王平
- 作品数：8 被引量：15H指数：3
- 供职机构：大连理工大学能源与动力学院海洋能源利用与节能教育部重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：环境科学与工程化学工程动力工程及工程热物理理学更多>>
- 逆电渗析反应器降解模拟甲基橙染料废水实验被引量：2
- 2021年
- 利用逆电渗析(RED)技术可实现"废热治理废水"的目的.为探究RED反应器对染料废水的降解效果,构建了由40对膜构成的RED反应器.以NaCl水溶液作为工作溶液,甲基橙模拟废水作为降解对象,考察了废水流率、Cl^(-)浓度、Fe^(2+)浓度、pH值、曝气流率和输出电流对模拟废水脱色率及COD去除率的影响.结果表明,对于RED反应器阳极回路印染废水,废水流率对其脱色率影响不大,但Cl^(-)浓度对其脱色率和COD去除率影响较大.对于RED反应器阴极回路印染废水,废水流率、Fe^(2+)浓度、pH值和曝气流率均对其脱色率和COD去除率产生影响.当阳极回路废水氯盐浓度为0.5 mol·L^(-1),阴极回路废水pH=2、Fe^(2+)浓度为0.1 mmol·L^(-1)、曝气流率为600 mL·min^(-1),两回路模拟废水流率均为82 mL·min^(-1)实验条件下,输出电流为0.25 A时,处理20 min后,阳/阴极回路模拟废水脱色率分别为99.9%和91.71%;处理80 min后,阳/阴极回路模拟废水COD去除率分别可达到52%和62%.
- 冷强徐士鸣吴曦王偲雪金东旭王平
- 关键词：反应器废水甲基橙
- 顺流串联逆电渗析电堆数对能量转换效率的影响研究被引量：1
- 2018年
- 逆电渗析电堆(RED Stack)可以将自然界中广泛存在或通过人工方法制取的盐差能转换为电能。为了有效提高RED电堆的能量转换效率和输出电压,通过建立RED电堆能量转换模型,对采用溶液顺流流程的多个RED电堆(多电极)串联的RED发电系统进行理论研究,探讨RED流道总长,溶液流速以及RED电堆数对系统能量转换效率及输出特性的影响.计算结果表明:在设定参数下,降低溶液流速,增加流道总长和电堆数均能提升RED系统的发电效率.但随流道总长和电堆数继续增加,效率提升的趋势减缓.串联电堆在增加输出电压和功率密度的同时其总内阻随之增加,导致系统输出电流变化对输出电压和电堆功率密度的影响增大.
- 何其琛徐士鸣吴曦吴德兵胡军勇张凯金东旭王平
- 关键词：能量转换效率输出电压
- 电流与浓差对逆电渗析电堆内质量传递的影响被引量：6
- 2018年
- 以氯化钠溶液作为工质情况下,通过改变逆电渗析电堆输出电流和溶液浓差,对由5对Selemion型离子交换膜(IEMs)单元电池所构成的实验用RED电堆进行堆内质量传递规律的实验研究。研究结果发现,IEMs选择性系数(α)、溶剂透膜渗透速率(vw)、溶质透膜迁移通量(JNaCl)和同价离子透膜扩散率(DNaCl)均受电堆电流密度和溶液浓差的影响。当溶液浓差增大时,α降低,而vw、JNaCl和DNaCl均增大;当电流密度增大时,α和vw降低,JNaCl和DNaCl增大。
- 徐士鸣张凯吴曦吴德兵胡军勇何其琛金东旭王平
- 关键词：传质电流
- 溶液浓差能驱动的逆电渗析反应器制氢实验研究被引量：2
- 2020年
- 低品位热能制氢技术首先是将热能转换为溶液浓差能,然后通过逆电渗析(RED)反应器将溶液浓差能转换成氢能。为了验证RED反应器能将溶液浓差能转换为氢能,探索关键运行参数变化对能量转换过程的影响。设计了一个由40个膜对所构成的RED反应器,以NaCl水溶液为工作溶液,NaOH水溶液为电极液的制氢系统。通过改变浓/稀溶液入口浓度,溶液过膜流速以及输出电流来考察对RED反应器产氢率、制氢效率和能量转换效率的影响。实验结果发现,浓/稀溶液入口浓度,过膜流速变化均会影响RED反应器的输出电流。在外电路短接条件下,输出电流越大,反应器产氢率和制氢效率越高,但能量转换效率越低。
- 徐士鸣刘志强吴曦张又文胡军勇吴德兵冷强金东旭王平
- 关键词：制氢离子交换能量转换
- 溶液浓差能驱动的逆电渗析有机废水氧化降解机理研究被引量：8
- 2018年
- 将逆电渗析(RED)电极氧化还原反应作用于有机废水降解,可以达到利用低品位热氧化降解有机废水的目的.RED反应器阳极产生氧化反应生成的HClO及阳极表面直接电化学氧化反应对有机废水产生氧化降解作用,阴极发生电芬顿反应生成H_2O_2对有机废水产生氧化降解作用.为了验证溶液浓差能驱动的RED有机废水氧化降解工作机理,通过搭建一个由40对膜电池单元所构成的实验室规模的RED有机废水氧化降解反应器及相应的实验系统,对偶氮染料——酸性橙Ⅱ模拟废水进行氧化降解机理研究.通过3次重复性实验研究发现:在通过正交试验确定的最佳降解条件下,浓度为150 mg·L^(-1)各500 mL的酸性橙Ⅱ模拟废水分别流经RED反应器阴、阳两极,阴、阳极12 min酸性橙Ⅱ平均降解率分别可达90.14%和97.87%,20 min酸性橙Ⅱ平均降解率分别达到97.56%和99.81%.初步研究结果表明,溶液浓差能驱动的RED反应器对难生化降解有机物有较好的降解效果,为后续相关理论和实验研究提供了参考依据.
