检索结果-南通市图书馆

作者：张震西安建筑科技大学

学位级别：硕士

砖瓦行业是我国的传统产业,也是我国建筑材料行业的基础产业之一,随着国家对非电行业推行节能减排政策,砖瓦工业的环保标准日益严格,制砖隧道窑在近年来得到了快速发展,其作为一种自动化程度高、产量高、劳动条件好的工业炉窑,广泛应用... 详细信息

砖瓦行业是我国的传统产业,也是我国建筑材料行业的基础产业之一,随着国家对非电行业推行节能减排政策,砖瓦工业的环保标准日益严格,制砖隧道窑在近年来得到了快速发展,其作为一种自动化程度高、产量高、劳动条件好的工业炉窑,广泛应用于砖瓦、耐火材料、陶瓷等行业。但是隧道窑的热效率低、烟气含氧量高等问题严重制约了隧道窑的发展。目前烟热分离系统在控制隧道窑烟气含氧量具有显著效果。本文以年产6000万块的制砖隧道窑为研究对象,采用数值模拟的方法对制砖隧道窑进行了数值模拟分析,通过现场实测对数值模拟可靠性进行了验证,通过无烟热分离隧道窑与烟热分离系统隧道窑的数值模拟结果对比分析了烟热分离系统的控制效果,对烟热分离系统各个影响因素进行了研究,在此基础上通过正交试验得到了烟热分离系统各个影响因素的影响权重,并在正交试验的基础上,提出了烟热分离系统的控制方法,进行了现场运行测试。本文研究得出的主要结论有:(1)结合国家产业政策推荐的砖瓦烧结炉窑类型(隧道窑)进行了论述,阐述隧道窑的基本结构、工作原理、工艺流程等。结合《砖瓦工业大气污染物排放标准》编制说明分析了目前砖瓦企业污染物排放超标的原因,分析了控制烟气含氧量的必要性和控制方法。根据对国内外隧道窑的研究现状的分析,确定了本文采用数值模拟的研究方法,并根据制砖生产工艺对烟热分离可行性进行分析验证,提出了烟热分离系统的评价指标。(2)根据制砖隧道窑的实际情况对窑内砖垛采用等效阻力系数法将砖垛简化为多孔介质区域,通过达西定律确定了砖垛的多孔介质参数,并对多孔介质参数进行了修正。(3)通过现场测试对隧道窑烟热分离系统数值模拟方法进行了验证,对现场测试数据进行数值模拟,数值模拟结果与现场测试具有良好的一致性,数值模拟结果与现场测试数据对比排烟风量负偏差14.12%,温度负偏差0.48%,余热抽出风量正偏差12.38%,温度正偏差2.14%,为正交试验确定调控策略奠定了基础。对无烟热分离隧道窑及烟热分离系统隧道窑排烟系统进行了对比,结果表明烟热分离系统可降低约50%的排烟风量,与工程实践结果基本一致,且烟热分离系统降低7.74×10k Cal·h的排烟热损失,对控制烟气含氧量和提高砖瓦企业整体热效率具有指导意义。(4)通过对烟热分离系统的影响因素:排烟风机、余热风机、急冷风机及冷却风机进行单因素数值模拟试验,对试验结果进行分析,结果表明:降低排烟风机压力有利于降低烟气含氧量、提高余热抽出热量;提高余热风机压力有利于提高余热抽出量、降低烟气含氧量;提高急冷风机风量有利于提高余热抽出热量,不利于降低烟气含氧量;提高冷却风机风量有利于提高余热抽出热量,不利于降低烟气含氧量。(5)设计了四因素五水平正交试验,得到了各个影响因素对排烟风量及余热抽出热量的影响显著性及最优运行参数方案,以此为基础制定了隧道窑烟气含氧量调控策略,并进行了现场运行测试,研究结果表明:对排烟风量的影响权重因子顺序为A>C>B>D,即排烟风机压力影响权重因子最大为0.58;4个因素对余热抽出热量的影响权重因子顺序为C>D>A>B,即急冷风机风量影响权重因子最大为0.75;各个影响因素最优运行方案为试验序号5即试验方案为ABCD;制定了在保证隧道窑正常生产的同时仅调整对烟气含氧量影响显著的因素,将烟气含氧量控制在较低水平的调控策略,调控策略现场运行情况为烟气含氧量由调控前18.24%降低至16.57%～17.12%,烟气量由24000 Nm?h降至19000 Nm?h～20000Nm?h。在该隧道窑排烟风机运行状态优化调整后,隧道窑已稳定运行6个月,烟气含氧量稳定控制在16%～17%,大气污染物控制水平达到了国内同行业先进水平。

