Горелка достигает одного-значный NO (х) выбросов
Новая конструкция горелки, которая объединяет ультра-худой последовательности премикс сгорания, зональных дымовых газов рециркуляции, а также топлива постановка, достигнутые выбросов оксидов азота менее 10 стр / мин в последние полные - натурные испытания. Горелки производит значительно меньше длины пламени и занимает меньше места, чем обычные низким уровнем выбросов NO x горелки, в соответствии с Джей-Каран, директор горелки технологии, и Джейсон МакАдамс, инженер по разработке на John Zink ° (Tulsa, OK), которые обсудили новые технологии в Айше Весна Национального собрания в апреле.
Как показано на рисунке, доля от общего топлива (так называемый основным видом топлива) впрыскивается в Вентури эжектором. Это топливо educts весь объем воздуха для горения и тщательно перемешивают с воздуха до сгорания. Таким образом, когда эта смесь при выходе из наконечника и воспламеняется, сгорает первичного топлива в среде с очень высокой избытка воздуха. Избыточный воздух поглощает тепло от огня, снижения температуры и минимизации образования NOx. Как избыточного уровня воздуха в первичной зоне горения увеличилась (изготовление смеси больше и больше топлива худой), более воздушной массы, которая так же поглощают тепло от огня, а выбросы NOx снижена еще больше. Остаток топлива для горелки (постановка топлива) вводили, чтобы он смешивается с инертным внутренних газов печи до въезда на остальные кислорода из ультра - худой первичной зоны горения и воспламенения. Инертные продуктов сгорания из первичной зоны горения еще больше размывают поставил топлива реакции горения.
Горелка размер уменьшается с использованием нескольких эжектором расслоения. Как правило, длина трубки Вентури горло 7 раз превышает диаметр и общая длина трубки Вентури в два раза. Для достижения тепло-релизы порядка 6-8 мм Btu / ч, горло должно быть около 5 дюймов в диаметре, горло длиной около 3 м, а общая длина около 6 футов Чтобы высшего выделяется тепло без долгих Вентури длины, новая конструкция горелки работают несколько небольших Вентури параллельно, которые питаются в один общий коллектор - в один блок, шесть 2-дюйма идентификатор эжекторов с горлом длине всего 14 дюймов обеспечивают мощность 6 мм Btu / h.
Эксперименты на сегодняшний день оценили одной горелки в печи, компания в настоящее время готовится протестировать несколько конфигураций горелки. Она также работает в эфире контроля и методов регулирования воздуха параметры всех горелок в нескольких горелки печи. Будущая работа будет сосредоточена на повышении удобства работы с хорошей стабилизации пламени, расширения возможностей раунд - пламя и плоские горелками, а также повышение способности горелки для обработки самых разнообразных видов топлива в пределах одного дизайна.
Модель описывает передачи первапорация массовой
До сих пор, детальное моделирование мембранных процессов привлекает сравнительно мало интереса, отмечает Юрген Baus Эмпирические модели оснащены экспериментальные данные по одному специальные мембраны, а также подробные модели охватывают стационарных условиях, однако для комплексной разработки завода, динамические модели также необходимы, объясняет он.
Первапорация является мембранный процесс разделения, в которой компоненты изменить агрегатное состояние из жидкого состояния в пар при проникающем. Первапорация процессы, как известно, обладают очень медленно динамического поведения, и это может занять несколько минут или часов, чтобы достичь устойчивого состояния. Таким образом, массообмена динамику повлияет на динамические характеристики процесса в целом и не следует пренебрегать, Baus Для решения этой проблемы, ему и его коллега Вольфганг Marquardt разработали подробные модели для массового перемещения через первапорация мембран на основе двойного сорбционной теории Максвелла-Стефана диффузии.
Динамических отек и диффузии процесс моделируется с помощью двойного сорбционной теории. Согласно этой теории, два различных физических механизмов влиять на массового перевода - распространение и внедрение. Быстрый процесс диффузии и сравнительно медленно вложения процесса связаны между собой, так как коэффициенты диффузии зависят от количества молекул, внедренных в структуру полимера мембраны - молекулы "поймали" в полимерных расширить пространство между полимерными цепями, способствуя тем самым распространение от проникающего молекул.
