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不同形态水分对煤自燃过程微观作用机制研究 被引量：9
1
作者 郝宏德 张玉龙 +3 位作者 吕宁 马凌云 王俊峰 周春山 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期282-291,共10页
制备不同外在水分和原始赋存水分含量的煤体,通过模拟煤自燃升温氧化过程得到不同温度下的氧化煤样;利用原位傅里叶红外变换光谱仪测定不同氧化煤样中活性官能团的含量,研究形态水分对煤自燃过程微观官能团生成和转化的影响;利用氮吸附... 制备不同外在水分和原始赋存水分含量的煤体,通过模拟煤自燃升温氧化过程得到不同温度下的氧化煤样;利用原位傅里叶红外变换光谱仪测定不同氧化煤样中活性官能团的含量,研究形态水分对煤自燃过程微观官能团生成和转化的影响;利用氮吸附仪表征不同氧化煤样中比表面积大小,研究形态水分对煤自燃过程微观孔结构变化的影响;同时结合官能团与比表面积的变化规律,探讨形态水分对煤自燃过程的微观作用机制。形态水分对煤自燃过程的作用机制随着煤自燃状态发展而发生变化,表现出阶段性特征。外来水分含量和原始赋存水分都会促进酚、醇类羟基及含羧基类化合物的生成。外来水分和原始赋存水分的含量对煤自燃过程中微观比表面积、脂肪族C−H组分、含羟基化合物以及含羰基类化合物的生成和转化影响具有差异性;水分形态对微观比表面积和脂肪族C−H组分含量的变化影响具有差异性,而对含羟基化合物以及羧基化合物的生成和转化具有相似性。 展开更多
关键词 煤自燃 形态水分 微观结构 作用机制
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污水厂污泥生物干化特性及水分去除机制 被引量：1
2
作者 江鹏 刘树根 +1 位作者 田森林 宁平 《化工进展》 北大核心 2025年第2期1110-1119,共10页
采用生物干化技术处理污水厂脱水污泥,在连续运行条件下考察物料停留时间和引风量对污泥生物干化进程的影响,探究水分去除作用机制。连续运行8天后结果表明,物料停留时间为4天的生物干化体系平均堆温为61.2℃,生物干化指数均值为6.1。... 采用生物干化技术处理污水厂脱水污泥,在连续运行条件下考察物料停留时间和引风量对污泥生物干化进程的影响,探究水分去除作用机制。连续运行8天后结果表明,物料停留时间为4天的生物干化体系平均堆温为61.2℃,生物干化指数均值为6.1。引风强度为0.95m^(3)/(h·kg VS)时,堆体温度通常维持在51.9~64.6℃,水分去除率与表观减水量分别为35.55%、22.90kg;风量增大至1.30m^(3)/(h·kg VS)时,除水效果略有提升但并不明显。污泥生物干化体系中,常温/中温微生物快速衰亡并溶胞,Firmicutes成为优势微生物门类,具有芽孢的微生物种属Bacillus在堆体中的丰度均不低于75%;堆体中心区微生物荧光强度上升至837.5,但活菌占比仅为14.6%。湿污泥投加后,随着堆体温度快速上升,进料区溶解性有机质含量明显提高,可溶性蛋白和多糖含量分别上升至5.6mg/g、5.0mg/g。低场核磁共振测试结果显示,湿污泥中水分赋存形态主要为结合水。随着生物干化进程的推进,污泥样本弛豫时间缩短,水分迁移率降低,物料中水分去除速率减慢。基于水热平衡分析,物料停留时间4d、引风量0.95m^(3)/(h·kg VS)的污泥干化体系生物产热高达1.91MJ/d,热量利用效率达到65.58%;水分去除与堆体温度、引风量直接相关,也受到污泥中有机质含量、水汽相对湿度等因素影响。 展开更多
关键词 污水厂污泥 生物干化 水分赋存形态 水热平衡 蒸气压
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花岗岩残积土颗粒及水分形态三维微观结构 被引量：3
3
作者 李中森 汤连生 桑海涛 《中山大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期15-21,共7页
采用高分辨率X射线计算机断层扫描技术(X-rayμ-CT)对花岗岩残积土三维微观结构进行重构并在以下方面取得新进展:(1)通过在试样液相中添加显影物质(CsCl),成功获取土中水分形态及空间分布;(2)利用X射线在不同物质中的衰减率差异,进一步... 采用高分辨率X射线计算机断层扫描技术(X-rayμ-CT)对花岗岩残积土三维微观结构进行重构并在以下方面取得新进展:(1)通过在试样液相中添加显影物质(CsCl),成功获取土中水分形态及空间分布;(2)利用X射线在不同物质中的衰减率差异,进一步区分固体颗粒中高岭石与石英并确定各自空间分布;(3)通过三维重构图像,对颗粒空间接触关系进行初步概化与分类,同时对X射线计算机断层扫描技术在非饱和土力学中的进一步应用做了前瞻。这些初步探索将有助于对土体三维真实结构的全面认识,促进计算机断层扫描技术在岩土/地质工程领域的新开拓。 展开更多
