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多维参数实时监测的浓香型白酒固态发酵反应器设计及功能验证
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作者 孙宗保 宗艺冉 +5 位作者 潘浩东 唐群勇 季方 孙莹 吴建峰 邹小波 《中国食品学报》 北大核心 2025年第4期209-220,共12页
为实现浓香型白酒固态发酵参数的实时监测,促进固态发酵阶段向智能化生产转型,设计1种浓香型白酒固态发酵反应器。该反应器最大程度上还原了传统窖池的发酵特点,依靠微生物自然发酵升温和保温层保温来模拟传统窖池生产。反应器设有氧化... 为实现浓香型白酒固态发酵参数的实时监测,促进固态发酵阶段向智能化生产转型,设计1种浓香型白酒固态发酵反应器。该反应器最大程度上还原了传统窖池的发酵特点,依靠微生物自然发酵升温和保温层保温来模拟传统窖池生产。反应器设有氧化-还原电位监测系统、氧气循环监测系统与温度监测系统,并通过自主设计的横向套筒取样器对酒醅进行实时取样,实现反应器内部发酵环境参数的多维度实时监测。经试验验证,反应器监测系统可以实现酒醅的温度、氧气含量等相关指标的实时监测,取样器能完成反应器酒醅实时取样功能,反应器生产基酒与传统窖池基酒风味感官评价轮廓图基本一致,都呈现出良好的窖香与粮香。反应器生产基酒与传统窖池基酒中各种主要风味成分占比类似,其中乙酸乙酯相似性较高,分别为62.7%和62.1%。多维参数实时监测的浓香型白酒固态发酵反应器研制,将有效促进白酒固态发酵数字化监控和智能化生产,促进传统白酒产业的转型升级。 展开更多
关键词 浓香型白酒 固态发酵 反应器 多维参数
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动态液膜式连续流反应器的研发与应用
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作者 段振亚 范成锴 +4 位作者 蒋文才 张俊梅 张浩东 邢云松 徐畅 《化学工程》 北大核心 2025年第9期73-76,87,共5页
近年来连续流反应技术在精细化工与医药中间体制造领域得到了快速发展,微通道反应器、动态管式反应器、回路反应器等新型连续流反应器的开发与应用起着关键作用。但是针对高黏度、高固含量以及多相非稳态体系,受到进出料堵塞、原料与反... 近年来连续流反应技术在精细化工与医药中间体制造领域得到了快速发展,微通道反应器、动态管式反应器、回路反应器等新型连续流反应器的开发与应用起着关键作用。但是针对高黏度、高固含量以及多相非稳态体系,受到进出料堵塞、原料与反应产物出现包浆等问题的影响,仍需进一步开发适应这些特殊条件下的新型反应设备。选取某化工企业的苯并咪唑酮硝化反应作为研究对象,利用动态液膜式连续流反应器进行实验研究,并与等条件下动态管式反应器的实验结果进行对比。结果表明:使用动态液膜式连续流反应器的收率均在99.1%以上,最高可达到99.4%,能满足企业的收率99%的要求,而同等条件下的动态管式反应器的收率则达不到企业的要求。动态液膜式连续流反应器的研发将为精细化工和制药领域的复杂反应体系的连续流反应工艺的实现提供新的思路和借鉴作用。 展开更多
关键词 连续流技术 动态液膜式连续流反应器 高黏度 高固含率
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基于深度神经网络的热管反应堆堆芯单通道温度预测
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作者 余鑫 王家浚 +4 位作者 郭凯伦 张泽秦 田文喜 苏光辉 秋穗正 《核动力工程》 北大核心 2025年第S1期75-81,共7页
热管反应堆因其设计独特性和高效的热传导性能成为核能发电的有力候选者。然而,其堆芯温度场的准确监测仍是关键挑战。本文基于深度学习技术,探索了一种全新的堆芯温度快速预测方法。通过建立反向传播神经网络(BPNN)模型,训练大量堆芯... 热管反应堆因其设计独特性和高效的热传导性能成为核能发电的有力候选者。然而,其堆芯温度场的准确监测仍是关键挑战。本文基于深度学习技术,探索了一种全新的堆芯温度快速预测方法。通过建立反向传播神经网络(BPNN)模型,训练大量堆芯模拟数据,可实现利用6个温度测点预测堆芯单通道截面温度场。BPNN模型训练结果表明,选择合适的神经元数量和隐藏层层数,可有效提高预测精度并且减少过拟合风险。本研究的BPNN模型在测试集上的平均绝对误差为1.06K,显示出较好的预测能力和较低的误差水平,且误差较为集中在角燃料棒以及换热剧烈的区域。 展开更多
