反应动力学案例在化工过程分析与合成课程教学中的应用研究

化工过程分析与合成是化工及相关专业的重要核心课程,将理论与前沿实验案例相结合是该课程教学过程中需解决的重要问题,也是工艺流程创新、优化与计算的重要基础。结合网络教学平台,将前沿基础研究案例与反应动力学的知识和过程系统优化部分进行有机融合,有助于学生熟练掌握化工过程分析与合成的理论,同时提高学生对实际问题的把控能力。此举使理论教学更加生动,更易调动起学生的学习积极性并提高学生解决实际问题的能力,能为后续的工程实践应用打下坚实的基础。     

人工神经网络法预测二氧化碳-原油最小混相压力

CO2-原油的最小混相压力(MMP)是CO2采油过程中,尤其是混相驱油过程中的一个非常重要的参数。目前预测最小混相压力的方法中,实验法费时且花费很大;传统的数值方法只针对特定的油藏,适应性不强。鉴于此,亟需找到一种快速稳定的数学方法来预测最小混相压力。本文主要采用人工神经网络算法,通过建立网络模型,对地下油层中影响最小混相压力的主要因素-注入气体组分、油层温度和油层组成进行拟合来预测最小混相压力。文章还将该算法的预测结果与其它一些算法的结果进行了对比。通过对CO2-原油最小混相压力进行模拟预测,可为注入CO2采油提供可靠的理论依据,并以此指导注入CO2提高原油采收率工程的顺利实施。     

醇胺吸收法烟气脱碳工艺流程的改进与优化模拟

针对现有捕集工艺存在能耗高等问题,采用化学吸收法捕获CO2技术,基于Promax3.0化工流程模拟软件平台建立了使用MEA溶剂吸收300MW燃煤电厂烟道气中CO2捕集系统的过程模型,对分段吸收的吸收解吸分流进行了模拟,并对分段吸收流程重要参数进行了优化,在保证CO2捕获率90%的前提下,使得再沸器负荷降至2.66GJ/t CO2,比优化后的传统MEA法的热能耗降低了20.6%。     

HPO工艺羟胺反应动力学研究和工艺优化探讨

对HPO工艺硝酸盐加氢还原制备磷酸羟胺的反应进行了小试研究。其小试条件与工业装置相同，得出了羟胺反应动力学模型。对催化剂活性和选择性的影响因素进行了探讨；用侧线实验装置对小试研究结果进行了验证。同时考察了传质对反应的影响；提出了工业装置进一步提高产能，优化生产的途径。     

硝酸盐作地浸采铀氧化剂若干问题的研究

该文报道了关于硝酸盐作为地浸采铀氧化剂时ＮＯ３＾－的消耗,积累和降解产物的热力学分析及试验研究情况,指出ＮＯ３＾－的积累主要来源于ＮＯ３＾－型贫树脂吸附浸出液初期,而ＮＯ３＾－的降解产物主要是ＮＯ２＾－,从而为克服ＮＯ３＾－的积累和以氮化物为主要治理对角的地浸矿山环保工作的开展指明了方向。     

新工科背景下化工分离工程的教学改革探索

化工分离工程是化工专业的核心课程,具有综合性和实践性强的特点。针对课程教学新知识拓展不充分、基于工程问题的教学内容渗入不够及学生实践创新能力培养不足等问题,该课程教学团队开展了以学生为中心的讨论式教学、案例式教学、实践教学及课程思政教学改革,为新工科背景下其他高校工科课程教学改革提供参考。     

甲醇清洁燃料在防爆柴油机上的应用研究

为改善煤矿井下环境污染,推进智慧矿山、清洁矿山,同时降低防爆胶轮车的维护成本,研究防爆柴油机清洁代用燃料势在必行。本文通过对防爆柴油机进、排气系统结构和缸内燃烧分析,结合性能试验,研究了不同比例的甲醇柴油燃料对防爆增压柴油机排放性能改善。     

基于模糊神经网络决策树的电压稳定性评估

提出了适用于电力系统电压稳定性评估的模糊神经网络决策树模型。在生成的决策树中引入模糊神经网络技术,构建出模糊神经网络决策树模型。采用模糊神经网络中的前向神经网络BP算法对小分裂样本进行进一步处理。Matlab仿真结果表明,模糊神经网络决策树应用于电压稳定性评估中,与单独应用决策树相比,分类成功率提高了3.3%。同时,由于减小了样本维度,缩短了模糊神经网络的训练时间,更有利于实现在线电压稳定预测。     

利用13C NMR技术探究叔胺溶液中HCO3-的生成

利用¹³C NMR技术对CO₂捕获叔胺溶剂进行了碳元素的定量研究,主要考察了对胺溶剂解吸热影响较大的HCO₃^-的生成规律。重点对叔胺分子结构中羟基官能团(-OH)、羟烷基数目、烷基支链及氮原子(N)所连接烷基链大小对胺溶剂生成HCO₃^-的影响。在20℃条件下分别对1 mol·L^-1具有不同CO₂负载的1-二甲基氨基-2-丙醇(1DMA2P)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)、3-二甲氨基-1-丙醇(3DMA1P)、二乙氨基-2-丙醇(1DEA2P)、N,N-二乙基乙醇胺(DEEA)、N,N-二甲基乙醇胺(DMMEA)及三乙醇胺(TEA)溶液进行了¹³C NMR测试研究。实验结果显示:在相同浓度的叔胺水溶液中,同一CO₂负载下的叔胺-CO₂-水体系中HCO₃^-的含量顺序为:DMMEA > MDEA>3DMA1P > 1DMA2P > TEA > DEEA > 1DEA2P。通过对各叔胺分子结构中N原子的电子云密度大小及空间位阻效应分析,得出如下结论:3DMA1P分子中-OH官能团离N原子的距离大于其在DMMEA分子中的距离,导致其生成了较少的HCO₃^-;DMMEA分子中N原子上连接的烷基链小于DEEA分子中N原子上的烷基链,导致DMMEA溶液中生成了更多的HCO₃^-;MDEA分子中羟烷基数目少于TEA分子中的羟烷基数目,且MDEA比TEA多了一个甲基,导致MDEA溶液中含有更多的HCO₃^-;3DMA1P相比1DMA2P、DEEA相比1DEA2P分子中都少了一个甲基支链,导致3DMA1P溶液相比1DMA2P溶液、DEEA溶液相比1DEA2P溶液生成了更多的HCO₃^-。     

羟胺肟化装置无机液净化和废水汽提系统流程模拟

以70kt／a环己酮肟生产装置中无机工艺液净化和废水汽提系统为实例,说明如何使用ASPEN PLUS 11．1流程模拟软件建立全流程工艺模拟及调试过程,将软件计算结果与设计和实际生产数据作对比,可供工艺设计和生产管理人员在进行环己醇肟生产装置净化和汽提系统改造设计时参考和借鉴。