综述了精馏系统中多目标的优化问题,分析列举了人工神经网络、正交设计、响应面、遗传算法和粒子群算法在精馏系统多目标优化中的应用,旨在总结精馏系统中的优化算法,寻求最优操作条件的解法,为精馏塔的多目标优化提供参考。结果表明,针对于目前精馏系统的复杂多变性及混合规划问题,这些算法可以很好地对精馏系统进行建模,预测精馏模型,预测值与...
聚结分离是一种利用油、水两相对材料浸润性的不同而实现乳化液滴聚结长大并最终通过重力沉降实现油水分离的物理方法,这种方法结构可控性好、分离效率高、运行成本低,是乳化油水分离领域的研究热点。本文首先对聚结分离方法进行详细阐述,介绍了聚结分离原理和影响因素;总结了近年来国内外学者对聚结材料表面改性和修饰等方面的研究。通过调控聚...
多孔板是高参数减压阀中的重要节流元件。过热蒸汽通过多孔板时,会形成温度差,进而产生热应力。热应力较大时多孔板表面会生成裂纹,有失效可能。本文利用计算流体力学软件分析高参数减压阀内部流场,继而运用热流固多物理场耦合方法,研究了多级高参数减压阀中焊接孔板上热应力的分布,进而对多孔板进行参数优化以避免失效。重点考察了结构形式、推...
电厂汽水管道的运行中,流动加速腐蚀(FAC)普遍存在且威胁着管道系统。为很好预测电厂管道流动加速腐蚀,本文基于电厂管道实际工况,采用流体动力学软件根据温度变化相应地调整水的物性参数,模拟了孔板管道下的流场,观察高速及高湍流动能分布区域,模拟计算得到不同温度下溶解度、速度、壁面剪切力及传质系数的变化,并结合流动加速腐蚀预测模型更精...
以悬浮床加氢脱硫尾气为水蒸气转化制氢原料,采用改进的原子序数矩阵法构建了包含6个独立反应的化学反应体系。分别考察各个独立反应在不同反应温度下,标准摩尔反应焓、吉布斯自由能变及平衡常数的变化规律;借助HYSYS流程模拟软件中的GIBBS反应器,研究反应器出口温度、反应压力及水碳物质的量之比对产物平衡组成的影响。热力学研究结果表明:烷烃...
多股流绕管式换热器的结构复杂,传热计算的难度较大。常见的计算方法是根据一些假定条件建立计算模型、进行数值求解,这种计算方法较复杂,不适合工程计算。而一些能用于工程计算的简便解析计算方法则存在迭代计算复杂、应用范围受限的缺点。本文列举了几种典型的多股流绕管式换热器的管束排列结构,分析了各自的结构特点;给出了多股流换热器的管...
选择哌嗪(PZ)及其衍生物N,N′-双(2-羟乙基)哌嗪(BHEP)、N,N′-双(2-羟丙基)哌嗪(HPP)、1-(2-羟乙基)-4-(2-羟丙基)哌嗪(HEHPP)、1-(2-羟乙基)哌嗪(HEP)5种哌嗪类有机胺作为SO2吸收剂,采用动态法在填料塔中吸收模拟烟气中的SO2并对吸收剂进行热再生。4次循环吸收解吸实验结果表明:有机胺的碱性与位阻效应共同决定其脱硫性能。PZ的pKa最大,对SO2...
不同浓度的甲醇水溶液存在于诸多工业过程中,精馏分离甲醇和水时最主要考虑能耗问题。本文针对甲醇质量分数为10%~90%甲醇水溶液的分离过程,分别采用双塔顺流串联、双塔逆流串联和双塔并联的不同精馏模型,通过设计规定,以回流比和塔顶采出量为操纵变量,分别控制甲醇产品纯度大于99.85%(质量分数),以及废水甲醇含量小于10–5;以最小年度总费用(TA...
目前物料混合主要采用有桨混合方式,该方法容易使物料受到较大摩擦作用。为了解决这一问题,本文对无桨滚筒混合工艺过程进行探索研究。采用离散元软件EDEM模拟无桨滚筒对两种物料的混合过程,分析混合过程中物料的运动特征,通过定义颗粒混合均匀性指数来定量表征混合均匀程度,分析了不同填料(10000~20000个颗粒)和转速(7~22r/min)对混料均匀性的...
沸腾换热是一种高效的换热方式,为研究除湿溶液再生的沸腾换热过程,搭建真空再生沸腾特性测试实验台,对水和质量分数分别为30%、32%、34%的LiCl溶液进行实验研究,得到溶液浓度对溶液沸腾热流密度及沸腾表面传热系数的影响。结果表明,浓度升高,表面张力增大,汽化核心数减少;黏度增大,气泡脱离困难,使扰动量减少,溶液的热流密度降低;随着浓度的增...
