分变化规律认识

为识别火驱开发中是否发生高温氧化以及高温氧化程度,应用实沸点蒸馏法对新疆油田红浅试验区火驱受效前后的原油进行分离,绘制相应的实沸点蒸馏曲线,测定各馏分的酸值,并用超高分辨质谱仪对不同类型酸性化合物在负离子模式电喷雾电离源条件下进行分析,对O2类组分的等效双键指数(DBE)和碳数分布进行了详细归类。结果表明:虽然火驱受效前后原油酸值波动范围小于1.0 mg/g,但受效原油中的中低沸点组分含量和实沸点蒸馏质量收率明显提高,受效原油的部分组分氧化生成了含有活性氢官能团的化合物,在200~250℃、300~420℃沸点范围出现2个波峰;质谱分析表明,火驱见效原油O2类组分中DBE为3和4的相对丰度增大,二元、三元环烷酸占比增加。研究成果可为分析原油火驱过程和馏分产品精制提供指导。

CO_2/O_2气氛下黎开型燃烧器热声不稳定特性

为研究CO2/O2气氛下黎开(Rijke)型燃烧器的热声不稳定机理,在Rijke型燃烧器热声不稳定特性试验台架上测量了不同燃烧功率Pc(氧化剂流率qox=qo2+qco2为83.3、116.7和150mL/s),不同氧气浓度XO2(25%和30%)和不同化学当量比Φ(0.6、0.7、0.8、0.9和1.0)下的温度分布、燃烧完全性和热声压力脉动特性。Rijke型预混燃烧器下端封闭,上端开口,为直径40mm,管长1066mm的不锈钢圆管。稳燃体位于燃烧器1/4管长处,为致密堇青石材质的多孔介质,CO2/O2/CH4的预混气体在稳燃体上方燃烧。试验发现,Rijke型燃烧器的燃烧温度与Pc和Φ有重要关系,CH4未燃尽率呈现出良好的线性度,随着Φ的增大而减小。CO2/O2气氛下的热声不稳定频率特性与空气气氛下存在明显区别,其共振频率低于空气气氛下的类似工况结果,当qox=83.3或116.7mL/s时,Φ≤0.6的工况不能激发热声不稳定;当qox=150mL/s时,Φ≤0.7的工况不能激发气热声不稳定。

蒙其古尔铀矿床CO_2+O_2地浸浸出过程分析与探讨

以生产采区7个地浸单元为例,对蒙其古尔铀矿床CO_2+O_2地浸浸出过程进行了分析。结果表明,450~600mg/L的CO_2用量能够有效调节地浸体系pH以控制碳酸钙饱和沉淀,并能产生浸铀所需HCO_3^-;200~300mg/L的O_2对该矿层氧化效果明显,并可将SO_4^(2-)浓度控制在较低水平,有效避免产生硫酸钙沉淀;浸出液铀浓度与矿化条件和地浸单元注抽比均呈显著的相关关系。CO_2+O_2浸出工艺适合该矿床地浸生产。

W/O型微乳液中超氧化物阴离子的产生──微环境中SOD酶活性测定方法研究

分别在水溶液中和 Ｗ ／Ｏ型 ＣＴＡＢ／正戊醇／异辛烷 ／水微乳液体系中研究了测定ＳＯＤ酶活性的邻苯三酚法，发现在反向微乳液中，“小水池”的低介电常数和ｐＨ抑制了底物超氧化物阴离子Ｏ２－·的产生．只有提高外加缓冲液的ｐＨ或“小水池”的水化度，才能得到所需浓度的Ｏ２－·，从而初步解决了在微乳液中ＳＯＤ作用废物的产生问题，为在微乳液中准确测定ＳＯＤ酶活性创造了条件．

内蒙古某铀矿床CO_2+O_2地浸采铀工业性试验

介绍内蒙古某铀矿床矿体地质和水文地质条件。重点介绍了在室内CO2+O2加压浸出试验及现场条件试验基础上进行的工业性试验结果。结果表明,该铀矿床适用于CO2+O2原地浸出工艺开采。

