检索结果-南通市图书馆

作者：高朋西安建筑科技大学

学位级别：硕士

管式湿式电除尘器可看作由多个线管式电除尘器并联组成,若各电除尘器之间处理烟气流量偏差过大,将导致湿式电除尘器总的除尘效率下降。采用CFD数值模拟技术,对某热力公司116MW锅炉配套管式湿式电除尘器的内部气流分布进行研究分析,并对... 详细信息

管式湿式电除尘器可看作由多个线管式电除尘器并联组成,若各电除尘器之间处理烟气流量偏差过大,将导致湿式电除尘器总的除尘效率下降。采用CFD数值模拟技术,对某热力公司116MW锅炉配套管式湿式电除尘器的内部气流分布进行研究分析,并对气流分布进行组织与优化。在电场进口断面气流速度分布满足相对均方根指标要求的基础上,将各单管处理烟气流量偏差控制在一定范围之内,以保障湿式电除尘器达到规定的排放要求。现场测试结果表明,出口粉尘浓度满足项目技术规范规定的排放要求,数值模拟结果可指导管式湿式电除尘器设计。本文以某热力公司116MW锅炉配套管式湿式电除尘器为研究对象,采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)方法对除尘系统的内部气流分布进行了数值模拟试验。通过对原设计方案的流场分析,提出针对性的优化改进方案,最终实现如下的优化结果:(1)优化后各电场分区进口断面速度相对均方根最大为0.19,速度分布均匀,满足电场区气流分布均匀性?≤0.25的电除尘器技术规范要求。(2)烟气流量偏差超过±15%的单管只有2个(死角地方),优化后的结果可满足项目技术规范要求。(3)现场测试结果表明,管式湿式电除尘器出口烟气含尘浓度小于5 mg/m3,验证了数值模拟方法的可靠性,说明了数值模拟结果可指导管式湿式电除尘器设计。

关键词：管式湿式电除尘器气流分布流量偏差数值模拟

多孔收尘极板电除尘器电极配置及其电场性能优化研究

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多孔收尘极板电除尘器电极配置及其电场性能优化研究

作者：刘明坤西安建筑科技大学

学位级别：硕士

工业电除尘器受工艺条件变化、反电晕、微细颗粒物荷电量低等因素影响造成运行过程中排放不稳定。为解决上述问题的发生并提高电除尘器整体运行效果,新型多孔收尘极板可从根本上提高电除尘器除尘性能,并保证电除尘器能够高效稳定运行。... 详细信息

工业电除尘器受工艺条件变化、反电晕、微细颗粒物荷电量低等因素影响造成运行过程中排放不稳定。为解决上述问题的发生并提高电除尘器整体运行效果,新型多孔收尘极板可从根本上提高电除尘器除尘性能,并保证电除尘器能够高效稳定运行。电极作为电除尘器的核心构件之一,合理的极配形式与参数可使电除尘器具有较优的电场与除尘性能,因此通过优化不同电极配置及参数对新型多孔收尘极板电除尘器设计应用具有重要意义。研究采用多物理场耦合(COMSOL Multiphysics)与实验结合的方法对二维多孔收尘极板电除尘器除尘区域内电场特性、流场特性、除尘性能预测进行了研究与分析。论文通过实验数据与数学模型进行验证对比,确定了研究方法的准确性,并以平板作为对比解释了多孔收尘极板增效捕集机理,在此基础上对四种多孔板板形、放电极线形、不同极距范围条件下除尘区域内电场性能进行优化,以线电流密度作为依据给出了配套电源选型结果。根据上述研究内容将四种板形与四种线形相互配对,对不同极配形式下除尘性能进行预测分析,并以具体工程实例分析验证。主要的研究结果如下:(1)数值模型计算值与实验值对比误差均在10%以下,研究方法准确性可靠;采用多孔板较平板提升了除尘区域内收尘场强的20%,极板开孔降低了收尘极表面电场风速35%;电场内0.01μm～5μm颗粒物有效驱进速度相较于平板提升了30%;同时35%的颗粒物沉积在空腔内,对二次扬尘具有一定的抑制作用。(2)对比了不同极配条件下电场性能,结果表明孔径一定时收尘区平均场强随开孔率提升而增强,进入空腔内颗粒物比例因孔径增大而增大,采用接近50%开孔率在保证除尘性能的同时可提升整体电场性能;错孔板与新型鱼骨线电场性能最优;同极距范围在300mm～400mm有着较好的收尘性能,在400mm～500mm时对反电晕现象有较好的抑制作用,最佳线距范围处于同极距的0.5～1倍范围内。(3)对400mm同极距与240mm线间距条件下不同板形、线形、极配方式在60k V外加电压时的除尘性能进行预测研究,结果表明错孔板除尘性能较其余板形最高,新型鱼骨线较其它线形对0.1～1μm颗粒物提升了30%,增大了微细颗粒物捕集效率;采用新型鱼骨线配对错孔板时除尘性能最优,采用新型鱼骨线配对错孔板空腔加板时沉积至空腔内部颗粒物占比最高,可减缓二次扬尘对电除尘器性能影响。

