基于非色散红外原理的GIS内部SO_(2)含量高精度检测方法

气体绝缘开关设备(GIS)内部放电会导致SF_(6)气体分解出SO_(2)等特征产物,可以根据SO_(2)含量反演放电故障的严重程度。然而,现有的SO_(2)气体传感器在检测精度、制造成本、设备体积、交叉敏感等方面无法兼顾。而且,GIS运行环境温度复杂多变,很容易导致传感器漂移失效。因此,该文设计了一种基于非色散红外(NDIR)原理的双通道SO_(2)检测装置,同时提出了一种基于多项式拟合系数修正的宽范围可迁移温度(0~40℃)补偿方法,可在1 000μL/L量程内实现对SF_(6)背景下SO_(2)的准确检测,平均检测误差小于±2.8%。通过模拟不同强度的SF_(6)气体放电,获得了SO_(2)浓度为27~118μL/L的SF_(6)分解产物。根据气相色谱仪的对标检测结果,所设计的SO_(2)检测装置平均检测误差为±3.8μL/L,证明了该SO_(2)检测装置在GIS放电故障在线监测领域应用的巨大潜力。

2006—2020年长江三角洲地区大气SO_(2)浓度时空分布研究

OMI(Ozone Monitoring Instrument)SO_(2)柱浓度数据的有效性已在多个地区得到验证,但其空间分辨率难以满足小尺度区域研究的精度需求。该文基于多尺度地理加权回归(MGWR)模型,耦合气象、夜间灯光和植被覆盖度等数据,将OMI SO_(2)浓度数据分辨率由0.25°降尺度到1 km,进而探讨2006—2020年长江三角洲地区大气SO_(2)浓度的时空变化特征及驱动因素。研究表明:降尺度后的大气SO_(2)浓度数据与站点监测值具有较高一致性(R^(2)=0.74,RMSE=5.29μg/m^(3));长江三角洲地区大气SO_(2)浓度空间异质性显著,值域范围为2.87~35.67μg/m^(3),高值主要分布在北部和中部地区;局地尺度上,大气SO_(2)浓度自城区向周围递减;2006—2020年大气SO_(2)浓度呈显著下降趋势,污染严重地区降速更快,冬季下降速率(1.08μg/m^(3)/a)高于全年(0.68μg/m^(3)/a)。研究结果可为不同区域制定差异化的SO_(2)减排政策提供参考。

Exploring the impact of economic growth and energy consumption on SO_(2) emissions in China based on the Environmental Kuznets Curve hypothesis

This study aims to analysis the influence of economic growth(EG)and energy consumption(EC)on sulfur dioxide emissions(SE)in China.Accordingly,this study explores the link between EG,EC,and SE for 30 provinces in China over the span of 2000-2019.This study also analyzes cross-sectional dependence tests,panel unit root tests,Westerlund panel cointegration tests,Dumitrescu-Hurlin(D-H)causality tests.According to the test results,there is an inverted U-shaped association between EG and SE,and the assumption of the Environmental Kuznets Curve(EKC)is verified.The signs of EG and EC in the fixed effect(FE)and random effect(RE)methods are in line with those in the dynamic ordinary least squares(DOLS),fully modified ordinary least squares(FMOLS)and autoregressive distributed lag(ARDL)estimators.Moreover,the results verified that EC can obviously positive impact the SE.To reduce SE in China,government and policymakers can improve air quality by developing cleaner energy sources and improving energy efficiency.This requires the comprehensive use of policies,regulations,economic incentives,and public participation to promote sustainable development.