O_2/CO_2气氛下煤种对燃煤PM_(2.5)形成的影响

采用管式炉和荷电低压撞击器(electrical low pressure-impactor,ELPI)研究了4种煤粉在O2/CO2条件下燃烧后生成的PM2.5排放特性,并对空气和O2/CO2气氛下PM2.5的排放特性进行了比较。结果表明:不同煤粉在O2/CO2气氛下燃烧后,所产生的PM2.5质量浓度均呈双峰分布,峰值分别在0.1和2μm左右;S在亚微米颗粒上明显富集,而在超微米颗粒上含量相对较少;K和Na在亚微米颗粒上含量比在超微米颗粒上高一些;Si和Ca在亚微米颗粒上含量相对较少,而在超微米颗粒上含量相对较多;Fe在亚微米和超微米颗粒上含量相当。分析认为,不同煤粉中组分形式和含量的不同,影响了煤粉燃烧后PM2.5形成的过程,造成PM2.5排放特性的不同。从PM2.5的粒径分布、元素分布和形貌分析可知,和空气气氛相比,O2/CO2气氛不影响PM2.5的生成机制,但影响其粒径分布。

砂岩铀矿CO_2+O_2地浸初期流场模拟及水化学验证

以新疆某砂岩型铀矿床"六注两抽"的地浸单元为研究对象,采用数值模拟与水化学分析相结合的方法,对CO_2+O_2中性地浸初期流场形成进程及其与溶质运移的关系进行了研究。结果表明,在以抽孔和注孔连线为轴线的纺锤形地浸流场中,地浸溶液前锋用时15d抵达抽液孔。SO_4^(2-)和HCO_3^-浓度变化对地浸初期前锋溶液渗流的反应灵敏而精准,是判断CO_2+O_2中性地浸最初阶段溶液前锋运移理想的天然示踪剂。地浸初期Ca^(2+)、Mg^(2+)的碳酸盐都处于过饱和状态,其运移滞后于溶液渗流并与pH的变化密切同步。渗流模拟、水文地球化学模式计算结果以及实际水化学监测数据之间存在良好的互证性,这些方法的综合应用可使地浸流场分析更为客观和可靠。

O_2·^-和H_2O_2表达上调对2型糖尿病患者血小板异常活化的影响

【目的】探讨血小板O_2·^-和H_2O_2水平变化导致2型糖尿病患者血小板异常活化的分子机制。【方法】检测2型糖尿病患者和正常对照组的血小板4项临床参数;应用免疫荧光技术观察血小板形态结构的变化;应用流式细胞术测定两组血小板内线粒体O_2·^-、胞浆O_2·^-和H_2O_2水平;用NADH/PMS和H_2O_2分别处理正常对照组血小板,流式细胞术检测血小板的活化阳性百分率;应用Western Blot检测两组血小板内过氧化氢酶(Catalase)、超氧化物歧化酶2型(Mn-SOD)的表达差异。【结果】2型糖尿病组平均血小板体积(MPV)明显高于正常对照组(P<0.001),而血小板数量(PLT)、血小板分布宽度(PDW)、血小板比积(PCT)差异均无统计学意义;免疫荧光显示2型糖尿病组血小板形态结构较正常对照组发生改变,流式细胞术检测血小板的线粒体O_2·^-、H_2O_2水平明显高于正常对照组(P<0.05),而胞浆O_2·^-水平差异无统计学意义。通过流式分析H_2O_2和NADH/PMS体系明显促进血小板的活化(P<0.01)。Western Blot结果显示2型糖尿病组血小板Catalase的表达下调,而Mn-SOD的表达及活性无差异。【结论】糖尿病血小板内Catalase表达下调可能是导致线粒体O_2·^-、H_2O_2水平升高的原因,从而调控糖尿病血小板的异常活化。

新奥无井式煤炭地下气化试验进展及产业化规划

新奥无井式煤炭地下气化的研究进展及成果为其开展地下气化制液化天然气(UCG-LNG)奠定了基础,基于此,从技术和经济角度分析了利用O2/CO2作为气化剂进行煤炭地下气化生产用于合成液化天然气(LNG)的原料煤气的可行性。经核算,年产2亿Nm3LNG的地下气化制液化天然气项目所需总投资约为11.6亿元,投资回收期约7年,内部收益率约19.3%。通过内部收益率对液化天然气产量和售价的敏感性分析显示,在产量或售价下降10%的情况下,项目仍有盈利空间。

