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不同空气系数与掺氢比对10 mm火孔火焰稳定性的影响

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油气储运 2024年

作者：刘方杨宏伟邓付洁中海石油气电集团有限责任公司技术研发中心

【目的】天然气管道掺氢输送易导致终端用气设备在燃烧用火时发生脱火、回火现象，影响设备的火焰稳定性。为明确不同空气系数与掺氢比对典型终端用气设备的燃烧火焰稳定性的影响，通过仿真模拟与实验验证相结合的方法开展研究。【方法... 详细信息

【目的】天然气管道掺氢输送易导致终端用气设备在燃烧用火时发生脱火、回火现象，影响设备的火焰稳定性。为明确不同空气系数与掺氢比对典型终端用气设备的燃烧火焰稳定性的影响，通过仿真模拟与实验验证相结合的方法开展研究。【方法】以终端用气设备中的10 mm圆形单火孔为研究对象，通过仿真计算了一次空气系数为0.40、0.60、0.65、0.70、0.80条件下，掺氢比为0%、3%、5%、10%的脱火工况，以及一次空气系数为0.60、0.65、0.70、0.80条件下，掺氢比为0%、3%、5%、10%的回火工况；结合GB/T 16411—2008《家用燃气用具通用试验方法》，设计了天然气（纯甲烷）掺氢火焰稳定性测试方案进行实验验证。【结果】脱火工况的临界火孔气流速度模拟值与实测值平均相对误差为5.73%，验证了脱火仿真模型的可靠性；回火工况的临界火孔气流速度模拟值与实测值平均相对误差11.22%，受实验测试条件影响，误差偏大；掺氢比越大，脱火极限越高，越不容易发生脱火现象，掺氢有利于防止脱火；掺氢比越大，回火极限越高，回火倾向越大。【结论】研究成果可为掺氢天然气的工业应用提供借鉴，在实验条件受限的前提下，对于终端天然气用户进行掺氢适应性分析时，可借助仿真手段开展针对性分析，同时对于掺氢比较高的应用场景，建议开展针对性测试，确保终端用气设备的稳定运行。

关键词：圆形火孔掺氢比仿真模拟脱火回火

CFRP-聚合物砂浆加固震损构造柱约束砖砌体墙试验研究

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工程抗震与加固改造 2024年第1期46卷 133-141页

作者：乔崎云高晓鹏曹万林刘文超李佳峰北京工业大学北京100024 中交集团绿色建筑技术研发中心北京100011

为研究斜向碳纤维布条带或斜向聚合物砂浆条带与外覆角钢组合的加固方式对震后砌体结构的加固效果,对模拟经过地震作用的三面带构造柱约束砌体墙片进行抗震加固,并进行拟静力试验。三面砌体墙均采用角钢外覆加固,面层采用不同方式处理... 详细信息

为研究斜向碳纤维布条带或斜向聚合物砂浆条带与外覆角钢组合的加固方式对震后砌体结构的加固效果,对模拟经过地震作用的三面带构造柱约束砌体墙片进行抗震加固,并进行拟静力试验。三面砌体墙均采用角钢外覆加固,面层采用不同方式处理。研究结果表明:采用碳纤维布-聚合物砂浆条带的加固方式能很好地恢复震损墙体的承载能力和变形能力;碳纤维布条带在限制裂缝开展以及提高震损结构延性方面有一定贡献;面层采用斜向聚合物砂浆条带加固的震损墙体延性和承载力均较低。工程实际应用中,建议考虑两种材料的复合加固形式。

关键词：约束砖砌体墙震损后加固碳纤维抗震性能

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低温加热炉低CO燃烧器试验研究

化工设备与管道 2024年第2期61卷 41-45页

作者：李玖重孙志钦王恒博中石化炼化工程(集团)股份有限公司洛阳技术研发中心河南洛阳471003

低氮燃烧器采用提高喷速、回流烟气、扩大火焰面等弱化燃烧的措施,达到降低NOx产生的目的。但在低温环境运行时,存在燃料无法完全燃烧、火焰稳定性差、排烟中CO含量偏高的问题。针对以上问题,提出了增设中心枪局部强化燃烧的方法,设计了... 详细信息

