固定源通道稀释采样装置设计与试验研究

发布时间：2017-09-15 18:29

  本文关键词：固定源通道稀释采样装置设计与试验研究

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【摘要】：本研究在对已开发的大气颗粒物采样装置的基础之上结合生物质固定燃烧源排放特性基础之上借助UG、workbench、CAD等仿真软件设计一款稀释通道采样装置,该装置由采样枪、一级稀释系统、二级稀释系统、洁净空气发生系统、撞击采样装置等部分组成,能提供10-30倍稀释比、90s的停留时间、稳定的稀释压力以及实时记录功能。同时能够实现对生物质成型燃料固定燃烧源排放烟气中大气颗粒物和挥发性有机物的稀释采样研究,并对粒径在10μm以下大气颗粒物分8级进行采样。应用此设备开展生物质成型燃料燃烧采样试验,获取以下4点试验结论:(1)应用稀释通道采样装置成功采集到生物质成型燃料固定燃烧源排放烟气中8种不同粒径级别的颗粒物,其中粒径在1.10μm-0.4μm之间的颗粒物占总采集颗粒物质量的55.5%-68.1%,试验表明该装置对细颗粒物的采集效果较好。可广泛应用于生物质固定燃烧源排放VOCs及大气颗粒物的稀释采样研究工作中。(2)应用稀释通道采样装置对4种生物质成型燃料(玉米秸秆、小麦秸秆、棉杆和木质)固定燃烧源的排放VOCs开展研究,4种燃料VOCs排放系数分别为0.447mg·kg-1、1.111 mg·kg-1、0.601 mg·kg-1、0.104mg·kg-1;4种生物质成型燃料燃烧VOCs排放总的臭氧生成潜势(以O3计)分别为4.792 mg·kg-1、25.737 mg·kg-1、9.598 mg·kg-1和4.502 mg·kg-1,臭氧生成潜势比较高的物种依次为:苯系物、酮、烯烃和卤代烃。(3)应用稀释通道采样装置对3种生物质成型燃料固定燃烧源排放大气颗粒物分8种粒径采样研究,研究发现3种生物质燃烧排放不同粒径级别颗粒物中K、Na、Ca、S、Mg、Al、P、Ti、Fe等元素的EF值均大于10,且K、Na、S等元素的EF值在粒径2.1μm以下颗粒物中富集程度更高,具有毒性的重金属元素(As、Gd、Cr、Co、Zn、Pb等)的EF均低于10。
【关键词】：稀释通道采样装置 生物质 VOCs 大气颗粒物 富集因子
【学位授予单位】：黑龙江八一农垦大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X851
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 符号说明10-11
• 第一章 绪论11-21
• 1.1 研究的背景与意义11-12
• 1.2 国内外相关研究现状12-15
• 1.3 大气颗粒物15-16
• 1.4 固定燃烧源对大气颗粒物的贡献16-17
• 1.5 燃烧源排放烟气中颗粒物研究现状17
• 1.6 主要存在的问题17-18
• 1.7 本研究的主要研究内容18-19
• 1.8 研究技术路线图19-21
• 第二章 固定燃烧源通道稀释采样装置的设计研发21-37
• 2.1 设计背景21
• 2.2 原理21-28
• 2.2.1 工作原理21-22
• 2.2.2 整机结构与参数22-23
• 2.2.3 关键部件设计23-28
• 2.3 设计与计算28-33
• 2.3.1 迟育管的设计28-29
• 2.3.2 洁净空气发生装置设计29
• 2.3.3 保温系统设计29-30
• 2.3.4 控制系统设计30-31
• 2.3.5 撞击采样装置设计31-32
• 2.3.6 其他部件设计32-33
• 2.4 样机生产与调试33
• 2.5 采样试验33-36
• 2.5.1 试验设计与仪器33-35
• 2.5.2 试验参数35
• 2.5.3 结果分析35-36
• 2.6 本章小结36-37
• 第三章 生物质成型燃料燃烧VOCs排放特性试验研究37-49
• 3.1 研究背景37
• 3.2 试验材料与测试方法37-43
• 3.2.1 试验原料37-40
• 3.2.2 试验设备与仪器40
• 3.2.3 试验参数与方法40-42
• 3.2.4 预试验42-43
• 3.3 结果与分析43-47
• 3.3.1 VOCs排放系数分析43-45
• 3.3.2 VOCs组分排放系数分析45
• 3.3.3 VOCs排放的臭氧生成潜势分析45-47
• 3.4 本章小结47-49
• 第四章 物质成型燃料燃烧排放大气颗粒物元素分析及污染特征49-61
• 4.1 生物质成型燃料燃烧排放·大气颗粒物研究现状49-50
• 4.2 试验材料与测试方法50-55
• 4.2.1 试验材料50
• 4.2.2 试验设备与仪器50
• 4.2.3 试验方案设计50-51
• 4.2.4 样品采集51
• 4.2.5 样品检测51-55
• 4.3 结论55-59
• 4.3.1 不同粒径级别颗粒物主要元素组成55-57
• 4.3.2 不同历经级别颗粒物主要组成元素富集因子分析57-59
• 4.4 本章小结59-61
• 第五章 结论61-63
• 5.1 结论61
• 5.2 创新点61-62
• 5.3 进一步研究设想62-63
• 参考文献63-69
• 附图69-71
• 致谢71-73
• 作者简介73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：858203