关键词 热管反应堆 固态堆芯 深度学习 反向传播神经网络(BPNN) 温度预测
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天然气零碳排放制氢技术工业化研究现状与展望
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作者 罗化峰 范志强 +3 位作者 李通达 高龙 秦至臻 乔元栋 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第7期109-117,共9页
传统煤气化和甲烷重整制氢会产生大量二氧化碳,这不符合“双碳”目标的要求。通过将可再生能源发电耦合电解水制氢是当前最优技术方案,然而可再生能源发电存在能源输出波动和储存困难等缺陷,导致其大规模应用仍面临诸多困难。因此,一种... 传统煤气化和甲烷重整制氢会产生大量二氧化碳,这不符合“双碳”目标的要求。通过将可再生能源发电耦合电解水制氢是当前最优技术方案,然而可再生能源发电存在能源输出波动和储存困难等缺陷,导致其大规模应用仍面临诸多困难。因此,一种以天然气为原料的零碳制氢技术备受关注,该过程只产生氢气和固体碳,并不释放温室气体,可作为从化石燃料到可再生能源制氢的一座桥梁。综述了甲烷热解技术工业应用所面临的关键问题,包括不同类型催化剂和再生方法对工业化影响、不同工业化方案的优缺点以及固体碳产品的实际应用和经济性分析。与镍和钴催化剂不同,铁催化剂和碳材料便宜且无毒,这也是其能够实现工业化应用的重要优势之一。氢气再生技术是实现催化剂循环利用的最佳选择,因其不需要外来引进气体且经再生后的催化剂可稳定工作。液体鼓泡塔反应器中碳能够被连续去除,避免碳团聚所导致的反应器堵塞,因而该反应器具有较大的工业潜力。与蒸汽甲烷重整过程中所需的二氧化碳捕集与封存不同,甲烷热解固体碳的储存并不需要消耗大量能源且固体碳销售极大降低了甲烷热解制氢成本。甲烷热解反应机理和限速步骤、天然气所含杂质影响以及工业流程选择和固体碳合理利用都将是未来研究的重点方向。 展开更多
关键词 甲烷热解 零碳制氢 催化剂 固体碳利用 液体鼓泡塔反应器 可再生能源制氢 工业化应用
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基于振动信号的油浸式铁心电抗器典型缺陷诊断方法研究
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作者 孟令明 高树国 +4 位作者 张玉焜 柳树青 汲胜昌 田源 张宁 《高压电器》 北大核心 2025年第4期230-238,共9页
油浸式铁心电抗器正常运行期间其振动由绕组受力、铁心磁致伸缩效应以及铁心饼间的麦克斯韦力导致。通过构建电抗器磁—固耦合三维模型,对电抗器在3种载荷作用下的轴向及径向振动响应分布进行分析。在此基础上搭建电抗器振动试验平台获... 油浸式铁心电抗器正常运行期间其振动由绕组受力、铁心磁致伸缩效应以及铁心饼间的麦克斯韦力导致。通过构建电抗器磁—固耦合三维模型,对电抗器在3种载荷作用下的轴向及径向振动响应分布进行分析。在此基础上搭建电抗器振动试验平台获取了电抗器箱体振动信号,通过调整铁心轴向压紧力,对箱体振动信号进行采集,通过提取各机械状态下的振动频谱特征可知,随着电抗器铁心轴向压紧力降低,箱体振动信号频谱发生变化,采用3种贝叶斯优化的网络分类器模型,对不同压紧力下的机械状态进行识别,准确率分别达到了94.5%、94.2%与95.0%,进一步验证了频谱特征结合优化算法对电抗器铁心松动判断的高效性。 展开更多
关键词 铁心电抗器 磁—固耦合 振动响应 频谱特征
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悬浮磁化焙烧炉四腔室反应器内气固流动数值模拟研究
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作者 范成军 李志明 +2 位作者 周阳 雷顺林 唐志东 《现代矿业》 2025年第4期66-71,共6页
悬浮磁化焙烧技术作为一种高效处理复杂难选铁矿资源的新工艺,具有传热传质效率高、能耗低、自动化程度高等优点。四腔室反应器作为悬浮磁化焙烧炉的核心装置,涉及气固两相流动和矿物转化等复杂的物理化学耦合过程。为了研究四腔室反应... 悬浮磁化焙烧技术作为一种高效处理复杂难选铁矿资源的新工艺,具有传热传质效率高、能耗低、自动化程度高等优点。四腔室反应器作为悬浮磁化焙烧炉的核心装置,涉及气固两相流动和矿物转化等复杂的物理化学耦合过程。为了研究四腔室反应器内的气固流动特性,基于欧拉双流体模型进行了数值模拟,并通过改变流化风速、松动风速和给料速率等操作参数,分析了这些参数对四腔室反应器内颗粒流动特性的影响。结果表明,流化风速、松动风速和给料速率作为关键操作参数,直接影响颗粒的流动状态。增加流化风速和松动风速可以增强颗粒流动,减少反应器内的颗粒浓度;而增加给料速率则会导致颗粒浓度增加。数值模拟结果与冷态试验数据基本一致,验证了模型的可靠性。 展开更多
