金属合金化X（X=Sr、Zr、Sn、Ce）对RuAl抗氧化性能影响的计算研究

目的研究RuAl的金属合金化及其氧化物Al_2O_3和RuO_2两相组的氧化关系,揭示其抗氧化性能机理。方法采用密度泛函理论的第一性原理,建立RuAl掺杂金属原子X及其间隙添加O原子的RuAl-X-O晶胞模型与其氧化产物Al_2O_3和RuO_2的晶胞模型。结果计算的Al_2O_3和RuO_2氧化能结果显示,Al_2O_3的氧化能(-11.43 eV/O_2)比RuO_2的氧化能(-2.28 eV/O_2)小,RuO_2的氧化能值与0值较为接近,在高温下结构稳定性较差,比较容易发生分解,RuAl的抗氧化能力主要依靠氧化产物Al_2O_3来进行。金属X合金化后,RuAl的氧化产物Al_2O_3和RuO_2的氧化能都增加,氧化能差值(eV/O_2)从大到小依次为Zr(0.29)Ce(0.28)Sn(0.22)Sr(-0.49),其中,金属Zr合金化对提高RuAl抗氧化能力的效果最好。计算的氧间隙形成能和电荷密集数等结果显示,金属X原子对RuAl的合金化降低了RuAl中的O固溶度,从而导致RuAl中内氧化速度降低。结论金属X原子对RuAl的合金化,阻碍RuAl表面的O向其内部扩散,障碍"内氧化"的生成条件,在RuAl表层界面的横向方向上容易形成连续、致密的Al_2O_3氧化层,提高RuAl的抗氧化性能。     

聚乙烯配套治理技术的研究与应用

乾安油田是典型的三低油田,油井井深、井况复杂,特别是受腐蚀结垢、磨损等瓶颈问题的影响,油井维护性工作量始终居高不下,免修期得不到有效提升,与公司平均水平相比具有很大的差距。通过近几年油井作业原因分析,腐蚀结垢和偏磨是影响油井免修期的主要因素。因腐蚀结垢、磨损严重,导致高频作业井多,维护性工作量始终居高不下。为了有效治理高频井,我们研究探索了高频井治理配套技术。即常规配套技术和聚乙烯内衬管配套技术。特别是应用聚乙烯内衬管配套技术,取得了非常好的效果。     

光电互补热水供应系统的安全设计

为保证全天候有热水供应，一种光电互补型太阳能热水供应系统应运而生。但这种热水器的安全性一直让人怀疑。为此，笔者对住宅光电互补热水供应系统进行了安全设计。     

分析汽轮机驱动的离心式压缩机安装质量控制

对于离心式压缩机来说,通常选用的汽轮机或者是电机驱动,汽轮机驱动中离心式压缩机展现出运动速度可以调节、负荷控制难度小、可以借助装置自产蒸汽等特征,在工业生产中应用比较广泛。基于此,本文就以离心式压缩机为探究重点,进一步探讨汽轮机驱动的离心式压缩机安装质量控制,并提出相应控制措施,具体内容如下。     

Cl对LiAlH4解氢性能影响的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算了LiAlH4-Cl体系的晶体与电子结构及稳定性能。计算生成焓发现,Cl-均可替代LiAlH4晶体结构中不同位置的H原子、[AlH4]单元体及占间隙位,其占位难易程度从易到难依次为:间隙位H2位H4位H3位H1位[AlH4]单元体。H原子解离能的计算发现:在Cl-替代[AlH4]单元和占据间隙位时,LiAlH4体系的结构稳定性变差,对应体系的放氢能力提高。其中,Cl-占据间隙位时,其对应体系放氢能力最强。费米能级附近能隙ΔEH-L值变小,对应体系的结构稳定性降低,是提高LiAlH4体系放氢能力的根本原因。     

W合金化对RuAl抗氧化性能影响的计算研究

基于密度泛函理论的第一性原理,建立Al_2O_3和RuO_2晶胞模型,计算了Ru Al合金氧化物Al_2O_3和RuO_2的氧化能,结果显示:Al_2O_3的氧化能为–11.43 e V,RuO_2的氧化能为–2.28 e V,Al_2O_3比RuO_2的结构稳定性更好。通过态密度、Bander电荷密度等分析,发现W合金化提高RuAl抗氧化性能的根本原因是:由于W对O的吸附作用,使W周围的Al-O和Ru-O成键强度降低,Al_2O_3和RuO_2的氧化能减少,从而降低其结构稳定性。其中,Al_2O_3结构稳定性降低更加明显。同时,W合金化可降低RuAl合金体系基体内部的Al_2O_3结构稳定性,阻碍生成内氧化过程的生成条件,减少了垂直于表层界面的Al_2O_3的形成,促使表层界面的横向方向上Al_2O_3氧化层的成长,形成连续性致密的Al_2O_3氧化层,提高Ru Al抗氧化性。     

国产甲烷化催化剂在煤制天然气项目中的应用

煤制天然气技术的煤炭综合利用率高,是对我国“少气”短板的一个有效补充。但煤制天然气技术的核心甲烷化催化剂被国外垄断,不仅削弱了企业的经济效益,还制约了我国煤制清洁能源的发展。为增加我国的能源供给,打破国外对甲烷化催化剂的垄断,实现我国煤制天然气项目甲烷化催化剂的国产化替代,国内某公司甲烷化催化剂于2021年5月在河南晋控天庆煤化工有限责任公司煤制天然气装置上实现主反应器甲烷化催化剂的国产化替代应用,并通过168 h的满负荷连续运行考核。经过近10个月的运行,证明国产甲烷化催化剂的活性指标达到国外同类产品标准,但甲烷化催化剂床层的阻力升高相对偏快。此外,国产甲烷化催化剂的供货价格和供货周期均优于国外催化剂,具有显著的经济效益。