镁基—海水法船舶烟气脱硫效率研究

采用自制的湿法脱硫装置,以氧化镁-海水为脱硫剂,用于中远集运"冰河"号集装箱船的船舶废气脱硫试验研究.分别采用单纯海水法和镁基-海水法(M&S法),对比研究了空塔气速、液气比和pH值对脱硫效率的影响,并采用正交表研究各因素对镁基-海水法脱硫效率影响的优先级,优化试验参数.结果表明:(1)镁基-海水法脱硫效率显著优于海水法.对环境变化体现出较强适应性和较宽容量范围,海水法不适合船舶烟气高效脱硫;(2)镁基-海水法中影响脱硫效率各因素的优先等级为:pH值>液气比>空塔气速,其中pH值为关键因素;(3)镁基-海水法最佳脱硫方案为:当空塔气速为0.5m/s时,液气比为10L/m3、pH值为7.5.

船舶废气脱硫塔内流场设计研究

研究船舶废气脱硫塔内流场优化设计,为提高脱硫塔脱硫效率及降低塔内压损,利用子域技术建立脱硫塔体网格模型,使用有限差分法进行数值运算,并采用CFD软件对塔内流场进行数值仿真。基于RANS湍流模型模拟废气流速分布,得到仿真结果与实际较符合,证明模型可靠。提出了多流体模型与分散型k-ε湍流模型并用来模拟气液两相流,研究发现塔内存在"壁流"现象、气液接触不均匀等问题。通过改变废气入口位置及喷嘴支撑臂长,对塔内流场进行优化设计,结果表明,废气沿切线方向进入利于流场均匀分布,延长喷嘴支撑臂长可降低塔内压损,为废气脱硫塔内流场优化设计提供了依据。

多针对板负电晕放电激发态N原子发射光谱研究

在常压空气中,利用OES技术检测到负直流电晕放电等离子中激发态N原子发射光谱,并利用相对谱峰强度最大的674.5nm N原子激发跃迁谱线研究了相关空气参数和电参数对其相对密度的影响。结果表明,电离区内N原子相对密度随注入功率的升高呈增加趋势;随电极间距和相对湿度的增加,其相对密度逐渐减小;随N2流量增加,其相对密度呈先增加再减小趋势。在实验条件下,当针尖轴向距离r=1mm时,N原子相对密度出现最大值。

TSS对微孔过滤压损影响及滤芯再生研究

根据《关于压载水管理系统认可的导则》(G8)中对压载水岸基测试提出的要求,研究壁流式微孔陶瓷滤芯处理总悬浮物(TSS)浓度≥50mg/L水体时的有效性和可行性。讨论滤芯压强与滤芯累积处理水量的关系,6L滤芯压强上限为0.58MPa,累计处理水量5.4m3;20L滤芯停止运行前压强为0.2MPa,累积处理水量85m3。TSS浓度测定采用重量法(GB11901-89),6L滤芯、20L滤芯和初滤丝网对SS平均去除率分别为58%、12%、30%。滤芯再生采用单水反冲洗,反冲洗后滤芯压损基本得到恢复。通过扫描电镜测试得到粒径小于20μm的SS占总数的70%,滤芯对粒径小于75μm的SS去除效果明显。壁流式微孔陶瓷滤芯能够有效地拦截水体中的悬浮物,具有较长的使用寿命且再生简单快捷,可作为一级方法处理船舶压载水。

发射光谱研究多针对板电晕放电O活性原子特性

利用发射光谱技术在大气压下测量了空气中多针对板负直流电晕放电和正电晕流光放电产生的O(3p5 P→3s 5 S02777.4nm)活性原子发射光谱。在负电晕放电中,研究了放电功率、电极间距、N2含量和相对湿度等因素对O活性原子产生过程的影响;在正电晕流光放电阶段,研究了O活性原子相对密度在放电反应空间的分布特点。结果表明:O活性原子产量随放电功率的增加而增大,随电极间距增大而减少,随相对湿度和氮气含量的增加,其产量先增大后减少;O活性原子相对密度沿针尖轴向呈先增大后减小的趋势。

镁基抗菌织物抗菌性能测试研究

国内外对纺织品抗菌性能的评价各不相同,对不同类别的纺织品也没有公认和统一的测试标准,因此采用恰当的实验方法对镁基抗菌织物进行测试,能够保证测试结果的准确性。采用改良AATCC-100法和改良振荡法对镁基抗菌织物的大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抗菌性能进行测试。结果表明:镁基抗菌织物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均在90%以上,且两种方法所得结果接近、结论相同。镁基抗菌织物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有良好的抑菌效果。

多针对板电晕放电电离区微观特性分析

为了对多针对板正、负电晕放电电离区的微观特性进行分析,采用统计和理论分析的方法对前期利用发射光谱法测量电离区形貌的实验结果进行了研究,得到了高压针电极周围N2第2正带跃迁谱峰光强分布的等光强线曲线方程;电离区按N2第2正带跃迁谱峰的分布可分为内、中、外3层;在确定的电压下,由内到外N2第2正带跃迁谱峰与其等值曲面面积的乘积随着距针极的距离呈小﹣大﹣小的变化趋势,而电子的平均速度则呈大﹣小﹣大的相反变化趋势;电流密度与N2第2正带跃迁谱峰呈良好的线性关系。上述结论说明利用发射光谱法可研究放电电离区的微观特性,并为有关电离放电的应用提供理论参考。