低氮燃烧器采用提高喷速、回流烟气、扩大火焰面等弱化燃烧的措施,达到降低NOx产生的目的。但在低温环境运行时,存在燃料无法完全燃烧、火焰稳定性差、排烟中CO含量偏高的问题。针对以上问题,提出了增设中心枪局部强化燃烧的方法,设计了2.8 MW的低CO燃烧器,在试验加热炉上开展了燃烧性能试验。性能试验表明,炉膛温度低于700℃时,低CO燃烧器中心枪燃料占比为25%~35%,NOx和CO含量才能满足相关标准及规定要求。选取了中心枪燃料占比30%的低CO燃烧器进行了燃烧效果试验,试验结果表明,炉膛温度为530~700℃时,低CO燃烧器有效解决了低氮燃烧器在炉低温环境下出现的问题,在满足国家排放标准的前提下,大幅降低了排烟中的CO含量,提升了燃烧火焰的稳定性,能够满足工业现场的使用要求。

关键词：低温加热炉低CO燃烧器中心枪燃料占比

Q345qDNH桥梁耐候钢在模拟工业大气环境中的腐蚀产物膜演变规律

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腐蚀与防护 2024年第6期45卷 55-61页

作者：赵伟于驰王月香东北大学秦皇岛分校资源与材料学院秦皇岛066004 莱芜钢铁集团银山型钢有限公司技术研发中心济南271104

采用干湿交替周期浸润腐蚀试验,研究了Q345qDNH桥梁耐候钢在模拟工业大气腐蚀环境中的腐蚀行为及其腐蚀产物膜演变规律,并与Q345B钢进行了比较。结果表明:在模拟工艺大气环境中,随着浸润周期的延长,Q345qDNH钢的腐蚀质量损失量逐渐降低... 详细信息

采用干湿交替周期浸润腐蚀试验,研究了Q345qDNH桥梁耐候钢在模拟工业大气腐蚀环境中的腐蚀行为及其腐蚀产物膜演变规律,并与Q345B钢进行了比较。结果表明:在模拟工艺大气环境中,随着浸润周期的延长,Q345qDNH钢的腐蚀质量损失量逐渐降低,并在腐蚀72 h后趋于平缓,在整个试验周期内,Q345B钢的腐蚀质量损失量始终大于Q345qDNH钢;在腐蚀后期(120 h),Q345B钢发生了严重的点蚀,而Q345qDNH钢表面锈层较完整,膜层致密性较高,对金属基体的保护作用较好,耐蚀性较好;Q345B钢和Q345qDNH钢表面腐蚀产物的主要成分均为α-FeOOH、γ-FeOOH和Fe_(3)O_(4),但各组分含量及膜层厚度存在差异;随着试验时间的延长,Q345qDNH钢表面腐蚀产物内膜层厚度明显增大,Ni、Cr和Cu氧化产物富集于内膜层,这增强了氧化膜层的致密性和稳定性,从而提高了材料的耐蚀性。

关键词： Q345qDNH耐候钢工业大气环境腐蚀行为腐蚀产物膜耐蚀元素

热水解时间对污泥厌氧消化系统微生物群落结构影响分析

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环境科学 2024年第5期45卷 2741-2747页

作者：张含张涵王佳伟高金华文洋李相昆任征然北京城市排水集团有限责任公司科技研发中心北京100124 北京市污水资源化工程技术研究中心北京100124 河北工业大学土木与交通学院天津300401

为评估热水解时间对北京市大兴区某污水处理厂污泥厌氧消化系统微生物群落结构的影响,利用Illumina MiSeq高通量测序方法,分析了不同热水解时间(15、30和45 min)对初沉污泥和剩余活性污泥厌氧消化系统中微生物群落结构及其多样性的影响... 详细信息

