基于电解海水的模拟船舶尾气湿法脱硝性能实验研究

采用电解海水法制备具有强氧化性的有效氯溶液,基于鼓泡反应器开展模拟船舶尾气湿法脱硝试验,分别研究了电解海水溶液初始pH值、有效氯浓度、用量及NO浓度和SO_2浓度等参数对脱硝性能的影响,并探讨相关反应机理。试验结果表明,电解溶液初始pH值的大小影响其氧化性的强弱;当电解溶液初始pH值为4～6时,电解溶液的ORP在1 000 mV以上,其氧化性较强,NO_X脱除率可达48%;当电解溶液初始pH值超过6时,其氧化性变弱,NO_X脱除率随着pH值的增大而急剧下降。随着电解溶液有效氯浓度和用量的增大,NO_X脱除率呈线性增大。NO浓度的增加有利于增大气液传质推动力,进而提高NO_X脱除率。SO_2浓度的变化对NO_X脱除率的影响较小。研究结果表明,电解海水溶液具有良好的脱硝效果,在船舶柴油机尾气脱硝方面有一定的应用潜力。     

基于电解海水的模拟船舶尾气湿法脱硝性能试验

采用电解海水法制备具有强氧化性的有效氯溶液,基于鼓泡反应器开展模拟船舶尾气湿法脱硝试验,分别研究了电解海水溶液初始pH值、有效氯浓度、用量及NO浓度和SO_2浓度等参数对脱硝性能的影响,并探讨相关反应机理。试验结果表明,电解溶液初始pH值的大小影响其氧化性的强弱;当电解溶液初始pH值为4～6时,电解溶液的ORP在1 000 mV以上,其氧化性较强,NO_X脱除率可达48%;当电解溶液初始pH值超过6时,其氧化性变弱,NO_X脱除率随着pH值的增大而急剧下降。随着电解溶液有效氯浓度和用量的增大,NO_X脱除率呈线性增大。NO浓度的增加有利于增大气液传质推动力,进而提高NO_X脱除率。SO_2浓度的变化对NO_X脱除率的影响较小。研究结果表明,电解海水溶液具有良好的脱硝效果,在船舶柴油机尾气脱硝方面有一定的应用潜力。     

紫外强化有效氯对船舶尾气同时脱硫脱硝试验

为提高有效氯溶液对船舶尾气同时脱硫、脱硝的性能,将紫外光(UV)辐照与有效氯溶液相结合,开展脱硫、脱硝试验。基于UV-鼓泡光催化反应器搭建模拟实验平台,进行UV辐照和无UV辐照环境下氧化溶液脱硫脱硝的对比试验和UV灯的功率、有效氯的浓度等因素对脱除率影响的试验。结果表明:在40℃的气液反应温度下,UV辐照能大幅度提高浓度为250 mg/L[CL2]的有效氯溶液对模拟烟气中NO、NOX和SO2的脱除能力;UV灯的功率从5W增加到16W,NO和NOX的脱除率近乎线性上升;将有效氯的浓度从250 mg/L[CL2]升高至1 500 mg/L[CL2],NO和NOX的脱除率缓慢上升;有效氯溶液对SO2的脱除率始终为100%。此外,对可能的反应机理进行了分析。     

O_3协同SCR处理船舶柴油机废气排放的试验

为提高船用柴油机低负荷下选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction,SCR)反应器的NO_x转化率,采用O_3协同SCR进行排气处理试验研究。试验研究结果表明:柴油机在40%负荷率以下的低负荷工况,SCR反应器不工作的情况下,排气管中注入O_3,NO_2/NO浓度比得以提高;柴油机在20%负荷率工况下,NO_2/NO浓度比达到30%。同时,O_3可有效地降低柴油机烟度(K值)和HC的排放,其排放浓度与注入O_3前相比,最高降幅分别达到51%和19.1%。柴油机在30%负荷率以下的低负荷工况,SCR反应器按氨氮比1∶1的标定尿素喷射量喷入尿素时,SCR反应器前的排气管注入O_3与注入O_3前相比,SCR反应器中NO_x转化率得以提高,最高增幅达到32.1%。主要原因在于排气管中注入O_3,NO_2/NO浓度比升高,促进SCR反应器中NO_x催化还原的快速反应。排气管注入O_3后,在SCR反应器工作的情况下,SCR反应器后的烟度(K值)降低,HC排放也稍有降低。试验表明:O_3协同SCR有利于柴油机在低负荷下提高SCR反应器的NO_x转化率。     