关键词 花岗岩残积土 计算机断层扫描 三维微观结构重构 水分形态 颗粒接触关系
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基于低场核磁和差示量热扫描的面条面团水分状态研究 被引量：94
4
作者 刘锐 武亮 +4 位作者 张影全 张鹤岭 张波 黄柏林 魏益民 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期288-294,共7页
为了解低水分面条面团中水分的存在状态,明确真空度及和面时间对水分状态的影响,该研究以3个小麦品种(济麦20、宁春4号、济麦22)磨制的面粉为材料,采用真空和面制作低水分面条面团(含水率35%),采用低场核磁共振技术(LF-NMR,low-field nu... 为了解低水分面条面团中水分的存在状态,明确真空度及和面时间对水分状态的影响,该研究以3个小麦品种(济麦20、宁春4号、济麦22)磨制的面粉为材料,采用真空和面制作低水分面条面团(含水率35%),采用低场核磁共振技术(LF-NMR,low-field nuclear magnetic resonance)和差示量热扫描(DSC,differential scanning calorimetry)2种技术,测定不同真空度(0、0.06、0.09 MPa)和搅拌时间(4、8、12 min)下面团中水分的形态和分布,并进一步分析2种技术测定水分形态结果的相关性。结果表明,在低水分面条面团中,水分主要以弱结合水形态存在。不同品种的小麦粉面团的水分形态及分布存在差异,强筋小麦粉(济麦20)制作面团的水分自由度较低。真空和面(0.06 MPa)可以促进水分与面筋蛋白的相互作用,降低面团中水分子流动性,促进水分结构化;而非真空或过高真空度均会导致面团中水分自由度增加。济麦20、济麦22小麦粉和面时间为8 min时,面团水分流动性较低;而宁春4号小麦粉面团在4 min时,水分自由度较低;继续搅拌,深层结合水减少、弱结合水增多。LF-NMR和DSC测得面团水分状态的结果具有一致性。LF-NMR测得的弱结合水峰面积百分比与DSC测得的可冻结水百分比具有相同的变化趋势(r=0.695),且深层结合水峰面积百分比与非冻结水百分比具有相同的变化趋势(r=0.564)。研究结果为认识制面过程中水分的作用,优化和面工艺和调整产品特性提供参考。 展开更多
关键词 真空 和面 核磁共振(NMR) 差示量热扫描(DSC) 低水分面条面团 水分形态和分布
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昭通褐煤气力输送临界水分含量研究 被引量：3
5
作者 贺春辉 沈湘林 周海军 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第11期1725-1734,共10页
研究昭通褐煤水分含量对其气力输送的影响，获得了其输送临界水分含量，并从煤粉流动性出发，对临界水分进行了初步解释，得到了初步判别标准。进一步从褐煤水分赋存形态出发，对临界水分问题进行了探讨。结果表明：昭通褐煤全水分约29... 研究昭通褐煤水分含量对其气力输送的影响，获得了其输送临界水分含量，并从煤粉流动性出发，对临界水分进行了初步解释，得到了初步判别标准。进一步从褐煤水分赋存形态出发，对临界水分问题进行了探讨。结果表明：昭通褐煤全水分约29％时，输送表观气速出现大幅度增大，全水分约30％时无法正常输送，判断其输送临界水分为29％～30％。煤粉流动性测量可为临界水分判别提供初步参考标准。在临界水分附近，煤粉流动性发生区域转变，流动性变差。粒间水是影响煤粉流动和输送的主要水分因素，粒内水对输送的影响很小。虽然褐煤全水分较高，但大量水分以粒内水形式存在，粒间水含量较少。昭通褐煤输送临界水分附近，粒间水含率约为6％，粒间水占粒间空隙体积的比率约为7％。 展开更多
关键词 气力输送 临界水分含量 昭通褐煤 水分赋存形态
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固化污泥压缩特性研究 被引量：25
6
作者 李磊 徐菲 +2 位作者 周灵君 边博 张春雷 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期171-176,共6页
