功能性再生纤维素复合膜的制备及性能研究进展
摘要：纤维素是自然界中储量最大的天然高分子化合物,被认为是未来能源和化工的主要原料。然而,天然纤维素聚合度高、结晶度高的特性,使其难以溶于常规溶剂,极大限制了纤维素的应用。近年来,人们发现了多种新型纤维素溶剂体系,本文简要介绍了基于新型纤维素溶剂体系制备而来的再生纤维素膜以及一系列功能性再生纤维素基有机/无机复合膜材料。通过新型纤维素溶剂体系溶解再生得到的再生纤维素基复合膜在多孔性、热稳定性、强度等性能方面得到一定程度的改善,有望应用于包装、污水处理、传感器、生物医学等领域。本文基于再生纤维素膜及其复合膜材料的最新研究进展,对今后发展的热点方向进行了展望,旨在为纤维素溶解和功能性再生纤维素新材料的开发提供参考。换热网络多目标综合优化算法研究进展
摘要：资源和能源的可持续发展使得换热网络综合不仅要考虑经济性,同时要满足柔性、可靠性、可操作性和环境影响度等指标的要求。目前,换热网络多目标综合的研究有了初步进展并引起了广泛关注。本文阐述了进行换热网络多目标综合的必要性并总结了相关研究。重点对常用的多目标优化算法作了总结和对比,综述了其在换热网络多目标优化设计中的应用进展。研究表明,传统多目标算法越来越无法满足复杂模型的求解,而多目标进化算法可以很好地求解换热网络综合多目标优化问题,其中NSGA-Ⅱ算法是目前应用最广的有效算法。提出尝试NSGA-Ⅱ等多目标进化算法,基于超结构建立包括经济性、柔性、可靠性、可操作性和环境影响度等在内的换热网络多目标综合模型,给出Pareto最优解集合供决策者选择是未来的研究方向。换热器结垢与换热网络裕量设计方法研究进展
摘要：从结垢现象影响换热系统正常运行的角度出发,介绍了近几年换热网络裕量设计以及针对结垢问题不同学者研究出的换热网络优化设计。总结了在换热网络设计中对换热器清洗时序、清洗周期优化或者增加换热网络的裕量设计的不同换热网络设计最优方法,但这些方法都是在换热网络设计之初,考虑换热器结垢最严重的情况即换热网络在＂最差＂工况下进行的优化,因此优化得到的换热网络难以保证换热网络全运行周期的持续节能优化。本文结合现有换热网络设计方法的利弊,针对结垢过程的慢时变、持续特点,提出一种基于长周期持续节能的换热网络设计优化方法,在换热网络设计之初,定量分析结垢对网络结构的影响,以换热网络全周期累积总费用为目标函数,实现换热网络的最优综合。浙江力普精棉粉碎成套生产线的研究及产业化列入科技计划
摘要：2015年嵊州市科技计划立项项目名单时,国家高新技术企业、中国粉碎技术领航者——浙江力普粉碎设备有限公司研发的＂精棉粉碎成套生产线的研究及产业化＂项目榜上有名。这是该产品获得国家专利（专利号ZL.201320555760.X）之后的又一荣誉。被誉为＂特种工业味精＂的精制棉是制造醚类纤维素、硝化纤维素和醋酸纤维素的主要材料,广泛用于食品、医药、日化、茂钛配合物水解的研究手段
摘要：由于茂钛配合物的易水解性严重影响其催化活性,而且其水解特点与抗肿瘤活性紧密相关,因此需要采用合适的检测手段来评价其水解行为。本文介绍了一系列检测茂钛配合物水解的研究手段——UV-Vis、~1H NMR、X射线晶体学、电位分析法、电导法、量子化学计算方法,分析了各种测试方法适用的范围及优缺点。提出这些测试方法有助于研究茂钛配合物的水解动力学,能够促进茂钛配合物在医学及化工方面的研究与进展。基于经济性和效率的有机朗肯循环工质优选
