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澳炉协同处置废弃电路板过程铜冶炼烟尘二噁英再合成研究

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环境科学学报 2024年

废弃电路板与铜精矿在澳斯麦特炉中协同处置，既可作为燃料，又能回收金属资源，但其产生的铜冶炼烟尘中可能存在二噁英的再合成，从而增加烟气二噁英排放.为探究铜冶炼烟尘二噁英再合成特性及其影响因素，本文采用实验室燃烧反应装置... 详细信息

废弃电路板与铜精矿在澳斯麦特炉中协同处置，既可作为燃料，又能回收金属资源，但其产生的铜冶炼烟尘中可能存在二噁英的再合成，从而增加烟气二噁英排放.为探究铜冶炼烟尘二噁英再合成特性及其影响因素，本文采用实验室燃烧反应装置，选取国内某铜精矿冶炼厂的铜冶炼烟尘（余热锅炉底灰、电除尘灰）开展实验，研究了不同物料、温度、金属催化剂等反应条件下铜冶炼烟尘二噁英再合成特性以及SO2抑制效果.结果表明，加热条件下余热锅炉底灰二噁英浓度随温度升高呈先上升后下降趋势，350℃时PCDD/Fs的产量达到最大，PCDD/PCDF的比例随温度升高而降低，400℃工况相较于300℃降低了14%；余热锅炉底灰二噁英再合成能力弱于电除尘灰；余热锅炉底灰中加入含量为0.1%的金属催化剂CuCl2后，气相和固相毒性当量分别增长了9倍和20倍，而通入SO2气氛后，固相和气相二噁英毒性当量浓度分别下降了60.67%和21.84%；结合SEM、XPS等表征分析发现，金属催化剂被钝化是其主要的抑制路径.本文研究结果可为高含硫铜精矿协同处置废弃电路板提供技术支撑.

关键词： PCDD/Fs 再合成铜冶炼烟尘 SO 协同处置

基于热量流法的清洁供热网络延迟分布特性与扰动控制分析

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工程热物理学报 2024年第5期45卷 1450-1457页

作者：马腾宇郝俊红田亮杨云溪方王刚戈志华华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206 新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京102206

在双碳战略背景下,随着极端天气的频繁出现和用户热负荷的不断增加,进一步增加供热系统的稳定性和降低供热能耗,是供热网络的重要发展方向。本文针对供热网络的典型扰动控制问题,基于供热网络的物理模型,构建供热网络全环节的动态热量... 详细信息

在双碳战略背景下,随着极端天气的频繁出现和用户热负荷的不断增加,进一步增加供热系统的稳定性和降低供热能耗,是供热网络的重要发展方向。本文针对供热网络的典型扰动控制问题,基于供热网络的物理模型,构建供热网络全环节的动态热量流模型,分析供热网络中各主要设备及供热网络整体的延迟分布特性问题,探索了供热网络实际供热策略以及供暖扰动的影响和控制等问题。结果表明供热网络的延迟主要集中在散热器侧,散热器延迟时间约占整个供热网络延迟时间的86.6%;本文以北京某日室外温度为例探究实际供热策略,模拟在面对供热扰动时,所采取新的供热策略节能分别为2.61%与2.91%。

关键词：供热网络:热量流供热扰动控制策略

分子动力学模拟预测天然气密度和黏度的可行性研究

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化工学报 2024年第2期75卷 450-462页

作者：吴凡彭旭东江锦波孟祥铠梁杨杨浙江工业大学机械工程学院浙江杭州310023

天然气作为相对清洁、低碳的能源,在我国的一次能源消费占比持续增长,其物性的精准预测对天然气集输利用过程分析至关重要。通过收集文献中天然气在不同温度和压力下的物性实测数据,对比分析了分子动力学模拟和常用经验模型计算天然气... 详细信息

天然气作为相对清洁、低碳的能源,在我国的一次能源消费占比持续增长,其物性的精准预测对天然气集输利用过程分析至关重要。通过收集文献中天然气在不同温度和压力下的物性实测数据,对比分析了分子动力学模拟和常用经验模型计算天然气密度和黏度的预测精度,明确了不同组成天然气适用的最佳物性预测模型。结果表明,分子动力学模拟在预测天然气黏度方面具有较强的适用性,尤其是在高温高压条件下,当温度为444.4 K时,平均相对误差小于5%;天然气密度则采用现有相对成熟的经验模型更合适,而采用分子动力学模拟方法的几种力场模型预测其精度均不高;天然气密度和黏度预测模型的预测精度,不仅受温度和压力范围的影响,还与天然气组成有关。

