Lattice-Boltzmann simulation of particle-laden flow over a backward-facing step

This paper deals with the numerical simulation of gas－solid two-phase flows in an Eulerian－Lagrangian scheme. The particle tracks are calculated using a recently developed exponential Lagrangian scheme, and the approach presently used for the computation of fluid phase is based on a modified Lattice-BGK model. Different from earlier publications, the present study employs a two-way coupling mechanism to handle the interactions between carrier phase and dispersed phase in the model. This new model is applicable to simulating gas－solid two-phase flows. For example, based on the scheme, we have recaptured some phenomena of planar laminar particle-laden flow over a backward-facing step in this research, and found a new interesting phenomenon.     

纳米铁基催化剂在CO2加氢制烃中的性能

使用尿素沉淀凝胶、机械混合和等体积浸渍相结合的方法, 制备了一系列的纳米尺寸FeK-M/γ-Al₂O₃(M=Cd, Cu)催化剂, 采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、N2物理吸附、X射线衍射(XRD)光谱和H₂程序升温还原(H₂-TPR)仪对催化剂进行表征, 并在小型固定床反应器上考察其对CO₂加氢反应的催化性能. 结果表明:3 MPa, 400 °C, 3600 h^-1, H₂/CO₂摩尔比为3 的条件下, 15%(w, 下同)Fe10%K/γ-Al₂O₃催化剂可稳定运行100h 以上, CO₂转化率为51.3%, C₂₊烃类的选择性达62.6%. Fe 含量降至2.5%时, C₂₊烃类的选择性仍能达到60.0%. 随着K含量由0%增加至10%, 低碳烯烃选择性增加, 烯烷比增加至3.6. Cd和Cu助剂可促进Fe 物种的还原, 改善目的产物的分布, 其中Cu的加入使低碳产物烯烷比增至5.4, Cd的加入使C₅₊产物选择性增加了12%.     

工作场所空气中54种挥发性烃类物质的检测

采用Tenax-TA吸附剂管采集工作场所空气中54种挥发性烃类化合物,经热脱附-气相色谱检测。结果显示,1,1-二氯乙烯、二氯甲烷、1,2-二氯乙烯(反式)、1,2-二氯乙烯(顺式)、2,2-二氯丙烷、溴氯甲烷、1,1,1-三氯乙烷、1,2-二氯乙烷、1,1-二氯丙烯的相关系数在0.9941～0.9986之间,溴氯甲烷、二溴甲烷、三氯甲烷、溴二氯甲烷、2,2-二氯丙烷、二溴氯甲烷、溴仿的检出限为5.4～10.3ng,最低检出浓度0.01～0.1mg/m3(采样体积0.5L)。其余38种挥发性烃类物质的相关系数均大于0.999,最低检出浓度0.001～0.01mg/m3;其中烯烃类检出限为0.4～2.7ng、烷烃类为1.4～3.7ng、芳香烃类为0.2～1.0ng、萘为2.2ng;54种挥发性烃类物质的热脱附效率92.1%～113.1%,RSD为0.6%～17.4%,除1,2-二氯乙烯(顺式)、1,1-二氯乙烷、1,1,1-三氯乙烷、1,1-二氯乙烯、2,2-二氯丙烷、三氯甲烷、1,2-二氯乙烯(反式)、二氯甲烷、溴氯甲烷的RSD值在5.1%～17.4%外,其余45种挥发性烃类物质的RSD均小于5%;9种化合物...     

氢化物发生-原子荧光光谱法测定气态总汞

采用高锰酸钾-硫酸液体吸收和原子荧光光谱法测定了气态总汞,探讨并优化了气态总汞测定的条件。当采样体积为15 L时,方法检出限为0.018μg/m3。0.2μg/L和1.0μg/L标准溶液测量结果的相对标准偏差分别为2.5%和1.8%,实际样品测量结果的相对标准偏差为1.9%(n=11),样品加标回收率为88.5%～104.0%。     

气相色谱-场电离-高分辨飞行时间质谱联用法测定火箭煤油的烃类组成

采用气相色谱分离与场电离和高分辨飞行时间质谱法(FI-TOF-HRMS)联用研究了火箭煤油的烃类组成、类型分布和碳数分布。分析时将煤油样品直接进样。分析结果表明:此火箭煤油中烃类的碳数分布在C8~C16之间;含直链烷烃量占19.9%(w/%,下同),含总环烷烃量达77.7%(其中包括一环烷烃42.9%,二环烷烃33.4%),含芳烃类杂质(均为单环芳烃)含量仅占2.4%;样品中未测得含硫、氮及氧杂环化合物的杂质。该分析结果与气相色谱-质谱法的分析结果完全一致。     