摘要：采用一种结合了经济性能和效率的综合评价指标对有机朗肯循环（organic Rankine cycle,ORC）工质进行多目标优选。定义经济性目标函数为系统所需总换热面积和净输出功的比值,而综合评价函数为经济性目标函数和效率的加权和。在该计算模型中,以95℃地热水为ORC系统热源,输入相同的热量。分别计算采用十几种不同工质的ORC系统在所选蒸发温度和冷凝温度变化范围内的经济性目标函数和效率,继而得出两者的多目标综合评价函数。计算结果表明：从经济性的角度来看,系统存在最佳蒸发温度;系统经济性随冷凝温度的降低而提高,两者呈二次函数关系;所选的多种工质在该温度变化范围内相比较,R113、R245ca具有较好的经济性能,R161的效率较高,而综合评价函数的结果表明R161具有较优的性能。反应路径和颗粒吸热对气化炉数值模拟的影响
摘要：气化工艺是实现劣质原油、非常规石油资源和煤炭高效清洁加工的有效途径,数值模拟是揭示气化炉内复杂流动反应行为的重要手段。为了考察挥发分反应路径和颗粒反应热吸收率对预测结果的影响,以奥里乳化油气流床气化过程为例采用欧拉-拉格朗日方法对气化炉进行数值模拟研究,均相反应和非均相反应过程分别通过有限速率/涡耗散反应模型和颗粒表面化学反应模型描述。结果表明,挥发分反应路径主要影响气化炉内气化反应的过程,如靠近喷嘴处的温度和组分分布,但对最终气化炉出口处的温度和组分分布影响相对较小。而由于原料中较低的固定碳质量分数以及较少的焦炭燃烧反应热,颗粒反应热吸收率对预测结果影响很小。LNG卸料管线预冷过程数值模拟
摘要：国内对液化天然气（LNG）接收站初次预冷速度的控制经验相对缺乏。因此,为防止低温LNG预冷导致的管道的损坏,需在预冷前对设定的预冷操作程序进行预冷效果的分析校核。本文提出了基于计算流体力学（CFD）的LNG管道预冷分析方法。通过建立三维LNG卸料管道数值计算模型,根据国内某LNG接收站项目设计管道预冷操作程序,进行冷却过程的动态模拟计算,结果显示按预设冷却程序操作,LNG卸料管道降温速度可以维持在10℃/h范围内,满足预冷安全要求。另模拟计算结果与实际接收站预冷过程的现场测量数据进行了对比,CFD计算值与实测值比较相对误差可控制在7%以内,证明CFD预冷过程模拟完全可以用于接收站预冷程序合理性的判断和校核计算。应用经遗传算法优化的BP神经网络预测催化裂化装置焦炭产率
摘要：焦炭是催化裂化装置的主要副产物,准确预测催化裂化焦炭产率对提高装置的操作平稳度和经济效益具有重要意义。人工神经网络（ANN）具有强大的自学习和自适应能力,在非线性预测方面具有明显的优势。本研究将遗传算法（GA）与BP神经网络相结合,基于某炼厂催化裂化装置的生产数据,分别从原料、催化剂和操作条件3个方面选取28个关键影响参数建立了催化裂化焦炭产率预测模型,分别将BP神经网络和经遗传算法优化的BP神经网络（GA-BP）的预测结果与工业数据进行对比。结果表明,经遗传算法优化的预测模型无论在预测结果的准确性还是稳定性方面效果更好。最后,本研究还通过考察原料残炭、反应温度等单一关键参数对焦炭产率的影响,进一步证明了经遗传算法优化的BP神经网络预测模型的准确性。芳烃成套技术及应用获国家科技进步特等奖
摘要：2015年度国家科学技术奖的评选结果近日揭晓。高效环保芳烃成套技术及应用、京沪高速铁路工程获得国家科学技术进步奖特等奖;多光子纠缠干涉度量学获得国家自然科学奖一等奖;国家技术发明奖一等奖为南昌大学硅衬底LED项目;最高科学技术奖空缺。获得国家自然科学奖二等奖的化学类项目有：高压下钠和锂单质及二元化合物的结构与物性、活体层次定量获取化学信号的新原理和新方法研究、分子尺度分离无机膜材料设计合成及其分离与催化性能研究、环缝内衬固液分离耐磨旋流器磨损的数值模拟
