抗氧化剂对富氮气调散气后片烟储存质量的影响

利用3种不同抗氧化剂的高、低2种浓度分别作用于片烟,探究富氮气调养护片烟在散气后的品质变化。以持续富氮气调养护28个月的云南文山C3F复烤片烟为试验材料,分析碘值、pH、色差值、多酚氧化酶活性的变化情况。不同处理组对减缓自然放置3个月的烟叶碘值增幅的效果为Ve-环糊精复合物处理>富氮气调处理>0.75 g/L Ve>0.75 g/L Vc>0.075 g/L Vc/0.075 g/L Ve。自然放置6个月后高浓度的Ve和Vc处理效果最佳。Ve-环糊精复合物处理下样品的pH下降速度最慢,对样品的原pH维持效果最佳。低、高浓度的Ve和高浓度Vc、Ve-环糊精复合物的处理均可提升散气后自然放置6个月内的烟叶的色度。自然放置6个月后,高浓度的Ve处理下多酚氧化酶的活性最低。3种抗氧化剂均能有效延缓富氮气调储存烟叶散气后自然放置状态下的性质变化,且高浓度的Ve对烟叶感官评价结果的影响最小。

低负荷下CFB锅炉二次风优化对NO_(x)排放影响的数值模拟

为控制循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉低负荷下NO_(x)的原始排放,以某350 MW超临界CFB锅炉为研究对象,基于计算颗粒流体力学(computational particle fluid dynamics,CPFD)方法对40%负荷下燃烧过程进行数值模拟。分析了不同二次风角度、新增二次风量对NO_(x)排放的影响。结果表明:随着射流角度的减小,炉膛出口NO浓度逐渐降低,CO浓度无明显增加。部分二次风上移后炉膛密相区氧浓度降低,不完全燃烧增加,还原性氛围增强,抑制了NO的生成。当新增风量从10%增加到30%时,NO排放浓度降低了17.2%。但随着比例的进一步提高,炉膛密相区的缺氧环境造成燃烧效率下降,温度大幅降低。因此,在不影响燃烧的前提下可以通过提高新增二次风比例来降低NO的原始排放浓度。

天津与上海35岁以上人群氮氧化物个体暴露水平及其影响因素

目的:对天津和上海35岁以上人群氮氧化物(nitrogen oxides,NO_(X))与二氧化氮(nitrogen dioxide,NO_(2))个体暴露水平进行测量,并探讨研究对象基线特征、居住环境情况及日常活动模式等因素对其影响。方法:采用定组研究,在天津和上海招募91名年龄35岁以上的研究对象,分别在夏季和冬季各进行3次随访(上海冬季因新型冠状病毒肺炎疫情影响只进行了1次随访),每两次随访之间间隔至少为2个星期,有27名研究对象参与了两个季节的研究。每次随访使用Ogawa被动式采样器测量个体24 h NO_(X)与NO_(2)暴露浓度,通过问卷和日志收集日常活动模式信息。采用混合线性效应模型分析不同因素对NO_(X)与NO_(2)个体暴露水平的影响。结果:两地人群共完成349人次有效的24 h内NO_(2)与NO_(X)个体暴露监测,天津夏季NO_(2)与NO_(X)个体暴露日均值(体积分数)分别为18.0×10^(-9)和26.2×10^(-9),天津冬季分别为31.0×10^(-9)和54.9×10^(-9),上海夏季分别为38.7×10^(-9)和100.0×10^(-9),上海冬季分别为45.5×10^(-9)和139.2×10^(-9)。单因素回归分析结果显示NO_(X)与NO_(2)个体暴露水平与城市、季节、性别、日均做饭次数以及监测站大气NO_(2)浓度显著相关。除以上因素外,NO_(X)个体暴露水平还与教育水平有显著关联,NO_(2)个体暴露水平还与是否被动吸烟、日均居家时间、烹饪燃料类型、住宅与交通主干道距离、是否使用抽油烟机存在显著关联。多因素回归分析显示,NO_(2)与NO_(X)个体暴露水平天津显著低于上海,夏季显著低于冬季,男性NO_(X)个体暴露水平显著高于女性。监测站NO_(2)浓度与NO_(2)和NO_(X)个体暴露水平呈显著正向关联;日均做饭次数与NO_(2)个体暴露水平之间呈显著正向关联,日均居家时间与NO_(2)个体暴露水平之间呈显著负向关联。大气NO_(2)浓度每升高1个四分位间距(interquartile range,IQR),即12.7×10^(-9),NO_(2)个体暴露水平上升27.5%[95%置信区间(confidence interval,CI):17.0%~38.9%],NO_(X)个体暴露水平上升16.1%(95%CI:7.1%~25.8%)。结论:不同季节、城市和大气NO_(2)浓度均可以影响NO_(2)与NO_(X)的个体暴露水平,同时NO_(2)个体暴露水平还受到生活习惯等因素的影响。