关键词 悬浮磁化焙烧炉 四腔室反应器 气固流动 数值模拟
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浆态床反应器中多相分离研究进展
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作者 柳永兵 王亚军 +3 位作者 谷平 张永民 郭怀勇 刘凯 《化工进展》 北大核心 2025年第6期3345-3363,共19页
在低温费-托合成浆态床反应器中涉及液态产品与催化剂颗粒的分离、反应器顶部气体中夹带液体(固体)的分离与浆液中催化剂细粉的去除三类多相分离问题,三类问题的有效解决对浆态床反应器的连续、稳定运行至关重要。本文综述了不同分离技... 在低温费-托合成浆态床反应器中涉及液态产品与催化剂颗粒的分离、反应器顶部气体中夹带液体(固体)的分离与浆液中催化剂细粉的去除三类多相分离问题,三类问题的有效解决对浆态床反应器的连续、稳定运行至关重要。本文综述了不同分离技术用于解决三类多相分离问题的应用与研究进展。对于液态产品与催化剂颗粒分离,器内过滤是工业装置普遍采用的技术,但存在气体泄漏等问题。器外过滤可避免器内过滤存在的问题,但研究相对欠缺。重力沉降设备的创新及与其他技术的结合可有效缩短分离周期。磁分离与超临界流体萃取因分离精度较高具有潜在优势,但目前研究尚处于实验室阶段。对于气体中夹带液体(固体)分离,主要采用旋风分离器和折流板分离器,根据工业建议,两种设备的组合使用可提升分离效果。对于浆液中催化剂细粉去除,不同孔径的过滤单元因无法精确控制去除颗粒大小而无法实施,而基于水力旋流器的“透析式”细粉连续分级技术可在高效去除细粉的同时回收有效催化剂。最后,对后续的研究进行了展望,以工业应用为导向,开展更广、更深的研究是未来的重点方向。 展开更多
关键词 低温费-托合成 浆态床反应器 液固分离 气液(固)分离 颗粒分级
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竖式换热反应器中钢渣铸块气-固换热过程数值模拟
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作者 丁冉 魏汝飞 +4 位作者 狄瞻霞 范春龙 张翼飞 孙蓉 龙红明 《钢铁》 北大核心 2025年第4期190-202,共13页
针对一种竖式换热反应器中钢渣铸块的气-固换热过程进行了深入的数值模拟研究。基于FLUENT软件采用欧拉-欧拉模型,通过单因素控制法系统分析了不同参数对气-固换热行为的影响。结果表明,烟气进口角度下调和烟气进口高度下移都会导致炉... 针对一种竖式换热反应器中钢渣铸块的气-固换热过程进行了深入的数值模拟研究。基于FLUENT软件采用欧拉-欧拉模型,通过单因素控制法系统分析了不同参数对气-固换热行为的影响。结果表明,烟气进口角度下调和烟气进口高度下移都会导致炉顶流出的烟气量减少,烟气换热时间增加。钢渣入炉温度、炉顶压力、钢渣铸块粒径和烟气流量分别影响炉内温度梯度、烟气分布、颗粒比表面积和烟气量大小,进而影响气-固换热系数等,改变换热效率。由于炉内的烟气流量分布会受到其他参数影响,通过控制炉顶压力使竖式换热反应器内的烟气合理分布,维持烟气的向上流动,在此条件下对竖式换热反应器内的传热行为进行研究,结果表明,烟气入口角度下调和烟气进口高度下移有利于提高换热效率,但影响较为有限。选取烟气流量为250、300和350 m^(3)/h,钢渣铸块的入炉温度为1173.15、1373.15和1573.15 K,钢渣铸块的颗粒粒径为21.5、32.3和41.1 mm进行正交分析,烟气流量为350 m^(3)/h、入炉温度为1573.15 K、粒径为21.5 mm时余热回收效率最高,为70.33%。通过对不同工艺参数的优化,本研究为竖式换热反应器的设计与运行提供了理论依据,进一步推动了钢渣余热回收及其在节能减排中的应用潜力。 展开更多
关键词 钢渣 竖式换热反应器 气-固传热 数值模拟 余热回收 计算流体力学 参数优化 节能
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固态堆高保真核-热-力-热管耦合研究
