预涂层技术对滤料除尘性能的改进特性研究

普通针刺滤料在除尘器工作初期对粉尘的捕集效率较低,无法实现对细颗粒物的有效去除.为了提高其在工作初期的去除效率,以TPU颗粒作为预涂层颗粒,对普通针刺滤料进行预涂层处理,并通过滤料过滤性能实验装置对经过预涂层处理的滤料的除尘效率、压差等过滤性能进行实验研究.结果表明:TPU作为预涂层颗粒对滤料表面进行涂层,可以有效地改进普通针刺滤料的过滤性能,特别地,当预涂层厚度L=0.4 mm时,普通针刺滤料工作初期对粉尘的捕集效率得到明显提升;虽然经过处理的滤料初阻力上升约200 Pa,但是能够有效地阻止粉尘进入滤料内部,防止滤料堵塞,使滤料的残余阻力能够保持相对稳定的状态,可以有效地延长滤料的使用寿命.     

荷尘速率对非高效过滤材料阻力特性的影响

为探究荷尘速率对非高效过滤材料阻力变化的影响,以4种不同等级非高效玻璃纤维滤料为对象,对不同过滤风速和荷尘质量浓度下滤料阻力变化规律展开实验研究,并总结出滤料荷尘过程阻力变化经验公式.结果表明:在相同过滤风速和荷尘质量浓度下,等级越低的滤料归一化阻力增长速率越快,且进入表面过滤所需荷尘量越大.在相同过滤风速下,滤料荷尘质量浓度越高,阻力随单位面积荷尘量的增长越慢;而滤料等级越高,荷尘质量浓度变化对阻力的影响越小.相同荷尘速率时,过滤风速对滤料归一化阻力增长的影响可忽略.     

颗粒物在风洞内树枝尺度的小叶黄杨上的沉积

为了估计小叶黄杨对空气中颗粒物的吸附效果,通过搭建风洞试验台,测量了小叶黄杨的一部分枝叶对颗粒物的捕集效率.试验结果表明,随着风速的增大,捕集效率先减小后增大.此外,通过捕集效率与风速可计算出颗粒物沉积速度的试验值.当风速为0.86m/s、颗粒物粒径为1.0μm时,沉积速度vd达到最小值0.85cm/s.依据均质纤维捕集层捕集理论计算出颗粒物沉积速度的理论值,且对比结果发现试验值与理论值比较吻合.     

空气过滤材料静电衰减机理的实验研究

采用不同形态、不同荷电特性的气溶胶对静电纤维过滤材料进行积尘实验,观测滤料积尘过程中的表面电势、过滤效率和纤维形态的变化.结果表明不同荷电特性KCl(氯化钾)气溶胶积尘的滤料表面电势随积尘量增加的变化趋势不同,但滤料的效率不随积尘增加而变化;液态DEHS(癸二酸二辛酯)气溶胶容尘实验发现,滤料表面电势和效率都急剧衰减.实验结果以及不同形态气溶胶积尘滤料的扫描电镜表明造成滤料静电衰减的机理主要是屏蔽作用.     

滤料负载飞灰-CaO吸附剂脱除Hg~0的试验研究

在固定床试验系统上,进行了自制不同质量掺混比的飞灰-CaO吸附剂对燃煤烟气中Hg0的脱除试验,确定了飞灰和CaO的质量掺混比为2∶1时飞灰-CaO吸附剂对Hg0的脱除效率最佳,最大脱除效率达34%.在此基础上制备纤维滤料负载飞灰-CaO吸附剂,并对燃煤烟气中Hg0的脱除进行试验,研究飞灰-CaO吸附剂粒径、吸附反应温度、入口Hg0浓度和HCl气氛因素对Hg0脱除效率的影响.结果表明:飞灰-CaO吸附剂粒径为43～75μm时,Hg0脱除效率较高;吸附反应温度越高,Hg0脱除效率越低;入口Hg0浓度的提高并不一定提高Hg0脱除效率;烟气中加入HCl气体后,Hg0的脱除效率有明显的上升,且Hg0的脱除效率随HCl含量的增加而提高.     