采用斯特林制冷机的低温精馏制氮系统

针对分布式液氮供应系统相关技术仍不成熟的问题,提出采用大冷量斯特林制冷机的低温精馏制氮系统.根据不同的系统运行条件,基于Aspen HYSYS搭建3种精馏制氮流程;对每个流程在不同的空气入口温度、压缩空气初步预冷温度、制冷机输入冷量条件下进行数值模拟分析.对液氮产率、氮提取率、单位产量能耗等进行优化计算,结果表明,采用低压进气,应用冷冻干燥法纯化原料气,之后进行常压精馏是最优流程;在入口温度为10℃,初步预冷温度为25℃,输入冷量为1 kW的运行工况下,系统液氮产率可达10.38 L/h,氮提取率高达62.19%,比功耗为1.105 kW·h/L.相对于其他小型液氮生产系统,新系统具有产率大、氮提取率高、比功耗低等显著优点.

两段加热式双联火道内燃烧特性的数值模拟

【目的】分段加热耦合废气循环在大型焦炉中应用较广,但对空气过量系数和配风比的优化研究不足。【方法】利用CFD方法研究了不同过量空气系数和配风比下焦炉煤气在两段加热式双联火道中的燃烧特性。【结果】结果表明,配风比为65∶35时,各可燃组分的消耗速率最低,最高温度沿高向的衰减最少,温度均匀性最好。且在过量空气系数α≤1.35的范围内,高向温度呈现相似的分布。其中,α=1.25时火焰温度最低。NO_(x)浓度随配风比的增加而提高,随α增加而降低。综合分析,α=1.25与配风比65∶35组合形成的空气供给方式最好。焦炉煤气中的不同可燃组分的消耗速率不同,氢气最快,CO最慢。如将氢气分离用于发展氢能产业,剩余可燃组分形成的火焰会更长,有利于改善高度方向温度分布均匀性。

淬熄高度和空气分配比例对RQL燃烧室燃烧特性的影响

基于富油/淬熄/贫油(RQL)技术原理,设计一种燃气轮机低排放燃烧室.在保持燃烧室进口参数不变的前提下,研究不同淬熄结构高度及空气流量分配比例对燃烧室内流场、温度场及污染物生成特性的影响.结果表明:淬熄结构高度和空气分配比例是影响燃烧室燃烧性能的重要参数,随着淬熄结构高度的降低,燃烧室出口氮氧化物NO_(x)的排放量增加;随着富油区主燃孔与淬熄空气质量流量的空气分配比例降低,燃烧室出口NO_(x)的排放量先降低后增加,存在一个最佳的空气分配比例使NO_(x)排放量最低;热力型NO_(x)的生成量与温度高于1900 K的区域大小和最高燃气温度存在直接关系.基于此设计的燃烧室在所研究的工况下,最低NO_(x)排放量可低于35 mg/m^(3),达到了低污染燃烧室排放标准.