SRB还原SO_(4)^(2-)影响因素的广义灰色关联分析

为探究影响硫酸盐还原菌(sulfate-reducing bacteria,SRB)降解污泥还原SO_(4)^(2-)的主要因素,构建广义灰色关联度评价模型,并对变量的重要度进行排序。研究结果表明:在一定条件下,SO_(4)^(2-)还原率随温度及初始pH值的上升呈现先增长后降低的趋势,随氧化还原电位的上升呈现不断降低的趋势;温度,初始pH,氧化还原电位的综合关联度分别为0.690,0.755,0.537,影响SO_(4)^(2-)还原率因素大小顺序为初始pH>温度>氧化还原电位。研究结果可为污泥处理过程中控制硫化氢的释放提供理论支持,并为避免或减少污泥产硫化氢导致的人员伤亡和财产损失提供思路。

基于改进INFO-Bi-LSTM模型的SO_(2)排放质量浓度预测

针对火电机组SO_(2)排放质量浓度的影响因素众多,难以准确预测的问题,提出一种改进向量加权平均(weighted mean of vectors,INFO)算法与双向长短期记忆(bi-directional long short term memory,Bi-LSTM)神经网络相结合的预测模型(改进INFO-Bi-LSTM模型)。采用Circle混沌映射和反向学习产生高质量初始化种群,引入自适应t分布提升INFO算法跳出局部最优解和全局搜索的能力。选取改进INFO-Bi-LSTM模型和多种预测模型对炉内外联合脱硫过程中4种典型工况下的SO_(2)排放质量浓度进行预测,将预测结果进行验证对比。结果表明:改进INFO算法的寻优能力得到提升,并且改进INFO-Bi-LSTM模型精度更高,更加适用于SO_(2)排放质量浓度的预测,可为变工况下的脱硫控制提供控制理论支撑。

NH_(3)SO_(3)改性稀土尾矿催化剂NH_(3)-SCR脱硝活性及SO_(2)/H_(2)O耐受性能研究

采用球磨、微波焙烧方法制备了不同质量分数NH_(3)SO_(3)改性稀土尾矿NH_(3)-SCR脱硝催化剂。通过BET、SEM-EDS、XRD、NH_(3)-TPD、H_(2)-TPR分析了催化剂脱硝活性及SO_(2)/H_(2)O耐受性能。结果表明:NH_(3)SO_(3)改性使催化剂脱硝活性得到了显著提高,10%NH_(3)SO_(3)改性催化剂在300~350℃脱硝活性可达90%左右。SO_(2)/H_(2)O共同作用可将10%NH_(3)SO_(3)改性催化剂脱硝活性提高至97%,其促进作用保持了良好的稳定性,且具有可逆性。NH_(3)SO_(3)改性稀土尾矿后,催化剂比表面积、酸性位点及强度增加,表面活性物质分散度更高,弱化了尾矿矿物晶型,提高了催化剂吸附能力和氧化还原能力,从而提高催化脱硝活性,同时具备优良的SO_(2)/H_(2)O耐受性。

新标09CrCuSb耐酸钢的耐50%H_(2)SO_(4)腐蚀性能

通过电化学测试和全浸腐蚀试验,研究了不同温度(25,50,60,70℃)条件下新标09CrCuSb耐酸钢在50%H_(2)SO_(4)溶液中的腐蚀行为。结果表明:随着温度从25℃升至70℃,新标09CrCuSb钢的腐蚀速率整体呈现增大趋势,在70℃时,腐蚀速率达到最高,为2.70 g/(m^(2)·h),这与随温度升高,腐蚀产物中具有保护性作用的Fe_(3)O_(4)含量减少,无保护作用的FeSO_(4)·H_(2)O含量增加以及锈层中微孔变化有关。另外,由于新标调整了09CrCuSb钢中Cu、Mo、Sn、Sb、W等元素的含量,与旧标09CrCuSb钢相比,阳极维钝电流密度J维钝降低,同等温度条件下,新标09CrCuSb钢的耐蚀性得到较大改善。

