国际科技合作与交流专项项目(2012DFA91500) 作品数:16 被引量:47 H指数:4 相关作者: 程芳琴 成怀刚 程文婷 关云山 张敏 更多>> 相关机构: 山西大学 青海大学 美国犹他大学 更多>> 发文基金: 国际科技合作与交流专项项目 国家自然科学基金 国家教育部博士点基金 更多>> 相关领域: 化学工程 环境科学与工程 动力工程及工程热物理 轻工技术与工程 更多>>
非对流层数对太阳池性能的影响 被引量:6 2015年 盐梯度太阳池是一种兼具集热与蓄热功能的太阳能利用设施。在太阳池的工程应用中,非对流层(NCZ)层数对太阳池性能影响问题十分重要,然而以往对这方面的研究较少。文章通过构建小型太阳池,设置不同的NCZ层数,分析其对太阳能集热和储热性能的影响。研究结果显示:随着NCZ层数增加,太阳池集热性能减弱;无NCZ太阳池平均每小时的集热量分别是含有1,2,3层NCZ太阳池集热量的1.11倍、2.52倍和4.03倍,热效率分别是其1.39倍、2.86倍和5.21倍;NCZ层数增加,夜间散热量减小,无NCZ太阳池中,夜间平均散热量是含3层NCZ太阳池散热量的3.56倍。在构建太阳池时,应充分考虑当地的气候条件和实际用途,设置适当的NCZ层数,方可发挥太阳池的最大功效,达到最大经济效益。 张敏 吴志跃 张国栋 成怀刚 程芳琴关键词:热效率 膜蒸馏-结晶耦合从高浓度KCl-MgCl_2-H_2O溶液中回收KCl 被引量:7 2015年 用直接接触膜蒸馏处理高浓度的KCl和Mg Cl2溶液,考察了盐水浓度(1.0~4.0 mol·L-1)、循环流速(0.1~0.5 m·s-1)对膜蒸馏性能的影响;结果表明:随着盐水浓度的升高,膜通量下降,这是由于盐溶液的蒸汽压(即溶液中水的活度)下降的缘故;当浓度超过3.0 mol·L-1时,Mg Cl2溶液的膜通量出现负值,这主要归结为Mg Cl2溶液低的水的活度和高黏度的协同影响;提高循环流速,膜通量增大,尤其对高黏度的盐水(即Mg Cl2溶液),增大流速对减少温度和浓度极化的影响更加有效。利用膜蒸馏-结晶耦合技术和间歇式操作,从高浓度KCl-Mg Cl2-H2O溶液中回收纯水和KCl结晶产品,考察了不同冷却方式对溶液过饱和度、KCl晶体形貌、粒度和粒度分布的影响。结果表明,自然冷却有利于形成形貌规整、粒度分布相对集中的结晶产品;在KCl降温过程中,自然冷却过程中的最大过冷度比快速降温过程小,从而有效地控制晶核形成的数量和晶体的生长速率。 关云山 武警 程文婷 李剑锋 程芳琴 王旭明关键词:脱盐 粒度分布 雾化氛围中二氧化碳调节含氨溶液pH值的研究 2015年 利用二氧化碳作为模拟烟道气,考察了去离子水、氨水、碱性氨氮废水吸收二氧化碳过程中液体雾化量、二氧化碳流量及反应时间等对反应速率的影响。根据反应过程中液体p H值的变化优化了反应条件。结果表明:雾化氛围加快了反应速率,从而在一定时间内增大了液体p H值的降低幅度;优选的液体雾化量0.376 m L/min,二氧化碳流量15 m L/min。此外,二氧化碳能够明显降低碱性氨氮废水的p H值,因此为烟道废气处理氨氮废水的实际应用提供了可行性参考。 张晓曦 成怀刚 程芳琴关键词:雾化 二氧化碳 氨溶液 氨氮废水 片层花状氧化镁的制备及其吸附性能研究 被引量:10 2013年 本文以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为结构导向剂,利用尿素在高温条件下受热分解生成的二氧化碳与氯化镁反应,通过层-层自组装制备出具有片层花状结构的氧化镁,并以其对含Pb(Ⅱ)溶液的吸附为探针反应,研究其对重金属离子的吸附性能。实验结果表明,所制备氧化镁的前驱体为碱式碳酸镁;经过600℃焙烧后,得到的片层花状氧化镁比表面积大于60 m2.g-1,具有良好的吸附性能;对含Pb(II)溶液的吸附过程符合Langmuir等温吸附,最大吸附量达到320 mg.g-1。 