蛭石吸附Cu2+、Pb2+的影响因素研究

研究了蛭石对重金属离子的吸附,采用AAS法测定重金属离子的浓度,并初步探讨了样品用量、交换时间、溶液pH值、溶液的浓度对蛭石吸附Cu2+、Pb2+混合液的影响。结果表明:在质量为0.3g、搅拌30min、pH=4.5、c=6.23mg/l时,对Cu2+吸附率为99.93%,对Pb2+的吸附率为96.83%,接近其最大的吸附率。对于Cu2+、Pb2+离子去除过程中,其各自的影响因素不同,前者为酸度,后者为原溶液的浓度。     

海水-冰晶两相流非等温流动及传热研究

船舶在冰区航行时,存在冰晶颗粒混合海水流入船舶冷却系统现象。基于颗粒动力学理论,建立适用于海水-冰晶两相流的欧拉-欧拉双流体模型,耦合相间传热传质模型对海水-冰晶两相流在水平直管内流动及传热特性数值模拟。研究表明,冰晶颗粒流动过程中,在管道上部位置R=8~10mm处冰晶体积分数达到最大值,且随着速度增加而增大;当入口含冰率(IPF)为4%时,冰晶速度的最大值出现在管道中心轴线上方。当入口速度为1.0~3.0 m·s-1,含冰率4%~30%时,局部传热系数随入口速度及含冰率增大而增加。     

CMC-纳米铁的制备及其降解水中高氯酸盐的研究

针对高氯酸盐的污染问题,采用化学还原法和同步修饰法成功制备了高稳定的强还原剂CMC-纳米铁(CMC-Fe)微粒.透射电镜、X射线衍射及红外光谱研究表明,CMC-Fe平均粒径小于20 nm,具有良好的分散性和稳定性;ClO4-还原降解研究表明,反应遵循表观一级动力学规律,表观速率常数与还原剂用量和温度呈正相关,而与pH值呈负相关;当ClO4-初始浓度为20 mg/L,降解初始pH值为4.0,CMC-Fe用量为0.5 g/L,反应温度为35℃时,辅以超声波作用,ClO4-降解率可达95.2%;与普通纳米铁相比,CMC-Fe对高氯酸盐的降解率和反应速率分别提高了2.9和6.5倍.     

电解海水计算在船体清污中的应用研究与仿真分析

当前船体清污方法对海水的污染较大,且需定期更换,成本较大,为此将电解海水计算应用于船体清污中,分析了电解海水计算在船体清污中的应用原理,采用电解槽方式对船体进行清污,给出电解海水计算应用于船体清污的装置流程,将海水从海水泵导入电解槽进行电解,通过电解槽出口进入分离罐,到达拦污栅,令冷却水泵从海水箱中吸入和电解液混合的海水,传输至海水冷却系统,防止海生物附着在船体上。给出电解槽的数学模型,降低极化电位,确定电极材料,降低欧姆降对电解糟的影响,减少Pcl2和PH2,通过电解槽数学模型对电解槽结构中的相关问题进行解决,设计出性能优良的电解槽。仿真实验结果表明,采用所提方法对船体进行清污,清污效果较好,在Ru O2含量为30%的情况下,电极性能最高。     

油水两相流粘度变化对涡轮流量计测量影响的实验研究

利用涡轮流量计测量了油水两相流动时的混合速度,重点研究了油相粘度变化和流量计入口油水相含率变化对测量精度的影响.实验采用了七种不同的油相粘庹(50,160,225,400,700,1100,1450mPa·s),并在含油率0-100%范围内记录了292组不同油水混合流量下的测量值.研究结果表明,当油相粘度为低粘值50和160mPa·s时,涡轮流量计的测量误差较小,且不受入口油相含率的影响,绝对误差均在±5%以内.当油相粘度大于225mPa·s时,随着入口油相含率的增加,误差逐渐增大.当油相粘度进一步提高到1100mPa·s以上时,涡轮流量计在较低的入口油相含率下进入非线性失效区.此外,实验数据还显示,用涡轮流量计测量油水混合流速时,测量结果对油水两相流流型不敏感.     