Максвелла-Стефана уравнений используются для моделирования диффузионных потоков. На основании баланса импульса, то эти уравнения относятся силы, действующие на молекулы каждого вида трения между 1 видов и другое. Хотя уравнения первоначально были разработаны для жидких системах, здесь один вид твердой фазе активного слоя мембраны.
По Baus Хотя это описать динамическое поведение массопереноса, все больше и точные динамические данные необходимы для определения достоверных значений для всех параметров модели и проверить ее применимость, отмечает он.
Более подробная информация об этой работе можно найти в июньском номере журнала Айше.
Разделение Переплетные от диффузии в полимерах
Применение диффузии в полимерах с обратимой связь между капиллярной и полимера (сольватации) включают в себя наркотиками - гидрогель взаимодействий, допинг проводящих полимеров, а также вкус обязательного полимеров. Чтобы понять эти приложения для проектирования оптимальных систем, связанных подход с использованием моделирования и экспериментов является желательным, отмечает Тимоти А. Барбара, профессор химической инженерии в Univ. Мэриленд (Колледж-Парк). Он указывает, что один метод анализа малой диффузии молекул в полимерах инфракрасный Фурье-ослабленной общей отражения (FTIR-ATR) спектроскопии, которая предоставляет возможность изучить многокомпонентной диффузии, взаимодействия между различными penetrants и взаимодействие между капиллярной и полимерных .
Барбара и аспирант А. Йосеф Elabd использовать ИК-Фурье спектроскопии ATR изучения диффузии метилэтилкетона (МЭК) в двух разных винилового спирта / винил бутираль (VA / VBu) сополимеры (11% вес и вес 19%). Их целью было определить как константа равновесия и истинный коэффициент диффузии понять влияние капиллярной / полимер сольватации на транспортный процесс.
Они обнаружили, что сольватации препятствует диффузии MEK в ВА / сополимеров VBu с коэффициентом 2,0 в 11-мас%-ПП сополимера и 2,6 в 19-мас%-ПП сополимера. Препятствие эффект возрастает с увеличением содержания В. А., потому что равновесие между свободой и водородно-связанных состояний сдвигов в пользу более водородных связей. Путем сравнения коэффициентов диффузии хлористого метилена (который равен по MEK, но значительно слабее взаимодействия с ВА / VBu сополимеры), исследователи проверки своей гипотезы, что после учета сольватации, коэффициент диффузии будет такой же, как измеренные для невзаимодействующих молекул одного и того же размера в том же полимера.
Более подробная информация об этой работе (которая была проведена, когда Барбара и Elabd были в университете Джона Гопкинса университет, Baltimore, MD), можно найти в июньском номере журнала Айше.
Стимул Причины полимера Гель
Новый полимер, разработанный исследователями в Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (Richland, WA) предназначена для перехода от жидкости гель в ответ на раздражитель, таких как повышение температуры. Эта функция может оказаться полезным в медицинских приложений, начиная от целенаправленного лечения рака тканевой инженерии, отмечает старший научный сотрудник Анна Gutowksa.
Одним из наиболее перспективных применений является поставка медицинских изотопов и химиотерапевтических препаратов для лечения неоперабельных или трудных для лечения солидных опухолей, объясняет она. Потому что гель имеет терапевтический на целевом сайте, он должен иметь возможность безопасно доставить единой дозой с раковыми клетками при сведении к минимуму повреждения окружающих здоровых тканей. Разработчики в настоящее время работает над оптимизацией производительности материала и расследовать возможные долгосрочные токсические эффекты пребывания материала в организме. Предварительные исследования показывают, гель будет благоприятной.
Помогает биоразнообразия экосистемы поглощать СО2 и N2 лучше
По мнению ученых из США кафедра Брукхейвенской национальной лаборатории энергетики (Аптон, Нью-Йорк) и их пособников из нескольких университетов, более-разнообразных экосистем растения лучше усваивают углекислый газ и азот, чем экосистемы с меньшим по сохранению биоразнообразия. "Ключевой вывод, что ... в ответ на повышенный уровень СО2 и N2, экосистемы с высоким уровнем биоразнообразия займет и поглощения больше углерода и азота, говорит физиолог растений Дэвид Эллсворт.