竖直波纹流道内超临界氮气流动与传热研究

本工作开展了不同质量流速[G=200~400 kg/(m^(2)·s)]、热流密度(q=200~400 kW/m^(2))和系统压力(P=5~7 MPa)对超临界氮气在竖直波纹流道内流动与传热特性影响的研究,分析了局部对流换热系数和周期平均对流换热系数分布特性,结合场协同原理和浮升力效应分析不同竖直流向之间对流换热系数差异产生的主要原因。结果表明,波纹周期内局部对流换热系数存在波动;周期平均对流换热系数能更好地反映超临界氮气在流道内的整体流动换热特性。提高质量流速可以显著增强换热,削弱流向对换热系数的影响;增加热流密度会降低流道内换热系数,强化流向对换热系数的影响;系统压力接近临界压力会提高流道内换热系数峰值,不同流向换热系数差异受系统压力影响较小;波纹流道内不同流向对流换热系数差异主要是由浮升力效应和场协同效应共同影响产生的。

工作场所空气中氮氧化物分光光度法的研究

为进一步探究工作场所空气中氮氧化物的准确测定方法,以某化肥厂工作场所大气环境为研究对象,参考HJ479—2009《环境空气氮氧化物的测定盐酸萘乙二胺分光光度法》中的相关要求,建立实验方法,并通过回归分析印证该方法的准确性。而后应用该方法进行目标区域的氮氧化物测定,结果显示,该方法测定空气中氮氧化物时,有着相对较高的适用性和准确性,能够对氮氧化物含量进行较为精准的测定,具有一定的应用价值。

高浓度煤粉预燃式强稳燃低氮燃烧器配风组织优化

煤粉预燃低氮燃烧技术可兼顾稳定燃烧与NO_(x)排放控制,在燃煤锅炉灵活性调峰稳燃领域的应用潜力巨大。依托5 MW燃烧试验平台,研究一种带小型预燃室的高浓度煤粉预燃低氮燃烧器运行性能。通过CFD数值模拟,系统研究了一次风率、内外二次风配风与分离式燃尽风(SOFA)对燃烧器燃烧性能及污染物排放特性的影响。结合5 MW燃烧试验平台测试结果对燃烧模型进行验证验证,试验实际温度与数值计算结果的最大偏差为44℃,误差范围±3.3%,证明所选燃烧模型的准确性。研究结果表明:一次风率是影响预燃室环形回流区的关键因素,过低或过高的一次风速会分别对稳燃能力与降氮能力产生影响,在约8.8%的一次风率条件下能够保证有充足的回流量,有利于煤粉着火和排放控制;升高内二次风率能卷吸更多炉膛内高温烟气,有利于煤粉燃尽,但炉膛内部高温氧化性气氛区域增加,会导致污染物排放有所升高,约为43.5%的内二次风率能兼顾稳燃与降氮效果;采取适当比率的SOFA替代外二次风,能使得燃烧区域的含氮化合物更易被还原,从而降低排放,在23%SOFA风率下出现明显的低氮效果,NO_(x)排放为72 mg/m^(3)(6%O_(2)),与0%SOFA风率相比减排约67%。

基于空气中氮气闪烁测氡方法的实验验证研究

本文建立了基于空气中氮气闪烁进行测氡的方法,该方法通过测量α粒子激发空气中的氮气后退激产生的紫外光来实现实时测量氡浓度的目的。针对空气中氮气闪烁光产额极低带来的探测效率低和易受噪声干扰的问题,在二重符合与阈值判选信号的基础上通过模拟优化来进行实验设计,并通过实验验证方案的可行性。首先,基于Geant4建立了空气中氮气闪烁测氡探测器的模拟模型,考虑到PMT暗噪声以及宇宙射线等本底的影响,采用了设置阈值和二重符合的方法抑制噪声,并通过模拟和理论研究了降噪的效果,然后通过优化探测器尺寸以实现对α粒子最高的探测效率。最后,搭建了基于空气中氮气闪烁测氡的实验平台,测试结果表明,探测器净计数率与RAD7测量所得氡浓度呈明显的线性关系,证明了基于空气中氮气闪烁测量空气氡浓度的可行性,经实验拟合,此探测器的灵敏度为0.010 27次/min/(Bq/m3)。该方法可满足采矿业、铀矿勘探等地下工程领域中对氡浓度水平实时在线监测的需求外,还可为无须采样且实时在线测量空气α气溶胶提供测量手段。