电芬顿处理船舶含油废水的动力学影响因素研究

采用双极电芬顿法处理船舶含油废水,建立反应的动力学速率方程,并对电流密度、pH值、初始含油量几个动力学因素的影响效果进行了分析。结果表明:该反应符合二级反应动力学,反应方程可表示为:[出水含油量]={-kt+[初始含油量]0-1}-1。实验拟合出电流密度、pH值、初始含油量3个不同影响因子与降解速率常数k值的关系式,并根据相关非线性拟合分析,得出上述3个影响因素中,pH值对电芬顿降解含油废水的影响最大,其次是初始油浓度,电流密度次之。     

柴油机烟气喷淋条件下烟黑浓度测量实验研究北大核心CSCD

[目的]为探讨水喷淋方式对柴油机烟气的烟黑净化处理效果,开展相关实验研究。[方法]利用Dekati型低压撞击器(DLPI)对烟道中烟黑进行取样,采用在取样枪上包裹加热带并控制其温度的方法防止喷淋后湿烟气冷凝,使湿烟气中烟黑进入DLPI时与其在烟道中的状态相同。实验首先利用烟气分析仪对烟气浓度均匀性进行测量,验证烟气分布基本均匀;然后利用DLPI确定取样时间,进而对不同柴油机负荷、不同喷淋水量下的烟黑净化效率进行测量比较分析。[结果]结果表明:水喷淋对烟黑的净化效率可达到50%;相同喷淋流量下,柴油机100%负荷下的烟黑净化效率高于50%负荷;当喷淋流量达到一定值后,其烟黑捕集净化效率可能达到极值;烟气在喷淋之后大粒径的烟黑颗粒明显减少,而小颗粒烟黑会发生团聚作用,在50%负荷下由于烟气速度较低,水雾与烟黑接触时间更长,小颗粒烟黑团聚效果比100%负荷中更明显。[结论]水喷淋可有效降低柴油机烟气烟黑排放。     

纳米片状BiOCl光催化剂的制备及其催化性能研究

以五水硝酸铋和氯化钾为主要原料,水为溶剂,采用水热法合成了BiOCl粉末状光催化剂.应用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等对所制备的光催化剂进行了表征.以高压汞灯为紫外光源,甲基橙为目标降解物,对该催化剂的催化性能进行评价,系统考察了催化剂添加量、甲基橙初始浓度、光强、pH值、电解质等因素对BiOCl光催化降解甲基橙效率的影响.SEM结果表明:所制备的粉末为纳米片状结构;降解实验结果表明:初始pH值、染料浓度、光源功率以及不同电解质等因素对BiOCl的光催化性能均具有一定影响,在较大功率光源照射条件下,在pH为2,添加NaCl或者Na2 SO4电解质溶液时,BiOCl催化降解甲基橙的效果最好.     

混凝土细骨料置换分析

设置海水、河水对照组,对细骨料河砂逐步替换为海砂进行制备。设置不同龄期进行标准养护到龄期时进行单轴抗压实验,分析此类混凝土最优替换值并判断关键影响因素。研究结果表明:当海砂替换率为50%时强度最高,同时海砂对该类混凝土的强度影响较大,海水影响可以忽略不计。     

大电流无铜体系银电解过程影响研究

针对传统银电解技术能耗高、效率低、铜离子影响大等缺点，以硝酸、硝酸钾、自制硝酸银为电解液成分，以自制可控含杂银锭为阳极银板、钛板为阴极板，在大电流、无铜体系下采用电化学技术制备了高纯度电解银粉，考察了电解液金属离子含量、电解液pH值、电解液温度、电解电流等因素的影响。实验结果表明，当槽电压为5 V、电解周期≥24 h、电流密度>600 A/m²、电解液pH<2、Ag⁺浓度>150g/L、电解液再循环温度为25～36℃时，本方法制备的高纯度电解银粉优于国标IC-Ag 99.99%要求。     

新型电解阳极—钛-钌电极的研究

本文着重介绍新型钛—钌电极作外加电流阴极保护和电解海水用阳极的研究。钛—钌电极是以钛作基体涂上一层搪瓷——电催化——半导体涂层所制得的电极,它在2.5％NaCl溶液中的极化电位具有相当高的稳定性,电流密度从2.5A/dm~2增大到40A/dm~2,其电位仅增加0.11V。因此,它是外加电流阴极保护的理想电极。同时,该电极在2.5％NaCl溶液中的产氯量、电流效率都优于Ti—Pt,Ti—PbO_2及Pb—Ag(1％/)Pt电极、在25A/dm~2电流密度下,其电流效率达96％,是电解海水防污的理想电极材料。     