Ni/ZrO_(2)-SO_(4)^(2-)催化剂的制备及其催化甲烷与CO_(2)制乙酸性能

以Zr(NO_(3))4·5H_(2)O和Ni(NO_(3))2·6H_(2)O为原料、(NH4)2CO_(3)为沉淀剂,采用溶胶凝胶-硫酸酸化两步法制备了Ni/ZrO_(2)-SO_(4)^(2-)催化剂,采用XRD,FTIR,SEM,N_(2)吸附-脱附,H_(2)-TPR,NH3-TPD等方法对Ni/ZrO_(2)-SO_(4)^(2-)催化剂进行表征,考察了Ni的引入方式对催化剂的结构和性能的影响。实验结果表明,与共沉淀方式引入Ni制备的Ni/ZrO_(2)-SO_(4)^(2-)催化剂相比,采用溶胶凝胶方式引入Ni制备的催化剂的四方相ZrO_(2)占比更高,表面酸量更多,且具有良好的热稳定性和较强的L酸性;采用溶胶凝胶方式引入Ni制备的Ni/ZrO_(2)-SO_(4)^(2-)催化剂的乙酸生成量明显优于共沉淀方式引入Ni制备的Ni/ZrO_(2)-SO_(4)^(2-)催化剂。四方相ZrO_(2)、酸性位点和过渡金属Ni之间的协同作用促进了甲烷与CO_(2)直接反应合成乙酸。

加氢装置开工预硫化期间加热炉烟气SO_(2)浓度超标原因分析及对策

在加氢装置开工预硫化期间,加热炉烟气SO_(2)浓度多次异常上升甚至超标,企业被迫停止回收火炬气。通过对开工预硫化期间循环氢、低压分离器气和火炬气中硫化物的类型和含量进行分析,推测是因为所使用的硫化剂二甲基二硫醚分步分解产生的甲硫醇和甲硫醚随着火炬气进入燃料气系统,甲硫醇、甲硫醚燃烧生成的SO_(2)导致加热炉烟气中的SO_(2)浓度超标。针对这一问题,可以通过优化火炬气脱硫溶剂、使用器外真硫化催化剂、使用新型硫化剂等方式解决。

SO_(2)对K2CO_(3)吸附CO_(2)性能影响的实验及DFT机理研究

电站锅炉的尾气在脱硫后含有微量的SO_(2),导致CO_(2)吸附剂性能变差。根据电厂烟气的组分,采用模拟烟气在实验室条件下对K2CO_(3)吸附剂的CO_(2)吸附性能及SO_(2)对CO_(2)吸附的影响进行实验研究。结合XRD分析,利用密度泛函理论(density functional theory,DFT)对SO_(2)在K2CO_(3)吸附剂上的影响及CO_(2)吸附机理进行理论研究。结果表明,受SO_(2)分子S原子活跃的s轨道影响,S的p轨道及O原子活性均增强,与K2CO_(3)表面O原子价带顶能带简并,SO_(2)被优先吸附在K2CO_(3)表面的O顶位,并将CO_(2)推离吸附剂表面,导致吸附剂活性位点虽有空余却无法吸附CO_(2)。在实验中表现为:模拟烟气中CO_(2)体积浓度为10%时,气氛中体积浓度为0.007%的SO_(2)会使吸附剂的吸附量由1.65 mmol/g降低至1.01 mmol/g。提出CO_(2)与H2O在K2CO_(3)(001)表面的吸附机理,理论计算的反应活化能为40.7 kJ/mol,反应热为-54.9 kJ/mol。

SO_(2)/盐雾环境对导电橡胶性能的影响

为了研究导电橡胶在SO_(2)/盐雾环境下的适应性,针对以石墨烯为导电填料的导电氟醚橡胶和以合金镍粉为导电填料的导电硅橡胶,开展“SO_(2)/盐雾”实验,通过导电橡胶的宏观形貌、邵尔A硬度、拉伸强度、拉断伸长率、撕裂强度和体积电阻率等性能测试,分析“SO_(2)/盐雾”环境对导电橡胶性能的影响。结果表明:实验前,导电氟醚橡胶和导电硅橡胶的邵尔A硬度相当,导电氟醚橡胶的拉伸强度高于导电硅橡胶,体积电阻率低于导电硅橡胶。经过8个循环的“SO_(2)/盐雾”实验,导电氟醚橡胶的宏观形貌未发生变化,邵尔A硬度下降3,拉伸强度上升0.8 MPa(5%),拉断伸长率下降18%,体积电阻率上升2.1Ω·cm(65.8%),撕裂强度无变化;导电硅橡胶发生明显的腐蚀,表面出现绿色腐蚀产物,邵尔A硬度逐渐降低,拉伸强度下降了1.2 MPa(16.4%),拉断伸长率下降2%,体积电阻率降低3.00Ω·cm(52.4%),撕裂强度无变化。综合各项性能,导电氟醚橡胶在“SO_(2)/盐雾”环境中的适应性优于导电硅橡胶。