- 徐士鸣徐志杰吴曦冷强金东旭王平胡军勇吴德兵
- 关键词：氧化降解次氯酸有机废水
- 顺、逆流串联电路逆电渗析电堆发电系统能量转换效率研究被引量：3
- 2019年
- 通过建立逆电渗析(RED)电堆能量转换模型,对稀和浓溶液顺、逆流时多个RED电堆(多电极)串联电路的发电系统进行理论研究.比较了顺、逆流两种流动方式下RED电堆流道总长、溶液流速以及RED电堆数量对系统能量转换效率及输出特性的影响.模拟计算结果表明:在设定参数下,降低溶液流速,增加流道总长和电堆数量均能提升系统能量转换效率.溶液逆流时的系统能量转换效率、输出电压和功率密度均高于溶液顺流时的情况.与溶液顺流时相比,逆流时溶液流速和流道总长的变化对系统能量转换效率的影响要大些,而电堆数量影响要小些.电堆数量增加会提高发电系统输出电压和功率密度,但总内阻也随之增加,导致系统推荐的工作范围变窄.
- 徐士鸣何其琛吴曦吴德兵胡军勇张凯金东旭王平
- 关键词：串联电路能量转换效率
- PAM水溶液在多孔介质中流动实验分析
- 2017年
- 为了研究幂律流体在规则排列多孔介质中的流动特性,以聚丙烯酰胺(polyacrylamide,PAM)水溶液为实验研究对象,通过改变流体的温度、质量浓度和流速,分析了多孔介质段的压降随绕流颗粒雷诺数的变化和多孔介质阻力系数随孔隙雷诺数变化的影响因素,给出了4种多孔介质模型之间的压降和阻力系数的比较。结果表明:提高溶液的温度,减少溶液的质量浓度,PAM溶液的压降明显的减小,多孔介质的阻力系数减小;多孔介质模型的孔隙率越小,溶液流程越长,多孔介质的压降越大,模型的阻力系数应综合考虑各个因素的影响关系。
- 王平张章罗以涵吕金鹏于秉琛田兴旺
- 关键词：多孔介质压降
- 逆电渗析反应器阴、阳极联合降解酸性橙Ⅱ实验研究被引量：5
- 2019年
- 通过对由溶液浓差能驱动的逆电渗析(RED)反应器阴、阳极联合降解酸性橙Ⅱ模拟废水串、并联两种流程的实验研究,结果发现:在膜电势作用下,有机废水流经RED反应器阴、阳极时会生成两种强氧化剂-次氯酸(HClO)和过氧化氢(H2O2),在强氧化剂的作用下废水中有机物会发生氧化降解.在通过正交实验方法获得的最佳操作条件下,对1 L浓度为150 mg·L^-1酸性橙Ⅱ模拟废水进行20 min的降解实验.3次实验结果表明,串、并联流程的酸性橙Ⅱ平均降解率分别为59.26%和87.93%,平均脱色率分别为57.08%和86.87%,均低于RED阴、阳极独立降解时的降解率和脱色率.原因在于:在联合降解条件下反应器阴、阳极之间的产物会相互干扰,使得废水中有机物降解率降低.但降解过程中循环废水的pH值可以保持稳定.
- 徐士鸣冷强吴曦徐志杰胡军勇吴德兵金东旭王平
- 关键词：有机废水降解次氯酸过氧化氢