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作者 何颖 邱美铭 +3 位作者 马誉高 刘国栋 黄善仿 王侃 《核动力工程》 北大核心 2025年第S1期13-20,共8页
相比于传统压水堆,固态堆运行温度较高,热膨胀带来的反馈效应显著。提出一种高保真核-热-力-热管耦合模型,在RMC-ANSYS耦合基础上,利用热管分析程序HPTRAN计算热管轴向温度分布,为热学计算提供更准确的边界条件。并对燃料、基体形状反... 相比于传统压水堆,固态堆运行温度较高,热膨胀带来的反馈效应显著。提出一种高保真核-热-力-热管耦合模型,在RMC-ANSYS耦合基础上,利用热管分析程序HPTRAN计算热管轴向温度分布,为热学计算提供更准确的边界条件。并对燃料、基体形状反馈进行解耦,能准确统计热膨胀后燃料与基体的相对位置、形状、密度、温度等信息。将耦合模型用于典型固态堆多物理场耦合分析,相较于不耦合,有效增殖系数k_(eff)降低570pcm(1pcm=10^(-5)),燃料最大温度升高41 K,基体最大温度升高37 K。而热管在轴向上温差可达到200 K,径向上可达50 K。在固态堆多物理场耦合分析中使用固定的热管壁面温度会带来较大误差,说明引入热管耦合的必要性。 展开更多
关键词 固态堆 多物理场耦合 核-热-力-热管耦合
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基于环形燃料的月球基地用长寿期核电源堆芯物理方案研究
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作者 时运达 赵守智 +3 位作者 孙征 胡彬和 袁晓明 杨睿 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第1期1-13,共13页
空间核反应堆电源具有结构紧凑、比功率大、寿命长、不依赖光照以及环境适应性强等优点,是月球基地最理想的能源解决方案。以美国FSP方案为参考,确定净输出电功率40 kW、寿期10 a为核电源的基本参数指标。对于月球基地用空间核反应堆电... 空间核反应堆电源具有结构紧凑、比功率大、寿命长、不依赖光照以及环境适应性强等优点,是月球基地最理想的能源解决方案。以美国FSP方案为参考,确定净输出电功率40 kW、寿期10 a为核电源的基本参数指标。对于月球基地用空间核反应堆电源,热中子反应堆方案相比快中子反应堆方案在减轻屏蔽体质量和节省核燃料方面更加具有竞争力。在对比分析了空间堆上几种常用的金属氢化物后,以长寿命为原则,选择YH_(1.8)作慢化剂。环形燃料作为一种革新性的燃料形式,具有双边慢化和双边冷却的特点,可以减小固体慢化剂的正温度效应并显著提高反应堆的热工安全裕量,是未来高性能反应堆的首选燃料形式。通过借鉴前苏联TOPAZ-Ⅱ空间堆的堆芯结构,在此基础上整合美国FSP方案的系统结构,最终设计出此堆芯方案。通过采用环形燃料元件并对栅格参数进行优化设计,解决了固体慢化剂带来的全堆正温度效应问题;通过引入安全棒设计,解决了特殊临界安全要求问题;通过采用YH_(1.8)慢化剂,解决了慢化剂的氢泄漏问题。以MCNP程序为计算工具,完成了.堆芯物理方案的设计与优化。与FSP方案相比,堆芯(含反射层)尺寸参数相当,没有因为使用慢化剂而使堆芯体积变大,并且^(235)U装量仅需18.463 kg,只有FSP方案的1/4。 展开更多
关键词 星表核电源 氢化钇 金属氢化物 固体慢化剂 反应性温度效应 低铀装量 特殊临界安全
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Phenomena identification and ranking table exercise for thorium based molten salt reactor-solid fuel design
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作者 Xiaojing LIU Qi WANG +2 位作者 Zhaozhong HE Kun CHEN Xu CHENG 《Frontiers in Energy》 SCIE CSCD 2019年第4期707-714,共8页