固化技术是污泥进行填埋处置常用的处理技术之一,固化污泥的压缩参数是进行填埋场库容计算和稳定性评价的重要指标。选用水泥作为固化材料,开展了不同材料添加量和不同养护时间条件下固化污泥的压缩特性研究,并从固化污泥水分形态和转... 固化技术是污泥进行填埋处置常用的处理技术之一,固化污泥的压缩参数是进行填埋场库容计算和稳定性评价的重要指标。选用水泥作为固化材料,开展了不同材料添加量和不同养护时间条件下固化污泥的压缩特性研究,并从固化污泥水分形态和转化角度对压缩性变化机理进行了探讨。结果表明,即使水泥添加量达到30%,固化污泥的压缩指数也高达0.71,是一种高压缩性的土。水泥的添加量在10%~20%时,固化污泥压缩指数降低显著,但是超过20%以后,压缩指数变化趋于稳定。其原因主要在于污泥中的水分具有较高的结合势能,过多的水泥并不能获得更多的自由水发生水化反应。固化污泥的压缩指数随着养护时间的增加而降低,当达到14 d时趋于稳定,但60 d以后压缩指数又出现降低趋势,其原因主要是微生物逐步分解污泥结合水中的碳氢化合物,有机质含量下降,导致压缩指数降低。 展开更多
关键词 污泥 固化 压缩指数 水分形态
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污泥固化土强度特性研究 被引量：7
7
作者 薛飞 王佩 +2 位作者 李磊 郑兆勇 王亮 《人民长江》 北大核心 2018年第17期81-86,共6页
为明确污泥固化处理后的强度变化特征,并从水分转化角度揭示其变化机理,对不同水泥添加量和不同养护龄期条件下污泥固化土的强度特性进行了室内试验研究。结果表明:(1)污泥固化土的无侧限抗压强度与水泥添加量呈线性正相关,固化系数k随... 为明确污泥固化处理后的强度变化特征,并从水分转化角度揭示其变化机理,对不同水泥添加量和不同养护龄期条件下污泥固化土的强度特性进行了室内试验研究。结果表明:(1)污泥固化土的无侧限抗压强度与水泥添加量呈线性正相关,固化系数k随着养护龄期的增加而增大。0~14 d,k由0.807 9增大到1.251 8,增长幅度较大,为54.94%;14~28 d,k由1.251 8增大到1.488 7,增长幅度明显减小,为18.92%。(2)无侧限抗压强度与养护龄期之间呈现良好的正相关性,二者拟合的相关系数在0.969 8~0.999 7之间。(3)水泥主要与污泥中结合势能较低的自由水发生水化反应,随着水泥添加量的增加,自由水百分量降低明显,下降幅度达到47.7%,结合水百分量降低缓慢,下降幅度仅9%;且水化反应在14 d内基本完成,14 d内水化反应消耗的自由水含量约为28 d内的80%。研究成果可为污泥固化土这种特殊性质土体的基本力学性质研究提供基础参数,为实际固化施工工艺的选择提供了参考。 展开更多
关键词 固化 无侧限抗压强度 水分形态 水化反应 污泥
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初始pH对餐厨垃圾生物干化脱水效率的影响 被引量：1
8
作者 张奎 左一琳 +6 位作者 詹亚斌 邓杰 张利萍 陶玥玥 王海候 魏雨泉 李季 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第22期9737-9745,共9页
目前餐厨垃圾生物干化脱水效率较低,处理周期长,难以满足后端资源化利用的需求。以生石灰调控不同初始pH分别为5、6、7的3个处理,记为CK、T1、T2,探究不同初始pH下餐厨垃圾生物干化反应的脱水效率,与反应过程中的水组分行为转化规律。... 目前餐厨垃圾生物干化脱水效率较低,处理周期长,难以满足后端资源化利用的需求。以生石灰调控不同初始pH分别为5、6、7的3个处理,记为CK、T1、T2,探究不同初始pH下餐厨垃圾生物干化反应的脱水效率,与反应过程中的水组分行为转化规律。结果表明,生物干化反应中,T1与T2的有效积温为512.0、509.1℃,高于CK处理的454.2℃,CK、T1与T2的脱水率分别为74.2%、78.2%、76.0%,说明T1处理脱水效果最好。不同初始pH调控影响有机质降解,CK、T1与T2处理的有机质的降解率分别为26.9%、30.0%、29.4%,但处理间生物干化效率无显著差异。生物干化过程中,游离水是主要的水分赋存形态,随着反应的进行,多层水(multilayer water,MW)与毛细水(capillary water,CW)不断向滞化水(entrapped water,EW)转化,且CW与MW对水分去除贡献较大,不同初始pH通过影响MW、CW的水分去除而影响水分转化与去除。本研究可为餐厨垃圾生物干化工业规模应用的初始pH调控提供参考。 展开更多
关键词 餐厨垃圾 生物干化 初始pH 脱水效率 水分形态
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