荷电颗粒在DPF孔道内的流动及沉积特性

为了研究荷电颗粒在柴油机颗粒捕集器内的流动及沉积状况,基于FLUENT模拟软件建立DPF孔道计算模型,利用离散相模型计算了颗粒荷电前后在孔道内的流动及沉积.通过电镜扫描DPF切片分析了不同荷电电压下颗粒在通道内的沉积厚度,验证了模拟计算结果的准确性.结果表明:荷电电压的增加会使进、排气孔内速度变化趋于线性,且荷电电压越高线性变化越明显;在加载电压后进气孔内压力增大,而荷电电压的改变对排气孔道压力变化影响不大,同时荷电电压的增加会使壁面渗流速度沿孔道轴向变化变缓,孔道内的颗粒沉积分布趋于均匀,且电压越高颗粒沉积分布越均匀.     

含尘单纤维过滤捕集效率的数值模拟

利用单纤维过滤介质表面颗粒沉积的随机计算模型,通过离散相模型(DPM)模拟方法,讨论单纤维非稳态过滤过程中捕集效率随沉积颗粒数增加的变化情况,模拟分析了颗粒沉积形态、斯托克斯数(St)、无量纲粒径(Nr)及纤维雷诺数(Ref)对含尘单纤维捕集效率的影响.研究结果表明:在过滤的初始阶段,St值对单纤维捕集效率起决定作用,St值越大,捕集效率越高;随着过滤的进行,单纤维的捕集效率随沉积颗粒数的增多而增加,其线性关系及增长的幅度与St、Ref和Nr有关,且相同情况下,沉积的颗粒在迎风面上形成的横截面积越大,则越有利于颗粒的捕集.     

荷电液滴吸附颗粒物过程的试验

液滴荷电可增强其对颗粒物的吸附能力,有效提高其除尘效率.建立了荷电单液滴吸附颗粒物的试验系统,采用高速摄像技术结合显微放大图像处理技术对颗粒物的运动特性进行了可视化研究,捕捉了荷电液滴在吸附过程中颗粒物的运动轨迹.通过分析颗粒物在静电力、质量力以及黏性力等作用下的运动特性,发现颗粒物的粒径是影响其运动的主要因素.结果表明:荷电液滴比未荷电液滴更易于吸附颗粒物;颗粒物在到达液滴表面后无法克服液滴的表面张力能,会黏附在液滴表面;部分颗粒物及其微团在飞向荷电液滴的运动过程中会出现奇特的排斥飞散现象;粘黏沉积及排斥飞散现象都会影响荷电液滴捕集颗粒物的效率.     

荷电液滴吸附细颗粒物的数值模拟分析

为了研究静电湿式除尘中荷电液滴对细颗粒物的吸附特性,考虑了黏性阻力、重力以及静电引力的作用,通过求解牛顿方程获得耦合场下荷电液滴周围细颗粒物的运动轨迹方程,建立了静电力和气动力共同作用下细颗粒物粒子运动的数值模型,模拟2维空间中荷电液滴周围细颗粒物的运动轨迹,给出了不同斯托克斯数以及库仑数下细颗粒物的沉积效率,获得影响荷电液滴吸附细颗粒物效率的主要参数及其作用机制,模拟结果与试验数据较为吻合.结果表明:单个大尺寸的液滴的吸附面积比略高于小尺寸的液滴,而相同气液比下小粒径液滴具有更高的吸附效率,静电湿式除尘对粒径在1到10μm间的细颗粒物具有最佳的吸附效果.     

