Correlation Study Between Suspended Particulate Matter and DOAS Data

Continuous data of aerosol optical thickness monitored using differential optical absorption spectroscopy （DOAS） are correlated with the concentration of ground-measured suspended particulate matter （SPM）. A high correlation is found between the DOAS and the ground SPM data, making it possible to calculate the mass extinction efficiency of the aerosols in the atmosphere. It is found that the value of mean mass extinction efficiency （MEE） varies over a range of 2.6-13.7 m^2 g^-1, with smaller and larger values occurring for size distributions dominated by coarse and fine particles, respectively.

柴油/聚甲氧基二甲醚混合燃料匹配催化型颗粒捕集器的排放特性研究

使用柴油和聚甲氧基二甲醚(polymethoxy dimethyl ether,PODE)混合燃料进行了柴油机催化型颗粒物捕集器(catalytic diesel particulate filter,CDPF)的排放特性试验,研究分析了添加PODE对CDPF的过滤效率及CDPF前后端NO_(x)、CO_(2)和颗粒物排放变化的影响。结果表明:加入PODE提高了CDPF对颗粒物的过滤效率,使用90%体积分数的柴油与10%体积分数的PODE掺混(D90P10)可使CDPF的平均过滤效率提高3.6%。CDPF对核态颗粒物的过滤效率低于86.39%,CDPF对聚集态颗粒物的过滤效率高于91.32%,CDPF对核态的过滤效率低于聚集态。CDPF对不同粒径颗粒物的过滤效率不同,且随颗粒物粒径的增加而增加。两种燃料下,通过CDPF后的颗粒物的几何平均直径(geometric mean diameter,GMD)均减小,NO_(x)排放降低,CO_(2)排放增加。

臭氧对养殖水体中颗粒物的絮凝和破碎作用

为探明臭氧对水产养殖污水中悬浮颗粒物的絮凝和破碎作用,使用不同质量浓度臭氧对循环水生物絮团对虾养殖系统中水体进行氧化处理,并对水体中的水质指标、悬浮颗粒物粒径分布变化等进行分析,试验结果显示:不同质量浓度臭氧处理使水体中氨氮、硝态氮含量显著升高(P<0.05),亚硝态氮含量显著下降(P<0.05);不同质量浓度臭氧处理后水体中总悬浮物含量显著下降(P<0.05),随臭氧质量浓度的增大,总悬浮物去除率逐渐升高,臭氧质量浓度为2.5mg/L时去除率最高(23.15%);臭氧输入养殖水体后,水体中悬浮颗粒物的粒径分布出现明显变化,随臭氧质量浓度增加絮凝效率逐渐升高,臭氧质量浓度为2.5mg/L时,絮凝效率最高(33.61%)。试验结果表明,臭氧能够有效去除水体中亚硝态氮,并对水体中的悬浮颗粒物有絮凝作用。建议处理养殖用水适宜的臭氧质量浓度为1.5 mg/L,适宜的作用时间为4min。

电晕驻极滤袋对荷电微细颗粒物捕集效率

本文利用单针-板电极负直流高压电晕放电装置对针刺毡滤袋进行电晕驻极处理,设计搭建了由线-板式预荷电器和驻极滤袋集尘装置组成的复合电/袋过滤实验平台,系统的研究了电晕驻极滤袋对未荷电、单极荷正电、单极荷负电以及双极荷电的0.3~10μm微细颗粒物捕集效率,对比了不同风速条件下驻极滤袋对不同荷电类型微细颗粒物捕集效率的稳定性.实验结果表明:相比于原始滤料捕集未荷电颗粒物,库仑作用的引入使得驻极滤料捕集荷电颗粒物具有更高的效率,尤其是对于粒径0.3μm颗粒物提升效果最为明显,荷正电、荷负电和双极荷电使其捕集效率从79.9%分别提升到99.9%、99.3%和98.6%;基于库仑力的静电捕集效率还能够补偿由于风速增大而造成的机械捕集效率降低幅度,对于粒径0.3μm颗粒物,荷正电、荷负电和双极荷电使其捕集效率差值从9.4%分别降低到0.06%、0.2%和5.2%.更具体地说,即库仑引力作用强于库仑斥力作用,且两者均优于异相荷电凝并作用.此外,利用扫描电镜技术分析了不同荷电类型颗粒物在驻极滤袋表面沉积的微观形貌结构,提出了相应的尘饼生长理想化模型用于进一步解释以上实验结果.该研究结果可为进一步发展静电-机械双效捕集脱除微细颗粒物提供参考.

