激光监测氯乙烯污染的研究

本文利用CO_2激光和N_2O激光对氯乙烯污染的监测进行了研究。获得了氯乙烯在CO_2激光和N_2O激光谱线上的吸收系数,并对CO_2激光监测灵敏度进行了估算。     

N_2O对乙烯自点火敏化作用的实验和理论研究

为了探究肼类自燃型火箭推进剂热解和氧化组分中不饱和烷烃与氮氧化物间是否存在直接交互作用,对C_2H_4和N_2O混合气的自着火过程进行了实验和理论研究。利用激波管反射激波方法,测量了化学计量比C_2H_4/O_2/N_2O/Ar混合气(N_2O与(O_2+N_2O)的摩尔分数比为0%、50%、80%和100%)在温度为1 214～1 817K、压力为0.12～1.01 MPa下的点火延迟期。实验结果表明,与纯O_2作为氧化剂比较,N_2O替换部分O_2显著降低了C_2H_4的反应活性,延长其点火延迟期,随着N_2O浓度的增加,抑制影响效果变化显著,在N_2O/O_2的摩尔分数比超过50%情况下尤为突出,单O原子N_2O在氧化不饱和烷烃时并未表现出优势。数值模拟结果表明,只有Aramco-Z可在整个研究工况下合理地预测当前实验结果。N_2O和C_2H_4之间并未发生直接化学交互作用,N_2O的添加对C_2H_3与O_2反应速率及活性自由基池浓度的抑制作用是其氧化能力弱于O_2的主要动力学机制。     

激光监测氯乙烯污染的研究

本文利用CO_2激光和N_2O激光对氯乙烯污染的监测进行了研究.获得了氯乙烯在CO_2激光和N_2O激光谱线上的吸收系数,并对CO_2激光监测灵敏度进行了估算.     

Pt_n~(+/-)(n=1,2,3)与N_2O反应机理的理论研究

为更清晰地揭示Pt_n~(+/-)(n=1,2,3)与N_2O反应的机理,采用密度泛函UB3LYP方法,计算研究了Pt_n~(+/-)(n=1,2,3)在基态和激发态与N_2O微观反应的机理,对比探讨了铂团簇及单个铂原子对N_2O催化机理和催化效果.同时又对比研究了带有不同电荷的铂团簇对N_2O的催化作用,即:Pt_n~(+/-)(n=1,2,3)对N_2O的催化作用,从而探讨了电荷对N2O催化作用的影响.又对反应势能面上各驻点的几何构型进行了全参数优化,并用频率分析方法和内禀反应坐标(IRC)方法对过渡态进行了验证.为了进一步研究Pt_n~(+/-)(n=1,2,3)与N_2O反应过程中可能存在的"系间窜越"行为,计算研究了基态和第1激发态的2个反应势能面,其结果表明,Pt~+和Pt_3~+与N_2O的反应是典型的自旋禁阻反应,在能量交叉点(CP)附近可能存在着系间窜越现象.     

N_2O跨临界喷射/压缩制冷循环的理论研究

为了解决CO_2跨临界循环能效低、排气压力高的问题,将天然工质N_2O用于跨临界循环,建立了相应的理论模型,比较了N_2O和CO_2用于跨临界喷射/压缩制冷循环和简单跨临界循环的性能,并对N_2O用于跨临界循环中的热稳定性进行了分析.研究结果表明:N_2O系统的性能系数和排气压力均优于CO_2,性能系数较CO_2系统分别增加了13%和9%,而排气压力分别降低了16%和13%;CO_2系统采用喷射/压缩跨临界循环后性能系数比简单跨临界循环提高了15.2%,稍高于N_2O系统的11.6%,说明使用喷射器对于CO2系统性能提升更为有利.分析了高压侧排气压力、蒸发温度和气体冷却器出口温度对于CO_2和N_2O跨临界喷射/压缩制冷循环的影响.结果表明:工况变化时N_2O和CO_2系统性能的变化规律一致,且气体冷却器出口温度越低、蒸发温度越高时,N_2O系统的性能系数增加越明显;制冷系统中N_2O的热稳定性能很好,不会分解.     

流化床燃烧中N2O生成机理与减排技术

循环流化床(CFB)由于煤种适应性好、负荷调节能力强、污染物排放低等优点近些年获得越来越广泛的应用,然而N_2O排放浓度较高成为制约循环流化床应用的一大因素,因此对N_2O的生成机理以及影响因素进行调研、总结N_2O的减排措施是十分必要的。本文探讨了在循环流化床燃煤中N_2O的生成机理,并对煤的各项性质、床温、过量空气系数等影响N_2O排放的因素进行分析,从各类影响因素出发对现有的N_2O减排技术进行归纳总结,最后对反向分级、混燃生物质及CFB解耦燃烧技术进行了前景展望。     

废水生物脱氮过程N_2O产生与控制研究进展

废水生物脱氮过程中释放的强温室气体N_2O是可再生能源,因此,生物脱氮过程中N_2O的产生与控制成为本领域的研究热点之一。本文对废水生物脱氮过程中N_2O来源、产生机理、影响因素及控制进行了综述。     