关键词：多孔收尘极板电除尘器电极配置电场性能除尘性能

直通式袋式除尘器气流组织数值模拟后处理方法的应用研究

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直通式袋式除尘器气流组织数值模拟后处理方法的应用研究

作者：马娥西安建筑科技大学

学位级别：硕士

气流组织是影响大型化袋式除尘器运行阻力和滤袋设计使用寿命的关键技术问题之一。数值模拟方法可以获得除尘器内部全流场的数值解,但针对除尘器具体问题的分析时,模拟结果没有准确的表述形式。本论文采用CFD方法研究直通式袋式除... 详细信息

气流组织是影响大型化袋式除尘器运行阻力和滤袋设计使用寿命的关键技术问题之一。数值模拟方法可以获得除尘器内部全流场的数值解,但针对除尘器具体问题的分析时,模拟结果没有准确的表述形式。本论文采用CFD方法研究直通式袋式除尘器的内部流场,以滤袋迎风面速度和过滤单元流量分配均匀性为指标,对除尘器结构进行优化。研究、总结数值模拟结果后处理方法,使之输出结果能与气流组织合理性的评价指标进行对比。以某30m~2烧结机机尾电改袋式除尘器为例,通过滤袋迎风面速度值、袋单元流量分配偏差以及除尘器内部流线等后处理表述方法,明确气流流动状态,指导设计者对除尘器进行结构优化。最后,对某电厂220MW机组单台直通式袋式除尘器进行内部流场模拟,通过对模拟结果的后处理,显示气流组织存在的不合理处,指导除尘器进行结构优化。得出以下结论: （1）数值模拟方法可以直观显示除尘器内部任意断面的气流速度分布,帮助设计者分析诸如灰斗挡风板布置和结构形式对袋底区域气流分布和各单元滤袋流量分配的影响,下游过滤单元滤袋的气流冲刷等问题。（2）在除尘器灰斗内布置合适的挡风板可以明显缓解灰斗扰流。（3）流线图可以直观显示气流在除尘器内的流动轨迹,帮助设计者掌握局部气流扰动发生的位置和角度,为结构调整提供依据。

关键词：直通式袋式除尘器气流组织数值模拟后处理方法

DBD催化氧化吸附态甲苯及催化剂的再生实验研究

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DBD催化氧化吸附态甲苯及催化剂的再生实验研究

作者：康忠利西安建筑科技大学

学位级别：硕士

挥发性有机化合物(VOCs)是臭氧和二次有机颗粒物的重要前体物质,高效而经济的治理VOCs的技术显得尤为重要。低温等离子体处理技术与传统的治理方法相比,在处理低浓度、小风量的VOCs方面,不仅工艺流程简单、适用范围广,而且去除效率高。... 详细信息

