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采用溶液共混和相转移技术,经二乙烯三胺五乙酸(DTPA)和三聚氰胺(MA)共价键合作用,开展了聚偏氟乙烯(PVDF)树脂的改性研究,应用正交试验优化共混铸液组成,制备了具有螯合配位作用的MA-DTPA/PVDF改性树脂;采用热重分析(TG)、X射线衍射分析(XRD)、傅里叶红外光谱分析(FTIR)、核磁分析(NMR)、扫描电镜(SEM)等手段表征了改性树脂的热稳定性、结构形态、官能基团和组织形貌;开展了改性树脂对Ni的静态和动态吸附实验研究,探讨了溶液pH值、金属离子初始浓度、温度等因素对其吸附性能的影响,分析了其吸附特性。 MA-DTPA/PVDF改性树脂制备所用共混铸液组成为:二乙烯三胺五乙酸50 g/L、三聚氰胺64 g/L、聚偏氟乙烯100 g/L、聚乙烯吡咯烷酮12.5g/L。TG测试结果表明改性树脂的热稳定性能优良,XRD表征结果表明其晶体结构同PVDF聚合物基本一致,FTIR和NMR测试表明具有螯和配位作用的多氨基多元羧酸基团被成功引入到PVDF树脂中。静态实验研究表明,MA-DTPA/PVDF改性树脂对Ni具有优良的吸附性能,其饱和吸附量可达16.68 mg/g;其等温吸附较好地符合Langmuir等温吸附模型,其吸附过程符合准二级动力学方程;热力学参数?G0<0、△H<0、△S0<0,证实了该改性树脂对Ni的吸附为自发的放热过程。吸附柱动态实验结果表明,MA-DTPA/PVDF改性树脂适于处理低浓度含镍废水;吸附时存在最佳进样流速;其动态吸附过程符合Thomas模型。

关键词：二乙烯三胺五乙酸三聚氰胺改性聚偏氟乙烯树脂重金属离子动态吸附

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严寒地区利用太阳能加热制沼气的模拟研究

严寒地区利用太阳能加热制沼气的模拟研究

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作者：武鹰翀哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

在严寒地区,由于冬季气温、地温低,沼气的生产存在产气率低、使用率低等问题,甚至会出现冻裂沼气池的现象,本文针对这一现象,提出了利用太阳能加热制取沼气的思路,即利用太阳能集热系统生产的热水通过沼气池底部的换热器来加热料液,使... 详细信息

在严寒地区,由于冬季气温、地温低,沼气的生产存在产气率低、使用率低等问题,甚至会出现冻裂沼气池的现象,本文针对这一现象,提出了利用太阳能加热制取沼气的思路,即利用太阳能集热系统生产的热水通过沼气池底部的换热器来加热料液,使料液升温进行发酵,产生沼气,同时对沼气池保温,减少能耗,提高池温。论文以模拟研究为主,通过一些数据的计算确定,验证了在严寒地区利用太阳能加热制取沼气是可以实现的。在理论方面,详细介绍了太阳辐射、土壤温度场、温室大棚、沼气产生的基本理论知识,同时建立了沼气池周围土壤不稳定传热数学模型,并用FLUENT进行模拟计算,与一维传热影响下的情况作出比较,最后得出沼气池侧壁及底面土壤温度的变化规律。在模拟准备方面,通过前期的调研工作,了解沼气池设计与施工的一些相关知识。经过对比分析建立了与温室大棚相结合实验系统模型。根据理论知识计算得出沼气池壁面保温层厚度、哈尔滨地区太阳能辐射强度和逐时室外温度。建立模拟分析方法,利用换热器加热量的变化来验证系统模拟的正确性。最后,运用MATLAB编制程序,对沼气池内换热器的加热量、沼气池周围土壤的温度场冬季和夏季的典型日进行相关模拟,验证了模型的正确性。最后对系统全年运行情况进行了模拟,分析了换热器的加热量和沼气池周围土壤温度的变化规律,并通过对有无温室大棚下沼气池的对比,得出结论。

关键词：沼气太阳能温室大棚土壤温度场 FLUENT

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