黑麦秸秆对土壤中无机氮转化和N_2O、CO_2释放的影响

在欧美国家,黑麦秸秆经常作为有机肥或农业废弃物而归还到农田中。本研究通过培养试验探讨了添加黑麦秸秆对土壤中无机氮的形态转化和N_2O、CO_2释放的影响。研究结果表明,黑麦秸秆的添加量及培养时间对土壤中N_2O、和CO_2释放量、N_2O/CO_2比值和无机氮形态转化均有明显影响。添加的黑麦秸秆越多,培养2周后土壤中的NH_4-N越多,释放的N_2O则越少。N_2O/CO_2比值与黑麦秸秆添加量呈极显著的负相关,与培养时间(T)的函数关系(达到极显著的负相关)则呈对数形式:(N_2O/CO_2)=a b·lnT。     

河流梯级开发对乌江中上游水体溶存N_2O释放的影响

当前河流筑坝导致水库释放温室气体N_2O的问题已经引起了世界范围内的广泛关注,梯级开发河流N_2O释放过程和机理的研究有助于准确评估河流N_2O释放水平.本研究选取了乌江中上游梯级开发河段,采集了河水、库区表层水和水库下泄水样进行了相关地球化学分析.结果显示,乌江干流的梯级开发对水化学条件、氮化物以及N_2O的释放产生了显著影响,氮化物受到显著的拦截效应,N_2O在库区附近的释放明显强于河流.N_2O饱和度平均为347%,均表现为大气N_2O的释放源,并受各水库自身库龄、营养状态和有机质等条件的影响.春夏季受水库内部氮的生物地球化学影响,具有较高的N_2O释放水平.温度、酸碱度(pH)和溶解氧(dissolved oxygen,DO)是影响N_2O释放的关键因子,对于库龄较老的乌江渡和东风湖来说,有机碳埋藏和水库营养条件显著促进着N_2O的释放,而氮负荷水平并未表现出显著促进N_2O的释放.硝化作用是河流N_2O产生的主要过程,但是下泄水较高的N_2O含量说明库区底部反硝化作用具有重要的贡献.全年河流水-气界面释放通量平均为0.33μmol·m~(-2)·h~(-1),下泄水的释放通量为0.64μmol·m~(-2)·h~(-1),水库表层水释放通量为0.43μmol·m~(-2)·h~(-1).与世界其他河流相比,乌江中上游干流N_2O的释放水平属中等水平,主要控制因素可能是氮负荷水平和水体水化学条件.然而,下泄水体具有高于河流和库区表层水的释放通量,需要引起重视.     

燃煤烟气中喷氨脱硝对氧化亚氮(N_2O)生成的影响

实验研究发现,喷氨脱硝过程中是否会产生大量的N_2O,在很大程度上取决于喷氨处的烟气的成分,氧化性气氛有利于N_2O的产生.对喷氨脱硝的均相化学反应过程进行的动力学模拟表明,在混合良好的还原性烟气中喷入氨气不会导致N_2O排放量大幅度增加,但如果喷入的氨气与烟气和空气混合不良,或者烟气中存在由NH_3转化的氰基成分,那么N_2O的排放量会有所增加.     

流化床反应器内NO和N2O生成的影响因素分析

以流化床反应器为对象,通过数值模拟,研究过量空气系数、煤种及煤与生物质混烧对NO和N2O生成的影响。研究结果表明,流化床反应器燃烧过程中产生的氮氧化物主要是NO和N2O,且NO和N2O随过量空气系数的增加而明显增加;NOx的生成量还和煤种有很大关系。煤的含氮量、煤中氧与氮的质量比和氢与氮的质量比都会直接影响NO和N2O的生成量。采用煤与生物质混烧的方法,羧基主要作用于中间产物HCN,从而减少NO和N2O的生成量。煤与生物质混烧可以降低燃烧过程中NO和N2O的排放。     

流化床煤燃烧N_2O，SO_x及NO_x的消减

在一台循环流化床实验台上，研究了石灰石脱硫过程中Ｎ_２Ｏ／ＳＯ_ｘ／ＮＯ_ｘ浓度的变化，并在空床上进行了再燃烧法脱除Ｎ２Ｏ的实验，结果表明，石灰石脱硫会使ＮＯｘ少量增加，再燃烧法可以在不增加ＮＯｘ的同时使Ｎ_２Ｏ大大降低；再燃燃料的挥发分含量越高，Ｎ２Ｏ的消减率越高；气体停留时间越长，Ｎ２Ｏ的分解率越高；低氧量对再燃烧法消减Ｎ２Ｏ有利     

燃煤流化床中CaO催化还原N2O机理研究

应用热失重与傅立叶红外光谱联用仪研究了CaO在流化床燃煤气氛下对N2O的分解还原机理。实验结果表明CaO的催化作用使N2O浓度降低的初始温度由1150K降低至1050K;在CO的作用下N2O降低的初始温度由1050K降低至1000K。对实际流化床燃煤过程中CaO的作用分析认为,CaO对N2O的催化分解能力与煤的含硫量密切相关;它与HCN的气固反应减少了产生N2O的来源以及CaO对N2O的多相催化反应是降低N2O的主要原因之一。     