关键词：天然气混合物密度黏度分子模拟

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绿色纤维素基水凝胶膜的制备及油水分离性能

精细化工 2024年第5期41卷 990-1000页

作者：曹妍高军凯夏孟胜徐彭涛韩志陈妍浙江海洋大学船舶与海运学院浙江舟山316022 江苏大学能源与动力工程学院江苏镇江212000

以杨木粉(PF)中提取的纤维素木浆(PF-NA)为基底,通过冷冻盐析技术,利用聚乙烯醇(PVA)将LiCl颗粒包裹在纤维素骨架上制备了纤维素基(CLH)水凝胶膜。采用FTIR、SEM、XRD、XPS对CLH水凝胶膜进行了表征,对其机械、高温、耐酸碱和耐盐稳定性... 详细信息

以杨木粉(PF)中提取的纤维素木浆(PF-NA)为基底,通过冷冻盐析技术,利用聚乙烯醇(PVA)将LiCl颗粒包裹在纤维素骨架上制备了纤维素基(CLH)水凝胶膜。采用FTIR、SEM、XRD、XPS对CLH水凝胶膜进行了表征,对其机械、高温、耐酸碱和耐盐稳定性、自清洁和耐污性进行了测试。结果表明,CLH水凝胶膜具有三维层状结构,PVA的加入及冷冻盐析技术的利用提高了CLH水凝胶膜的力学性能。LiCl作为吸水单元分布在纤维素骨架周围,使CLH水凝胶膜具有超亲水性,水下油接触角为151°;在重力作用下,CLH水凝胶膜可以实现对油水混合物和水包油乳液的高效分离,在高温(60℃)、强酸(pH=3)和强碱(pH=13)条件下具有稳定的分离效率(≥99.8%);在循环分离12次水包机油乳液中,CLH水凝胶膜保持稳定的分离性能;CLH水凝胶膜对四氯乙烯油渍具有自清洁和耐污能力。

关键词：纤维素水凝胶膜聚乙烯醇冷冻盐析废木材回收重力驱动油水分离功能材料

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锂离子电池浸没式热管理技术方案研究

现代机械 2024年第05期 64-70页

作者：陈杰牛雅恒陈俊玄吴启超黄瑞俞小莉齐建斌浙江大学工程师学院浙江大学能源工程学院浙江省汽车智能热管理科学与技术重点实验室

为综合探究各因素对电池模组浸没冷却效果的影响与规律，以9节21700电池组成的最小模组单元为研究对象，搭建试验台架并展开研究，发现设计条件下，模组的温差在强制对流冷却1C放电时较小，而自然对流冷却则2C放电时较小。建立并验证了... 详细信息

为综合探究各因素对电池模组浸没冷却效果的影响与规律，以9节21700电池组成的最小模组单元为研究对象，搭建试验台架并展开研究，发现设计条件下，模组的温差在强制对流冷却1C放电时较小，而自然对流冷却则2C放电时较小。建立并验证了浸没冷却模组的数值仿真方法，将不同模型的计算结果进行对比分析，发现设计条件下，电连接件会影响模组的温升与温度分布。基于仿真方法探究了冷却介质及其流量与温度对冷却效果的影响，发现模组的温升与温差随流量的增大而降低，降低入口温度可以减小模组的温升，提高入口温度则可以减小模组的温差。

关键词：电池热管理浸没冷却影响因素温度分布

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PVC塑料流化床气化试验研究

燃料化学学报 2005年第6期33卷 708-712页

作者：肖刚池涌倪明江张加权缪麒朱文俐岑可法浙江大学机械与能源工程学院热能工程研究所能源清洁利用国家重点实验室浙江杭州310027

为开发城市生活垃圾低污染流化床气化与旋风燃烧熔融技术,研究了垃圾中广泛存在的PVC塑料在流化床内的气化特性与污染物生成机理.不同温度和过量空气系数下进行了流化床PVC气化试验,分析了不同工况对PVC中Cl转化为HCl的影响.实验结果表... 详细信息

为开发城市生活垃圾低污染流化床气化与旋风燃烧熔融技术,研究了垃圾中广泛存在的PVC塑料在流化床内的气化特性与污染物生成机理.不同温度和过量空气系数下进行了流化床PVC气化试验,分析了不同工况对PVC中Cl转化为HCl的影响.实验结果表明,反应高于600 ℃、过量空气系数大约0.4时,Cl转化为HCl的选择性达到95%以上;气化效率达到22%～25%,气化气热值达到2 000 kJ/m3～2 300 kJ/m3.反应高于700 ℃,PVC流化床气化生烟量明显减少,过量空气系数0.6时,生烟量减少到PVC质量的10%左右.提出的HCl析出与生烟机理较好地解释了试验结果,为城市生活垃圾气化熔融技术提供了相关基础数据与污染物生成及控制方法.

