上海市自然科学基金(11ZR1401000)
- 作品数：16 被引量：114H指数：8
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- 相关机构：东华大学上海交通大学华侨大学更多>>
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- 相关领域：环境科学与工程动力工程及工程热物理建筑科学化学工程更多>>
- 过渡金属铁与NO反应机理的量子化学研究
- 采用目前使用最为广泛的密度泛函B3LYP,对金属铁催化脱除NO反应的微观机理进行研究。对过渡金属铁原子采用Lanl2dz基组,而非金属原子N、O、C则采用6-31G（d）基组,以此混合基组水平上优化得到反应物、过渡态、中...
- 任立铭苏亚欣
- 关键词：量子化学FENO
- 文献传递
- 铁基催化剂脱除NO气体的研究现状被引量：6
- 2012年
- 对金属铁及其化合物在烟气脱硝过程中的催化作用的研究进展进行了综述。金属铁能够直接催化还原NO为N2,同时铁被氧化为铁的氧化物。当在烟气中补充一定量的还原气体CO,则CO通过还原铁的氧化物以保证金属铁和NO的连续反应,从而提高NO的脱除效率。在典型的模拟烟气条件下铁丝网在900℃以上可达到90%以上的脱硝效率。Fe2O3能有效地还原再燃脱硝过程的中间产物HCN/NH3,从而大幅度提高再燃脱硝的效率。此外,Fe-ZSM-5分子筛也具有催化还原NO的性能。铁催化还原NO的微观反应机理尚需深入研究。
- 苏亚欣苏阿龙任立铭
- 关键词：烟气脱硝铁基催化剂
- 旋流对高温空气燃烧影响的模拟研究被引量：7
- 2011年
- 以工业炉的高温空气燃烧技术应用为背景,对一个同心式轴向旋流高温空气燃烧器单烧嘴燃烧室内的高温空气燃烧特性进行了模拟研究。湍流输运方程采用RSM模型,气相燃烧模型采用函数的PDF燃烧模型,辐射换热过程采用离散坐标法模拟,NOx模型为热力型。以天然气为燃料,在预热空气温度为1 273 K,空气含氧量为8%。燃烧总过量空气系数为1.1的条件下,进行了数值模拟计算,讨论了旋流角度和燃烧器的螺旋伸展长度等参数对NOx排放、局部温度、氧浓度和CO浓度分布等的影响。结果表明,旋流燃烧器能进一步降低NO排放,使燃烧更加完全。当螺旋肋片伸展因子R=2,燃料/空气速度比a=1.09,旋流角度θ=180°时,NO排放浓度最小,出口NO的摩尔分数为12.9×10-6,出口CO的摩尔分数为29×10-6。而当旋流角度θ=0°时(直射流),出口NO的摩尔分数为31.7×10-6,出口CO的摩尔分数为372×10-6。
- 苏亚欣汪文辉邓文义
- 关键词：工业炉高温空气燃烧旋流燃烧器
- 太阳能烟囱强化自然通风的研究现状被引量：12
- 2011年
- 自然通风是一种节能的被动式通风冷却技术,其原理是在由温差引起的热压或风压的作用下驱动室内空间的空气自然流动,与机械通风相比,自然通风具有显著的节能优点。太阳能烟囱利用太阳辐射加热烟囱通道内的空气,提高温差,从而强化自然通风。本研究介绍了太阳能集热墙体(Trombe)式和倾斜集热板屋顶式两种典型太阳能烟囱的结构及其强化自然通风的基本原理。详细讨论了影响太阳能烟囱通风性能的主要因素,并介绍国内外学者对太阳能烟囱的主要研究方法和相关研究成果。太阳能烟囱的高度和深度(玻璃盖板与集热墙的间距)影响烟囱内空气的温升以及空气的自然对流的流动特点,从而影响了太阳能烟囱的自然通风流量。空气流量随着烟囱深度的增加而增加,但烟囱深度超过一定值后空气流量不增反减。当烟囱的深高比超过2.5后,烟囱出口端会出现逆流,从而抑制了通风量的增加。集热墙的结构以及倾斜角度对太阳能烟囱自然通风效果的影响与地理位置和气候条件等因素有关。研究太阳能烟囱自然通风的理论方法包括基于能量平衡分析的模型和基于计算流体力学的数值模拟。分析了太阳能烟囱自然通风研究中需要改进的问题。