目前对一维平推流反应器动态模型求解时,常将反应体系中气体的体积流量假设为恒定参数。由于实际过程中气体的体积流量会随着温度等相关参数的改变而不断变化,该假设会对模拟结果带来一定的误差。本文针对此问题提出一种新的求解方法:首先通过有限差分法将动态模型中的空间和时间变量均离散化得到相应的代数方程组,再结合气体状态方程,推导出浓...
超临界水作为一种对环境友好并且对轻烃组分具有良好溶解扩散能力的优良溶剂,在重油改质过程中有广泛应用。超临界水的引入不仅可以达到强化传质的目的,对热裂化机理产生影响,而且可以改变反应过程中体系的相结构,促使体系相行为从液-液两相向微乳体系甚至是拟均相转变,为开发新的重油加工工艺提供了可能。本文首先介绍了超临界水的基本性质,着...
当前国内炼油产能过剩,化工品如低碳烯烃及苯-甲苯-二甲苯混合物(BTX)等存在缺口,因此应推动炼油向石化的生产转变,化解过剩产能同时提高化工品供给。我国原油馏分偏重且原油重质化劣质化趋势不可逆转,因此利用重油生产低碳烯烃等化工品成为技术关键。本文介绍了重油生产低碳烯烃的催化裂解单项技术典型工艺,包括重油深度催化裂解(DCC)、催化热...
由于操作条件温和、成本相对较低、脱硫率高以及绿色环保等优点,氧化脱硫被认为是非加氢脱硫技术中降低燃料油中高硫含量的主要技术之一。本文综述了近些年来国内外关于燃料油氧化脱硫机理的研究进展,详细叙述了使用不同氧化剂(H2O2、油溶性氧化剂、空气、氧气以及固体氧化剂)催化氧化脱硫机理和离子液体中的氧化脱硫机理,简要介绍了低共熔溶剂...
用鄂尔多斯盆地的长焰煤、肥煤、瘦煤和贫煤4个煤样的系列等温吸附实验数据来验证一个温度-压力-吸附方程,并探讨等量吸附时吸附平衡压力与温度之间的函数关系。用克劳修斯-克拉佩龙方程求等量吸附焓。提出单位等量吸附焓的概念及计算方法。结果表明:煤样等量吸附焓为负值,证实吸附过程是个放热过程;对于同一煤样,单位等量吸附焓随吸附量的增加...
原油开发中出现沥青质沉积问题,会导致油井及集输管线堵塞,从而影响原油正常生产和油田的高效开发。本文通过对BA原油中沥青质进行元素、XPS和FTIR分析,可知该沥青质表面官能团以碳氢化合物(C-C,C-H)为主,还含有硫酚和硫醇等脂肪类硫以及羧基等酸性官能团,可为沥青质沉积抑制剂的选择提供理论依据。抑制剂是通过破坏沥青质缔合体的相互作用来达...
研究煤热解的反应特性有助于提高煤热解的转化率和焦油收率并且能够改善焦油的品质。本文在固定床反应器上研究了N2气氛中,不同压力和温度下的唐山烟煤热解反应,考察了温度和压力对热解失重率、热解气体组成及液相产物产率的影响规律。结果表明当热解压力由1MPa增加至3MPa时,唐山烟煤的失重率和焦油产率均先增加后降低,在2MPa时达到最大值。当温...
采用热风和微波两种方式对煤泥进行干燥处理,从主要组分、燃烧特性和水分复吸特性等方面对煤泥干燥产品进行了分析。通过工业分析对比了干燥前后煤泥主要组分的变化,发现两种煤泥干燥过程中煤泥的挥发分、灰分和固定碳含量没有明显变化。采用热重分析研究了原煤泥和两种煤泥干燥产品的燃烧特性,发现除了失水阶段,3种煤泥样品的热重曲线没有较大...
随着世界首套煤制烯烃项目神华包头煤化工项目的成功商业化运行,近年来国内陆续有多家煤制烯烃工厂投产运行。煤制烯烃的大量兴起给聚烯烃市场带来了新的活力,同时中国塑料市场的飞速发展使我国的聚烯烃供给逐渐形成了中国石油天然气集团公司、中国石化集团公司和煤制烯烃的三足鼎立的局面。本文指出从产品利润来看,虽然油制烯烃的市场价格普遍...
对萘、菲、蒽及芘根据不同计算方法所得的反应活性位进行总结,对苯在金属表面的催化加氢机理-芳烃交换机理进行概括,对菲在MoS2/Al2O3催化剂表面生成二氢菲的基元反应步骤和在Ni-MoS2/Al2O3催化剂表面加氢生成四氢菲的过程进行总结,还给出了蒽的催化加氢反应网络图,分析了在不同催化条件下蒽是否有中环断裂情况的发生,给出了芘在RaneyNickel(W-7...