Thorium based molten salt reactor-solid fuel(TMSR-SF)design is an innovative reactor concept that uses high-temperature tristructural-isotropic(TR1SO)fuel with a low-pressure liquid salt coolant.In anticipation of get... Thorium based molten salt reactor-solid fuel(TMSR-SF)design is an innovative reactor concept that uses high-temperature tristructural-isotropic(TR1SO)fuel with a low-pressure liquid salt coolant.In anticipation of getting licensed applications for TMS R-S F in the future,it is necessary to fully understand the significant features and phenomena of TMSR-SF design,as well as its transient behavior during accidents.In this paper,the safety-relevant phenomena,importance,and knowledge base were assessed for the selected events and the transient of TMSR-SF during station blackout scenario is simulated based on RELAP/SCDAPSIM Mod 4.0.The phenomena having significant impact but with limited knowledge of their history are core coolant bypass flows,outlet plenum flow distribution,and intermediate heat exchanger(IHX)over/under cooling transients.Some thermal hydraulic parameters during the station blackout scenario are also discussed. 展开更多
关键词 phenomena identification and ranking table(PIRT) thorium based molten salt reactor-solid fuel(TMSR-SF) safety analysis RELAP/SCDAPSIM
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带嵌入式微通道陶瓷裂解反应器的管式氨燃料电池
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作者 许晓茹 欧建臻 +12 位作者 刘佳伟 陈智聪 叶豪 刘颖隆 刘英丽 林泽宇 刘晶晶 简俊辉 罗栩 范竞敏 王超 雷励斌 梁波 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第5期1818-1828,共11页
采用冷等静压法、无心磨法和浸渍法成功制备了一种结构为NiO-YSZ|YSZ|LSCF-GDC的电解质支撑微管式固体氧化物燃料电池,其电解质厚度约为200μm。氨分解催化剂使用浸渍法制备,以蜂窝陶瓷为载体,制备一种在微通道内表面锚定了纳米级Ru催... 采用冷等静压法、无心磨法和浸渍法成功制备了一种结构为NiO-YSZ|YSZ|LSCF-GDC的电解质支撑微管式固体氧化物燃料电池,其电解质厚度约为200μm。氨分解催化剂使用浸渍法制备,以蜂窝陶瓷为载体,制备一种在微通道内表面锚定了纳米级Ru催化剂的氨分解反应器,该反应器对氨的分解率随温度升高而增加,在500℃时达到98.9%,在600℃时达到99.6%。然后将微通道陶瓷裂解反应器插入并固定在微管式固体氧化物燃料电池(μT-SOFC)中氨燃料输入的上游。借助场发射扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析技术(EDS)对μT-SOFC和嵌入式裂解反应器进行微观结构表征和元素分布表征,观察到管式电池经典的三明治结构。μT-SOFC的开路电压为1.19 V,集成了嵌入式裂解反应器的单电池以氨作为燃料,在600℃、700℃、750℃、800℃和850℃的不同温度下,最大功率密度分别达到8mW/cm^(2)、19mW/cm^(2)、41mW/cm^(2)、53mW/cm^(2)和57 mW/cm^(2),最高功率密度达到以75%氢气+25%氮气为燃料时的62%、61%、98%、98%和92%。在这项研究中,采用了阳极内部环形集流取电模式。每个环均匀地收集电流,根据仿真结果,总电流与环数大致成正比。目前关于微管式固体氧化物燃料电池电解质支撑系统的研究甚少,本研究为该领域制备技术、工艺和材料的后续系统性开发提供了新参考。 展开更多