- 苏亚欣柳仲宝
- 关键词：自然通风太阳能烟囱建筑节能
- CO对铁丝网卷还原NO的影响实验研究被引量：8
- 2013年
- 采用模拟烟气在水平布置的陶瓷管反应器中对金属铁丝网卷直接还原NO气体的特性进行了实验研究.烟气中NO的体积百分比为0.05%,配平气体采用N2,反应温度为300℃—1100℃.实验研究结果表明铁丝卷具有非常好的直接还原NO的能力.在N2气氛中,在500℃以下温度范围铁的脱硝效率低于40%,在500℃—800℃铁的脱硝效率迅速增加,当温度超过900℃后不同尺寸的铁丝卷对NO的脱除效率都超过99%.对铁表面的X光衍射分析(XRD)结果表明铁与NO反应后生成了铁氧化物,在550℃时铁的主要氧化物为Fe3O4,在1100℃时铁的主要氧化物为Fe2O3.扫描电子显微镜(SEM)结果表明550℃时铁样品表面比较细密,而1100℃时铁样品表面比较疏松,有利于NO气体向铁内部的扩散,从而利于提高NO脱除率.还原性气体CO通过还原铁的氧化物以保证金属铁和NO的连续反应,从而进一步提高NO的脱除效率.CO气氛中铁和NO反应后的XRD检测结果表明铁样品的主要成分是金属铁,此外含有少量的FeO.在含有16.8%CO2以及1%—2%O2的模拟烟气条件下,当温度超过1000℃后,反应器中分别加2%和4.1%的CO气体后,铁丝卷脱硝效率可达到大约95%.
- 苏亚欣苏阿龙成豪
- 金属铁催化甲烷还原NO的实验研究
- 在程序控温电加热水平陶瓷管反应器中,在N气氛和模拟烟气气氛中,在300-1100℃温度范围,对甲烷在金属铁的催化作用下还原NO的特性进行了实验研究。结果表明,甲烷在金属铁的催化作用下能够高效地还原NO气体。在模拟烟气（O...
- 苏亚欣任立铭苏阿龙邓文义
- 关键词：甲烷铁氧化铁
- 文献传递
- Fe_2O_3控制再燃脱硝中间产物HCN被引量：19
- 2011年
- 再燃脱硝过程的中间产物HCN在燃尽过程的二次氧化对最终NO的脱除效率影响很大,有效控制HCN的转化对提高再燃脱硝的效率具有重要意义.以天然气和150目废轮胎粉为再燃燃料,利用模拟烟气在陶瓷管反应器中对典型条件下的再燃脱硝特性和中间产物HCN/NH3的生成特性进行了实验研究.结果表明在典型的再燃条件下,随着再燃区空气系数的增大(再燃燃料的给料量减少),HCN的生成量逐渐下降,再燃过程生成的HCN的浓度远大于NH3,表明HCN是主要的中间产物.进一步对HCN在不同温度下的分解特性以及在Fe2O3的催化作用下的还原特性进行了实验测试,发现Fe2O3能够有效地减少再燃过程HCN的生成,水蒸气和温度对Fe2O3的催化作用具有一定的影响.在再燃温度为1250℃,燃尽温度为1150℃,进口NO体积浓度为0.05%,烟气中水蒸气体积比为6.35%以及再燃段和燃尽段的空气系数分别为0.9和1.2条件下,当Fe的摩尔浓度为4000×10-6时,废轮胎的再燃+燃尽脱硝效率达到88%.