关键词：砖瓦隧道窑烟热分离系统正交试验数值模拟烟气含氧量

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水泥窑烟气SCR脱硝系统的研究与应用

水泥窑烟气SCR脱硝系统的研究与应用

作者：雷华西安建筑科技大学

学位级别：硕士

近些年,随着燃煤电力行业全面实施超低排放,非电行业大气污染物排放总量占比越来越突出,特别是水泥行业NOx污染物排放总量占比巨大,面临深度治理的压力。本文针对SCR脱硝技术在水泥行业的应用展开研究,从技术路线、关键技术及工程应用... 详细信息

近些年,随着燃煤电力行业全面实施超低排放,非电行业大气污染物排放总量占比越来越突出,特别是水泥行业NOx污染物排放总量占比巨大,面临深度治理的压力。本文针对SCR脱硝技术在水泥行业的应用展开研究,从技术路线、关键技术及工程应用等方面进行全面研究。从催化剂对烟气工况的适用性方面进行研究,选择水泥窑尾预热器C1出口280℃～350℃的烟气作为脱硝温度,发挥最大的催化脱硝效率。为了防止催化剂磨损、中毒、堵塞等失效风险,须将烟气中的粉尘浓度降低至30g/Nm以下。通过对比分析各类高温除尘器,选择在脱硝反应塔前段配置高温电除尘器,拟定―高温电除尘器+SCR脱硝‖一体化技术路线展开研究。本文对水泥SCR脱硝关键技术展开研究。催化剂选用13孔蜂窝式,孔内流速宜为5m/s～6m/s,降低催化剂堵塞风险。研究氨水直喷混合蒸发均布供氨法,将氨水直接喷入高温电除尘器入口烟道,利用静态混合器和高温电除尘器作为均布设施,将氨浓度标准偏差下降到3.29%,提高脱硝效率,降低氨逃逸。采用组合清灰技术清除催化剂表面积灰,耙式吹灰器喷嘴距离催化剂200mm～300mm,压缩空气在催化剂表面流速35m/s～45m/s,声波吹灰器清灰范围轴向9m～12m,径向4m-6m,可以有效清除催化剂积灰。其中耙式吹灰器吹扫介质采用压缩空气,通过烟气换热将压缩空气加热至250℃,避免了冷态压缩空气对催化剂的冷脆影响。采用CFD流体仿真技术,通过有效的导流及气流均布措施,提高气流速度均布性和氨浓度均布性,降低烟气进入催化剂的入射偏角,降低系统运行阻力。本文对某5000t/d水泥SCR脱硝系统进行工程应用研究,工程应用效果表明NOx排放浓度可稳定<50mg/Nm,氨逃逸<3mg/Nm。与原SNCR脱硝技术相比,NOx排放浓度由200mg/Nm降低至50mg/Nm以下,氨水消耗量由1700kg/h降低至1000kg/h。

关键词：水泥窑烟气脱硝 SCR NOx 氨逃逸耙式吹灰器流体仿真

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水泥窑烟气脱硝前高温电除尘器的研究与应用

水泥窑烟气脱硝前高温电除尘器的研究与应用

作者：鲁果西安建筑科技大学

学位级别：硕士

国内水泥总产量不断增大,污染物排放量也随之上升。水泥窑氮氧化物(NO)排放标准越来越严格,为应对未来更加严格的NO排放标准,本文针对水泥5000t/d生产线采取“高温除尘器+SCR”降低NO排放的工艺路线中的高温电除尘器展开研究与应用。本... 详细信息