挥发性有机化合物(VOCs)是臭氧和二次有机颗粒物的重要前体物质,高效而经济的治理VOCs的技术显得尤为重要。低温等离子体处理技术与传统的治理方法相比,在处理低浓度、小风量的VOCs方面,不仅工艺流程简单、适用范围广,而且去除效率高。但单独使用不仅能耗高有副产物,而且还存在降解不完全的缺点,因此将吸附催化与低温等离子技术相结合来处理这个问题,具有更好的效果。在低温等离子体联合吸附催化降解VOCs中,催化剂扮演着相当重要的角色,因此如何选择催化剂种类以及如何再生催化剂,还需进一步探究。针对VOCs治理过程中如何选择催化剂的问题,本文以分子筛为载体,锰和银为催化剂的活性组分,考察了不同分子筛的吸附性能和氧化甲苯性能;分子筛分别和介电常数较高的三氧化二铝小球与陶瓷环混合后的吸附性能和氧化分解甲苯的性能;以及DBD等离子体多次循环再生后,催化剂的吸附性能和催化性能发生的变化;并采用SEM、BET、XRD和FT-IR对催化剂进行表征。论文的主要结论如下:(1)对低温等离子体联合分子筛氧化甲苯进行研究,结果按吸附性能对这三种分子筛进行排序,其大小关系为:HY>13X>HZSM-5,吸附穿透时间分别为725min、340min和180min,其主要原因是HY具有较大的比表面积,为451 m2·g-1;在放电时,COx浓度大小关系为:HZSM-5>HY>13X,HY的CO选择性高,产生的副产物O和NO的浓度低;当将三种分子筛都负载锰和银以后,吸附性能有所降低,主要原因是负载Mn和Ag以后,比表面积均有所下降,吸附性能降低;HY的COx平均浓度比HZSM-5少1.7%,但是HY的CO选择性最高达到94.1%,远远高于HZSM-5,且副产物浓度最低。(2)考察了HY分子筛分别与陶瓷环和三氧化二铝小球以不同比例混合后对氧化甲苯性的能影响,结果表明二种混合填料的吸附穿透时间均与HY的量呈正相关,在质量比为1:2时氧化效果达到最好,其主要原因是三氧化二铝小球或陶瓷环的加入增加了混合填料的放电强度,以至于产生更多的活性粒子,将甲苯氧化,但是随着HY含量减少,其吸附性能变差,同时由于局部放热解吸附的甲苯无法再次吸附,导致甲苯随气流流走。因此二者质量比为1:2,视为最佳比例。(3)在介质阻挡放电系统中,将1:2的HY/TCH、HY/γ-AlO和TiO/HY三种填料进行对比,结果表明,在这三种填料当中,HY/γ-AlO的吸附性能最好,并且吸附穿透时间达到200min,其次是TiO/HY,最后是HY/TCH;1:2的HY/γ-AlO COx平均浓度和CO的选择性最佳,这是因为γ-AlO在高压系统中γ-AlO具有微电流作用。(4)吸附/介质阻挡放电(DBD)等离子体,通过循环再生后,可以有效地恢复催化剂对甲苯的吸附能力;经过10次连续吸附-再生,催化剂仍保持较高的吸附水平,再生率可达71.47%,随再生次数增加,再生率下降,其中第一次的再生率最大,为100%;此外,将DBD再生10次的催化剂进行程序升温氧化(TPO),其吸附性能可得到恢复,再生20次后催化剂的再生率仍在62%以上。通过分析再生前后催化剂表面的物理和化学特性及对甲苯降解能力的变化进行分析发现:Mn-Ag/HY与γ-AlO孔隙结构、表面化学官能团的变化以及其他残留有机物是导致再生效率随着再生次数的增加而下降的原因。