为评估热水解时间对北京市大兴区某污水处理厂污泥厌氧消化系统微生物群落结构的影响,利用Illumina MiSeq高通量测序方法,分析了不同热水解时间(15、30和45 min)对初沉污泥和剩余活性污泥厌氧消化系统中微生物群落结构及其多样性的影响因素.结果表明,消化污泥优势类群主要分布在厚壁菌门(Firmicutes)、阴沟单胞菌门(Cloacimonadota)、绿弯菌门(Chloroflexi)和同力菌门(Synergistota),相对丰度之和超过60%,相对丰度最高菌属为W5,占比为20.8%~54.5%,表现为少数优势物种的高丰度特征.热水解污泥厌氧消化过程中,高挥发性脂肪酸和氨氮浓度导致嗜乙酸产甲烷菌相对丰度减少,嗜氢产甲烷途径多于嗜乙酸产甲烷途径.环境因子关联分析结果显示,消化进泥可溶蛋白质、消化进泥pH值、消化出泥氨氮和热水解时间是影响微生物群落结构的4个主要环境因子,其中消化出泥氨氮对产甲烷菌属的影响最大,呈负相关关系.热水解时间与Chao指数和Shannon指数均呈负相关,较长热水解时间不利于提高厌氧消化过程微生物菌群丰富度和多样性.

关键词：污水处理厂(WWTPs) 厌氧消化系统热水解时间群落结构环境因子

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氯代碳酸乙烯酯合成碳酸亚乙烯酯的工艺研究

合成化学 2024年

作者：魏玉玉刘辉冯齐云张传伟张琦凌奇刘建路山东海化股份有限公司技术研发中心

碳酸亚乙烯酯(VC)作为一种锂离子电池添加剂，可以显著提高锂离子电池的循环性能。因此高纯度VC的工业化生产具有十分重要的意义和价值。以氯代碳酸乙烯酯（CEC）为反应原料、三乙胺（TEA）为缚酸剂、碳酸二甲酯（DMC）为反应溶剂、2，6... 详细信息

碳酸亚乙烯酯(VC)作为一种锂离子电池添加剂，可以显著提高锂离子电池的循环性能。因此高纯度VC的工业化生产具有十分重要的意义和价值。以氯代碳酸乙烯酯（CEC）为反应原料、三乙胺（TEA）为缚酸剂、碳酸二甲酯（DMC）为反应溶剂、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚（BHT）和四丁基溴化铵（TBAB）以及吩噻嗪（PTZ）为辅料，合成了纯度较高的VC，并对其结构特性进行了测定。研究了反应温度、反应时间、溶剂用量、三乙胺用量和三乙胺滴加速率因素对β-消除反应的影响，并对其反应动力学进行了验证。研究结果表明：当CEC用量为62.50 g、 DMC用量为89.09 g、 TBAB用量为1.00 g、 BHT用量为0.50 g、 PTZ用量为0.50 g、 TEA用量为68.24 mL时，为合成VC的最佳工艺条件。在此最优条件下，CEC转化率为68.10%，VC的纯度为98.27%，VC收率为66.92%。经验证，该反应为吸热反应，反应动力学级数为一级。

关键词：氯代碳酸乙烯酯碳酸亚乙烯酯 β-消除反应合成热力学分析动力学分析

热水解对鸡粪和牛粪厌氧消化及重金属风险的影响

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农业工程学报 2024年第4期40卷 254-261页

作者：任征然王佳伟高金华文洋韩军李相昆马培元张含北京城市排水集团有限责任公司科技研发中心北京市污水资源化工程技术研究中心北京100124 河北工业大学土木与交通学院天津300401

为探究热水解预处理对鸡粪和牛粪在厌氧消化过程中产气效率的提升作用以及对消化残渣中重金属形态变化及潜在生态风险的影响。该研究以鸡粪和牛粪为处理对象,采用热水解处理技术,开展了连续中温厌氧消化试验。考察了热水解对畜禽粪污可... 详细信息

为探究热水解预处理对鸡粪和牛粪在厌氧消化过程中产气效率的提升作用以及对消化残渣中重金属形态变化及潜在生态风险的影响。该研究以鸡粪和牛粪为处理对象,采用热水解处理技术,开展了连续中温厌氧消化试验。考察了热水解对畜禽粪污可生化性和重金属迁移风险。该研究还评估了连续施用厌氧消化鸡粪和牛粪15 a后土壤中重金属的积累量和Hakanson潜在生态风险指数。试验发现,鸡粪中木质纤维素含量占干固体总量的25%,牛粪为57.7%。热水解处理能够增强牛粪中木质纤维素的水解,热水解后木质纤维素的降解率为19.2%;但热水解对鸡粪的木质纤维素水解影响不明显,降解率仅为5.3%。鸡粪挥发性固体(volatile solid,VS)产气率为482 L/kg,热水解后产气率提升了12.4%;牛粪产气率为321 L/kg,热水解后产气率提升了31.2%。仅通过热水解不能降低鸡粪中重金属的迁移风险;而经过厌氧消化后,除Hg和Ni外,其他重金属迁移风险均降低到了低风险水平。牛粪经过热水解和厌氧消化处理后重金属向残渣态转换,但迁移风险没有明显改善。连续施用鸡粪和牛粪15 a后,土壤未出现的重金属积累,且15 a内总潜在生态风险等级处于低风险。该研究结果可为鸡粪和牛粪的能源化、无害化处理以及土地利用应用提供了理论依据和数据指导。