景观园林绿化对空气污染物的净化作用研究

植物对维持生态平衡具有重要作用,为此,分析景观园林绿化对空气污染物的净化作用。以植物中的同位氮元素对应空气中的二氧化氮污染物,分别在设定“道路组”和“园林组”的地域类型中,确定不同植物对污染物的净化作用。本次选择白蜡、白杨和柏树作为测试对象,按照适应度指标和生态指标设计净化作用分析方法,得出上述植物对二氧化氮的吸收量。结果表明:不同植物对二氧化氮均具有吸收和消减作用,在“园林组”中白蜡的吸收作用更强,在“道路组”中白杨和柏树的吸收作用较强,可以根据实际情况进行绿化布置。

盐浴保护渗硼对渗氮30CrMnSi钢组织与硬度的影响

30CrMnSi钢表面渗入少量的硼,可以得到优良的表面力学性能,传统盐浴渗硼工艺温度高,晶粒容易长大。实验在渗硼之前,先往30CrMnSi钢表面渗入有细化晶粒作用的氮元素,从而抑制渗硼过程中的晶粒长大。而且硼可以与30CrMnSi钢中的锰组合成Mn-B系空冷贝氏体钢,正火后观察渗层组织和测试硬度,探讨优化渗层的方法。

煤粉预热-低氮燃烧机理及颗粒物协同控制

通过燃烧优化有望实现煤粉高效低氮燃烧与颗粒物(PM)的协同源控制,也是完成低碳的重要清洁燃烧方式。为阐明预热-燃烧过程NO和PM生成特性和减排机理,针对预热过程中煤氮的析出、挥发分氮的转化以及预热-燃烧过程NO的生成和还原机制及PM生成展开研究。烟气中主要气体组分和PM分别采用烟气分析仪和荷电低压撞击器(ELPI+)测量和记录。结果表明,气相过量空气系数(αgas)可作为以气相反应为主的预热区反应性(氧化性或还原性)的有效判据。适当增大预热区过量空气系数(α_(p))会增加预热区NO生成,但明显降低整个预热-燃烧过程中NO生成。高预热温度可显著降低NO的生成,预热温度由1 200 K升至1 600 K时,NO降低效率由42.25%提高至51.44%。然而,αp持续增加将减弱NO脱除率的下降趋势。燃烧温度升高对焦炭氧化生成NO和焦炭还原NO过程均有促进作用,但对NO生成的促进作用更显著。同时,预热-燃烧降低细颗粒物生成,尤其是PM_(0.3)生成量减少27.57%。预热-燃烧技术可实现燃烧过程中对PM和NO生成的协同源控制,对煤炭清洁燃烧有重要意义。

生态环境治理下大气污染物浓度变化特征监测研究

大气污染物监测越来越受到重视,因此提出生态环境治理下大气污染物浓度变化特征监测。介绍长江中下游某区域基本情况并且根据污染现状,分析数据来源,改善该区域的大气污染物浓度。布置监测设备收集该区域的大气污染物浓度变化特征,同时使用KZ滤波法分析污染物浓度时间尺度特征,利用多元线性回归模型分析污染物浓度关系。监测结果显示,经过生态环境治理,该区域二氧化氮浓度明显下降;二氧化硫污染物浓度出现显著季节、月度和气象变化特征;PM_(2.5)和PM10的浓度变化呈现出月度变化特征和季节变化特征。

LNG冷能空分精馏塔放空低压氮气回收利用

由于LNG接收站在生产过程中会产生大量的天然气,氮气被作为保护气和吹扫用气使用,贯穿在各个操作环节。LNG冷能空分可以为LNG接收站供应充足的氮气,LNG冷能空分精馏塔放空低压氮气回收是一种安全可靠、经济可行的氮气供应方式,可进一步提高LNG冷能利用效率,促进节能减排和循环经济。