关键词：催化剂降解甲苯再生再生率

脉冲袋式除尘器喷吹清灰性能工艺参数优化试验研究

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脉冲袋式除尘器喷吹清灰性能工艺参数优化试验研究

作者：钟丽萍西安建筑科技大学

学位级别：硕士

随着袋式除尘器的大型化,除尘技术面临的清灰均匀性问题变得越来越突出。如何提高滤袋流量分配的均匀性,改善清灰效果,成为工程设计中需要考虑的主要问题。论文结合物理模型试验和数值模拟的方法,对影响固定行喷吹系统和回转定位喷吹系... 详细信息

随着袋式除尘器的大型化,除尘技术面临的清灰均匀性问题变得越来越突出。如何提高滤袋流量分配的均匀性,改善清灰效果,成为工程设计中需要考虑的主要问题。论文结合物理模型试验和数值模拟的方法,对影响固定行喷吹系统和回转定位喷吹系统清灰均匀性的工艺参数进行了优化研究,得出以下结论:(1)在1:1的物理模型试验台上对固定行喷吹系统进行喷吹均匀性优化试验得出,通过改变喷嘴直径能够将喷嘴出口的流量偏差控制到10%以内,有效提高喷吹系统的清灰均匀性。(2)在物理模型试验验证了单条滤袋数值模拟模型可靠性的基础上,通过数值模拟的正交试验得出滤袋长度、喷嘴直径、滤袋直径以及导流管的设置对脉冲清灰气流均匀性的影响依次减小。并以直径为160mm的滤袋为例研究了滤袋长度和喷吹压力之间的关系,结果表明超长滤袋的使用在实际运行中具有一定的可操作性。(3)在物理模型试验的基础上验证了行喷吹管数值模拟模型的可靠性。通过数值模拟的方法,利用正交试验得出喷吹管直径和喷吹压力对喷吹气流均匀性影响较大,喷嘴直径和喷嘴个数影响较小,为设计选型提供了参考依据。(4)通过物理模型试验发现,采用低压回转定位喷吹技术时喷吹管的喷吹均匀性较高。扁圆形滤袋的壁面峰值压力在同一截面上分布均匀,径向分布趋势与普通圆形滤袋相同。且在试验条件下得出最佳喷吹条件为喷吹时间150ms,喷吹距离200mm,喷吹压力不超过0.08MPa。(5)分析比较物理模型试验和数值模拟试验的结果得出,回转管和扁圆形滤袋的数值模拟模型在误差允许范围内满足工程需求,为后续研究回转管喷吹技术奠定了基础。

关键词：脉冲袋式除尘器清灰均匀性物理试验数值模拟正交试验

基于ClO2氧化脱硝液的电解再生及(NH4)2SO3法制备ClO2的实验研究

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基于ClO2氧化脱硝液的电解再生及(NH4)2SO3法制备ClO2的实验研究

作者：何学娟西安建筑科技大学

学位级别：硕士

目前,氮氧化物(NO)排放仍是引起我国以细颗粒物(PM)和臭氧(O)为代表的复合型、区域性大气污染的重要原因之一,工业NO的排放控制愈来愈严。对于电力行业,由于采用以选择性催化还原法(SCR)为主的烟气脱硝技术其烟气脱硝成效显著;而对于多... 详细信息