Исследователи провели полевые исследования в контролируемых условиях использования лугов в свободном воздухе СО2 обогащения (или FACE), которая была разработана в Брукхейвенской национальной лаборатории для изучения последствий повышения СО2 на растения и их естественной среде. Компьютеры контроль скорости ветра, направления ветра, а уровень СО2, и поправил выбросов СО2 из кольца вертикальных труб для достижения концентрации в атмосфере, которые ожидаются 50 лет.
Исследователи обнаружили, что участки подвержены воздействию повышенных уровней CO2 и N2 было больше биомассы на квадратный метр, нежели участки подвергаются окружающего уровня СО2 и N2. Эффект, однако, было наибольшим в участках, содержащих более лугов видов, чем в тех, с меньшим числом видов трав. Ученые говорят, что большего поглощения СО2 и N2 в разнообразных в биологическом отношении участков может быть связано с положительным interacations среди растений. Например, с большим разнообразием, цветения видов и поглощать СО2 и N2 в течение всего вегетационного периода, а не только ее часть.
Поглощение углерода является более подробно описаны в статье, начало на стр. 44.
Побочные серы очистку воды
Ученые из Центра по устойчивому Природоохранные технологии (cУстановите для параметра) в Айове Univ государства. (Ames, IA) обращаются серы удалены из угля в химических веществ, используемых для очистки сточных вод и питьевой воды. Технология, разработанная китайским ученым Maohong вентилятор преобразует серы в полимерных сульфата железа (PFS), флокулянта, что скорость оседания взвешенных частиц. В настоящее время его исследования включают синтеза PFS и его применение в очистке воды.
PFS как ожидается, будет дешевле, чем обычные средства очистки воды, такие как алюминия и хлорид железа и могут быть использованы для лечения низкой температуры и низкой мутности питьевой воды. Кроме того, он сказал, чтобы быть более эффективными, чем другие агенты в сокращении химического потребления кислорода (ХПК), особенно, когда концентрация водорослей в воде, является высокой.
Техника Скорости молекулярной Синтез
Исследователи из Univ. Питтсбурга и Fluorous Technologies, Inc (FTI, Питсбург, Пенсильвания) разработали новый метод fluorous смеси для синтеза малых органических молекул, которые позволят химиков, чтобы обнаружить и оптимизировать нового и интересного молекул более быстро. В других методов синтеза, только один новый комплекс синтезируется в каждом отдельном реакторе. Новая техника "уже составляет четыре или даже восемь соединений в реактор с помощью всего лишь немного больше усилий и средств, чем сделать один состав. Однако, в отличие от прошлых методов смеси, готовой продукции, не смеси, а отдельные чистые вещества", объясняет Деннис P Керран, профессор химии Питт и основатель ИУП.
В fluorous смеси метод синтеза, члены ряда простых соединений, начиная с тегами соответствующей серией fluorous теги, а затем смешиваются и преобразуются с помощью нескольких реакций на новые, более сложные продукты. В ключевой момент, смесь "де-смешанные", или отделить. Продукты появляются в порядке увеличения содержания фтора в теги, а затем метки удаляются давать отдельные чистые продукты.
Создание единой структуры полимера выдувания воздуха
Простой метод предполагает, что руководство влажного воздуха через полимер растворяется в быстро испаряющихся растворителей дает новые и весьма управляемых средств производства сложных трехмерных полимерных структур, по мнению ученых Технологического института Джорджии (Атланта). "Это представляет собой простой способ изготовления материалов с регулярной структурой, необходимыми для оптических и фотонных приложений", говорит Мохан Srinivasarao, полимерных химик, школа текстиля и волокон инженерии Georgia Tech.
Готовой структуры состоит из взаимосвязанных сферических пузырьков воздуха расположены в плотно упакованных гексагональной структуры. Пузырьки могут быть созданы в форме размерами от 0,2 (MU) м до 20 (MU) м, что позволило 30-40 - (MU) м толщиной полимерных пленок содержать до 15 слоев пузырей.