国内水泥总产量不断增大,污染物排放量也随之上升。水泥窑氮氧化物(NO)排放标准越来越严格,为应对未来更加严格的NO排放标准,本文针对水泥5000t/d生产线采取“高温除尘器+SCR”降低NO排放的工艺路线中的高温电除尘器展开研究与应用。本文对水泥窑高温电除尘器的高温应用展开针对性研究,通过高温放电实验确定了300℃～350℃放电性能;根据高温工况的变化对比常规电除尘的应用,选择适应高温工况的电除尘器配套件,选择了95瓷绝缘子、C220极板、芒刺线和高频电源来匹配电除尘300℃～350℃运行工况,选取匹配5000t/d水泥生产线规模的高温电除尘器规格。通过有限元分析手段,对高温电除尘器主要承载力部件顶梁和侧板展开强度和挠度校核,对比常规电除尘器应用,选取了适应高温工况的Q345材质来保证结构安全稳定。高温工况的热膨胀问题,以热膨胀对阳极系统的影响展开,结果表明阳极振打轴受高温热膨胀影响较大,采取增设联轴节来解决振打传动轴热膨胀问题。利用CFD模拟分析手段,在高温电除尘器进气口增设导流板后,高温电除尘器一电场断面风速分布的相对标准偏差从39.32%降低到24.95%,使高温电除尘器内部的气流均布性得到提升,提高收尘效率的同时提高了氨水的均布效果。对高温电除尘器阻力进行计算,高温电除尘器运行阻力137Pa,达到设计指标。根据本文中研究的成果,应用到高温电除尘器中,建成高温电除尘器示范项目,对5000t/d水泥窑烟气净化工程的案例进行测试,高温电除尘器出口浓度从94.15g/Nm降低到19.05g/Nm,达到设计目标,工程项目成功运行。

关键词：水泥窑高温电除尘器高温针对性高温热膨胀流体仿真

介质阻挡放电光催化净化低浓度含H2S废气实验研究

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介质阻挡放电光催化净化低浓度含H2S废气实验研究

作者：陈磊西安建筑科技大学

学位级别：硕士

国内外研究发现,在利用低温等离子体技术净化低浓度恶臭废气的过程中,引入光催化技术,可以有效地提高恶臭的去除效率,降低能耗,减少二次污染。本文对介质阻挡放电条件下产生的低温等离子体协同纳米TiO2光催化净化低浓度恶臭废气进行了... 详细信息

国内外研究发现,在利用低温等离子体技术净化低浓度恶臭废气的过程中,引入光催化技术,可以有效地提高恶臭的去除效率,降低能耗,减少二次污染。本文对介质阻挡放电条件下产生的低温等离子体协同纳米TiO2光催化净化低浓度恶臭废气进行了实验研究。选取H2S作为研究对象,采用线-筒式介质阻挡放电光催化反应器,通过实验考察了外加电压、停留时间、初始浓度等主要工艺参数以及纳米TiO2光催化剂、相对湿度等因素对H2S去除率的影响。从这种装置的工业应用前景出发,实验还观察并讨论了反应器的能量利用、填料吸附以及等离子体解吸附、臭氧产生、压力损失等情况。主要研究结果如下：(1)采用正交实验法,以H2S的去除率做为评价指标,对影响去除率的三个主要工艺参数进行考察,通过对数据进行方差分析得出各因素的显著程度,依次为反应器外加电压、初始浓度以及模拟气体的停留时间。(2)在实验条件范围内,H2S的去除率随反应器外加电压的升高而增大;随初始浓度的增大而降低;随模拟气体停留时间的增长而增大。(3)纳米TiO2光催化剂可以提高H2S的去除率,在外加电压达到22 kV时有光催化剂比无光催化剂时去除率提高11.9%。(4)随着模拟气体相对湿度的逐渐增大,去除率呈先增加后减小的趋势变化,在相对湿度为40%左右时,H2S的去除率最高。(5)在较低外加电压条件下,低温等离子体对吸附在填料表面的H2S具有一定的解吸附作用,但在外加电压相对较高时,仍以氧化分解作用为主。