纤维截面形状对纤维捕集效率及压力损失的影响

为研究纤维截面形状对纤维过滤器性能的影响,采用Visual Basic的应用程序版(VBA)随机生成不同几何截面形状的虚拟纤维过滤介质,通过计算流体动力学(CFD)技术求解流体在纤维介质流动的动量方程,得出不同几何截面形状纤维的压力损失.采用拉格朗日方法统计被纤维捕集颗粒数,获得纤维介质的捕集效率.采用质量因子综合评价模拟纤维过滤介质的过滤性能,研究不同几何截面形状纤维的异型度和形状系数对其捕集效率、压力损失以及质量因子的影响.模拟结果表明:压力损失随着形状系数的增大而增大;在填充率小于0.20时,三叶形纤维的捕集效率最高且压力损失最大;异形度、形状系数大的纤维对直径小于2μm的颗粒具有较好的捕集效果;在纤维直径为30μm时,对于颗粒直径小的粒子,三叶形纤维的综合过滤性能最好,而当纤维直径为5μm时,圆形纤维的质量因子最高.     

天然气用纤维过滤器非稳态性能实验研究

针对天然气工业特点，设计了一套滤芯性能在线检测装置，采用光学粒子计数器OPC对过滤器上、下游粉尘的浓度和粒径分布进行适时测量。使用多分散性粉尘，在实验室内测试了天然气用纤维过滤器的非稳态性能，以及各种操作参数对其性能的影响规律。实验结果表明，纤维过滤器的过滤效率和阻力均随粉尘负荷的增加而增加，根据其变化趋势可分为深层过滤和滤饼过滤两个阶段。过滤速度过高容易导致大粒子穿透，从而使效率下降，纤维过滤器的表观过滤速度应低于0．06m／s；相对湿度和滤材厚度的增加有利于增大过滤效率，但也会导致阻力的迅速增加。     

粉煤灰改良粉砂土动静力学特性研究

为探究不同粉煤灰掺量粉砂土的动力特性和粉煤灰改良粉砂土的改性机理,本文以绥化至大庆高速公路路基填土为研究对象,开展无侧限压缩试验和动三轴试验,分析粉煤灰掺量对粉砂土静力学特征影响情况,以及围压、动荷载加载次数和粉煤灰掺量对改良粉砂土动强度的影响规律。结果表明：围压相同的情况下,土体的无侧限压缩强度和动强度,均随粉煤灰掺量增加先升高后降低;加载次数相同时,围压越大,土体动强度越大;选取加载次数为100次动强度进行拟合分析,得出粉煤灰掺入量与动剪切强度对应关系的经验公式。为改善路基强度,加快粉煤灰综合利用进程,结合试验结果与数据分析,建议在粉砂土路基掺加质量比15%粉煤灰进行路基施工。15%粉煤灰掺入量的改良粉砂土对比素土,存在颗粒紧凑,孔隙更小,结构相对致密,骨架更强等优点,可为东北地区粉砂土改良等工程建设提供参考。     

袋滤技术用于柴油机微粒排放控制

首次提出采用袋滤技术降低柴油机微粒排放的方法，选择了滤料、清灰方式及滤袋结构，可行性试验表明，袋滤器在不同工况下，均可命名柴油机排气的烟度降至０．２ＢＳＵ以下；稳定工况下，袋滤器压降与时间有较好的线性关系；滤袋变形清灰方式的清灰效果较好。     

车用空气滤清器的结构优化

为有效提高车用空气滤清器的容灰量，采用无纺布层在前、滤纸层在后的双材双层滤芯结构，对车用空气滤清器的结构进行优化，并通过流体动力学(CFD)进行仿真与试验，确定无纺布层的最优厚度为8 mm。性能检测结果表明:选用8 mm无纺布方案后，空气滤清器压力降平均值为2598 kPa，初期和终期过滤效率平均值分别为9898%和9943%，容灰量平均值为196 g。优化后的空气滤清器压力降、清净效率和粉尘捕捉量均满足性能参数的要求。     

粉煤灰用于排土场农业复垦的试验研究

在排土场农业复垦中,使用粉煤灰改良土壤并进行田间试验。试验选择谷子作为种植作物,对施加粉煤灰后的排土场土壤进行理化性质分析,对谷子的株高、穗长、每穗粒数、千粒重、亩产量进行实测。测定结果表明,施加粉煤灰后,排土场土壤性质得到改善,土壤中有机质、全量养分含量及速效养分含量增高,阳离子代换量增高,碳酸钙含量降低。土壤中施加粉煤灰以后,有利于谷子的株高增长,粉煤灰施加量的多少对株高影响不明显;粉煤灰对谷穗长度和千粒重影响较小;粉煤灰施加量越大,每穗颗粒数越多,亩产量越高。粉煤灰、农家肥、化肥同时施入土壤中,其改善土壤肥力和农作物生长状况效果更明显;粉煤灰适量使用不会造成土壤重金属污染。     

