Preparation of high-activity coal char-based catalysts from high metals containing coal gangue and lignite for catalytic decomposition of biomass tar

The potential of using high metals containing coal gangue and lignite to prepare high-activity coal char-based catalysts is investigated for effective biomass tar decomposition. Loose structure and rough surface are formed for these char-based catalysts with heterogeneous distribution of a large number of inorganic particles. In the biomass tar decomposition, the performance of the coal char-based catalysts is significantly influenced by the content of the metals in the raw materials and coal gangue char (GC) with the ash content as high as 50.80% exhibits the highest activity in this work. A high biomass tar conversion efficiency of 93.5% is achieved at 800 °C along with a significant increase in the fuel gas product. During the five-time consecutive tests, the catalytic performance of GC increases a little at the second or third times reuse and remains relatively stable, showing the remarkable stability of the catalyst in biomass tar decomposition applications.     

上升气泡内气溶胶沉降机理研究

气溶胶池洗过滤是反应堆严重事故中去除放射性源项的重要手段。本文以严重事故条件下上升气泡中气溶胶的滞留过程为背景，设计搭建了可视化单气泡鼓泡实验装置。通过该装置研究了气溶胶在上升气泡中的沉降效率，并与MELCOR中的气溶胶沉降模型计算结果进行了对比。结果表明，气溶胶沉降效率对气泡尺寸的变化较为敏感，当气体流量大于0.1 L/min时，气泡等效直径迅速增加，相应的气溶胶沉降效率快速降低；与MELCOR模型计算结果的对比表明，两者在总体趋势上呈现出较好的一致性，但计算结果低估了液相对气溶胶的实际去除能力，导致这种偏差的主要原因是气泡在上升过程中存在无规则的晃动以及气液界面的波动。     

高铁酸盐-亚硫酸盐体系氧化降解水中污染物阿特拉津

针对目前日益严峻的农药污染问题，本文以阿特拉津（ATZ）为目标污染物，利用高铁酸盐活化亚硫酸盐的方式对其进行降解。探究了亚硫酸盐浓度、高铁酸盐浓度、ATZ浓度、pH以及亚硫酸盐投加方式对ATZ去除率的影响。研究结果表明，在pH为7、高铁酸盐浓度为100μmol/L、亚硫酸盐浓度为400μmol/L、ATZ的浓度为5μmol/L的条件下，10s时间内可以去除95%的ATZ。利用自由基淬灭实验对体系中的活性物质进行鉴定，结果表明，高铁酸盐-亚硫酸盐体系中起主要作用的是硫酸根自由基（SO{}_{\mathrm{4}}^{·-}），其对ATZ降解的贡献约占53%；其次是羟基自由基（·OH），约占36%。通过改变亚硫酸盐投加方式，减少了SO{}_{\mathrm{4}}^{·-}的自我消耗，提高了高铁酸盐-亚硫酸盐降解ATZ的效率。这些实验结果有助于高铁酸盐-亚硫酸盐体系的实际水处理应用。     

基于CFD方法的反应堆流量分配结构的优化设计

采用商用软件ANSYS CFX12.1对反应堆压力容器内流体区域进行计算流体动力学(CFD)分析,获取了相关结构的压降、堆芯入口流量分布和交混特性等参数,研究球形和格架两种不同流量分配结构形式对堆芯入口水力特性的影响,通过结构参数的优化,确定最终流量分配结构设计方案。     

疫情背景下的个人防疫产品设计

针对新型冠状病毒的战役仍在继续,人类与病毒的对抗尚未停歇。防护工作是抗击疫情的第一防线,防疫用品则是战“疫”中披荆斩棘的铠甲。面对突然爆发的疫情,如何帮助人们做好防护工作?便捷有效的个人防疫用品是关键。本文针对疫情爆发期间暴露的防疫问题和需求进行分析,应用设计思维与方法,提出针对个人防疫产品设计的解决方案。通过具体的设计案例,为个人疫情预防产品的设计提供相关参考,提高防疫效率,确保民众的生命安全。     

Low-temperature synthesis of CdCu3Ti4O12 powders with high dielectric permittivities

The molten salt method was adopted in this work to synthesize CdCu₃Ti₄O₁₂ precursor powders and was found capable of notably reducing the sintering temperature. It was also found that the grain size gradually increases and the grain shape changes from spherical to cubic with increasing proportions of molten salt. The optimal sintering conditions were found to be at approximately 730?°C with the addition of 20% molten salt. After further sintering at 975?°C, the obtained perovskite ceramics exhibited a high dielectric constant at low frequencies.     

航空发动机转子组件电子束焊变形预测

航空商用发动机组件尺寸精度要求较高,且组件焊接后盘心位置不能进行机械加工,因此采用数值模拟的方法对转子组件进行焊接变形预测. 试验将基于热弹塑性理论计算提取固有应变数值;通过理论计算得到GH4169合金电子束焊缝的固有应变值,分析焊接工艺参数对焊缝固有应变的影响规律;建立结构件模型,分析焊接工艺、焊接顺序及工装条件下组件焊接变形. 结果表明,相比于第一,第二和第三级盘,第四级盘心轴向变形最大,且通过增大扫描速度和改变约束方式的方法可以有效减小焊接变形,从而完成对转子组件焊接变形进行预测和控制.     

大面积混凝土修补加固材料

大面积混凝土覆盖式修补加固技术核心是新浇筑混凝土抗裂性能要好和新老混凝土界面粘结强度要高.就粉煤灰、减缩剂及减水剂对砂浆强度、自收缩及抗裂性能的影响进行研究,结果表明粉煤灰等量替代水泥25%,减缩剂A4的加入及高性能混凝土配合比的合理设计,配制出抗裂性能和粘结性能良好的大面积混凝土修补加固用的混凝土.     

基于COSMO-RS方法筛选离子液体用于焦油脱除

焦油的脱除是生物质气化规模化应用的难题。离子液体具有饱和蒸气压低、分子结构可设计等优势,在催化和吸收领域有广泛的应用前景,但在脱除焦油方面鲜有探索。以改进的COSMO-RS方法为基础,借助COSMOtherm软件推算离子液体对苯、甲苯、苯酚和萘等焦油模拟物的无限稀释活度系数。并进一步通过偏摩尔过量焓验证以上筛选结果。结果表明,优选的两取代基咪唑类离子液体对四种焦油模拟物的无限稀释活度系数值主要分布在0.4~1之间,预计具有良好的吸收性能。当阴离子相同时,两取代基咪唑阳离子随着R₁位置烷基侧链的增长吸收性能变好,其中[C₈MIM][NTf₂]表现出了较佳性能,吸收苯、甲苯和萘的γ^∞分别为0.95、1.24和1.36,但此时离子液体黏度较大;对于苯酚体系,[BF₄]^-阴离子性能较佳。     

分阶振幅对薄金属超声焊接接头强度的影响

采用分阶振幅和恒定振幅对不同薄金属材料(0.1mm厚的铝片和镀镍钢片搭接成锂电池极耳)进行超声焊接,利用3D共聚焦显微镜分析了焊接接头表面形貌特征,并通过剥离试验测其接头强度。结果表明:与恒定振幅相比,采用分阶振幅超声焊接铝片和镀镍钢片可获得更高的接头强度,且标准差稳定,减少接头表面与工具头的粘附,剥离试验后接头表面相对平整,减少了焊接过程中较软金属中产生的裂纹。