目前,氮氧化物(NO)排放仍是引起我国以细颗粒物(PM)和臭氧(O)为代表的复合型、区域性大气污染的重要原因之一,工业NO的排放控制愈来愈严。对于电力行业,由于采用以选择性催化还原法(SCR)为主的烟气脱硝技术其烟气脱硝成效显著;而对于多数非电行业炉窑,因其烟气温度低,工作负荷不稳定的特点,污染物浓度变化大,无法复制电力行业成熟的SCR技术,亟需寻找高效烟气脱硝技术。与SCR为主的干法脱硝技术相比,湿法氧化烟气脱硝技术由于其工艺简单、脱硝效果好、不存在催化剂中毒等优点,逐渐在非电行业显示出其优越性,其中以二氧化氯(ClO)氧化湿法氧化脱硝为代表的脱硝技术近年来广受学者青睐。本文针对ClO湿法氧化烟气脱硝面临的脱硝液处理难和ClO制备工艺不经济等问题,探索一种ClO脱硝液电解再生方法和一种基于氨法脱硫产物(NH)SO制备脱硝氧化剂ClO的方法,考察了电解温度、添加剂的添加量、电流密度、电解质浓度等参数对电解再生制备NaClO的影响,同时探索了氨法脱硫产物(NH)SO制备脱硝氧化剂ClO的可行性,并研究了HSO浓度、(NH)SO浓度、反应温度及反应时间对(NH)SO法制备脱硝中氧化剂ClO的影响。研究结果表明:(1)ClO脱硝液的电解研究结果显示,基于ClO脱硝液的电解再生是可行的,一定浓度范围内,脱硝液中NO和SO等杂质离子对于电解再生NaClO没有明显影响。实验条件下,0～3 g/L硝酸钠的添加使得电解NaClO浓度降低了0.56%,0～3 g/L硫酸钠使得电解NaClO浓度降低了3.56%,但0～3 g/L硫酸钠和0～3 g/L硝酸钠同时加入使得NaClO产生量提高了15.28%;ClO脱硝时使用的浓度对脱硝液电解再生NaClO无明显影响,向脱硝液中添加NaCl对再生的效果有显著提高,实验情况下添加100 g/L的NaCl可使电解液中NaClO的浓度提高98.9%;脱硝液补充NaCl后再电解的产率相对于纯NaCl电解,增高了3.86%;在电极间距为3 mm,电流密度为2600 A/m,温度为78℃的条件下,添加150 g/L的纯NaCl溶液,可产生接近8～20 g/L的NaClO。(2)(NH)SO作为还原剂制备ClO的研究结果表明,NaClO、HSO与(NH)SO制备ClO工艺是可行的。以ClO收率作为评价指标的情况下,对ClO收率影响程度顺序为HSO浓度>反应时间>反应温度>(NH)SO浓度;以ClO纯度作为评价指标的情况下,对ClO纯度影响程度顺序为HSO浓度>反应温度>反应时间>(NH)SO浓度;HSO浓度和(NH)SO浓度对ClO吸收液中ClO浓度的影响较大:HSO浓度由6 mol/L升高至9 mol/L时,吸收瓶中ClO浓度由222.59mg/L上升至1335.55 mg/L,升高了83.33%;反应器中(NH)SO的浓度由0.5 mol/L增加至1.25 mol/L时,吸收液中ClO的浓度可由519.38 mg/L上升至1298.45 mg/L,增高了60%。在NaClO浓度为2 mol/L,HSO浓度9 mol/L,(NH)SO浓度1.25mol/L,反应温度为50℃的情况下,吸收液的ClO浓度可达到1336 mg/L,完全满足氧化烟气脱硝的要求。本文对ClO氧化烟气脱硝技术进行了深入分析研究,提出ClO脱硝液电解再生NaClO及氨法脱硫产物(NH)SO制备脱硝氧化剂ClO,为ClO氧化脱硝的脱硝液提供了一种再生方法,提供了一种脱硝液的绿色可循环的处理处置方式,同时也提供了一种ClO氧化法烟气脱硝中ClO制备的新方法,为氨法脱硫和ClO氧化脱硝工艺的有机结合提供了数据支撑,具有一定的实际意义。

关键词：烟气脱硝脱硝液再生 NaClO3 (NH4)2SO3 ClO2制备

MnO2形貌调控及其耦合低温等离子体降解三氯乙烯实验研究

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MnO2形貌调控及其耦合低温等离子体降解三氯乙烯实验研究

