采用 Sn-15%Pb 合金作为实验材料, 在保持熔体过热 90℃的条件下, 对其进行不同时间的电脉冲孕育处理. 利用金相组织观察和热分析等手段来评价电脉冲孕育处理对合金凝固组织和凝固过程的影响.结果表明:经电脉冲孕育处理后,Sn-15%Pb 合金凝固组织发生了明显的变化,凝固组织中的富 Sn 初生相形态从树枝晶转变为颗粒状;与凝固组织的变化相对应,合金的凝固过程也发生了明显的改变,初生相形核的最低温度有较大幅度的提高;但随着电脉冲处理时间的延长,凝固组织中粒状晶的数量总体呈现出"少-多-少-多"的周期性变化规律;与之相对应,初生相形核温度的变化也随电脉冲孕育处理时间的延长呈现出周期性.
为了研究卤盐载体无机盐阻化剂对煤自燃的阻化机理及性能,采用差示扫描量热仪(DSC)测试了在稀土水滑石、MgCl2和卤盐载体无机盐三种不同阻化剂作用下,煤自燃过程中分阶段特征、特征温度、热效应和表观活化能等参数变化规律。测试结果表明,稀土水滑石层板的−OH能够与煤分子中的−COOH等酸性官能团产生弱氢键,造成−COOH等酸性官能团的活性减弱;Mg2+与煤分子中的—COO−发生络合作用,生成了−COOMg−,造成−COO−内的 C=O活性减弱是卤盐载体无机盐抑制煤自燃的主要机理。煤样中添加卤盐载体无机盐后DSC曲线吸热峰均出现双峰或多峰,且较原煤的峰值温度后移了50~60 ℃、T1温度后移了90~100 ℃、总放热量降低了19~27 kJ·g−1,而且有效的提高了煤体各阶段的表观活化能。研究表明卤盐载体无机盐阻化剂可有效抑制煤自燃反应进程。
以拟静力法为基础,通过地震力偏角的旋转,结合极限平衡条件,推导出地震作用下浅埋偏压隧道围岩压力的解析解,并探讨了其影响因素.研究发现地震侧压力系数受岩土体力学指标的影响明显.在地震力作用下,竖向地震加速度系数使拱顶总垂直压力值减少,多数情况下会降低地震侧压力系数;水平向地震加速度系数对总垂直地震压力和地震侧压力系数的影响规律取决于水平地震力的方向.浅埋侧的地震侧压力系数随着地面倾角的增大而减小,而深埋侧的地震侧压力系数随着地面倾角的增大而增大.
针对顺层岩质边坡岩层结构面倾角θ和边坡角α两个参数,采用离散单元法研究了不同工况下总计270个边坡模型的变形破坏特征,统计得到不同变形破坏模式对应的岩层结构面倾角θ与边坡角α的范围,并基于强度折减法研究了两个参数与边坡稳定性的关系,揭示了顺层岩质边坡变形破坏机制及稳定性特征.研究结果表明:依据边坡变形破坏特征,提出了四种顺层岩质边坡变形破坏模式,即坡脚沿岩层结构面的滑移-剪切破坏,坡顶沿岩层结构面的滑动-剪切破坏,岩层下缘弯曲-剪切破坏,以及岩层上缘翻折-拉裂破坏.在此基础上,分析并归纳了这四种模式的产状、变形特征以及可能的破坏模式等一般规律.边坡安全系数fs随结构面倾角θ的增大先减小后增大,在减小过程中达到最小值后迅速上升,然后变缓回落.边坡安全系数fs随结构面倾角θ变化过程中,当θ约等于α-7.3°时,fs取得最小值,此时对应的边坡稳定性最差.