关键词：介质阻挡放电光催化恶臭 H2S 去除率

关中中西部城市扬尘源中多环芳烃化学特征与健康风险评估

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关中中西部城市扬尘源中多环芳烃化学特征与健康风险评估

作者：吴智春西安建筑科技大学

学位级别：硕士

扬尘作为关中城市群大气细颗粒物(PM)的主要来源之一,贡献占比可达12%-35%。其中,多环芳烃(PAHs)作为扬尘PM中的重要化学组成,具有致癌和致突变特性,严重影响公众健康,成为国内外关于PM的健康影响研究的前沿及热点。因此,本研究以关中... 详细信息

扬尘作为关中城市群大气细颗粒物(PM)的主要来源之一,贡献占比可达12%-35%。其中,多环芳烃(PAHs)作为扬尘PM中的重要化学组成,具有致癌和致突变特性,严重影响公众健康,成为国内外关于PM的健康影响研究的前沿及热点。因此,本研究以关中城市扬尘为研究对象,在2019年7月至2019年11月采集了主干道路、建筑及城市功能区(居民区、次干道路交通区及餐饮区)等多类扬尘源样品,使用气相色谱质谱联用仪开展道路及建筑扬尘中PAHs的浓度特征及分布差异分析;并使用蒙特卡洛(Monte Carlo)模拟耦合终生增量癌症风险(ILCR)模型来评估扬尘源中PAHs暴露的健康风险;此外,研究利用正定矩阵因子分解(PMF)源解析模型定量分析扬尘中PAHs来源,同时利用神经网络算法多层感知器模型开展扬尘PAHs的毒性贡献定量解析。本研究的主要结果如下:本研究主干道道路扬尘中ΣPAHs浓度(37.1±24.4μg·g)高于建筑扬尘(17.7±12.8μg·g),主干道道路扬尘存在比建筑扬尘中更严重的PAHs污染。主干道道路扬尘中致癌PAHs(ΣCAR-PAHs)与燃烧PAHs(ΣCOM-PAHs)占比高于建筑扬尘,说明该区域主干道道路扬尘受燃烧源影响显著,且对人体健康威胁大。在主干道道路扬尘中,西安ΣPAHs浓度最高(平均58.7μg·g),其次是宝鸡市(平均46.9μg·g)、咸阳市(平均33.3μg·g)和铜川市(平均23.2μg·g);而建筑扬尘ΣPAHs浓度则为咸阳>西安>铜川>宝鸡,说明PAHs在主干道道路扬尘与建筑扬尘的空间分布并不均匀。此外,铜川的建筑与主干道道路扬尘在分歧系数(Co D)最大,为0.48,表明该城市不同扬尘PAHs来源主导差异大,主干道道路扬尘高的PHE负载阐明了生物质燃烧贡献,而建筑扬尘高BKF则表明了重油燃烧影响。此外,西安、咸阳和宝鸡的COD系数分别为0.11、0.22和0.27,表明该类城市地区道路和建筑扬尘PAHs来源类似。城市功能区中,次干道交通区ΣPAHs浓度最高(平均37.69μg·g)其次是餐饮区(平均29.86μg·g)和居民区(平均27.90μg·g)。次干道交通区中ΣPAHs浓度是餐饮区与居民区浓度的1.26-1.35倍,证实来自车辆排放的影响。4环PAHs主导了不同功能区中扬尘源中环数分布,而餐饮区与居民区相似的ΣPAHs浓度以及环数分布特征证实了炊事活动时间对于扬尘源中PAHs排放的影响。特征比值分析结果表明,主干道扬尘、建筑扬尘及不同功能区扬尘均受生物质与煤燃烧、车辆排放以及成岩作用排放的混合来源影响。通过PMF源解析对主干道道路扬尘及建筑扬尘来源分析可知,主干道道路扬尘中PAHs来源分别为汽油燃烧(34.0%)、柴油燃烧(26.4%)、生物质与煤燃烧(23.6%)、工业排放(16.0%),建筑扬尘中PAHs来源分别为工业排放(36.7%)、车辆排放(29.7%)、生物质与煤燃烧(16.4%)、天然气燃烧(17.2%)。在PAHs健康风险评估方面,关中城市主干道道路与建筑扬尘的总终身增量癌症风险值风险分布趋势与ΣPAHs的空间浓度分布相似,成人和儿童主干道道路扬尘和建筑扬尘的总终身增量癌症风险平均值分别为8.54×10与4.51×10,均大于10。其中,成人的西安主干道道路扬尘的皮肤暴露风险值最高(1.9×10),儿童的咸阳建筑扬尘皮肤暴露风险值最高(4.2×10)。通过苯并芘毒性当量(BAP)与ΣPAHs回归分析结果,表明主干道道路扬尘致癌特性高于建筑扬尘。功能区扬尘中交通区BAP最高,居民区与餐饮区则次之。此外,研究根据正定矩阵因子分析受体模型(PMF)的源解析结果,利用神经网络-多层感知器算法(ANN-MLP)定量主干道道路扬尘与建筑扬尘中PAHs对BAP的毒性贡献占比,主干道道路扬尘来源的贡献占比分别为汽油燃烧(42.2%)、柴油燃烧(19.3%)、生物质与煤燃烧(14.3%)、工业排放(24.2%),建筑扬尘来源的贡献占比分别为工业排放(32.3%)、车辆排放(29.3%)、生物质与煤燃烧(9.7%)、天然气燃烧(28.7%)。