关键词 电解质支撑 微管式固体氧化物燃料电池 氨燃料电池 嵌入式裂解反应器
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不同地基条件下铅基堆悬挂储液结构地震响应分析
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作者 尹训强 黄华 +1 位作者 徐舒桐 李建波 《地震工程学报》 北大核心 2025年第4期781-788,共8页
鉴于铅基反应堆储液结构的特殊性,考虑不同地基条件对结构动力响应的影响是对其进行抗震适应性分析的关键。以某铅基反应堆为研究对象,通过引入黏弹性人工边界耗散散射波波动能量,并结合用户可编程功能(UPFs)的二次开发特点,基于ANSYS... 鉴于铅基反应堆储液结构的特殊性,考虑不同地基条件对结构动力响应的影响是对其进行抗震适应性分析的关键。以某铅基反应堆为研究对象,通过引入黏弹性人工边界耗散散射波波动能量,并结合用户可编程功能(UPFs)的二次开发特点,基于ANSYS建立考虑流-固耦合的铅基堆悬挂储液结构-地基相互作用分析模型,开展在不同地基条件下,反应堆储液结构的地震响应变化规律研究。分析结果表明:软质地基对堆内液体晃动波高有明显地放大,加速度响应在水平向和竖向受地基类型的影响较显著,而总体位移的变化趋势及幅值变化均不大。研究成果可为铅基反应堆的抗震设计提供技术参考。 展开更多
关键词 结构-地基动力相互作用 流-固耦合 不同地基条件 铅基反应堆 地震响应
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固态吸附剂用于燃煤烟气碳捕集的研究和应用进展
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作者 崔洁 章鹏飞 《电力科技与环保》 2025年第1期50-58,共9页
碳捕集是减缓全球气候变暖的重要技术手段。固态材料吸附法具有CO_(2)吸附容量高、反应速率高、选择性良好等优点,是近年来的研究热点。本文分析了固体吸附方法的技术原理和研究现状,基于吸附反应器类型总结了不同碳捕集工艺路线的特点... 碳捕集是减缓全球气候变暖的重要技术手段。固态材料吸附法具有CO_(2)吸附容量高、反应速率高、选择性良好等优点,是近年来的研究热点。本文分析了固体吸附方法的技术原理和研究现状,基于吸附反应器类型总结了不同碳捕集工艺路线的特点和中试试验进展,指出了固态吸附碳捕集技术的发展方向。(1)物理吸附剂已广泛应用于变压吸附和真空变压吸附工艺,分为活性炭基吸附剂、沸石基吸附剂以及金属有机框架吸附剂,根据反应温度、压力、浓度的不同,CO_(2)吸附量在20~1500 mg/g;(2)化学吸附剂包括传统的金属氧化物吸附剂和碱金属碳酸盐吸附剂,以及新兴的固态胺吸附剂,其中基于固废材料的固态胺吸附剂常压下CO_(2)吸附量在48.4~206.8 mg/g;(3)目前国内外基于固态吸附剂的碳捕集中试试验主要包括固定床、流化床和移动床等工艺,其中流化床工艺因为具有传热传质效率高、易于规模化放大等优点被大部分研究者采用;(4)固废基固态胺吸附材料具有耐高温、CO_(2)选择性高、循环寿命长等优点,是未来固态碳捕集材料的重点发展方向,且其对于高温燃煤烟气碳捕集更具应用潜力;(5)固态材料碳捕集的工业化应用的工艺研究方向有:低气固传质阻力、高效气固传热的反应器开发,吸附剂解吸再生能耗降低材料和工艺开发。 展开更多
关键词 碳捕集 固态吸附剂 变温吸附 吸附反应器 循环工艺
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催化裂化装置沉降器防结焦技术应用总结
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作者 陈振江 《炼油技术与工程》 2025年第6期9-12,共4页