程文婷 陈亚芬 李扬 程芳琴关键词:碱式碳酸镁 十六烷基三甲基溴化铵 国外盐湖综合利用进展 被引量:2 2014年 通过对盐湖资源概况的分析,对近年来国外盐湖资源综合利用的情况进行了简述,具体涉及到钾、锂、镁、硫酸钠等盐产品的开发利用现状,对其中的常用工艺及新型工艺进行了介绍,并对未来盐湖资源综合利用的前景提出了展望。 边红利 王楠 赵仲鹤 成怀刚关键词:盐湖资源 综合利用 钾盐 锂盐 卤水中添加水氯镁石对硫酸根析出的影响研究 2013年 盐田用含硫酸根卤水制取的光卤石含有硫酸盐杂盐,作者通过在卤水蒸发过程中不同阶段添加水氯镁石,考察硫酸根析出的影响研究.结果表明:75℃蒸发条件下,卤水在光卤石饱和点添加m(水氯镁石)∶m(原始卤水)=1∶18.75~1∶20时,可以减少硫酸盐析出,得到w(SO42-)=1.28%的纯度较高的光卤石. 马金元 郭剑锋 潘晓晨 成怀刚 程芳琴关键词:卤水 水氯镁石 硫酸根 光卤石 卤水兑盐-保温蒸发制备低钠光卤石研究 被引量:1 2015年 针对青海类型盐湖生产的光卤石普遍存在夹带较多、品位低的问题,利用25℃K+、Na+、Mg2+∥Cl-、SO42-—H2O五元体系介稳相图,开展了使用低钾卤水溶解浮选尾盐—兑卤—恒温蒸发方法制取低钠含硫酸镁光卤石的研究。实验表明,用低品位含钾卤水溶解浮选尾盐可将卤水中的氯化钾质量分数由0.85%提高到2.93%,使用老卤兑卤可将卤水中的氯化镁与氯化钾的质量比调整至6.716,接近预期的理论值6.732。采用25℃恒温蒸发可以有效分离卤水中的氯化钠,最终得到氯化钾质量分数为14.40%的低钠含硫酸镁光卤石。与传统摊晒盐田方法相比,该方法实现了缩短光卤石生产周期、提高光卤石品位的目的。 张云云 郭剑锋 成怀刚 程芳琴关键词:光卤石 蒸发 低品位含钾卤水蒸发结晶制备光卤石工艺研究 被引量:4 2013年 随着氯化钾生产规模的扩大,高品位含钾卤水资源过量消耗,而低品位含钾卤水采用传统的溶采-盐田晒制光卤石工艺因成矿周期长、成本高、操作复杂使盐湖企业难以为继。以低品位盐湖卤水为研究对象,以相图为指导,通过真空蒸发控速结晶工艺制备光卤石,研究快速结晶成矿技术。实验结果表明,采用蒸发结晶工艺可以制得氯化钾质量分数为13.82%~14.90%的光卤石产品,成矿周期较原工艺加快近1倍。实验考察了镁钾比例、蒸发水量等因素对光卤石产量和品位的影响,结果证实运用真空蒸发控速结晶技术制备光卤石是可行的。 郭剑锋 边红利 成怀刚 程芳琴关键词:光卤石 太阳池辅热下污泥厌氧消化产沼气研究 被引量:2 2016年 沼气是污泥厌氧消化过程中最主要的产物,也是一种清洁的可再生能源,提高沼气产量可以有效改善农村和社区能源利用结构。利用太阳池对污泥厌氧消化供热,研究沼气累积产量、日产气量及沼气中甲烷含量变化情况。结果显示,耦合系统沼气累积产量已经达到了18 505 m L,是理论值的24.67%,日平均产气量为616.8 m L,沼气中CH4平均含量为58.13%;对照系统沼气累积产量为3 943 m L,是理论值的10.66%,日平均产气量131.4 m L,沼气中CH4平均含量为53.68%。表明太阳池可使污泥中有机物质得到有效降解,沼气产量是对照的4.69倍。 吴志跃 张敏 程芳琴 张国栋关键词:太阳池 污泥 厌氧消化 沼气 三种电解质溶液的真空膜蒸馏比较研究 被引量:2 2013年 以氯化钠、氯化钾、氯化镁3种电解质溶液为对象,结合溶液中水的活度、黏度等热力学数据,采用中空纤维膜组件研究了原料浓度、循环速度、进口温度、冷侧真空度等参数对其真空膜蒸馏性能的影响。结果表明:水的活度、黏度等热力学性质是造成3种电解质溶液膜通量差异的主要原因;随着溶液浓度的提高,膜通量逐渐下降,在低浓度范围内,3种电解质溶液的膜通量比较接近,当溶液浓度超过3.0 mol/L时,三者出现分化,尤其是氯化镁溶液的通量出现较大地下降;原料的循环流速显著影响膜组件热侧溶液的进出口温差,从而影响中空纤维膜组件整体的蒸馏效率;原料进口温度和冷侧真空度是影响膜通量的主要因素之一。 关云山 程芳琴 王旭明 成怀刚关键词:真空膜蒸馏 电解质溶液