AERMOD模型在某钢铁厂SO_(2)扩散模拟中的应用

以某钢铁厂为例,通过对其及周边区域气象资料进行分析,应用AERMOD大气扩散模型对污染气体SO_(2)的最大小时、最大日均、季均、年均浓度进行模拟,并结合鞍山市空气质量监测数据对模拟的准确性进行了验证。研究结果显示,SO_(2)季平均浓度模拟值与各个监测站点监测值的变化规律基本一致,SO_(2)年平均浓度模拟值与监测值的误差仅为0.0014 mg/m^(3);钢铁厂SO_(2)小时浓度、年均浓度最大值均出现在厂区中心偏南的位置,SO_(2)气体主要向东北和西南方向扩散;SO_(2)的最大小时、最大日均、年均浓度均在《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)中的二级标准限值内,且占标率在60%以下。

褪黑素引发对Na_(2)SO_(4)胁迫下紫花苜蓿种子发芽特性的影响

试验以紫花苜蓿(Medicago sativa)种子为材料,采用不同浓度的褪黑素(0.05,0.1和0.2 mmol·L^(-1))分别引发种子6 h(记为ML6,MM6和MT6)和12 h(记为ML12,MM12和MT12),以不引发、蒸馏水引发6 h和12 h为对照(记为CK1,CK2-6和CK2-12),探究在Na_(2)SO_(4)胁迫下,褪黑素引发对紫花苜蓿种子发芽和幼苗生长特性的影响,以期筛选有效缓解Na_(2)SO_(4)胁迫的褪黑素引发处理。结果表明,75 mmol·L^(-1)Na_(2)SO_(4)(pH=8.5)胁迫下种子发芽率、发芽势和发芽指数显著下降(P<0.05)。该条件下,与CK1相比,褪黑素引发后苜蓿种子的发芽和幼苗生长能力均有不同程度提高。MT6处理下种子发芽率、发芽势及幼苗根长、苗长和活力指数最高。对MT6幼苗的抗氧化酶活性分析发现,过氧化物酶(Peroxidase, POD)活性显著提高(P<0.05),种子可溶性糖含量显著下降(P<0.05)。综上,0.2 mmol·L^(-1)褪黑素引发6 h紫花苜蓿种子对盐碱胁迫的缓解效应最佳,促进种子发芽和提高幼苗耐盐碱能力。

CF_(3)SO_(2)F/N_(2)混合气体的电离特性试验研究

为评估CF_(3)SO_(2)F/N_(2)混合气体的绝缘性能,研究了其在电场中的电离特性。通过稳态汤逊实验(SST)测量获得了CF3SO2F摩尔分数分别为10%、20%、30%、40%、100%的CF_(3)SO_(2)F/N_(2)混合气体的有效电离系数和临界约化场强,研究了混合比例、约化场强和电极距离对其电离特性的影响,并比较了CF_(3)SO_(2)F/N_(2)混合气体相对于SF6的绝缘强度。结果表明:CF_(3)SO_(2)F摩尔分数为10%时,CF_(3)SO_(2)F/N_(2)混合气体的电离特性与N_(2)类似;随着CF_(3)SO_(2)F占比增大至20%以上后,CF3SO2F/N2混合气体的电离特性逐步由CF_(3)SO_(2)F主导;CF_(3)SO_(2)F/N_(2)混合气体相对于SF6的理论绝缘强度随着CF_(3)SO_(2)F摩尔分数的增大而增大,40%CF_(3)SO_(2)F/60%N_(2)混合气体的临界约化场强约为SF_(6)的1.01倍,但其对电场变化的敏感程度不如SF6。研究结果可为CF_(3)SO_(2)F/N_(2)混合气体的绝缘强度评估提供理论基础。