关键词：关中地区道路扬尘多环芳烃来源解析健康风险评估

基于BP神经网络的秦岭北麓中部空气质量预报研究

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基于BP神经网络的秦岭北麓中部空气质量预报研究

作者：薛兴钊西安建筑科技大学

学位级别：硕士

秦岭北麓中部地区位于西安市市区以南，环境空气容量较大，对西安城区的环境空气质量有着一定的预警作用。位于秦岭北麓中部的周至县至今依然以农业为主，工业污染源较少。因此，本文以周至县作为秦岭北麓中部的典型研究对象，借助BP神... 详细信息

秦岭北麓中部地区位于西安市市区以南，环境空气容量较大，对西安城区的环境空气质量有着一定的预警作用。位于秦岭北麓中部的周至县至今依然以农业为主，工业污染源较少。因此，本文以周至县作为秦岭北麓中部的典型研究对象，借助BP神经网络的非线性处理能力，对其空气质量预报进行了研究。本文的研究结果表明：BP神经网络可以用来进行秦岭北麓中部空气质量预报的工作;论文预报结果与实际情况完全吻合的天数为283天，占测试样本总量的78.83％;预报结果结论直观，效果较为理想，可以反映秦岭北麓中部地区空气质量的基本情况。本文的主要研究结果如下：（1）利用一元线性回归方法从初选的18个预报因子中筛选出14个与AQI指数相关性显著的因子，进而得出秦岭北麓中部空气质量指数AQI预报模型的输入节点数。（2）对BP神经网络的几种典型算法进行了充分比较，筛选出了适用于秦岭北麓中部空气质量预报模型的训练算法，即贝叶斯归一化法。（3）利用贝叶斯归一化算法开展网络训练，通过改变隐层节点数和训练次数，对比分析不同条件下网络训练和预报的效果，由试验结果可知，4是秦岭北麓中部空气质量预报模型的最佳隐层节点数。（4）鉴于BP神经网络对极端污染天气预报存在一定的局限性，论文在最后试探性的加入了对极端污染天气预报的修正方法。

关键词：秦岭北麓中部空气质量预报 AQI指数 BP网络贝叶斯归一化法

西安市高新区臭氧及其前体物浓度变化特征研究

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西安市高新区臭氧及其前体物浓度变化特征研究

作者：曹泽磊西安建筑科技大学

学位级别：硕士

西安市高新区2014年和2015年连续成为全市臭氧浓度最高的区域,随着颗粒物污染的持续改善,臭氧污染对高新区环境空气质量的影响愈加突出。为了摸清西安市高新区臭氧浓度变化特征,探寻影响臭氧污染的关键因素,本文在2015年高新区臭氧及其... 详细信息