关键词：城市生活垃圾(MSW) 流化床 PVC 气化 HCl

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城市生活垃圾低污染气化熔融系统研究

环境科学 2006年第2期27卷 381-385页

作者：肖刚倪明江池涌金余其张加权缪麒岑可法浙江大学机械与能源工程学院热能工程研究所能源清洁利用国家重点实验室杭州310027

为彻底消除城市生活垃圾焚烧过程中的二次污染,对流化床气化与旋风燃烧熔融系统进行了研究.我国典型城市生活垃圾流化床气化试验表明,最佳气化温度为600℃左右;对垃圾焚烧飞灰进行熔融特性试验表明,垃圾焚烧飞灰在1 300℃左右、垃圾掺... 详细信息

为彻底消除城市生活垃圾焚烧过程中的二次污染,对流化床气化与旋风燃烧熔融系统进行了研究.我国典型城市生活垃圾流化床气化试验表明,最佳气化温度为600℃左右;对垃圾焚烧飞灰进行熔融特性试验表明,垃圾焚烧飞灰在1 300℃左右、垃圾掺煤焚烧飞灰在1 400℃左右时,能顺利熔融,二分解率99.99%以上,重金属有效固化.结合我国实际,提出了2种气化熔融系统方案:①基于垃圾综合处理的筛上物气化熔融技术方案;②原生垃圾+辅助燃料气化熔融技术方案;并进行相应的热力性能分析,研究表明2种方案都能较好满足气化熔融要求.

关键词：城市生活垃圾(MSW) 低污染气化熔融二嗯哄重金属系统方案

直膨式太阳能PVT热泵热水系统经济性及影响因素研究

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建筑科学 2024年第8期40卷 122-127页

作者：纪培栋彭浩周楠栩寿春晖代彦军浙江省白马湖实验室有限公司杭州310000 浙江省太阳能利用及节能技术重点实验室杭州310000 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

本文对比了直膨式PVT热泵、空气源热泵和电热水锅炉3种系统的性能、系统投资和运行成本等,以平准化供热成本(LCoH)为指标,计算得出直膨式PVT热泵具有最低LCoH。分析了系统COP、太阳辐照、组件电功率、运维费用等因素对直膨式PVT热泵热... 详细信息

本文对比了直膨式PVT热泵、空气源热泵和电热水锅炉3种系统的性能、系统投资和运行成本等,以平准化供热成本(LCoH)为指标,计算得出直膨式PVT热泵具有最低LCoH。分析了系统COP、太阳辐照、组件电功率、运维费用等因素对直膨式PVT热泵热水系统LCoH的影响,系统COP从4.41提高为6.61时,LCoH降低19.5%;太阳辐照越高,系统需配置PVT组件越少,初投资越低,A级资源区比C级资源区LCoH低9.6%。系统配置的PVT组件电功率由300 W提升为500 W,可使LCoH降低8.1%。相较于无运维人员费用,运维人员费用为0.50万元/a时,直膨式PVT热泵热水系统LCoH增加33.6%,运维人员费用对系统LCoH有巨大的影响,因此在系统实际运行时应合理配置运维人员,尽可能的减少运维费用。

关键词：太阳能直膨式 PVT热泵经济性分析 LCoH

石墨烯/离子液体体系静电吸附机理及非平衡热力学模型

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科学通报 2021年第9期66卷 1091-1100页

作者：薄拯杨锦渊杨化超厉昌文严建华岑可法浙江大学能源工程学院热能工程研究所能源清洁利用国家重点实验室杭州310027

超级电容是基于固液界面静电吸附原理的先进储能技术.石墨烯和高浓度离子液体被认为是超级电容储能的理想材料和电解液工质,但是其静电吸附过程中能量载子间具有复杂交互作用、纳米尺度效应和非平衡热力学特征,显著区别于常规低浓度、... 详细信息

超级电容是基于固液界面静电吸附原理的先进储能技术.石墨烯和高浓度离子液体被认为是超级电容储能的理想材料和电解液工质,但是其静电吸附过程中能量载子间具有复杂交互作用、纳米尺度效应和非平衡热力学特征,显著区别于常规低浓度、低黏度和非受限体系,无法通过经典理论和模型进行解释.本文通过分子动力学模拟,结合恒定电势和热力学方法,系统研究了离子液体在石墨烯纳米通道内的静电吸附机理,包括热力学平衡态结构和非平衡传递过程;提出了可在分子动力学模拟中量化离子传递的判据,发现离子液体在纳米通道内传递与电势、受限效应、粒子间交互作用密切相关;基于时间微元原理,建立了描述纳米通道静电吸附过程的非平衡热力学模型,更为真实地描述了静电吸附充/放电过程;发现纳米受限状态下高密度异性离子和低密度同性离子间相界面的形成会阻碍同性离子的传输,进而造成高充/放电速率下储能容量下降,不同于传统观点所提出的异性离子吸附滞后的机理.研究结果揭示了高浓度离子液体在纳米通道内的特殊静电吸附机理,为构筑高性能超级电容提供了理论指导.

关键词：固液界面静电吸附石墨烯纳米通道高浓度离子液体非平衡热力学离子传输热力学平衡态离子排布分子动力学模拟