风能的规模化利用是构建现代能源体系的关键,是保障国家能源安全,力争如期实现碳达峰、碳中和的内在要求. 我国风电装机容量持续攀升,早期风电机组陆续面临报废. 废旧风电叶片的资源化利用面临拆解难、降解难等多重难题,亟需探索绿色高值化、具有规模消纳能力的资源化技术路线,支撑风电产业绿色可持续发展. 本文分析了我国风电产业发展概况和风电机组报废量的增长趋势,概括了废旧叶片资源化利用的主要技术途径,重点介绍了纤维增强复合材料的机械法、热法和化学法回收利用,以及废旧叶片在混凝土等建筑材料中的应用和叶片整体结构性利用等资源化利用技术方案,并对比分析了各类技术方案的优缺点,为废旧风电叶片的资源化利用研究方向提供参考.
基于Rh在废均相催化剂中的赋存状态,研发出绿色解离Rh–P化学键及Rh的络合浸出新技术,实现了Rh的绿色高效浸出,杜绝了传统废均相催化剂焚烧–碎化–酸浸工艺流程长、污染严重、回收率低等问题。首先通过蒸馏将低熔点有机物去除,然后采用H2O2将均相铑膦络合物中的Rh+氧化成Rh3+,减少有机配体对Rh的束缚;同时Rh3+与Cl–络合形成水溶性的RhCl63–进入溶液中。研究了蒸馏温度、Cl–浓度、H2O2用量、H+浓度、反应时间等对Rh的回收率影响,并采用响应曲面法优化了Cl–浓度、H2O2用量和反应时间等工艺参数。结果表明:各参数对Rh回收率的影响大小为:H2O2用量>Cl–浓度>反应时间,优化的工艺参数为:蒸馏温度260 ℃、Cl–浓度3.0 mol∙L–1、H2O2用量为废均相催化剂的37%(体积分数)、H+浓度1.0 mol∙L–1、反应时间4.5 h,Rh的回收率达到98.22%。最后,采用分光光度法研究了Rh的氧化–络合动力学行为,表明该反应的活化能为39.24 kJ∙mol–1,属于化学反应控速。
氮氧化物(NOx)已成为我国首要大气污染物,钢铁工业是工业源NOx排放的主要来源。烧结、球团、炼焦等工序是钢铁工业NOx超低排放改造的重点,但其烟气特性与火电厂烟气存在差异,烟气脱硝技术不能完全照搬现有燃煤锅炉脱硝工艺。目前,选择性催化还原(SCR)、活性炭(焦)(AC)吸附催化、臭氧(O3)氧化协同吸收等技术已在烧结、球团、炼焦等工序成功应用,并均取得了良好效果。本文针对钢铁工业超低排放的迫切需求,梳理了钢铁工业烧结、球团、炼焦等主要工序的现有烟气脱硝技术及其应用,重点总结并对比分析了SCR技术、AC吸附催化和O3氧化协同吸收技术的应用进展及优劣势。其中,SCR技术正逐步成为钢铁工业脱硝市场的主流技术,占比超过70%,因此脱硝催化剂及其再生具有长期巨大的市场需求。AC吸附催化和O3氧化协同吸收等新型技术因其适用温度低,无需烟气升温等,在钢铁工业越来越受到青睐,将逐步得到更多钢铁企业的支持。
垃圾焚烧飞灰因含二噁英和重金属被列为危险废物(HW18),存在环境污染风险,2020年全国生活垃圾焚烧量高达14607.6万吨,以焚烧量5%(质量分数)计算,全国垃圾焚烧飞灰的产生量为730.4万吨。目前垃圾焚烧飞灰以固化填埋为主,占用土地资源,且堆存量与处理量严重失衡,无法实现资源化,因此垃圾焚烧飞灰的无害化及资源化已成为绿色发展的瓶颈课题。本文详细介绍了垃圾焚烧飞灰经熔融无害化及资源化的研究现状,阐述了熔融处理垃圾焚烧飞灰的重金属固化、二噁英降解机理,结合熔融形成的玻璃渣分析了制备微晶玻璃、泡沫微晶玻璃、胶凝材料的资源化技术,并指出现有玻璃化虽能固化重金属,但在后续资源化以及产品服役过程,重金属的迁移规律、浸出性需要进一步研究,为垃圾焚烧飞灰的综合利用提供了参考。
测试了燃烧京西无烟煤循环流化床锅炉的实际运行参数,分析了颗粒度分布、球形度变化等特征对锅炉运行的影响.研究了片状无烟煤颗粒在循环流化床燃烧过程中的行为.研究表明,颗粒的片状形貌对炉膛密相区和稀相区的颗粒度分布、平均悬浮密度分布有着重要影响,是造成炉膛温度大幅度波动和扬析量大幅度波动的直接原因.