红磷作为一种可见光响应的半导体光催化剂,具有廉价易得、化学性质稳定、低毒以及合适的带隙等优点,但也存在商业红磷比表面积小以及光生电子-空穴对复合严重等问题,需要对其进行改性以提高光催化性能。本文着重评述了红磷在形貌调控、表面修饰、复合调控和构建异质结等改性手段方面的研究进展以及改性催化剂在降解有机污染物、分解水制氢等方面...
金属有机骨架(MOFs)经过二十多年的快速发展,已经合成了成千上万种,然而MOFs材料普遍具有较低的稳定性,在一定程度上限制了MOFs的发展。UiO-66的合成是MOFs材料稳定性的一个突破,其在催化领域的发展尤为迅速。本文首先介绍了理想及实际状态下UiO-66的结构特征,并说明了配体缺失导致的节点空位处的元素组成。然后综述了利用UiO-66特殊的结构特征...
生物质热解气是一种高热值的可燃气体,具有重要的开发利用价值,但由于其复杂的组分,多焦油和CO2、CH4等成分对热解气化过程以及相关的设备都有较大的危害,而冷凝下来形成的黏稠液体易造成管道堵塞,直接燃用产生的炭黑会造成环境污染,成为制约热解气进一步开发利用的主要因素。本文分析了热解气催化重整制取费-托合成气的可行性,分别介绍了连续和...
有机聚合物如聚砜类、聚偏氟乙烯类、醋酸纤维素类、聚烯烃类等具有优良特性,是重要的膜材料。然而,膜污染问题限制了膜的应用。共混改性法操作简单,改性和成膜同时进行,效果稳定,通过共混改性法对有机聚合物膜进行膜改性可以有效降低膜污染。一方面通过共混亲水性聚合物、两亲性聚合物、两性离子聚合物对有机聚合物膜进行膜改性,制备改性膜的防...
超疏水表面具有良好的防覆冰性能,有望改善低温条件下设备和设施的可靠性。本文采用氨气腐蚀法,制备具有微纳结构的铜表面,通过低表面能氟硅烷修饰后,金属铜表面表现出超疏水特性,其水接触角可达152.1°。利用电镜扫描、接触角测量、结冰和结霜实验分别对超疏水铜表面的表面结构、湿润性能和防覆冰性能进行研究。结果表明,超疏水表面的防覆冰/抗...
通过自模板法,选用硫代乙酰胺(TAA)、硫脲(TU)分别作硫源制备双壳层NiCo2S4纳米材料。其中以TAA为硫源制备的NiCo2S4表现出高的比电容(2064F/g,当电流密度为0.5A/g时),优异的倍率性能(1291F/g,当电流密度为20A/g时)和较好循环稳定性。由动力学机制分析可知,NiCo2S4-TAA表面控制电容和扩散控制电容较NiCo2S4-TU均有提升。通过实验分析可知,TAA作...
采用溶剂热方法合成了Co-MOF-74,采用X射线衍射(XRD)、氮气吸附、红外光谱(FTIR)、热重-差热分析(TG-DSC)和扫描电子显微镜(SEM)对其进行表征,研究其吸附正己烷/1-己烯性能。结果表明,优化的Co-MOF-74合成工艺条件为:原料配比n[Co(NO3)2·6H2O]︰n(DHTP)︰n(THF)︰n(H2O)=2︰1︰165︰750,晶化温度100℃,晶化时间24h,150℃活化2h。合成Co-MOF-74对...
木糖渣有较高的纤维素含量,可以用作诱导产生β-葡萄糖苷酶的碳源。本文以木糖渣为诱导碳源,优化了黑曲霉发酵产β-葡萄糖苷酶的工艺。首先利用Plackett-Burman实验设计在6个因素中筛选出了影响产酶的主要因素,分别为麦麸、硫酸铵、硝酸钠。在筛选基础上,利用三因素五水平的中心组合对3个因素进行了进一步的优化,并用响应优化器得到了产酶的最佳条...
使用摇瓶发酵制备解淀粉芽孢杆菌,喷雾干燥将其制备成菌粉。采用单因子实验首先对影响摇瓶发酵制备解淀粉芽孢杆菌的条件因素进行优化,然后采用单因子实验和正交实验,对影响喷雾干燥产物指标的因素进行优化。优化后的摇瓶发酵条件为:5g/L可溶性淀粉、10g/L氮源(酵母粉与蛋白胨体积比为2︰1)、接种量7%、摇瓶装液量40%,摇床200r/min、30℃条件下...
比较不同处理方式对污泥脱水性能及蛋白质提取效率的影响。通过热压力、蛋白酶、热压力-蛋白酶3种方式对机械脱水污泥进行处理。结果表明,在65℃、75℃热压力(3MPa、6MPa、9MPa)下,与原污泥相比蛋白质提取量平均增加41.74%、65.64%;热压力处理后污泥脱水性改善不明显。胃蛋白酶添加量为0.04g/g TSS时,蛋白质提取量最高为108.52mg/g TSS,污泥毛细...
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