基于纳米纤维覆层的除尘滤料制备

采用静电纺丝技术制备了用于除尘领域的涤纶纳米纤维膜,利用扫描电子显微镜对纤维膜微观形貌进行表征,确定了最佳纺丝条件,并将该条件下制得的纳米纤维膜附着在除尘滤料表面,对其进行阻力特性、分级计数效率及动态过滤性能测试.结果表明,15kV纺丝电压、21cm接收距离、18%纺丝液质量分数为最佳纺丝条件,在该条件下制备的纳米纤维过滤材料阻力较低,清灰性能良好,对3μm以下的微细粒子过滤效率达到99.99%以上,效率提升明显,能有效控制微细颗粒物.     

袋除尘滤料电晕驻极强化研究

通过多针电晕放电的方法对5种典型针刺毡滤料驻极,确定了最佳驻极滤料和驻极参数,研究了驻极滤料的过滤性能与稳定性.结果表明:5种滤料驻极后效率均有不同程度提升,其中聚四氟乙烯(PTFE)覆膜针刺毡提升幅度最大且衰减最小;经15kV驻极电压、2cm极间距离、20min驻极时间处理的PTFE覆膜针刺毡1个月后电荷保持率为62.22%,对1μm以下粒子过滤效率的降低幅度≤0.9%.经200℃高温处理后,PTFE覆膜滤料电荷平均保持率为56.15%,对1μm以下粒子过滤效率的降低幅度≤1.23%;因此,驻极对PTFE覆膜针刺毡有明显的强化效果.     

Influence of fly ash fineness and shape on the porosity and permeability of blended cement pastes

The effects of the fineness and shape of fly ash on the porosity and air permeability of cement pastes were investigated. Pulverized coal combustion (PCC) fly ash and fluidized bed coal combustion (FBC) fly ash classified into three different finenesses were used. River sand with particle size distribution similar to that of fly ash was also used for comparison. Portland cement was replaced with fly ash and ground sand at the dosages of 0, 20wt%, and 40wt%. A water-to-binder ratio (w/b) of 0.35 was used throughout the experiment. The results show that the porosity and air permeability of the pastes are influenced by the shape, fineness, and replacement level of fly ash. The porosity and air permeability of FBC fly ash pastes are higher than those of PCC fly ash pastes. This is due to the higher irregular shape and surface of FBC fly ash compared to the spherical shape and relatively smooth surface of PCC fly ash. The porosity increases with the increase in fly ash replacement level and decreases with the increase in its fineness. The permeability of PCC fly ash pastes decreases with the increase in replacement level and fineness, while for FBC fly ash, the permeability increases with the increase in replacement level. Decreases in porosity and permeability are due to a combined effect of the packing of fine particles and the reaction of fly ash.     

离心除尘风机收尘过程数值模拟分析与预测

应用Fluent软件,对某5-51型风机内部气固两相流进行三维数值模拟,分析不同粒径颗粒的运动轨迹,初步推测在蜗壳上开平口出灰孔时的除尘规律,然后模拟在蜗壳上开单个平口出灰孔且孔位置变化时的颗粒轨迹,对比开孔前后颗粒轨迹的异同,再结合对各单孔除尘效率模拟值的分析及已有研究,得出开平口孔时,对于一般粉尘:气流跟随性强的颗粒反向逸出出灰孔制约了除尘效率的提高;形貌相同的同种粉尘颗粒,粒径较大的除尘效率较高;当能有效抑制反向逸出时,沿蜗壳螺旋线位置变化的单孔,其除尘效率基本呈依次增大的趋势。