流化床煤燃烧喷氨过程中氮氧化物生成与分解

在流化床实验台上进行了温度、ＮＨ３／ＮＯ摩尔比、氧量等对ＮＯ消减及Ｎ２Ｏ生成与分解影响的实验，并进行了多相催化还原反应喷氨脱硝实验，对其机理进行了分析，结果表明，影响喷氨脱硝过程ＮＯ消减率及Ｎ２Ｏ的生成与分解的最重要因素是温度和氧浓度．氧量和温度变化中，都有一个ＮＯ消减率最大值，石灰石和床灰对喷氨脱硝具有一定的催化作用，多相催化还原使ＮＯ的还原温度有所降低，而且在相对较宽的温度范围内维持较高的ＮＯ消减率     

不同挥发分煤在循环床中燃烧时NOx排放的实验研究

在循环流化床实验台上，以地东北地区两种典型煤，彩屯煤和俊德煤分别进行了燃烧时ＮＯｘ排放的实验研究。考察了不同的流化床温度、一次风率、二次风口位置及比例和循环倍率对ＮＯｘ排放浓度的影响。表明：在循环床温度范围，温度对ＮＯｘ排放浓度影响不显著；     

流化床燃烧工况下N_2O生成机理的试验研究

在一个小型固定床反应器上对流化床煤燃烧温度下Ｎ＿２Ｏ均相和多相生成机理进行了试验研究。研究表明，ＮＨ＿３氧化形成的Ｎ＿２Ｏ量很少，其主要产物是ＮＯ，当增加Ｏ＿２浓度时，Ｎ＿２Ｏ略有增加，在９５０℃左右时，Ｎ＿２Ｏ量最大，而在８８０℃时，ＮＯ量最大。焦炭直接燃烧能形成一定量的Ｎ＿２Ｏ，ＮＯ能在焦炭表面还原成Ｎ＿２Ｏ，氧化性气氛下，焦炭的还原能力降低。最后，对煤焦生成Ｎ＿２Ｏ的多相反应机理进行了讨论。     

嫌气培养下砷酸盐和氮肥种类对土壤中微生物呼吸作用和反硝化作用的影响(英文)

在土壤生态系统中,砷污染和氮肥过量所引起的氮素污染越来越普遍．但至今仍很少了解砷污染对土壤中温室气体（Ｎ２Ｏ和ＣＯ２）产生和有关微生物过程的影响．本文通过土壤泥浆的嫌气培养试验,研究了添加砷酸盐和改变氮肥种类（氮素形态）对反硝化作用（Ｎ２Ｏ产生量）和呼吸过程（ＣＯ２产生量）的影响．试验结果表明,不同氮素形态对ＣＯ２产生量没有明显的影响．供应ＮＯ－３－Ｎ作为氮源时,无论是否添加砷酸盐,其Ｎ２Ｏ产生量没有明显的差异;但当供应ＮＨ＋４－Ｎ和尿素作为氮源时,其Ｎ２Ｏ产生量稍有增加．添加砷酸盐会使Ｎ２Ｏ量增加,但使ＣＯ２产生量降低．因此,砷污染可能会导致微生物呼吸作用和反硝化作用受到抑制．     

生物质燃料与煤混燃时NO_x/N_2O排放的研究

为寻找一种能够有效抑制流化床中NOx和N2O排放的途径．在一个实验室规模的小型鼓泡流化床上进行了生物质燃料（木屑）与煤混燃的研究．结果表明：木屑与煤混燃可以有效地降低NOx和N2O的排放,并且还发现,对NOx和N2O的削减能力与混合比例有关．掺入木屑的比例越大,削减的程度越强,但随温度的升高．削减程度有所下降．对木屑与煤混燃能降低NOx／N2O排放的原因进行了讨论．     

The effect of biomass pyrolysis gas reburning on N<Subscript>2</Subscript>O emission in a coal-fired fluidized bed boiler

The fossil fuel consumption and pollutant emissions in a coal fired fluidized bed boiler could be reduced by biomass pyrolysis gas reburning. The influence of three kinds of biomass pyrolysis gases on the emission of N₂O in a laboratory scale fluidized bed was investigated using the mechanism of GRI3.0 in this paper. The results showed that: the effect of sawdust pyrolysis gas reburning on N₂O was more significant than that of rice husk and orange peel under the same conditions; the increase of initial oxygen content from 1% to 8% in flue gas would restrain the decomposition of N₂O; the N₂O decomposition was enhanced by increasing reaction temperature from 1073.15 K to 1323.15 K, and the decomposition rate may reach 99% at 1223.15 K.     

6种氮氧化物的量子化学理论研究

利用量子化学密度泛函(DFT)方法在6-311++G(d,p)水平上对N2O,NO,NO2,N2O3,N2O4及N2O5等6种氮氧化物的分子结构、布居电荷、偶极矩、极化率、热力学性质等进行了优化计算.理论研究表明:计算结果与实验测定结果基本符合,误差较小.