介绍了3种催化裂化装置沉降器防结焦技术及其应用。粗旋风分离器(粗旋)-单级旋风分离器(旋分)直联结构可以避免反应油气由粗旋升气管出口串入沉降器,粗旋料腿携带的油气和汽提段汽提后的油气由导气管进入粗旋升气管,避免进入沉降器上部... 介绍了3种催化裂化装置沉降器防结焦技术及其应用。粗旋风分离器(粗旋)-单级旋风分离器(旋分)直联结构可以避免反应油气由粗旋升气管出口串入沉降器,粗旋料腿携带的油气和汽提段汽提后的油气由导气管进入粗旋升气管,避免进入沉降器上部空间,可以显著降低反应油气在沉降器中的停留时间,沉降器结焦问题得到显著改善。粗旋料腿出口设置料封斗,可以进一步减少粗旋料腿携带的油气量,进而减缓沉降器结焦速率。两级旋分串联操作,综合分离效率达到99.99%以上,多套装置油浆平均固含量降至2.1 g/L以下。与粗旋-单级旋分直联结构相比,双集气室防结焦沉降器增加了粗旋出口-单级旋分入口之间的油气缓冲空间,对反应压力等操作条件波动有较好的抗干扰作用,可以满足装置长周期生产要求。 展开更多
关键词 催化裂化装置 沉降器 粗旋-单级旋分直联 料封斗 防结焦 粗旋料腿 双集气室 油浆固含量
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气固逆流接触旋流反应器混合腔内流场特性的数值模拟
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作者 孙雁楠 张明阳 +1 位作者 程婕 马淑娟 《广州化学》 2025年第4期50-54,共5页
基于甲醇制取丙烯(MTP)工艺特点,提出了一种气固逆流接触旋流反应器,利用旋流反应器的特殊结构实现反应分离一体化,提高产品收率的同时可降低副反应的发生。采用稠密离散相模型对气固逆流接触旋流反应器内气固两相流动进行数值模拟,分... 基于甲醇制取丙烯(MTP)工艺特点,提出了一种气固逆流接触旋流反应器,利用旋流反应器的特殊结构实现反应分离一体化,提高产品收率的同时可降低副反应的发生。采用稠密离散相模型对气固逆流接触旋流反应器内气固两相流动进行数值模拟,分析了气固逆流接触旋流反应器混合腔内不同位置流场特性,考察了不同进料管倾斜角度对气固逆流接触旋流反应器内流场结构,速度分布的影响。结果表明,混合腔z=50 mm截面处,旋涡数量最多,流线最密,且涡系影响范围最大;当θ=30°时,气固逆流接触旋流反应器混合效果最佳。 展开更多
关键词 MTP 气固逆流接触旋流反应器 流场特性 数值模拟 旋涡
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气体分布器结构对高固含率浆态床反应器催化剂分布影响的三流体数值模拟
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作者 李顺平 卜亿峰 +4 位作者 马瑞 李成祥 赵用明 杨如意 门卓武 《石油学报(石油加工)》 北大核心 2025年第6期1461-1471,共11页
采用欧拉-欧拉-欧拉三流体模型,使用接近工业条件下所得浆态床热模实验数据完成模型准确性验证,进一步对高固含率费-托合成浆态床反应器中催化剂颗粒分布进行数值模拟,发现催化剂容易在反应器底部封头内发生沉积。在不改变气体分布器喷... 采用欧拉-欧拉-欧拉三流体模型,使用接近工业条件下所得浆态床热模实验数据完成模型准确性验证,进一步对高固含率费-托合成浆态床反应器中催化剂颗粒分布进行数值模拟,发现催化剂容易在反应器底部封头内发生沉积。在不改变气体分布器喷气口面积的情况下,通过优化喷气口空间位置分布和反应器底部封头内的空间,形成对封头的强烈吹扫以及浆态床主床层中自下而上的连续流场,可以显著减少催化剂的沉积,有利于实现催化剂在反应器轴向更加均匀的分布。 展开更多
关键词 浆态床反应器 气体分布器 计算流体力学 多相流 固含率
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基于改性固废陶粒的固定床反应装置除磷效能实验研究
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作者 王仕林 李天鹏 +1 位作者 陈占 焦朋朋 《山东化工》 2025年第1期52-55,69,共5页
用表面沉积法制备FeCl_(3)改性固废陶粒(Fe-SWC)后,采用静态和动态实验,研究其除磷性能。结果表明,Fe-SWC物理性能满足我国行业标准(CJ/T 299—2008)要求,其浸出液中金属离子含量低于我国国家标准(GB 5085.3—2007)阈值。Fe-SWC对水中... 用表面沉积法制备FeCl_(3)改性固废陶粒(Fe-SWC)后,采用静态和动态实验,研究其除磷性能。结果表明,Fe-SWC物理性能满足我国行业标准(CJ/T 299—2008)要求,其浸出液中金属离子含量低于我国国家标准(GB 5085.3—2007)阈值。Fe-SWC对水中磷的平衡吸附量约为5.87 mg/g,Langmuir等温式和准一级动力学方程均可较好地描述此吸附行为(R^(2)>0.98)。随初始浓度及进水流速降低或反应温度升高,基于Fe-SWC的固定床反应装置去除水中磷的穿透曲线逐渐变平缓,穿透时间和饱和时间均随之增加,此过程可用Yoon-Nelson固定床反应动力学模型进行描述(R^(2)>0.98)。 展开更多