一株茄镰孢菌对菲的降解特性研究

从某焦化废水生物处理装置的活性污泥中分离筛选出一株菲的降解优势菌株,经形态学观察和ITS序列分析,对菌种进行了鉴定.考察了菌株对水中多环芳烃菲的降解特性.结果表明,该菌可在以菲为唯一碳源的培养基中生长.在蔡司显微镜下观察,菌株的菌丝呈树枝状,颜色呈白色.通过ITS序列分析,初步鉴定所得菌株为茄镰孢菌(Fusarium so-lani)或该菌的一个株系.所得茄镰孢菌为好氧真菌.投菌量、初始菲浓度和H2O2浓度对菲的降解影响较大.菲的最适宜降解条件为:投菌量8%~10%,pH值为6.0~8.0,H2O2用量为70 mg/L.在此适宜条件下,对于初始浓度为40 mg/L的菲溶液,在转速120 r/min、水温为30℃的摇床中培养5 d后,菲的去除率可达86.7%.     

船舶废气CaO浆液闭式湿法洗涤的脱硫性能与机理

针对船用开式海水湿法洗涤工艺存在的二次污染问题,以及常规的船用闭式湿法洗涤脱硫工艺存在的药剂价格高、长期运行脱硫成本高的问题,开发一种更经济高效的船舶脱硫工艺。基于中试级模拟船舶废气处理系统,通过试验对比Ca(OH)₂、CaO、Mg(OH)₂、MgO、NaHCO₃和NaOH等6种常见碱性添加剂的湿法洗涤脱硫效果。结果表明：在相同的质量分数下,CaO浆液的脱硫性能好,药剂成本远低于另外5种脱硫剂;当烟气流量为50Nm³/h,烟气温度为200℃,SO₂初始浓度为0.05%时,质量分数为0.5%的CaO浆液的脱硫效率高于98%,维持90%以上脱硫率的时间长达85min,对应脱除1mol的SO₂消耗的分析纯CaO的成本仅为2元。进一步通过试验研究主要工艺参数对CaO浆液脱硫性能的影响,并对洗涤液中的脱硫产物进行表征分析,探究CaO浆液脱硫的反应机理。结果表明,CaO在船舶废气闭式湿法脱硫领域具有很大的应用潜力。     

我国港口产业对国民经济的贡献――以1987―2017年港口产业发展为例

为更准确地认识我国港口产业对国民经济的贡献,基于投入产出模型,分别从产业关联效应、列昂惕夫价格效应、对国民经济的贡献效应以及就业诱发效应等方面就1987―2017年我国港口产业发展对国民经济的贡献值和贡献率进行计算分析。结果显示：1987―2017年,我国港口产业对国民经济的贡献值从77.70亿元增长到29 484.21亿元,增长378倍,年均复合增长21.89%;对国民经济的贡献率从0.64%增长到3.59%,增加了4.61倍,年均复合增长5.92%。港口产业对国民经济的增长具有“事半功倍”的效果。     

聚羧酸减水剂防腐技术研究

以两种异噻唑类防腐剂为研究对象,探讨了防腐剂对聚羧酸减水剂中细菌和霉菌的抑制作用及其对聚羧酸减水剂外观、pH值和性能的影响。结果表明:防腐剂能够抑制细菌和霉菌的生长和繁殖,对霉菌的抑制效果更为显著,因而能够有效防止聚羧酸减水剂表面发霉和溶液pH值下降;添加防腐剂后,聚羧酸减水剂的分散性有所下降,但减水剂放置时间较短时,其保坍性有所提高;当减水剂放置时间较长时,防腐剂用量对分散性下降的影响逐渐减小;综合考虑,防腐剂适宜的用量为0.05%。     

活性氧化铝除磷吸附剂的试验研究

本研究以活性氧化铝为吸附剂,用静态实验方法,对活性氧化铝进行吸附除磷性能评价。实验结果表明,r=AL2O3最佳投加量为0.5 mg/50 mL,最适宜的pH值是2.8~3.8,吸附平衡时间为2 h,最大吸附容量为9.4 mg/g,当磷的初始浓度为10 mg/L时去除率最高。