碳纳米管对香烟烟气中总粒相物的去除

比较了分别添加碳纳米管(CNTs)、活性炭、NaCl、MgSO_4、Al(OH)_3的卷烟过滤嘴对烟气中总粒相物的去除效果,初步研究了过滤嘴中CNTs的处理程度、填充数量对去除效果的影响及作用。结果表明,CNTs对烟气中总粒相物的去除能力优于其它材料,并且浅处理(用浓硝酸浸泡5 min)的CNTs的去除能力优于深处理(用浓硝酸煮沸40 min)的CNTs,每支烟中浅处理的CNTs添加量为20～30 mg时效果较好。

掺混聚甲氧基二甲醚对柴油机排放的影响

为研究聚甲氧基二甲醚(PODE)/柴油混合燃料对柴油机颗粒物(PM)粒径分布和各模态颗粒捕集效率的影响,将PODE按照体积百分比0%、10%、20%和30%与柴油混合,在不对柴油机做任何改动的情况下,进行排放测试,测量NO_x排放和DPF前后的颗粒粒径分布.结果表明:随着PODE掺混比提高,NO_x排放在10%~50%负荷工况下呈上升趋势,75%~100%负荷工况下呈先上升后下降的趋势;NO_2/NO_x随着PODE掺混比的提高呈上升趋势.PODE的添加可有效降低PM排放.与柴油相比,燃用PODE掺混比20%的混合燃料时,降低PM效果最好;100%负荷工况下,PM总数量浓度降低了18.93%,总体积浓度降低了31.27%.掺混PODE,使DPF对PM的捕集效果减弱,10%~50%负荷工况下较为明显,但捕集率依然可以达到95%以上.

电厂湿法烟气脱硫颗粒物排放特性的实验研究

在锅炉100%和80%负荷工况下,采集某200 MW燃煤电厂湿法烟气脱硫(WFGD)系统前后的颗粒物,得到烟气中颗粒物的质量浓度和粒径分布,并通过观察颗粒物的形貌对颗粒物中元素的组分和含量进行检测.结果表明:WFGD系统入口处总悬浮颗粒物(TSP)的质量浓度约为16.0mg/m3,出口处TSP的质量浓度低于10.0mg/m3,TSP的脱除效率为46.8%;随着锅炉负荷的降低,颗粒物的脱除效率提高;WFGD出口处的颗粒物中存在Ca元素,颗粒物凝结团聚成不规则的絮凝状颗粒物;在除雾器冲洗状态下,颗粒物的质量浓度减小,元素Ca、S、C和O的含量显著减小,颗粒物主要呈圆形,且分布较为疏散.

基于实测的湿法脱硫系统对颗粒物去除效果的研究

通过对我国4座燃煤电厂5台不同容量机组的石灰石-石膏湿法脱硫(WFGD)系统进、出口烟气中颗粒物的实测,计算各电厂湿法脱硫系统对颗粒物的去除效果,并分析其排放特征。结果表明:WFGD系统对烟气中总颗粒物的去除效率介于46.00%~61.70%之间,有较好的去除效果;对PM1的去除效率介于-12.61%^-1.58%之间,对PM2.5的去除效率介于-2.02%~8.50%之间,对PM10的去除效率介于42.63%~58.68%之间,对PM2.5及更小的亚微米颗粒的去除作用非常有限且波动较大,工况不佳易出现逆增长现象。

多波段激光雷达颗粒物质量浓度探测方法

为了获得大气颗粒物的质量浓度廓线,提出一种基于多波段激光雷达回波信号的大气气溶胶消光系数与颗粒物质量消光效率相结合的新型算法。该方法利用覆盖紫外到近红外波段的激光雷达作为遥感探测工具,获取气溶胶的消光与后向散射系数,反演得到气溶胶粒子谱分布;同时,根据米散射理论算出气溶胶消光效率,结合粒子谱分布,提出颗粒物质量消光效率模型,从而建立基于消光系数与质量消光效率相结合的反演颗粒物质量浓度的新型数学模型与算法。采用该算法对两组不同天气条件多波段激光雷达实测数据进行反演,并与地表采用的颗粒物浓度对比,证明该方法的可行性,为实现颗粒物质量浓度空间分布的探测提供科学依据和方法论。