部分浸泡再生混凝土Mg^(2+)-SO_(4)^(2-)-Cl^(-)复合盐侵蚀耐久性损伤特征与机制

为系统研究与揭示西北地区部分掩埋再生混凝土(RAC)结构耐久性损伤特征与机制,以浓度为20%的复合盐溶液为侵蚀介质,开展了14种掺辅助胶凝材料RAC部分浸泡于复合盐溶液的耐久性试验,综合分析RAC动弹性模量、宏观与微观形貌、侵蚀产物物相组成与相对含量的经时变化规律。部分浸泡RAC沿纵向高度分为饱和区、气-液两相界面区、水分传输区及干燥区。侵蚀初期气-液两相界面区损伤程度高于饱和区;侵蚀中后期饱和区的损伤持平或超过气-液两相界面区,水分传输区损伤初现。饱和区侵蚀状态由初期的化学侵蚀转变为中后期的化学-物理双重侵蚀,气-液两相界面区在侵蚀期间均呈现出化学-物理双重侵蚀。化学侵蚀产物为水镁石、硬石膏/石膏、钙矾石、Friedel盐及碱式氯化镁;物理结晶盐包含氯镁石、白钠镁矾、氯化钠、水合硫酸镁、Na_(2)SO_(4)及芒硝,各侵蚀产物与结晶盐的相对含量均随浸泡时间延长而改变。侵蚀后期,Na_(2)SO_(4)和芒硝相互转化使RAC物理力学性能急速退化。粉煤灰-矿渣复掺RAC抗侵蚀性能整体较好,粉煤灰-硅灰复掺最差,后者在浸泡时间180 d时抗压强度损失率高于60%。矿渣-硅灰-偏高岭土三掺RAC耐久性显著高于粉煤灰-矿渣-偏高岭土三掺,后者在侵蚀180 d时已经溃散。四掺辅助胶凝材料RAC性能衰减速度均匀,但抗侵蚀性能仍处于较低水平,相同浸泡时间下,其耐久性指标均与粉煤灰-矿渣复掺RAC差距较大。

低SO_(2)氧化率钒钛基选择性催化还原脱硝催化剂研究进展

选择性催化还原(SCR)脱硝技术是目前烟气氮氧化物控制最主流的技术。商用SCR催化剂主要由V 2O 5-WO_(3)(MoO_(3))/TiO_(2)组成,其中V 2 O 5不仅对烟气中的氮氧化物有催化还原作用,同时也能促进SO_(2)的氧化,导致硫酸铵盐的生成,进而造成催化剂孔道堵塞,活性位点减少,使催化剂活性降低,脱硝效率下降。基于此,主要探讨了钒钛基SCR催化剂对SO_(2)的氧化机理及其研究进展,总结了国内外降低钒钛基SCR催化剂SO_(2)氧化率的一些主要措施,并对此进行了分析和讨论。

H_(2)SO_(4)-Fe_(2)(SO_(4))_(3)浸出铜精矿过程中铁形态转化研究

H_(2)SO_(4)-Fe_(2)(SO_(4))_(3)浸出体系因其具有成本低、腐蚀性较低等特点,被广泛应用于铜精矿的浸出。由于溶液中Fe的形态变化决定着浸出工艺的经济效益,因此针对浸出液中不同条件下的铁形态进行了研究。研究表明,Fe^(3+)与Fe^(2+)之间的转化主要涉及电子转移,不会改变H^(+)浓度;当浸出液pH值达到2时,会产生大量黄钾铁矾沉淀,并夹杂着质量分数为1.0%的Cu和质量分数为0.5%的Zn;当浸出液中Fe^(2+)质量浓度超过46.5 g/L时,在常温下会产生FeSO_(4)·7H_(2)O结晶,并夹杂着质量分数为1.9%的Cu和质量分数为1.0%的Zn。