西安市高新区2014年和2015年连续成为全市臭氧浓度最高的区域,随着颗粒物污染的持续改善,臭氧污染对高新区环境空气质量的影响愈加突出。为了摸清西安市高新区臭氧浓度变化特征,探寻影响臭氧污染的关键因素,本文在2015年高新区臭氧及其前体物氮氧化物、挥发性有机物同步观测的基础上,于2018年对高新区重点行业挥发性有机物(VOCs)进行了观测,统计分析了2014-2018年的高新区臭氧(O)与氮氧化物(NO)浓度变化特征,初步摸清了臭氧生成的主控因素及其来源,提出了切实可行的措施建议,为西安市高新区臭氧及其前体物污染控制提供科学依据。主要研究结论如下:(1)根据高新区2014-2018年环境空气质量自动监测站的数据,高新区O浓度呈波动上升趋势,高浓度臭氧污染现象多集中在夏季,日变化规律为单峰型;2014-2018年NO和NO浓度呈上升后下降的趋势,五年浓度值均超过国家年二级标准限值,季节变化与臭氧情况基本相反,日变化规律为双峰型,跟城市早晚高峰时间一致,反映出机动车排气污染是影响氮氧化物浓度的主要因素。(2)臭氧及氮氧化物的浓度变化与气象要素具有显著的相关性,臭氧在温度升高、相对湿度降低时浓度值会升高,NO和NO浓度与温度、风速呈负相关,随着相对湿度的增加,NO浓度值会先升高、后降低,高新区在东南、偏东、偏南、西南气流控制下,易出现高浓度臭氧现象。(3)使用HAPSITE ER便携式气相色谱质谱联用仪对高新区大气环境和重点行业排放中的VOCs进行观测和分析,环境空气中的VOCs日变化趋势与NO相似,呈双峰型,夜间20点之后浓度有上升趋势主要是由于夜间大气扩散能力减弱所致,浓度占比较高的组分是含氧有机物和卤代烃;交通环境VOCs浓度较高,主要来自移动源排气污染和汽油蒸发排放,其中含氧有机物、烷烃和烯烃占比较大;重点行业中,汽车维修和喷漆工艺由于收集系统不完善,大量无组织排放导致厂区环境中的VOCs浓度明显高于电子、制药、印刷、涂装等其他行业。(4)使用臭氧生成潜势法(OFP)分析得出高新区大气环境中烯烃、含氧有机物和芳香烃的OFP贡献较高,合计占总挥发性有机物(TVOC)的91.3%;交通环境中各组分OFP贡献和特征物质与大气环境非常相似;重点行业环境中OFP占比较高的特征物质是萘,环境空气中萘的浓度和OFP很低;OFP贡献排名较高的与大气环境中相同的物质主要包括丁烯、乙酸乙烯酯、甲苯。(5)利用VOCs/NO比值分析西安市高新区处于VOCs敏感区,即夏季O污染受控于VOCs;利用E/X(乙苯/间、对-二甲苯)比值分析高新区大气存在变性老化现象,污染物扩散幅度不大,容易累积发生反应;甲苯/苯(T/B)比值为1.477,小于2.0,说明高新区VOCs污染受机动车排气污染影响较大。

关键词：臭氧前体物浓度变化特征敏感型分析

超长滤袋袋式除尘器脉冲清灰性能优化的数值模拟试验研究

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超长滤袋袋式除尘器脉冲清灰性能优化的数值模拟试验研究

作者：霍小敏西安建筑科技大学

学位级别：硕士

工程上为了降低袋式除尘器的设备成本、降低钢耗、节约占地面积,以及在一些低浓度烟气场合,比如电袋复合除尘器电除尘之后或者一些袋式除尘器滤袋粉尘负荷少、易清除的情况下,袋式除尘器在设计上尽可能采用超长滤袋,可以有效解决场地对... 详细信息