原子荧光光谱法测定黄磷尾气中的气态总砷

采用溴化硝酸溶液吸收黄磷尾气,原子荧光光谱法测定As含量。总As在质量浓度0.05~0.30 mg/L范围内进行实验,并对云南某黄磷厂尾气中气态总As含量进行了检测。方法具有良好的线性关系(R2=0.9994),相对标准偏差为2.4%,总As的平均回收率为96.2%~98.2%。方法适用于黄磷尾气中气态总As含量的测定,应用此法测得黄磷厂尾气中气态总As的平均质量浓度为0.901 mg/m3。     

Pd-Al2O3-BEA催化剂催化油脂一步加氢制航空燃油烃类性能

采用浸渍法制备了系列H-β分子筛修饰的Pd/Al₂O₃催化剂,通过XRD、低温N₂吸附、NH₃-TPD等分析表征技术和以油酸甲酯为模型化合物的加氢反应体系,探索了H-β分子筛的加入方式和含量对催化剂催化性能的影响。结果表明,由于加入方式不同,Pd-Al₂O₃-BEA催化剂组成要素之间的相互作用呈现较大差异,从而使其催化性能呈现较大不同。在Pd/（BEA-Al₂O₃）中,随着H-β分子筛加入量的增加,催化剂的比表面积、孔容、强酸酸量呈增大趋势,弱酸酸量呈先增大后减小趋势,平均孔径呈减小趋势。由于Pd/（45% BEA-Al₂O₃）催化剂具有合适的微孔孔分布、适中的强酸酸量、最大的弱酸酸量,使其呈现出最大的航空燃油烃类选择性,异构烷烃选择性和一定比例的环烷烃和芳香烃产物。     

镍掺杂对Fe催化剂上CO_2加氢制烃影响的理论计算研究

为研究镍掺杂对铁基催化剂上二氧化碳加氢生成C_1和C_2烃类产物的影响,应用密度泛函理论进行了相关计算.在Fe(110)和Ni-Fe(110)表面上, CH~*物种是最有利的生成CH_4和C_2H_4的C_1物种(CH_x~*),其最可能的生成路径为CO_2→HCOO~*→HCO~*→CH~*.尽管CO_2直接解离为CO~*在动力学上相较于加氢生成HCOO~*和COOH~*是较为有利的,但CO~*进一步加氢生成HCO~*在能量上是不利的,其倾向于逆向解离回到CO~*. CH~*物种可以通过三步加氢反应生成CH_4或者经C—C耦合及两步加氢生成C_2H_4.在Fe(110)表面上,对甲烷和乙烯产物选择性起决定作用的基元反应能垒之间差异仅为0.10 eV,因此两者选择性相近.在将Ni原子引入Fe(110)表面后,生成甲烷与乙烯的选择性差异变大,导致乙烯的选择性提高.计算结果表明,添加少量金属Ni能够促进CO_2转化为CH~*,及两个CH~*物种发生C—C耦合和进一步加氢转化为乙烯.     

大气中痕量气态硒系列的蜂窝状、环形扩散管采集与分析

建立了一种新型的用于检测大气中气态硒的分析系统 ,即蜂窝状扩散管 (HD)采集 微分脉冲阴极溶出伏安法 (DPCSV)系统。研究表明 :2 %HNO3 2 %甘油对气态硒的收集效率为 99 1%和环形扩散管 (AD)相比 ,HD的收集效率和收集容量都更大。硒浓度升至 4 0 μg L时分析校准曲线仍然呈良好的线性。 5ng硒的RSD(n =5 )为 1 2 6 % ,检出限 (3σ)与测定限分别是 0 .96ng m3和 3.19ng m3。测定三个硒标准的平均回收率为98 8%。与国家标准分子荧光法比较 ,相对误差小于± 8.3%。测得的实验室大气中气态硒系列总量为 3.2～4 .4ng m3。本分析系统准确灵敏、重现性好、操作简单、可适用于户外现场操作 ,经试验还可用于大气中其它气态金属 (或准金属 )元素系列的采集与分析 ,有着广阔的应用前景