医用空气净化消毒器杀菌效果的试验观察

目的:了解医用空气净化消毒器以静电吸附和过滤器过滤对空气净化消毒的效果。方法:采用气雾染菌法和现场试验法进行试验观察。结果:该医用空气净化消毒器颗粒物净化效率为75%;对体积为90 m3的空间开机作用30 min,颗粒物去除率为93.3%;对体积为20 m3气雾室空气中人工污染白色葡萄球菌开机作用30 min,杀灭率为99.98%;现场试验证明,该医用空气净化消毒器开机作用60 min,对体积为90 m3室内空气中自然菌的各次消除率均达到90%以上。结论:该医用空气净化消毒器,对实验室和现场室内空气的颗粒物净化效率、消毒效果均达到规定标准,具有较好颗粒物去除和杀菌效果。

畜禽舍末端水喷淋废气处理系统的颗粒物净化性能分析与优化

【目的】畜禽养殖舍排出的大量颗粒物及吸附的臭气成分和微生物会对大气环境和周边人员的健康造成严重破坏,降低废气中颗粒物浓度是畜禽舍末端废气净化技术的核心目标之一。【方法】针对畜禽养殖末端卧式水喷淋净化技术,通过自主搭建的卧式水喷淋系统颗粒物净化效率试验平台,设计正交试验方案,采用极差分析和方差分析方法,研究通风风速、喷嘴压力、喷嘴额定孔径及喷嘴雾化角度等关键调控参数对颗粒物(PM2.5和PM10)净化效率的影响规律,并运用参数优化模型获得针对不同粒径颗粒物的最优调控参数组合。【结果】研究结果表明,影响PM2.5净化效果的主次顺序为喷嘴压力>通风风速>喷嘴额定孔径>喷嘴雾化角度;影响PM10净化效果的主次顺序为喷嘴压力>喷嘴额定孔径>喷嘴雾化角度>通风风速。通过优化求解,最优参数组合为通风风速为1.5 m/s、喷嘴压力为60 kPa、喷嘴额定孔径为11.1 mm、喷嘴雾化角度为120°。验证试验结果表明,最优参数组合的PM10净化效率为40.4%,PM2.5净化效率为41.1%。【结论】研究结果可以为畜禽舍末端废气处理系统颗粒物净化设备的设计和运行参数调控提供参考。

日常使用方式对一次性医用口罩微观结构和过滤效率的影响

新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的出现及蔓延使得口罩成为人们工作、生活的常用防护用品。本文介绍了常用一次性医用口罩的防护机理,并考查口罩在使用和消毒后微观结构和过滤效率的变化,有助于提升人们对口罩防护作用的正确认识。

催化型汽油机颗粒过滤捕集器催化剂设计与应用性能研究

基于某市售1.6 L汽油缸内直喷(GDI)发动机轿车,进行底盘式汽油机颗粒过滤捕集器(GPF)/催化型汽油机颗粒过滤捕集器(CGPF)设计和性能研究,研究了不同涂覆量、涂覆工艺和贵金属含量设计对GPF/CGPF催化剂冷流背压、涂层形貌的影响,从而设计出低背压CGPF催化剂样品。通过对配备有国六标定系统的GDI汽油车进行系列全球统一轻型车测试循环(WLTC)工况排放试验,分别考察了加装底盘式GPF、CGPF及不同贵金属载量CGPF对尾气后处理排放的影响,并与采用原装紧密耦合式三效催化剂(TWC)时的排放性能进行对比分析。结果表明,加装GPF或CGPF配置,会对造成排气系统背压提升,但油耗变化不大;采用紧耦合式TWC+底盘式GPF/CGPF后处理集成净化系统,可有效解决单TWC布局下颗粒物数量(PN)超标问题;使用CGPF可在保证颗粒物捕集效果同时,较好发挥对气态污染物的处理作用,并使各个指标满足国六b排放要求;使用CGPF的催化剂后处理系统进行多次WLTC工况预处理运行,可有效提升其对颗粒物的捕集能力,使PN捕集效率从76.38%跃升至97.00%。

余热锅炉灰斗内两相流动的三维数值模拟及结构优化

利用两相流模型对某型余热锅炉灰斗中的流动和颗粒物分离情况进行模拟,分析了灰斗中加入不同角度挡板对流动情况和颗粒物分离效率的影响,并根据挡板角度对不同直径颗粒物分离效率影响的模拟结果对灰斗结构进行优化.计算结果表明:加入挡板的灰斗对颗粒的分离效果优于原来的灰斗,挡板角度不同对各直径颗粒分离效果有很大影响,对锅炉灰斗结构优化具有一定的参考价值.