作者：李育西安建筑科技大学

学位级别：硕士

含氯挥发性有机物(CVOCs)作为原材料或有机溶剂应用于制药、橡胶和电子行业生产过程中,释放到大气中易造成大气污染问题,甚至会危及人体健康。在针对含CVOCs废气的末端治理技术中,低温等离子体(NTP)具有操作简单、成本低、可在常温常压... 详细信息

含氯挥发性有机物(CVOCs)作为原材料或有机溶剂应用于制药、橡胶和电子行业生产过程中,释放到大气中易造成大气污染问题,甚至会危及人体健康。在针对含CVOCs废气的末端治理技术中,低温等离子体(NTP)具有操作简单、成本低、可在常温常压下进行等特点。然而,现有NTP技术存在矿化率低、副产物多及能量效率低等问题,限制其在工业CVOCs废气净化中的应用。NTP耦合催化技术因其等离子体的高反应活性、催化剂的高选择性及二者协同作用被广泛研究。其中,催化剂对有机物的吸附能力及将臭氧转化为活性氧的能力直接影响复合系统对CVOCs的降解性能。此外,催化剂的催化性能易受到氯中毒等问题的限制,需对现有催化剂进行调控以进一步增强其催化氧化性能及稳定性。为此,本文选用三氯乙烯(TCE)模拟废气,通过对二氧化锰(MnO)的形貌结构进行调控,结合一系列表征结果及对TCE的降解效果获得催化剂的理化特性与催化性能之间的关系;探究了NTP耦合催化系统的运行参数对TCE降解性能的影响规律;随后,研究了湿度及混合气氛对CVOC降解性能的影响,为NTP耦合催化降解CVOC的实际应用提供理论依据。论文主要研究结论如下:(1)采用水热法同时控制前驱体浓度、烘烧温度和时间,成功合成出了四种不同形貌的球状MnO催化剂,通过测定低温等离子体耦合催化系统对TCE的降解效果来判断其催化性能。相对于其余三种催化剂,花球状的MnO-Ⅳ催化剂具有最佳的TCE降解性能,在比输入能量为254.8 J/L时,对TCE的去除率及矿化率较单独等离子体系统分别提高了4.8%和31.0%,对臭氧及NO的产生量分别减少228.8 mg/m和4.3 mg/m。多种表征分析结果表明,MnO-Ⅳ的良好性能在于其具有最大的比表面积(120.8 m/g)及孔体积(0.268 cm/g)、Mn平均价态低、含有大量氧空位且具有最佳的还原性能。(2)采用响应面法(RSM)的中心实验设计(CCD)方法,建立低温等离子体耦合催化系统降解三氯乙烯的矿化率Y和能量效率Y的回归模型。结合方差分析、残差分析和预测值与试验值的对比分析对回归模型进行评价,发现各个回归模型具有良好的拟合效果。并通过三维响应曲面探究了TCE初始浓度(A)、外加电压(B)和气体流速(C)三个运行参数的交互作用对Y和Y的影响,研究发现对Y的关键影响因素为B和C,而Y的决定性因素为B,且最优配合比为A:393 ppm、B:7.2 k V、C:0.82 L/min。(3)评估了湿度对TCE降解性能的影响,可以得出RH=60%时系统具有最佳的降解性能。同时,为了测定催化剂的稳定性,在干燥-湿润条件下进行45 h的循环实验。结果显示,TCE的去除率和矿化率分别下降了7.4%和15.2%。此外,探究了NTP耦合催化系统对不同CVOC的降解性能,当比输入能量为254.8 J/L时,氯苯与三氯乙烯的去除率分别为49.4%和92.8%,矿化率分别为22.2%和90.1%。将氯苯与三氯乙烯混合后降解,发现氯苯的存在会抑制三氯乙烯的去除,且混合后气体的矿化率低于氯苯与三氯乙烯的平均值(56.8%),即矿化性能不理想。