摘要：旋流器由于结构简单、安装方便、操作便捷等优点,被广泛应用于各个工业领域。从旋流器使用以来,磨损问题就一直受到人们的极大关注,虽然在耐磨材料方面进行了大量研究,但事实表明,旋流器磨损问题仍然存在。为了提高固液分离旋流器的耐磨性,延长旋流器的使用寿命,本文提出一种环缝内衬固液分离耐磨旋流器。基于计算流体力学（CFD）方法,应用ANSYS软件中雷诺应力模型和离散相模型,对其磨损进行了模拟研究,并与普通固液分离旋流器进行对比分析,最后对模拟准确性进行实验验证。结果表明：旋流器磨损最严重的位置位于壁面入口处、圆锥体与圆柱筒体交界处及底流口附近。对于环缝内衬旋流器,由于环缝的存在,大幅度降低了旋流器壁面的磨损。另外,因为较大固体颗粒穿过环缝进入到环缝内衬和器壁的空间中,使靠近内衬的浆体浓度降低,从而也降低了环缝内衬的磨损,这一结果体现出环缝内衬旋流器的重要工程实用意义。进水流量对新型储热水箱分层特性影响的实验研究
摘要：储热水箱被广泛使用在太阳能集热系统以及家用电加热热水器中,是决定集热系统和热水器性能的关键因素之一,储热水箱分层效果越好,越能提高集热系统效率及热水器的热水出水量。本文设计了一种新型均流器,安装在圆柱形储热水箱底部,并搭建了一套储热水箱分层特性测试实验台。在初始水温50℃、进水温度20℃的工况下,分析对比了3组不同流量（0.69L/min、2.14L/min、6.17L/min）时储热水箱的分层特性,结果显示,大流量比小流量温度曲线的斜率更大,温度下降速度更快。同时,基于热力学定律,分别计算了3组流量水箱的取出效率、用能效率、出于能量品质的考虑而采用的？效率,在流量为0.69L/min、2.14L/min、6.17L/min时的取出效率分别为91.8%、95.7%、94.3%,用能效率分别为96.6%、98.6%、97.5%、？效率分别为78.5%、83.1%、77.0%。回热器对双级压缩和复叠式压缩制冷系统影响的分析
摘要：为了研究回热器对双级压缩制冷系统和复叠式压缩制冷系统的影响,以R404A双级压缩制冷系统和R404A/R23复叠式压缩制冷系统为例,通过建立两种制冷系统的热力学模型和？分析法,分析了回热器效率对压缩机排气温度、单位质量制冷量、制冷剂质量流量、系统制热能效比（COP）、系统总？损、系统各部件？损和系统？效率的影响。结果表明,在双级压缩制冷系统中,当回热器效率ε取0.1~0.9时,系统COP增大4.0%,系统的总？损减少9.6%,而系统？效率增大7.1%;在复叠式压缩制冷系统中,系统COP和系统？效率随高温级回热器效率ε增大而增大,随低温级回热器效率ε增大而减小,而系统总的？损随高温级回热器效率ε增大而减小,随低温级回热器效率ε增大而增大。串级控制对过程预测控制的影响分析与对策
摘要：化工过程控制中普遍设置以流量控制为副回路的串级控制来实现对温度、液位和成分等被控变量的控制。预测控制的操作变量在很多情况下也是流量,其控制作用的实现要靠底层的流量控制回路。本文针对由于现场串级控制结构不允许改变,流量副回路只能接收温度等主控制器的输出作为其给定值,造成上层预测控制的操作变量无法直接下载到流量控制回路的问题,分别提出了一种将上层优化输出通过一阶惯性滤波作用于主回路控制器和一种将串级控制中流量对主被控变量的传递函数嵌入预测控制模型的实施方案,通过Shell标准重油分馏塔的控制问题进行仿真实验证明了两种方案的可行性,并对其控制性能进行了比较分析。两种方法理论上构思简单,实际中易于实现,具有普遍适用性。煤化学链燃烧装置中串联分离器的数值模拟与性能优化