紧凑型混合颗粒收集器的数值模拟

单独的静电除尘器(electrostatic precipitator,ESP)和布袋除尘器均对于0.1～1μm的亚微米颗粒具有较低的除尘效率。采用复合外加条件,即ESP和布袋除尘器串联的紧凑型混合颗粒收集器(compact hybrid particulate collector,COHPC),有望提高可吸入颗粒物的除尘效率。针对一典型300MW机组的ESP,讨论了2种对其进行改造的技术方案,即对ESP本体进行改造和采用COHPAC,对改造前后ESP的除尘过程进行了颗粒群平衡模拟,并对电增强布袋除尘器的非稳态除尘过程进行了数值模拟,从而定量描述可吸入颗粒物在多种外加条件下的非线性和微尺度动力学演变规律。数值模拟结果表明,COHPAC比本体改造前后ESP具有更高的可吸入颗粒物(particulate matter,PM)除尘效率,整体质量和整体数目除尘效率可以达到99%以上。

通风用空气过滤器的细颗粒物(PM2.5)过滤效率研究

鉴于在考虑采取通风措施降低室内空气PM2.5浓度时,面临不掌握空气过滤器的PM2.5过滤效率的困惑,以在相同的、规范的试验条件下得到的不同材质、不同过滤效率的多台空气过滤器的计数计径过滤效率和PM2.5计重过滤效率的测试数据为基础,分析探讨了2种过滤效率之间的关系,为空调通风系统针对室内PM2.5计重浓度的空气过滤器选型提供了初步依据。

静电过滤器去除颗粒物的试验方法与性能评价

在现有空气过滤器标准的基础上,提出静电过滤器的性能测试方法,对8种静电过滤器进行了初始状态、容尘后和清洗后全过程性能测试和比较。结果表明:大气尘计径计数法、固定容尘量法和固定用水量法适用于静电过滤器的性能测试;DEHS和A2粉尘可作为静电过滤器的试验尘;小粒径颗粒物更适合于评价静电过滤器的容尘衰减性能;用分级粒径计数效率计算得到的计重效率e_(PM2.5)比实测PM2.5计重效率更准确;质量因数可用于评价静电过滤器的性能,与效率正相关,可用于静电过滤器选型。

超低排放燃煤电厂SO_(3)和可凝结颗粒物迁移规律研究

为获得燃煤电厂SO_(3)和可凝结颗粒物(CPM)的迁移排放特性,对国内多家超低排放燃煤机组烟气中SO_(3)和CPM进行现场测试。结果表明:有4家电厂的选择性催化还原(SCR)脱硝系统对SO_(3)总生成量的贡献率在42.01%~52.08%之间,湿法烟气脱硫装置(WFGD)对SO_(3)的脱除效率在51.20%~65.20%之间,湿式电除尘器(WESP)对SO_(3)的脱除效率在77.25%~79.27%之间;从排放烟气看,配备WESP的超低排放改造电厂均能有效脱除SO_(3),总脱除效率达到94.28%以上;此外,现有污染物控制装置对CPM有一定脱除作用,其中,WFGD对CPM的脱除效率在34.64%~47.20%之间,WESP对CPM的脱除效率在36.20%~39.26%之间;CPM主要由SO42–、Cl–和NO3–等酸根离子组成,CPM无机成分中的NH4+和SO42–分别来自烟气中的NH3和SO_(3),其质量浓度与烟气中NH3和SO_(3)的质量浓度正相关。

化学团聚促进燃煤细颗粒物脱除的研究进展

介绍了化学团聚技术在促进细颗粒物团聚长大成易于脱除的大颗粒方面研究进展,分析了团聚效果的影响因素和存在的不足,并提出了未来研究趋势和应用前景。

流体动力式喷水室净化可吸入颗料物的研究

以水和含有可吸入颗粒物的空气作为研究对象,分析了纺织厂的喷水室中,风速和喷水压力对可吸入颗粒物≤2.5μm亚μm级粉尘除尘效率的影响.得出了风速以及喷水压力和除尘效率之间的规律.