关键词：低温等离子体二氧化锰形貌调控催化氧化含氯VOCs

基于CFD平版印刷车间VOCs污染通风方式的选择与优化

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基于CFD平版印刷车间VOCs污染通风方式的选择与优化

作者：谭晓煜西安建筑科技大学

学位级别：硕士

为提高印刷车间内的通风效率,有效排出VOCs废气,削减VOCs无组织排放量和控制一个合理的车间劳动卫生情况,通过现场测试和数值模拟方法对平版印刷车间内现有的通风方式进行分析,并采用数值模拟的方法对侧送风、上送风两种不同的送风方式... 详细信息

为提高印刷车间内的通风效率,有效排出VOCs废气,削减VOCs无组织排放量和控制一个合理的车间劳动卫生情况,通过现场测试和数值模拟方法对平版印刷车间内现有的通风方式进行分析,并采用数值模拟的方法对侧送风、上送风两种不同的送风方式进行比较,给出在等熵面以下浓度符合规范要求的通风方式。同时结合现场操作条件,通过改变送风量、送风速度及排风口大小的方式对上送风进行结构优化,使得通风系统在合理新风量下达到理想的通风效果,工人劳动卫生条件达到满足。（1）在侧送风条件下,即使将风量加倍,等熵面及以下浓度不符合规范要求,且VOCs气体会在近地面处出现堆积的现象;在上送风条件下,风量较小值,等熵面以下浓度远低于规范要求,可以有效改善工人劳动卫生条件。（2）通过现场测试对平版印刷车间产生VOCs进行现场浓度分布分析,浓度测试结果显示在空间上非甲烷总烃浓度自下而上整体呈现逐渐降低趋势,与数值模拟甲苯浓度趋势分布相同。（3）通过送风量、送风速度和排风口位置对上送风方式进行优化。当送风量增加时,平版印刷车间内等熵面以下污染物浓度降低;当送风速度增大时,车间内VOC浓度分布随送风速度的增大而减小;当在容易累积污染物的位置增设了排风口,车间污染物累积现象消失,车间平均浓度降低。污染物排放浓度超标时需要在排风口后对对二次风进行净化处理。（4）对原车间进行送风方式的优化。在上送风方式下车间工位处VOCs浓度远低于侧送风条件下VOCs浓度,符合规范要求。

关键词：平版印刷车间 VOCs 通风方式浓度分布

燃煤锅炉回转式空预器出口烟道与受热面数值模拟试验研究

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燃煤锅炉回转式空预器出口烟道与受热面数值模拟试验研究

作者：冯延鹏西安建筑科技大学

学位级别：硕士

目前，大型燃煤锅炉的除尘系统一般是由多台除尘器并联组成，连接回转式空气预热器的两台除尘器中一台滤袋较早破损，这样必然会使除尘器滤袋的更换速度变快，除尘器的使用寿命变短。初步分析是由于回转式空气预热器的结构和原理导致的... 详细信息

目前，大型燃煤锅炉的除尘系统一般是由多台除尘器并联组成，连接回转式空气预热器的两台除尘器中一台滤袋较早破损，这样必然会使除尘器滤袋的更换速度变快，除尘器的使用寿命变短。初步分析是由于回转式空气预热器的结构和原理导致的，从回转式空气预热器出来的烟气量分配极不均匀，同时烟气的温度差别也比较大。袋式除尘器进口烟气的温度越低，滤袋的使用寿命就会越长，但是烟气的温度太低，将会使回转式空气预热器的金属受热面产生低温腐蚀，从而减少回转式空气预热器的使用寿命。论文以某燃煤锅炉回转式空气预热器为研究对象，应用数值模拟的方法对回转式空气预热器进行分析。由于空气预热器的结构比较复杂，因此把预热器的转子简化为多孔介质模型，通过模拟得出结果和电厂的测试数据相差比较小，验证多孔介质模型的合理性。根据原有回转式空气预热器的模拟结果，对A烟道进行了两次改造，第一次改造是把A烟道改为弧形的烟道，同时在B烟道出口处加设两块导流板使得烟气量偏差减少，并且小于工程设计要求的5%，但是温度偏差并没有得到很好地解决，因而进行了第二次改造，在回转式空气预热器烟道内部加三块导流板，使得烟气能够充分的混合，烟气温度偏差也降低，满足设计的要求;但是空气预热器在运行的过程中又存在转子受热面腐蚀的现象，针对这一问题，在改造方案的基础上对回转式空气预热器的受热面进行了模拟，主要是根据不同的冷空气进风温度得出转子受热面的温度分布，从而得出冷空气进风温度的规律，为回转式空气预热器的运行以及设计提供依据。