工程上为了降低袋式除尘器的设备成本、降低钢耗、节约占地面积,以及在一些低浓度烟气场合,比如电袋复合除尘器电除尘之后或者一些袋式除尘器滤袋粉尘负荷少、易清除的情况下,袋式除尘器在设计上尽可能采用超长滤袋,可以有效解决场地对除尘器改造和扩建的限制,也可满足企业除尘要求,符合国家节能减排的发展需求。现有研究中,固定行喷吹系统的圆形滤袋长度已有达到10米,迴转定位喷吹系统的扁圆形滤袋目前也有超过8米的案例。而滤袋加长后存在的最关键的技术问题就是如何提高超长滤袋的清灰强度与均匀性,以减少粉尘的二次附着、降低清灰能耗和滤袋的机械折损,保证滤袋使用寿命达到设计要求。课题运用计算流体动力学（CFD）方法,通过安排正交试验研究分析了喷吹压力、喷嘴直径、滤袋长度三个影响因素对固定行喷吹清灰系统和迴转定位脉冲喷吹系统超长滤袋清灰性能的影响规律;进而通过单因素试验分析了透气度、喷吹压力、喷嘴直径、滤袋长度对标准圆形和鲁奇扁圆形超长滤袋清灰性能的影响规律并对以上喷吹参数进行优化,试验结果为超长滤袋脉冲袋式除尘器清灰系统的设计和运行提供参考。课题研究成果:（1）圆形滤袋与扁圆形滤袋随使用时间的延长,透气度下降,滤袋壁面峰值压力、压力上升速率、最大反向加速度均随之增大,滤袋清灰性能提升,因此滤袋分别可以延长至11m、10m;（2）对固定行喷吹清灰系统,提高喷吹压力和增大喷嘴直径均有利于清灰;研究结果表明控制喷吹压力比控制喷嘴直径（喷吹气量）更易达到清灰要求,增加滤袋的长度,清灰性能减弱;（3）对不同喷吹压力与喷嘴直径下9米超长扁圆形滤袋清灰性能进行数值模拟研究表明,为保证扁圆形滤袋袋底能够清灰彻底,当喷吹压力为0.06MPa时,喷嘴直径至少为21mm;当喷嘴直径为17mm-21mm时,喷吹压力至少需达到0.07MPa。

关键词：超长滤袋袋式除尘器清灰性能数值模拟

DBD-湿式均相催化耦合降解甲苯的实验研究

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DBD-湿式均相催化耦合降解甲苯的实验研究

作者：郑洋西安建筑科技大学

学位级别：硕士

挥发性有机物(VOCs)来源广,成分复杂,是当前空气污染的重要组成部分,对生态环境和人类健康均可构成严重损害。低温等离子体(NTP)工艺作为一种具有发展前途的VOCs治理技术受到广泛关注,其中介质阻挡放电(DBD)是等离子体氧化VOCs最常用的... 详细信息

挥发性有机物(VOCs)来源广,成分复杂,是当前空气污染的重要组成部分,对生态环境和人类健康均可构成严重损害。低温等离子体(NTP)工艺作为一种具有发展前途的VOCs治理技术受到广泛关注,其中介质阻挡放电(DBD)是等离子体氧化VOCs最常用的放电方式之一,具有工艺稳定、放电均匀等优点。但是副产物臭氧(O)的排放是限制DBD技术实际推广应用的瓶颈问题之一。本研究首次提出将湿式均相催化系统串联在DBD之后,利用DBD的副产物O在湿式系统中产生羟基自由基(·OH)进一步降解甲苯。研究验证了DBD-湿式均相催化耦合系统的可行性,筛选了合适的金属离子及其用于O的捕获及转化,优化了运行参数,基于EPR、GC-MS等技术分析了DBD-湿式均相催化耦合降解甲苯的机理。主要研究结论如下:(1)DBD-湿式洗涤耦合系统具有利用臭氧进一步提高甲苯去除率的潜力。在甲苯初始浓度263 mg·m,放电电压16 k V条件下,DBD对于甲苯的去除率稳定在43%,CO和O产生量为别为34 mg·m和433 mg·m;DBD+Fe系统甲苯的去除率在30 min后稳定在56%,CO产量达到81 mg·m,O去除率可达到72%。鉴于DBD+Fe系统的甲苯去除率与CO产量均高于单一DBD系统,特别是CO产量提高了2.4倍,说明DBD-湿式均相催化耦合技术降解VOCs是具有协同效果。金属离子Fe、Mn和Cu均可提高O去除率。在50-2000 mg·L的离子浓度范围内,O去除率均随Fe和Mn浓度的提高而增加,随Cu浓度的升高先增加后降低。(2)DBD耦合不同浓度的Fe、Mn和Cu溶液降解气态甲苯的研究结果表明,1 g·L的Fe在DBD-湿式均相催化耦合系统中效果最好,其甲苯的去除率为60%,CO产量106 mg·m,O去除率近90%;在DBD+纯水系统中,甲苯和O的去除率随着溶液初始p H(p H:2、4、6和8)的增加而增加,当p H为8时,甲苯和O的去除率分别高达到53%和12%;在DBD+Fe系统中,p H为4时甲苯和O去除率最高,分别为60%,90%;当DBD放电电压由14 k V升高至16 k V时,单一DBD的甲苯去除率、CO产量和O产生量分别提升到43%、34mg·m和433 mg·m;由240 min的持续降解实验(甲苯:263 mg·m;放电电压:16 k V;Fe浓度定为1 g·L)可知,甲苯去除率稳定在60%左右,O去除率在前120 min基本稳定在88%,之后略有下降,DBD耦合Fe催化系统稳定性良好,这是因为液相系统可持续产生·OH来降解甲苯。(3)通过添加自由基猝灭剂叔丁醇(TBA),研究DBD耦合Fe系统中甲苯的降解机理。结果显示,添加TBA后,甲苯的去除率从60%下降到了46%,CO产量从106 mg·m下降到了18 mg·m,说明TBA对于甲苯去除以及甲苯和有机中间体的深度氧化抑制作用显著。DBD耦合Fe系统中遵循羟基自由基作用机理,EPR测定结果进一步证明了上述推论。最后基于自由基和中间产物测定结果,分析了甲苯在DBD-湿式均相催化耦合系统中的降解机制。