湖南省大气NO_(2)浓度时空变化规律及其与基本污染物相关性研究

利用湖南省环境空气自动监测数据和相关数据处理软件,对2015-2018年14个城市数据进行统计,分析环境空气中NO_(2)分布特征及浓度变化基本规律,探讨与其他几项基本污染物的相关性。结果表明:该时段NO_(2)浓度空间分布呈梯度分布趋势,与SO_(2)、CO和颗粒物等污染物均呈较强的正相关,与臭氧基本呈负相关;NO_(2)年评价浓度年际间未呈现明显一致的变化趋势,月均浓度整体变化趋势基本一致;各城市NO_(2)日均值浓度超标天数基本呈逐年减少的趋势,日内小时平均浓度变化基本呈“双峰型”变化规律,日均值变化趋势与SO_(2)的较为一致,与其他五项污染物的日均值变化趋势没有明显的关联性。

空气/氮气温控介质在轮胎热机械性能测试中的探讨研究

DMA+1000动态力学分析仪广泛应用于热塑性与热固性塑料、橡胶等领域,主要用来测量黏弹性材料的力学性能与时间、温度或频率之间的关系,从而获得材料结构与分子运动的信息。测试模式主要有温度扫描、应力/应变扫描、蠕变/松弛扫描等模式,本项目首先在温度扫描的模式下,测试温度范围-40~70℃,最大力10 N,频率10 Hz,升温速率:2℃/min,静应变7%,动态应变0.25%,通过在室温(T_(0))以上把温控介质由液氮转换为空气,研究更换介质对0℃时的tanδ值、胶料的玻璃化转变温度Tg值以及60℃时的tanδ值尤其是60℃时的tanδ值的影响,研究得出更换介质对这三个值的影响范围均在统计学误差允许范围之内。另外,对介质切换的切换温度进行研究分析,通过对在T=T_(0)+3,T=T_(0)+5,T=T_(0)+8,T=T_(0)+10四个温度下进行空气切换研究得出在T=T_(0)+8进行空气的切换得出的试验曲线稳定性较好。

液氮和液空复合型空气储能系统热力学与经济性分析

可再生能源存在间歇性和波动性,给电网的稳定运行造成了挑战,储能技术是解决此问题的有效途径。液态空气储能技术具有储能密度高,不受地理条件限制和常压储存的突出优势,但往返效率相对较低。提出了一种液氮和液空复合型空气储能系统(N-LAES),通过充注液氮,增加膨胀机中的气体流量,同时也提高膨胀机前的气体压力,从而提高系统往返效率。利用建立的热力学模型进行分析,结果表明:对于一个典型规模的N-LAES,其往返效率可以从单一液空储能系统的56.90%提高至66.47%,第30年的净现值从单一系统的5 807.74万元提高至12 021.35万元,平准化储能成本从单一系统的0.897 2元/(k W·h)降低至0.8094元/(k W·h)。表明,N-LAES的热力学性能和经济性能都优于单一系统,为液空储能技术的发展提供了新思路。

森林在缓和空气污染中的作用分析与抗大气污染绿化树种的选择研究

为分析森林在缓和空气污染中的作用,在郁闭度不同的4个20 m×20 m样方内采样,共设立了5个样方,其中一个样方为空旷地作为对照实施比较。在各采样点范围内设置四个降尘网,测定各样方的总悬浮颗粒物量,计算森林总悬浮颗粒物滞留量。选择健康的成年植株,每次采集至少4片新老叶片,测定植物叶片中二氧化硫、氮氧化物含量。再选出研究区域森林的主要树种,分别测试空气中总悬浮颗粒物量与叶片中二氧化硫、氮氧化物含量。经检测发现:森林郁闭度越高,滞留空气中总悬浮颗粒物的能力越强,对有害气体的吸收量越大。

二次热解优化的氮掺杂多孔碳催化氧还原反应研究

利用二次热解制备了氮掺杂碳基无金属催化剂。研究发现:制备的催化剂在碱性环境中,半波电位高达0.905V,且经10000圈加速耐久试验后,半波电位仅衰减8 mV;由该催化剂组装的锌-空电池表现出180 mW·cm^(-2)的功率密度。实验结果表明,二次热解一方面会形成更多微孔,增加材料的比表面积,促进活性位点的有效暴露。另一方面,二次热解可以促进催化剂石墨化程度提高,从而减缓了碳腐蚀,避免氧还原过程中掺杂氮的大量流失,进而提高催化剂的稳定性。