SO_(2)对馆藏银质文物材料腐蚀的影响

采用石英晶体微天平(QCM)反应性监测方法,结合扫描电镜、能谱分析(SEM-EDS)和拉曼光谱表面分析技术,研究了暴露于不同SO_(2)含量、相对湿度和温度环境中的银质文物材料的腐蚀行为及其表面特征。结果表明:随着时间延长,暴露于不同环境中的镀银石英晶振片频率均有所下降,最终趋于稳定;SO_(2)气体会促进银的腐蚀,且腐蚀速率随其含量的增加而加快;环境温度和相对湿度的升高也会加剧SO_(2)对银的腐蚀作用;在含SO_(2)环境中,银表面生成了Ag_(2)O、Ag_(2)SO_(3)以及Ag_(2)SO_(4)等腐蚀产物。

湖南省新田县富锶岩溶水矿物饱和指数特征,Sr^(2+)、SO_(4)^(2-)来源及开发潜力

【研究目的】湖南新田县发现大型富锶矿泉水田,然而锶元素来源及锶矿泉开发利用潜力研究相对薄弱,此外探究富锶岩溶水水化学特征及锶元素来源可为岩溶区寻找富锶地下水提供一定的理论支撑。【研究方法】通过开展水文地质调查,富锶地下水水化学指标检测分析,利用PHREEQC软件、水化学计量法、端元法、水文地质参数等揭示富锶岩溶水矿物饱和指数特征,Sr^(2+)、SO_(4)^(2-)来源及富锶地下水开发潜力。【研究结果】方解石在下降泉和机井中均主要处于饱和状态,白云石由下降泉中未饱和状态转为机井中的饱和状态,菱锶矿在机井中出现饱和状态,石膏在下降泉和机井中均为未饱和状态。下降泉中矿物饱和指数随泉水溶解性总固体增加而升高,两者呈较好的正相关关系,但在机井中两者相关性较差。下降泉SO_(4)^(2-)和大气降水SO_(4)^(2-)具有较好的拟合关系,根据Ca^(2+)、Mg^(2+)、Sr^(2+)、HCO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)化学计量关系,机井中SO_(4)^(2-)可能来源于石膏溶解。下降泉中Sr^(2+)主要来源于石灰岩中以类质同像置换钙的锶,机井中Sr^(2+)较大可能来源于含水层中菱锶矿。研究区85.2%水点的地下水符合国家生活饮用水卫生标准,超标水点多为单指标超标。经计算,枯水年富锶地下水天然补给资源量、可开采资源量和地下水资源潜力分别为3.83×10^(7)m^(3)/a、1.05×10^(7)m^(3)/a、7.28×10^(6)m^(3)/a。【结论】新田县富锶地下水中锶主要来源于泥盆系佘田桥组地层含锶矿物(类质同像置换钙的锶和菱锶矿)的溶解,富锶地下水资源量及资源潜力可观,具有较大的开发利用潜力与价值。

Al_(2)(SO_(4))_(3)催化热解油转化生产酯类燃料

酸类、糖类等不稳定组分的存在是制约热解油直接用作生物燃料的主要因素。为了解决此问题,提出采用Al_(2)(SO_(4))_(3)催化剂将这些不稳定成分酯化为燃料类化合物的途径。首先,分别以单模型化合物左旋葡萄糖或乙酸为原料,考察各种金属硫酸盐催化其转化制备乙酰丙酸乙酯或乙酸乙酯的能力,筛选出催化性能最好的催化剂;其次,以左旋葡萄糖和乙酸的模型混合物为原料,探究Al_(2)(SO_(4))_(3)催化同时转化制备酯类的最佳反应条件;最后,以真实热解油为原料,验证Al_(2)(SO_(4))_(3)在最佳反应条件下催化酯化的可行性。结果表明,酯化后热解油中大部分酸、糖、醛消失,同时产生大量的酯和缩醛,酯类和缩醛类占改性热解油总色谱面积的39.5%。Al_(2)(SO_(4))_(3)能有效将热解油中的酸类、糖类等不稳定组分酯化为燃料类化合物,可为热解油转化制备生物燃料提供借鉴。