中波紫外线和氧化应激诱导LECs中Ⅰ型胶原降解的分子机制研究

目的探讨中波紫外线(UVB)和氧化应激诱导人晶状体上皮细胞(LECs)中Ⅰ型胶原降解的时间和剂量依赖方式及其作用信号通路。方法培养人LECs,用UVB(15mJ/cm2)或H2O2(100μmol/L)分别处理细胞,Western blot法检测不同时间段的Ⅰ型胶原表达和JNK、c-Jun的磷酸化,Glatin酶谱法分析不同时间段的间质胶原酶(MMP-1)表达,且用不同剂量的UVB辐射或不同浓度H2O2作用后检测上述指标。结果在用UVB和H2O2处理后,Ⅰ型胶原的表达明显下降,8h后为0.890,24h后为0.779。UVB和H2O2以时间和剂量依赖的方式诱导JNK-1和c-Jun的磷酸化,MMP-1的表达也以时间依赖的方式增加。结论在人工培养的人LECs中,UVB、H2O2通过时间和剂量的方式诱导JNK和c-Jun的磷酸化,导致MMP-1和Ⅰ型胶原表达,这一作用通路可能形成潜在的治疗后发性白内障的靶点。

板板式介质阻挡放电等离子体直接合成过氧化氢研究

本文采用自行设计的板板式介质阻挡放电(DBD)反应器,在常温常压条件下转化氢氧混合气体直接合成过氧化氢。系统考察了介质种类,介质厚度及气隙间距对氧气转化率、过氧化氢选择性、收率及能量效率的影响。发现石英是合成过氧化氢反应器的适宜介质,介质厚度及气隙间距对合成过氧化氢的收率及能量效率有显著影响。当介质厚度与气隙间距均为2.0mm,注入功率为9.1W时,过氧化氢收率及能量效率分别达到20.6%和5.5gH2O2/kWh。

CO_2强化树脂转型应用研究

内蒙古某CO_2+O_2地浸铀矿山固定床贫树脂采用吸附尾液逆流方式转型。通过对转型机理的研究与分析,结合CO_2酸化浸出液增强树脂饱和吸附容量现象,提出了吸附尾液加CO_2气体强化贫树脂转型的方法,用以提高贫树脂转型效果,减少转型废水体积,降低运行成本。通过现场试验发现,在CO_2+O_2地浸采铀浸出液处理工艺中,吸附尾液加CO_2对贫树脂的转型具有强化作用;当CO_2气体加注质量浓度为2g/L时,转型效果良好,能够有效的减少转型废水体积,进一步优化了水冶工艺。

某砂岩铀矿石CO_2+O_2柱浸试验

在实验室开展了某砂岩铀矿石CO_2+O_2浸出工艺的柱浸试验。当液固体积质量比达到5.20(mL/g)时,铀浸出率可达到67.05%;HCO_3^-浓度是影响铀浸出浓度的关键因素,保持HCO_3^-浓度不低于800mg/L时浸铀效果较理想;浸出中后期铀浓度随矿石中铀的消耗而降低;溶浸液与矿石中碳酸钙、黄铁矿相互作用导致浸出液中Ca^(2+)、SO_4^(2-)浓度升高,pH在6.6以上时方解石和白云石都处于过饱和状态,为避免发生沉淀,应将pH控制在6.6以下;试验中石膏虽未达到饱和,但地浸实践中应关注Ca^(2+)、SO_4^(2-)浓度持续升高趋势,避免发生石膏沉淀堵塞。

探头式激光氧分析仪的应用

针对传统氧体积分数分析仪存在的问题,介绍了一种新型的探头式激光氧分析仪,详细说明了其检测原理、仪表结构及特点;介绍了该分析仪在工程项目中的实施方案,具有精度高、响应速度快、安装简单、不受背景气干扰等优势,实际实用效果良好。

大气式除氧器在75吨循环流化床锅炉运行中的应用及改进

本文介绍了大气式除氧器在75 t循环流化床锅炉安全稳定长周期运行中所起的作用,并重点阐述了大气式除氧器在运行中的基本要求,及它是如何除去水中的O2;排除O2的常见故障——排气带水问题及其改进措施。

铀矿石中性浸出液吸附饱和树脂的酸性淋洗工艺研究

针对CO_2+O_2地浸铀矿山的中性浸出液,开展了吸附饱和树脂在盐酸+合格液酸化后,再用盐酸+氯化钠进行酸性淋洗的工艺研究进行了可行性试验、淋洗剂选择试验、沉淀和贫树脂再吸附试验。研究结果表明,该工艺能有效的淋洗和转型树脂,树脂再吸附容量已达生产指标,具有较高的经济效益,提出了工业试验最佳参数控制范围。

O_2/CO_2燃烧方式下工业煤粉锅炉的设计分析

分析研究锅炉富氧燃烧与常规空气燃烧的差别,针对O2/CO2循环燃烧特点,以锅壳煤粉锅炉为例,提出O2/CO2燃烧气氛下锅壳煤粉锅炉设计的指导性建议。