关键词：甲苯臭氧均相催化氧化叔丁醇羟基自由基

燃煤电厂除尘器入口烟道气流组织与优化的数值模拟试验研究

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燃煤电厂除尘器入口烟道气流组织与优化的数值模拟试验研究

作者：谢铮胜西安建筑科技大学

学位级别：硕士

燃煤电厂烟气净化系统的除尘器入口烟道的气流组织与优化对大型除尘器的整体的除尘效率具有重要的影响。入口烟道的气流组织与优化主要关注进入每台除尘器的流量分配和除尘器入口速度分布等问题。目前虽然在各类除尘器的规范中对除尘器... 详细信息

燃煤电厂烟气净化系统的除尘器入口烟道的气流组织与优化对大型除尘器的整体的除尘效率具有重要的影响。入口烟道的气流组织与优化主要关注进入每台除尘器的流量分配和除尘器入口速度分布等问题。目前虽然在各类除尘器的规范中对除尘器之间的流量分配和入口速度分布等有明确的规定。但是却缺乏如何实现这些目标的具体措施。尤其是对于现有除尘器的改造和设计,更是缺少进行入口烟道的气流组织与优化的有效依据。本文以某燃煤发电厂14号机组电袋复合除尘器和某燃煤热电厂350MW机组袋式除尘器的入口烟道为研究对象,采用计算流体动力学（CFD）方法,对入口烟道的气流流场分布进行数值模拟试验研究,通过对原设计方案入口烟道的流场的分析,识别烟道结构中存在的问题,并提出针对性的优化改进方案,最终实现如下的优化结果:（1）电袋复合除尘器两室处理烟气流量相对偏差小于2.5%,入口烟道流量分配趋于均衡。除尘器两室入口截面烟气速度相对均方根小于0.20,速度分布趋于均匀。且不同工况条件下的气流流场分布均符合项目技术规范要求。（2）五台除尘器组成的袋式除尘系统每台除尘器之间处理烟气量相对偏差小于2.5%,入口烟道烟气流量分配趋于均衡。各台除尘器入口截面烟气速度相对均方根均不大于0.25,速度分布趋于均匀。各台除尘器入口处的最大烟气速度显著降低,使高速气流对烟道的局部冲刷磨损情况得到明显改善。且不同工况条件下的入口烟道气流流场分布均符合项目技术规范要求。（3）对某燃煤电厂14号机组电袋复合除尘器入口烟道气流组织与优化所做的数值模拟优化方案已应用于190万m3/h锅炉机组实际工程中,自投入使用以来,电袋复合除尘器运行稳定、可靠,除尘效率显著提高。测试结果表明,除尘器本体运行阻力损失小于700Pa,出口烟尘排放浓度约8mg/Nm3,均符合项目技术规范的设计要求。

关键词：入口烟道流量分配速度分布数值模拟优化设计