耦合膜分离的新型CO2低温捕集系统性能优化

CO₂捕集作为温室气体排放控制的有效手段已成为重要研究课题。作为新兴捕集技术之一，低温CO₂捕集因产品纯度高、无附加污染等优势受到关注。然而，该技术能耗和捕集率对于气体中CO₂浓度十分敏感，对于高CO₂浓度气体可获得较高的CO₂捕集率和较低能耗水平。基于此，本文提出了耦合膜分离的新型CO₂低温捕集系统，通过膜材料选择渗透性实现待捕集气体CO₂浓度主动调控，并在最优浓度下进行CO₂低温捕集。首先基于不同传统低温捕集系统特点，对比分析了不同耦合系统模式，从而确定了最优耦合系统结构。针对最优耦合系统进行了运行参数优化，并分别基于实现系统捕集能耗最低与捕集率最高的目标，获得了膜渗透侧CO₂浓度与进气CO₂浓度间的关系式，为该耦合系统中膜组件选型提供指导。研究表明，本文提出的耦合系统捕集能耗为1.92MJ/kgCO₂，相比于传统单一低温系统捕集能耗可降低16.5%。     

复杂炼油塔模拟的改进联立方程内外层算法

在内外层算法的基础上，采用联立方程思想将主塔、侧线汽提塔视为一个整体进行建模，并针对复杂炼油塔的特点对算法提出了改进。首先，由于传统内外层法简化的K值模型对组成的变化不敏感，在处理带有石油的体系时，容易出现迭代次数较多，甚至部分塔板温度更新异常的问题，因此采用了汽相分数加和式推导了简化的K值模型加权因子。其次，借鉴流量加和法思想，规定侧线汽提塔的塔底产品流量作为设计变量，增强了算法收敛的稳定性。为验证改进后算法的有效性，采用不同的算法对实际的常压塔进行了模拟，结果显示改进后的算法适合应用于复杂炼油塔的模拟计算。     

负载羧基化球状介孔纳米颗粒TFN膜的研究

在薄层复合膜(thin-film composite membrane, TFC膜)中引入无机纳米颗粒，形成薄层纳米复合膜(thin-film nanocomposite membrane, TFN膜)，近几年作为反渗透膜开始应用于水处理研究。但是无机纳米颗粒在TFC膜中的性能的不稳定性和膜的机械强度等变成了突出问题。合成制备了粒径约为110 nm修饰羧基的介孔氧化硅球状纳米颗粒(MSN—COOH)，并将其成功地化学键合在TFC膜的表面功能层交联网络中。与TFC膜相比，键合有MSN—COOH的TFN膜，水通量提高了56.2%，保持高脱盐率；由于单分散介孔纳米颗粒表面亲水官能团的引入，使膜表面的亲水性有很大程度提高，单分散介孔纳米颗粒在基体中的有序排列，使膜表面粗糙度降低，提高了膜的抗污染能力。与普通TFN膜相比较，具有更好的稳定性和柔韧性，可以在长时间高压过滤操作下保持稳定。     

浮选柱反浮选脱镁工艺研究

利用浮选柱对高硅镁中低品位胶磷矿(P_2O_5 25.74%、MgO 1.31%、SiO_2 13.79%)进行反浮选脱镁实验,优化了反浮选脱镁工艺,并比较了浮选柱和浮选机的反浮选脱镁效果。确定最佳脱镁工艺条件为:捕收剂用量1.2 kg·t~(-1)、磷酸用量7 kg·t~(-1)、充气流量600 L·h~(-1)、冲洗水流量6 L·h~(-1)、柱径比8,在此条件下,得到P_2O_5品位为27.36%、MgO含量为0.64%的精矿,且精矿产率为92.65%,P_2O_5回收率为98.71%。     

喷油方式对斜齿轮齿面温度的影响

为探讨喷油方式对齿面温度的影响，以斜齿轮为研究对象，通过CFD仿真和试验研究不同喷油方式对斜齿轮齿面温度的影响。针对斜齿轮喷油润滑过程的特点，分析其齿面摩擦生热量，简化轮齿喷油润滑计算模型，并基于CFX进行齿面对流换热仿真研究，得到了不同喷油方式下的齿面温度；基于功率开放式斜齿轮试验平台，对不同喷油方式下的齿面温度进行了试验测量，与仿真计算结果进行对比分析。结果表明：在高速重载斜齿轮传动系统中，啮出侧喷油润滑的方式比啮入侧喷油润滑方式的冷却降温效果要好。     

高性能有机氟材料制备科学及应用进展

有机氟材料具有优异的热氧稳定性、耐化学腐蚀性、耐老化性、不黏性、电绝缘性以及极小的摩擦系数等特性，因此作为一种不可替代的材料广泛应用于高新技术产业。近年来高新技术产业发展对高性能有机氟材料的需求引发了学术界和工业界对氟材料的研究兴趣。依据本文作者的研究经历及有机氟材料的发展方向，本文介绍了氟树脂（新型含氟聚合物、电活性含氟聚合物、新型全氟磺酸聚合物、聚四氟乙烯3D打印）及氟橡胶（过氧化物硫化氟橡胶、耐低温氟醚橡胶、耐高温全氟醚橡胶、全氟聚醚基类玻璃橡胶）的制备科学及应用进展，特别阐述为了满足航空航天、能源、信息等高新技术产业需求发展的新一代高性能有机氟材料。本文也介绍了近期出现的聚四氟乙烯新成型技术及类玻璃氟橡胶。文章指出发展绿色环保和高效的高性能有机氟材料制备及成型加工方法是今后的发展方向。     

Synthesis of Ionic Ultramicroporous Polymers for Selective Separation of Acetylene from Ethylene

The design of highly stable and efficient porous materials is essential for developing breakthrough hydrocarbon separation methods based on physisorption to replace currently used energy-intensive distillation/absorption technologies. Efforts to develop advanced porous materials such as zeolites, coordination frameworks, and organic polymers have met with limited success. Here, a new class of ionic ultramicroporous polymers (IUPs) with high-density inorganic anions and narrowly distributed ultramicroporosity is reported, which are synthesized by a facile free-radical polymerization using branched and amphiphilic ionic compounds as reactive monomers. A covalent and ionic dual-crosslinking strategy is proposed to manipulate the pore structure of amorphous polymers at the ultramicroporous scale. The IUPs exhibit exceptional selectivity (286.1–474.4) for separating acetylene from ethylene along with high thermal and water stability, collaboratively demonstrated by gas adsorption isotherms and experimental breakthrough curves. Modeling studies unveil the specific binding sites for acetylene capture as well as the interconnected ultramicroporosity for size sieving. The porosity-engineering protocol used in this work can also be extended to the design of other ultramicroporous materials for the challenging separation of other key gas constituents.     

气体裂变产物88Kr半衰期测量

为准确测定气体裂变产物⁸⁸Kr的半衰期，本工作从辐照铀靶中分离得到3个放化纯的⁸⁸Kr气体测量源。以⁸⁵Kr作内标监督源，¹³⁷Cs或⁵⁷Co作外标监督源，使用多个HPGe探测器分别采用单探测器位置接力法和双探测器位置接力法跟踪测量⁸⁸Kr 196.3 keV能量的特征γ射线，跟踪时间均在8个半衰期以上，以获得其半衰期数据。对3次独立测量数据用多种方法进行处理，最终得到⁸⁸Kr半衰期测定结果为（2.796±0.015） h。