- 苏亚欣Benson B.GathituChen Weiyin
- 关键词：再燃脱硝FE2O3
- 甲烷在金属铁及氧化铁表面还原NO的研究被引量：14
- 2013年
- 在程序控温电加热水平陶瓷管反应器、N2气氛和模拟烟气气氛及300～1100℃时,对甲烷在金属铁及其氧化铁表面还原NO的特性进行了实验研究.为使甲烷在脱硝反应后完全燃尽以及脱硝反应过程生成的CO等中间产物完全燃尽,在第一段加热炉后串联了第二段加热炉,补充氧气,实现燃尽.结果表明,甲烷在金属铁及氧化铁表面能够高效地还原NO.在N2气氛中,在900℃以上温度范围内甲烷在金属铁表面的脱硝效率超过95％,与甲烷在氧化铁表面的脱硝效率差别很小.在模拟烟气条件下,当过量空气系数小于1.0时,在900℃以上时,甲烷在金属铁和氧化铁表面的脱硝效率都能超过90％,且未燃尽和燃尽两种条件下NO的还原率相差不大.NO同时通过金属铁的直接还原和甲烷的再燃还原两种反应机理脱除.而甲烷则通过还原氧化铁为金属铁,从而使金属铁直接还原NO可持续进行.同时,甲烷再燃反应的中间产物HCN/NH3等被氧化铁还原,从而使燃尽后的脱硝效率不下降.研究结果表明,甲烷和金属铁或氧化铁在富燃料条件下可有效地还原NO.
- 苏亚欣任立铭苏阿龙邓文义
- 关键词：甲烷铁氧化铁
- 宽度对内置式PV-Trombe墙内通风与换热影响的数值研究被引量：5
- 2015年
- 提出一种内置式PV-Trombe墙结构,并运用CFD技术对垂直入口内置式PV-Trombe墙在宽度变化时的自然通风和对流换热进行数值模拟。结果表明,烟囱内气流的温度与速度沿着烟囱通道宽度的方向变化很不均匀。在太阳电池表面存在一个空气温度和速度边界层,使得局部的温度梯度和速度梯度较大。烟囱的通风量随着宽度的增加先逐渐增加到一个极大值,然后随宽度的继续增加而减小。对于该文模型,获得最大通风量的最佳的烟囱的宽度与高度的比为(d/H)_(opt)=1/5。随着宽度的增加,烟囱的自然对流换热增强,空气对电池表面的冷却效果得到改善,因而PV的发电效率略有增加。对多组条件下的计算结果进行多元线性拟合,得到表征通风量与传热特性的无量纲参数Nu数、Re数随Ra*变化的拟合公式,为自然通风设计提供依据。
- 雷菲宁苏亚欣徐小炜
- 关键词：自然通风传热
- 金属铁直接催化还原NO的实验研究被引量：28
- 2013年
- 在水平陶瓷管反应器中对铁丝网卷直接催化还原NO的特性进行实验研究,于300～1 100℃对还原性气体CO、氧化性气体O2,CO2以及模拟烟气等气氛条件下的NO脱除效率进行测试,并对铁丝反应后表面组分变化特点进行X光衍射(XRD)分析。结果表明,金属铁具有非常高效的直接催化还原NO的作用。在温度高于700℃、N2气氛中,铁直接催化还原NO的效率超过90%。CO有利于铁的氧化物还原为金属铁,进一步提高了铁直接催化还原NO的效率;而O2能将金属铁氧化为Fe2O3,降低了铁直接催化还原NO的效率;CO2气体的影响相对较小。当温度达到950℃后,在模拟烟气(含16.8%CO2,2%O2)条件下,铁丝网和4.01%的CO即可达到90%以上的NO脱除效率。
- 苏亚欣苏阿龙成豪
- 关键词：氮氧化物