关键词 固废陶粒 表面改性 固定床反应装置 除磷 动力学分析
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粉煤灰与煤矸石协同焙烧陶粒填料及其SBR应用研究
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作者 陈涛 邓锐 +3 位作者 王非 詹欣源 李豪 岳正波 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第11期1527-1532,1539,共7页
文章通过对粉煤灰、煤矸石固体废物的协同焙烧并对其制备工艺进行深度优化,最终得到性能较好的陶粒填料,采用X射线衍射仪(X-ray diffractometer,XRD)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、比表面积检测法(Brunauer-Emme... 文章通过对粉煤灰、煤矸石固体废物的协同焙烧并对其制备工艺进行深度优化,最终得到性能较好的陶粒填料,采用X射线衍射仪(X-ray diffractometer,XRD)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、比表面积检测法(Brunauer-Emmett-Teller,BET)等表征手段分析其性能。结果表明:陶粒材料制备的原料最佳配比(质量分数)为煤矸石45%、粉煤灰25%、膨润土20%、氧化铁5%、氧化钙4%、氧化镁1%;最佳工艺条件为400℃下预热20 min并在1100℃焙烧30 min,制备出的陶粒吸水率为30.2%,表观密度为1546.4 kg/m^(3),比表面积为70.1 m^(2)/g,抗压强度为328.9 N,酸损失率为0.25%,碱损失率为0,该陶粒符合CJ/T 299—2008标准;将所得陶粒投加至序批式活性污泥反应器(sequencing batch reactor,SBR)内,有利于提高微生物挂膜速率,进而提高反应器处理氨氮和化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)的效果。该陶粒制备思路可实现煤矸石、粉煤灰固废的大掺量高值化利用,为解决煤矸石、粉煤灰固废堆积、环境污染等问题提供了理论基础和实验依据。 展开更多
关键词 陶粒 粉煤灰 煤矸石 固废资源化 序批式活性污泥反应器(SBR)
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催化裂化提升管T型出口气固两相流冲蚀研究 被引量:3
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作者 刘忠伟 苗超 +3 位作者 何萌 王振波 朱丽云 陈昇 《流体机械》 CSCD 北大核心 2024年第10期74-81,共8页
针对冲蚀经常导致催化裂化(FCC)提升管反应器T型出口穿孔造成介质泄漏,以及强约束出口气固两相流动紊乱导致冲蚀损伤预测难的问题,采用密集离散相模型(DDPM),耦入能量最小化多尺度曳力模型(EMMS)结合Fluent Generic冲蚀模型,模拟提升管... 针对冲蚀经常导致催化裂化(FCC)提升管反应器T型出口穿孔造成介质泄漏,以及强约束出口气固两相流动紊乱导致冲蚀损伤预测难的问题,采用密集离散相模型(DDPM),耦入能量最小化多尺度曳力模型(EMMS)结合Fluent Generic冲蚀模型,模拟提升管T型出口冲蚀规律。通过交互正交实验法考察入口速度、盲通长度、出口直径及其交互作用对冲蚀程度的影响。结果表明,最大冲蚀位置都出现在T型出口竖直管与水平管相贯处的水平位置,最大冲蚀速率都在5×10^(-4)~9×10^(-4) kg/(m^(2)·s)之间。冲蚀速率关键影响因素权重大小排序为:入口速度>出口直径>盲通长度>各因素间两两交互作用。最优组合的入口气速为8 m/s,盲通长度和出口管路直径与进口直径之比均为1,此时冲蚀速率最小,小于1×10^(-4) kg/(m^(2)·s)。研究结果对于提升管反应器的优化设计和实际应用具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 冲蚀磨损 提升管反应器 正交实验 气固两相流 数值模拟
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