关键词：积累迁移风险生物降解性 Hakanson潜在生态风险指数

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振动筛板塔净化湿法磷酸实验研究

生态产业科学与磷氟工程 2024年第4期39卷 5-8+24页

作者：杜招鑫高有飞赵远方中石化炼化工程(集团)股份有限公司洛阳技术研发中心

在振动筛板塔中，以甲基异丁基酮（MIBK）为萃取剂，开展溶剂萃取法净化湿法磷酸实验研究，考察振动频率、相比对磷酸萃取率、杂质离子选择性、洗涤效果和反萃效果的影响。研究结果表明：萃取过程适宜的相比为4.1，振动频率为300次/min... 详细信息

在振动筛板塔中，以甲基异丁基酮（MIBK）为萃取剂，开展溶剂萃取法净化湿法磷酸实验研究，考察振动频率、相比对磷酸萃取率、杂质离子选择性、洗涤效果和反萃效果的影响。研究结果表明：萃取过程适宜的相比为4.1，振动频率为300次/min，在此条件下磷酸萃取率高达84%；洗涤过程适宜的振动频率为150次/min，洗涤酸用量为溶剂相体积的14.2%，在此条件下Mg2+、Fe3+、Al3+、SO42-脱除率分别为91%、87%、80%、52%；反萃过程适宜的振动频率为200次/min，反萃水用量为溶剂相体积的13.8%，在此条件下磷酸反萃率为92%，反萃磷酸w（H3PO4）为52%。MIBK对阳离子的脱除效果较好，对阴离子脱除效果欠佳。经过萃取净化后，磷酸中Fe3+、SO42-含量不能达到工业磷酸标准，需要结合其他方法进一步脱除。

关键词：湿法磷酸净化溶剂萃取法振动筛板塔甲基异丁基酮

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污泥低温干化技术及其在饮用水厂的实践

中国给水排水 2024年第5期40卷 9-15页

作者：颉亚玮严嘉明黄允河刘宏远张刚沈东春吴辉浙江工业大学土木工程学院浙江杭州310023 浙江工业大学水工程与应急技术研发中心浙江杭州310023 杭州市水务集团有限公司浙江杭州310014 嘉兴市水务集团有限公司浙江嘉兴314000

针对饮用水厂污泥高含水率问题,对A、B、C三个水厂的热泵低温干化设备运行效果及其结合太阳能工程实例(A水厂)进行了研究,分析了脱水污泥性质等因素对干化效果的影响。结果表明,A、B水厂干化设备的出泥含水率稳定低于55%,除湿能效分别为... 详细信息

针对饮用水厂污泥高含水率问题,对A、B、C三个水厂的热泵低温干化设备运行效果及其结合太阳能工程实例(A水厂)进行了研究,分析了脱水污泥性质等因素对干化效果的影响。结果表明,A、B水厂干化设备的出泥含水率稳定低于55%,除湿能效分别为(3.0±0.2)、(3.2±0.2)kg/(kW·h);C水厂的除湿能效为(3.8±0.2)kg/(kW·h),高于A、B两水厂,但其低温干化后污泥含水率高于60%,除湿能效高的工程意义不大;聚丙烯酰胺类型和投加量会影响污泥胶黏性,间接影响除湿能效;污泥中粉、黏粒含量及天然有机物会增强污泥的胶黏性;C水厂前序机械脱水单元效果差,造成机械脱水后的自由水含量仍高达183.1%,导致污泥低温干化不充分。A水厂在太阳能供热期间,除湿能效高于8 kg/(kW·h),干化费用降低了75.5%。

关键词：饮用水厂污泥低温干化太阳能热泵污泥性质