电晕放电及催化法净化室内空气

采用电晕放电和催化结合的方法进行室内空气净化研究。提出一种新型的电晕放电方式,即针阵列电极结构的直流电晕放电。以新型电晕放电为核心技术形成空气净化装置,桌面实验得到高效去除悬浮颗粒物和可吸入颗粒物,有效灭活疱疹病毒,有效降低多种有害化学气体。同时应用试验也显示一致的结果,在短时间内使室内空气中颗粒物浓度、空气自然菌菌落数和多种有害气体浓度达到国家标准。因空气中电晕放电同时产生少量的O3和NO2,以及有害气体在等离子体放电反应中形成气溶胶和其他有害副产物,结合采用MnO2为活性成分的催化剂,有效降低O3和NO2等有害副产物。最终形成一种升级版空气净化器,等离子体和光催化耦合降低气体污染物,针阵列电极结构电晕放电收集气溶胶颗粒,MnO2催化剂去除有害副产物。

CaO2促进MFC同步处理剩余污泥和六价铬废水的效能

为了提高剩余污泥降解效能和废水中六价铬还原效能,研究了CaO2对微生物燃料电池同步处理剩余污泥和六价铬废水的影响,考察了不同CaO2投加量下微生物燃料电池阳极剩余污泥的降解效能、阴极六价铬的还原效能及产电效能.结果表明,当阳极室CaO2投加量分别为0,0.1,0.2,0.4,0.6,0.8gCaO2/gVSS时,运行120h后,阴极六价铬还原率分别为73.38%, 78.91%, 99.47%, 97.70%, 97.04%, 96.37%,运行30d后,阳极剩余污泥TCOD降解率分别为72.4%, 76.9%, 81.0%, 78.2%, 75.7%, 74.2%.证明投加CaO2后,六价铬还原率和TCOD降解率都有提高.当投加量为0.2gCaO2/gVSS时处理效能最好,输出电压最大为1.15V.六价铬还原率提高了36.08%,TCOD降解率提高了11.88%.此外,投加CaO2后微生物燃料电池电化学活性有所提高,表明CaO2投加对电池电子传递过程有促进作用.结果说明CaO2有利于提高对微生物燃料电池同步处理剩余污泥和六价铬废水效能.

船舶硫氧化物排放控制研究进展

船舶排放的硫氧化物来源于船用燃料油中硫的燃烧,其危害引起了世界各国的重视。海上环境保护委员会提出了三种控制船舶硫氧化物排放建议的技术:采用低硫含量的燃油,采用液化天然气作为替代燃料,或使用经批准的船舶废气脱硫技术。概述了船舶硫氧化物排放的相关法规要求。调研主要排放控制方法,并着重概述了国内外船舶废气脱硫技术研究进展。

微孔过滤与紫外辐射相结合处理压载水可靠性研究

采用微孔过滤与紫外辐射相结合的方法处理由小球藻、扁藻及新月菱形藻配制成的模拟海水,考察了不同藻种对处理效果的影响、累积处理水量对滤前压力影响,讨论了装置最佳流量及持久性问题。结果表明,该法除藻效率可达84.4%以上,灭菌效率可达80%以上,对粒径较大藻类的去除效率高(扁藻粒径>新月菱形藻粒径>小球藻粒径);随着累积处理水量的增加滤前压力增大;最大处理流量为10 m3/h的装置其最佳处理流量为5 m3/h,一次处理海水约100 m3,可持续运行约20 h。

镁基-海水法船舶废气脱硫实船实验

建立了一套中试规模的船舶废气脱硫装置,并通过实船实验对比研究了海水法、镁法和镁基-海水法在船舶废气脱硫系统中的应用。研究结果表明,镁法与镁基-海水法的脱硫效率保持在95%左右;海水法开始时脱硫效率能达到90%,40 min内迅速下降至60%;海水法pH下降迅速,而镁法和镁基-海水法pH下降较平缓,且镁基-海水法的pH较镁法更稳定;镁基-海水法喷淋液中碳酸盐总量不减少,不释放CO2。综合分析认为,镁基-海水法是一种具有广阔应用前景的船舶废气脱硫技术。

镁基-海水法船舶废气脱硫技术性能分析

针对国际海事组织IMO提出的降低船舶硫氧化物排放的要求和限值,大连海事大学科研团队自主研发了一种镁基-海水法(M&S)船舶废气脱硫系统。对该系统进行了技术性能分析,结果表明:系统采用高效水化装置,实现了脱硫剂的在线供应,水化时间降低了75%。系统运行阻力低,运行压降在460 Pa左右波动,且处理后排放的SO2稳定在20×10-6以下,洗涤水排放指标满足国际公约要求。

掺水燃油中水珠粒径对锅炉热效率影响

采用自制的机械微搅拌燃油掺水装置制取不同水珠粒径(9.36,11.27,14.49和20.55μm)的掺水燃油,再将其应用到某油田热注锅炉进行在线测试。试验结果表明:机械搅拌法制备的掺水燃油比未掺水燃油的锅炉热效率有较大提高,且当掺水燃油中水珠粒径为9.36μm时,锅炉热效率最高,此时锅炉正平衡效率为89.73%,节油率为4.49%。