矿产资源科学开采及其复杂性研究

在“碳达峰”、“碳中和”的目标背景下,绿色低碳、清洁高效成为资源开采的新要求,也对科学开采这一复杂系统问题的研究提出了新的方向。阐述了矿产资源开采理念的发展演化,综述了近年来国内外在科学开采方面的研究现状,构建了安全、高效、绿色、低碳、经济、科学管理“六位一体”的科学开采体系,丰富了科学开采的内涵和框架。从复杂科学问题的判断标准、科学开采体系的特征两方面进行推断,得出科学开采属于复杂问题,承载科学开采复杂问题的系统是复杂系统。以复杂科学的思路研究科学开采的复杂性,构建科学开采复杂系统模型,从顶层设计、中层连接和底层基础3个层次思考了实现科学开采的新途径,为实现矿产资源的科学开采提供了新的发展方向。     

水汽相变促进烟气中细颗粒物成核长大特性研究

针对燃煤烟气中细颗粒物粒径过小不易被传统除尘设备捕集的问题,提出利用水汽相变技术以提高湿法烟气脱硫（WFGD）系统中细颗粒物的脱除效率。首先对燃煤飞灰及无机盐气溶胶颗粒物在过饱和水汽环境下异质核化凝结长大特性进行了数值预测,计算结果显示,烟气温度约为323 K条件下,水蒸汽在细颗粒物表面异相凝结可使其粒径在极短时间内增大几十到几百倍,并且较高的水汽过饱和度和较大的细颗粒物初始粒径有利于细颗粒物异质核化凝结长大。为验证数值计算结果并考察水汽相变促进细颗粒物凝结长大并脱除的实际效果,基于湿法烟气脱硫系统利用PDA和ELPI两种测试仪器,对燃煤细颗粒物及无机盐气溶胶颗粒在过饱和水汽环境下核化凝结长大特性及脱除性能进行实验研究,脱硫后净烟气温度约为40～50 ℃。结果表明,燃煤飞灰和无机盐气溶胶颗粒粒径均可在极短时间内增大3～5倍,由亚微米级颗粒长大成微米级的含尘液滴,其中亲水性的无机盐气溶胶颗粒更易潮解逐渐形成溶液滴,在饱和度接近1时就能凝结长大;长大后的含尘液滴可被丝网除雾器有效捕集,因此水汽相变结合丝网除雾器可有效促进细颗粒物凝结长大并脱除,使细颗粒物数量浓度由9.5×10⁶/cm³显著降至5×10⁶/cm³左右,质量浓度也可由80 mg/m³明显降至20 mg/m³左右,相应的脱除效率分别高达50 %和75 %。     

两性表面活性剂进展

引用47篇参考文献阐述了两性表面活性剂的合成、分析、物化性能等方面的技术进展概况。     

窄环隙内单相对流换热的实验研究

鉴于流体在小尺度流道内流动换热时所表现出的特殊性 ,对水在竖直环隙内受迫流动时的单相对流换热特性进行了实验研究 ,两组实验件的环隙宽度分别为 0 9mm和 2 4mm。实验结果表明 ,窄环隙可以对单相对流换热起到强化作用 ,但较 2 4mm环隙而言 ,0 9mm环隙不但不能进一步强化换热 ,反而削弱了环隙的强化换热作用     

摇摆对单相强迫循环流量波动特性的影响机理

针对摇摆条件下的单相强迫循环流量瞬变特性开展流量波动影响机理研究。通过调节离心泵转速、阀门状态及摇摆参数分析驱动压头、回路阻力及附加压降对流量波动幅值的影响。通过建立摇摆条件下单相流量波动方程,系统地揭示摇摆运动的影响机理.结果表明,增加驱动压头和回路阻力使得相对流量波动幅值减小,增加附加压降使得相对流量波动幅值增大。当驱动压头大于附加压降幅值的10~11倍时,摇摆对单相强迫循环流量波动的影响可忽略。流量波动方程分析结果与流量波动实验结果有很好的一致性。     

生长和浮升过程中气泡形状振荡特性研究

气泡形状变化对两相流动和热质传递过程有着重要影响。本文利用高速摄像仪和粒子图像测速（PIV）技术对生长和浮升过程中气泡的形状振荡特性进行了实验研究,分析了不同注气流量下气泡形状及其周围流场的变化规律。实验结果表明,气流量对脱离后气泡的形状有着明显影响,在低流量下,脱离气泡逐渐由长椭球形转变为扁椭球形,而在高流量下,脱离气泡与生长气泡的聚合将导致气液界面大幅振荡。此外,振荡气泡对其尾流区内生长气泡形状的影响同样不容忽视,其会引起生长气泡所受惯性作用增强,进而导致气泡形状波动。     

太阳电池用多羧酸光敏染料研究(Ⅰ)--多羧酸染料的合成

该文合成了几类含有两个及两个以上羧基的多羧酸光敏染料(联吡啶铼、联吡啶钌、锌卟啉等)，其中的羧基可作为光敏染料与纳米二氧化钛薄膜发生共价键结合的活性基团。详细论述了染料的合成及提纯方法，并利用gCOSY，gH—SQC，gHMBC等二维相关NMR谱和ESI—MS谱对染料的结构进行了准确表征。     

深部坚硬矿体高频破碎锤非爆机械化开采试验

随着深部硬岩矿山开采深度不断增加,钻爆法逐渐无法满足矿山开采要求。国内外提出了机械切割的破岩方式应对深部开采所带来的挑战,并在煤矿开采和隧道开挖等领域得到广泛应用。为探究非爆机械化开采在深部硬岩矿山中的应用,通过挖掘机载高频破碎锤开挖深部坚硬矿体进行机械开采试验。试验期间,通过数字钻孔电视监测试验区域松动区范围,并记录每日开采时间、破碎锤和挖掘机状态、矿柱形貌、采矿量、剥落矿石块度、粉尘情况、顶板情况以及破碎锤尖部抖齿磨损情况,通过上述参数分析机械开采在深部硬岩矿山中的应用效果。试验结果表明：试验矿柱的松动区平均厚度达2.59 m,在该范围内开挖矿柱效率较高;试验中,整体切割工效可以达到50.6 t/h,切槽后开挖矿柱的切割工效可以达到158.2 t/h,证明了非爆机械化开采在深部硬岩矿山中应用的可行性;此外,机械开采还具有工时利用率高、剥落矿石块度小、粉尘少、开挖扰动小等优点。