以型号为Kynar2801的PVDF-HFP (偏氟乙烯-六氟丙稀共聚物)为基质,制备了掺杂微米TiO2粉体的聚合物锂离子电池用多孔电解质隔膜,并采用SEM、XRD、交流阻抗法以及充放电测试等测试手段研究分析该电解质膜的物理及电化学性能.实验结果表明:掺入质量分数6.5%的微米TiO2聚合物电解质膜的室温离子电导率为1.66×10-3S·cm-1,拉伸强度为2.78MPa;在以掺杂电解质膜为隔膜的锂离子电池中,分别以28,70,140,280mA·g-1的电流密度放电时,正极材料LiCoO2的放电容量分别为140.6,127.48,120.25,99.17mAh·g-1.
比较了不同球形度概念对片状化石燃料的描述效果,研究了片状化石燃料球形度变化对其流态化特征的影响.分析了Krumbein球形度为0.1-0.4的京西无烟煤在一台50MW循环流化床锅炉上表现出来的特殊现象,如运行床温和炉膛压力大幅度波动、依靠排放冷渣保持稳定运行,揭示了这些现象发生的原因.
采用电镜扫描和图像处理技术、物理吸附等手段研究了大颗粒煤在流化床燃烧过程中的微观结构变化.结果发现:所研究的烟煤在流化床燃烧过程中,小于400像素的微观孔隙随燃烧过程大量增加,而大于400像素的孔隙数量则没有变化;同时伴随着煤颗粒的比表面积随燃烧时间的增加而明显增加.
流速作为流动特性的重要参数之一,在垂直管道提升效率研究中有着重要地位. 以管道固液两相流为研究对象,研究管道测速的方法. 结合深度学习技术,提出了基于注意力机制的光流全场递归匹配模型(A-RAFT),提高了网络对速度场突变区域的估计能力;构建了一个虚实结合的数据集,用于训练神经网络模型. 对新提出的模型与数据集进行评估,结果显示:该模型在合成的图像上实现了高精度的速度场计算,与现有其他模型相比,估计误差减小了15.6%;开展了垂直管道固体颗粒输送的模拟实验,本模型在实验中所采集的真实流场数据上同样展现了准确的估计性能,该模型对颗粒速度的测量平均相对误差低于5%. 上述实验结果充分证明了该方法在速度场中有较高的估计精度,模型有较强的泛化能力. 这一研究能够为能源开采、隧道掘进、污水处理以及长距离管道运输等领域中的固液两相流特性分析提供新思路.
流速作为流动特性的重要参数之一,在垂直管道提升效率研究中有着重要地位. 以管道固液两相流为研究对象,研究管道测速的方法. 结合深度学习技术,提出了基于注意力机制的光流全场递归匹配模型(A-RAFT),提高了网络对速度场突变区域的估计能力;构建了一个虚实结合的数据集,用于训练神经网络模型. 对新提出的模型与数据集进行评估,结果显示:该模型在合成的图像上实现了高精度的速度场计算,与现有其他模型相比,估计误差减小了15.6%;开展了垂直管道固体颗粒输送的模拟实验,本模型在实验中所采集的真实流场数据上同样展现了准确的估计性能,该模型对颗粒速度的测量平均相对误差低于5%. 上述实验结果充分证明了该方法在速度场中有较高的估计精度,模型有较强的泛化能力. 这一研究能够为能源开采、隧道掘进、污水处理以及长距离管道运输等领域中的固液两相流特性分析提供新思路.