摘要：由于煤化学链燃烧技术中煤灰对载氧体活性具有较强抑制作用,本文提出了通过双级串联旋风分离器分别对载氧体及煤灰进行分离的新方法,并应用雷诺应力RSM（SSG）湍流模型以及DPM颗粒随机轨道模型,考虑气固两相的相间耦合,对煤化学链燃烧装置中的双级旋风分离器进行了数值模拟,根据模拟结果对一级、二级分离器进口尺寸及结构形式进行了优化,并通过实验对分离性能进行了验证。优化后模型的模拟及实验结果均表明：相比原模型,优化模型中90%以上的CaSO4载氧体从一级分离器排尘口返回炉膛,降低了载氧体流失率;约50%的煤灰颗粒从二级分离器排尘口分离,仅13%左右的煤灰随气流从其排气口排出,有效降低炉膛返灰率,保持载氧体活性,并实现排气的相对清洁。最后指出本文研究结果对煤化学链燃烧装置的高效运行具有重要的参考价值。三元制冷系统分析
摘要：乙烯装置产品分离过程需要在低温下进行,为此需配置压缩制冷系统为深冷分离提供冷量。三元压缩制冷由于能提供温位连续的制冷曲线,与工艺物流降温曲线更好地匹配,相比传统的复叠制冷具有热力学效率高、制冷能耗低的特点。为了分析三元压缩制冷的节能潜力,本文对某乙烯装置的三元制冷系统进行了分析。从总复合曲线（EGCC）图的分析可以得出该系统三元冷剂配置是比较合理的,损失较小。将该制冷系统划分为换热器、压缩机、节流阀、闪蒸罐等子系统,并分别计算了各子系统的损失。三元制冷系统的损失总计为24238.1kW,90%损失集中在换热器和压缩机两个子系统。然后将损失分为可避免的和不可避免的损失两类,其中不可避免的损失为13539.9kW,可避免的损失为10698.2kW,最后指出节能重点应该放在降低可避免的损失。镍系顺丁橡胶溶剂及丁二烯回收装置过程模拟
摘要：溶剂及丁二烯回收装置是镍系顺丁橡胶生产工艺中的重要组成部分,其能耗占整个装置的40%左右,是顺丁橡胶生产过程中节能降耗的关键工序。某企业原本采用抽余油为溶剂,回收工艺采用六塔流程,后为降低能耗,将抽余油更换为己烷溶剂,并对原有工艺进行了相应改造,如降低溶剂脱重塔的回流量,并对回收油脱水塔塔底产物进行直采。本文结合其生产工艺改造前后的生产情况和实际生产操作数据,应用Aspen Hysys软件分别对改造前和改造后的溶剂回收流程进行建模和模拟,并与实际结果进行对比以验证模拟的准确性。在产品质量符合生产指标的情况下,对比分离要求和能耗,模拟结果表明改造后的流程总能耗降低15.25%,节能效果十分显著,其中回收油脱水塔和溶剂脱重塔的能耗降低最为明显。锌空气电池锌负极研究进展
摘要：在可再生能源发电和电动汽车技术领域,发展能量密度高、安全可靠、绿色无污染的锌空气电池具有重要社会经济价值。但锌空气电池负极存在的问题严重影响了电池的使用性。本文从析氢腐蚀、枝晶生长、电极形变和钝化4个方面介绍锌空气电池负极的研究状况,深入分析无机缓蚀剂、有机缓蚀剂和混合缓蚀剂对析氢腐蚀的抑制作用;讨论添加剂、隔膜和操作条件对枝晶形成与生长的影响;阐述电极形变的机理与常见的解决方法;简述锌负极钝化发生的原因和对电池性能的影响。研究结果表明,电化学可充的锌空气电池比一次锌空气电池更具有市场前景,进一步抑制析氢腐蚀仍是今后锌负极研究的重点,提高循环过程的容量与功率稳定性是满足实际应用的关键。