Для формирования структуры полимера, катушки, как полимер таких, как полистирол растворяется в быстро испаряющихся растворителей, таких как толуол или бензол. Раствор, содержащий разбавленного полимерного (0.1-5% по весу) находится на стекле, и влажный воздух направляется через нее в качестве растворителя испаряется. Быстрое испарение растворителя снижает температуру раствора до 25 градусов C. Влажность от теплого воздуха конденсируется на поверхности раствора, образуя слой равномерно размер капель плотно вместе, как бильярд шарами. Поскольку вода плотнее, чем растворителя, слой капель погружается в образец, что позволяет еще один слой быстро сформируют на нем. Процесс повторяется для одной-двух минут, пока все растворитель испаряется, образуя 3 - мерных модель плотно упакованных капли воды сохраняется в полимерной пленки. Затем вода испаряется слой за слоем, в результате чего система взаимосвязанных пузырьков воздуха, что является "же совершенны, как Вы могли бы сделать это", говорит Srinivasarao.
Добавить Клей для лучше, чище пластиковые
Очень небольшое количество хорошо диспергированные глина может изменить некоторые физические свойства пластмасс, делая их менее проницаемыми для жидкостей и газов, более антипирена, а также жесткие, объясняет Евангелос Мании, доцент кафедры материаловедения и инженерии в Penn State Univ. (University Park, PA). Полимера и глины смесей, которые содержат только 1-5% глины, считаются нанокомпозитов.
"Природные глины используются чаще всего, потому что они же глины, уже используется во многих продуктах", говорит Мании. "Тем не менее, синтетические глины, из-за их заданными свойствами, могут иметь важное значение для продуктов высокой добавленной стоимости, такие как биомедицинских устройств и применения космической техники". Природных глин он ссылается являются бентонитов и монтмориллонитов, которые уже утверждены в США продуктов питания и медикаментов, поэтому они могут быть включены в пластмасс, которые вступают в контакт с продуктами питания, напитками, лекарствами или биомедицинских устройств.
Добавление глины полимерных смесей не простой процесс, потому что две материалы не все хорошо перемешать. Но если глины относились с органическими поверхностно, она может быть включена в окончательный продукт, Мании указывает. Кроме того, добавляет он, кроме глины в полимерную смесь не изменяет нормальное производство и переработка материала.
Как Смажьте микроприборов?
Исследователи из Огайо Univ государства. (Колумбус), возможно, ответ. До сих пор, трение в микроэлектромеханических систем (MEMS), например, миниатюрные двигатели, насосы и передач не могли быть измерены точно. Не зная, трения настоящее время ученые не могли разработать право микро-смазочных материалов.
Команда во главе с профессором машиностроения Бхарат Bhushan стал инициатором первой прямой метод измерения трения в этих мелких деталей, так как они тереться друг о друга - с результатами, которые они утверждают, в два раза точно предыдущие косвенный метод может предоставить. И они также нашли способ выпечки смазки на поверхности микроустройств.
Для измерения трения в миниатюрный двигатель, Bhushan и его коллеги использовали атомно-силовой микроскоп (АСМ), которая фиксирует форму объекта, перетащив крошечной иглой (с радиусом всего около 50-100 нм) по сравнению с ее поверхности. Иглы АСМ обнаружены шишки, размером от 11 до 100 нм, на поверхности ротора и окружающих корпусе. Эти бугорки нормальный результат химических процессов, которые формируют мелких деталей из кремния, говорит Bhushan. Шишки на роторе терлись ударов по корпусу, вызывая трения. Путем измерения силы, необходимой для иглы, чтобы подтолкнуть центральный ротор в движение, исследователи смогли оценить объем трения внутри двигателя.
Первоначальные попытки смазки двигателя, заливая имеющейся в продаже синтетических смазочных неудачей, так как смазка клееного до устройства. Так что в следующий исследователей запеченные 1-нм толстым слоем смазки на поверхности всех движущихся частей. На 150 ° С, смазки застыл в ровным слоем, что позволяет компонентам двигаться более свободно. Это твердое покрытие уменьшения трения в два раза, Bhushan указывает.