关键词：燃煤电厂袋式除尘器空气预热器温度偏差流量分配低温腐蚀

典型建筑外墙涂料生产线有机废气收集系统优化应用研究

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典型建筑外墙涂料生产线有机废气收集系统优化应用研究

作者：王友臣西安建筑科技大学

学位级别：硕士

建筑外墙涂料生产过程中VOCs挥发点位多、无组织排放的VOCs浓度低、排放量较大。部分建筑外墙涂料生产企业存在VOCs废气净化设备进口浓度低于排放标准要求的现象。主要原因在于废气收集净化系统的收集效率未达到设计要求。提高建筑外墙... 详细信息

建筑外墙涂料生产过程中VOCs挥发点位多、无组织排放的VOCs浓度低、排放量较大。部分建筑外墙涂料生产企业存在VOCs废气净化设备进口浓度低于排放标准要求的现象。主要原因在于废气收集净化系统的收集效率未达到设计要求。提高建筑外墙涂料生产线有机废气收集净化系统的收集效率,有利于加强对工业源VOCs无组织排放的控制,确保车间岗位劳动卫生条件的达标。此外,建筑外墙涂料生产订单受季节影响,生产淡季时废气收集净化设备的全开导致能源浪费。节能模式下的废气收集净化系统收集效率的提高,对降低企业运维成本、延长设备使用寿命有着重要意义。本论文以某丙烯酸外墙涂料生产线为研究对象,利用CFD软件,对卸料口处侧吸罩的罩口倾角、罩口形式两方面进行优化设计。通过在支路管道增设圆形导流板的措施来降低丙烯酸外墙涂料生产线废气收集净化系统各支路间的阻力不平衡率,使整个系统达到设计条件下的全负压平衡运行。研究结论如下:(1)卸料口处侧吸罩控制点附近的甲苯气体未被侧吸罩有效捕集,该部分甲苯气体在近地面处沉积。管道风速范围在2m·s～3m·s时,增大管道风速可以提高侧吸罩收集效率,继续增大管内风速将导致远离罩口处流场涡旋现象加剧,侧吸罩收集效率下降。在管道设计风速3m·s下,罩口倾角存在最优值10°,此时侧吸罩收集效率达到70.18%。采用环形罩口侧吸罩可以提高罩口处汇流源强度,提升罩口控制点风速,进而提高收集效率。设计条件下,环形罩罩口控制点风速0.54m·s、收集效率72.3%;普通罩口控制点风速0.51 m·s、收集效率70.18%。(2)原收集系统各支路的模拟风量与设计风量偏差范围在-28%～95%,本研究在支路1、支路2、支路3上分别增设开度为36°、58°、32°的圆形导流板,各支路模拟风量与设计风量偏差值为支路一 2.56%、支路二-1.7%、支路三3.41%、支路四-3.03%、支路五-2.37%,各支路偏差均在5%以内,满足设计要求。(3)数值模拟方法可以给建筑外墙涂料生产企业废气收集净化系统侧吸罩参数优化选型、收集系统风量调节提供依据,对提高整个系统收集效率有一定指导意义。

关键词：建筑外墙涂料生产线废气收集侧吸罩参数优化全负压阻力平衡