基于离子液体的乙腈-乙醇-水共沸体系节能分离

乙腈生产过程中产生的乙腈-乙醇-水物系,由于在常压下产生了3种二元共沸物和1种三元共沸物,采取常规精馏无法对物系进行有效分离,因此基于COSMO-SAC理论对具有应用潜力的4种离子液体进行筛选,选定1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯([DMIM][DMP])作为分离乙腈-乙醇-水物系的适宜萃取剂,并利用σ-谱图对离子液体与该物系的作用机理进行分析;采用Aspen Plus软件建立了基于离子液体分离乙腈-乙醇-水物系的萃取精馏流程。以年度总费用(TAC)最低为优化目标,并将CO₂排放成本计入目标函数中进行流程优化。在此基础上,为了更有效节能,进一步设计优化了热泵精馏萃取分离流程。最终热泵精馏流程TAC比常规流程降低16.82%,CO₂排放费用减少了23.35%。     

北方冻土地区桥梁桩基混凝土施工质量控制技术

以室内试验为基础,同时结合现场监测数据,对北方冻土地区的桥梁桩基混凝土施工质量控制进行了详细的分析。结果表明:在低温环境下,温度、外加剂、矿物掺合料以及水胶比等对混凝土的初凝、终凝时间有着重要的影响;桩侧温度可分为"小幅降温,快速升温,迅速降温以及缓慢降温"4个阶段,故建议桥梁墩台施工应在桩基浇筑45 d后进行。根据研究成果,提出了冻土地区桥梁桩基混凝土配制和施工的注意事项。     

黏度时变双液浆盾构壁后注浆过程数值模拟研究

在盾构壁后双液浆注浆施工过程中,因双液浆具有显著的黏度时变特性,导致盾尾间隙难以被填充完全。为深入探讨双液浆黏度时变性和施工参数对浆液填充扩散情况的影响,根据下沙隧道工程注浆工艺及参数,基于有限元软件 ＣＯＭＳＯＬ创建了盾尾壁后注浆局部模型。通过控制变量,分析了浆液黏度时变性、入口注浆压力和注浆孔位置对注浆扩散形态的影响,并给出了不同条件下浆液速度场和压力场的演化规律。试验结果表明：浆液填充速度与浆液黏度呈负相关关系,考虑浆液黏度时变性后,浆液后期填充速度显著减慢,浆液填充整体表现出先快后慢的发展趋势;浆液填充速度与入口注浆压力呈正相关关系;不同位置注浆孔的局部注浆形态存在较大的差异,这主要是受浆液自身重力的影响所致。     

絮凝剂对盾构泥浆真空预压效果影响研究

为提高盾构泥浆的脱水减容效果,使用絮凝联合真空预压法对杭州市某盾构工程的盾构泥浆进行试验研究。通过沉积试验研究聚合氯化铝（ＰＡＣ）、石灰、阴离子聚丙烯酰胺（ＡＰＡＭ）、非离子聚丙烯酰胺（ＮＰＡＭ）以及阳离子聚丙烯酰胺（ＣＰＡＭ）的絮凝效果与最优掺加量。设计室内抽滤试验装置并开展固结压缩试验,研究掺入絮凝剂后使用真空预压法处理盾构泥浆的效果。结果表明：使用 ＰＡＣ、石灰与 ＡＰＡＭ 处理盾构泥浆后,盾构泥浆的脱水效率有了明显的提高,最优絮凝剂配比分别为０．３％ ＰＡＣ、２％石灰和０．２％ ＡＰＡＭ。其中,ＡＰＡＭ 对提高泥浆自重沉积脱水的效果最 好,石灰可以提高后期真空预压法处理盾构泥浆的效率。     

铁碳微电解材料处理含酚废水的研究

以生物质碳为造孔剂，以铸铁粉和碳粉为主要原料高温烧结制得多孔铁碳微电解材料，并应用于2-萘酚模拟废水的处理。最佳制备条件为铸铁粉∶活性碳粉末∶膨润土∶花生壳∶硅酸钠的质量比为35∶35∶10∶8.5∶11.5,800℃高温无氧焙烧2 h。实验结果表明废水初始pH为3，反应时间4 h，持续曝气，材料对模拟含酚废水的去除效果最佳，2-萘酚的每克去除量为7.76 mg，去除率达到81.3%,COD的每克去除量为7.38 mg，去除率达到53.74%，该工艺对含酚废水取得了良好的处理效果。造孔剂选用花生壳、秸秆、木屑等，原料易得，价格低廉，制备简单，实现以废治废的目的，在废物利用和绿色环保方面具有一定的意义。     

叔丁醇-乙醇-水分离的萃取精馏节能设计与动态控制

针对工业实例分离叔丁醇-乙醇-水三元共沸物,设计了常规三塔萃取精馏(CTCED)及节能型多侧线塔萃取精馏(EDCMR)分离流程。通过稳态优化对2种流程进行对比,基于以年度总费用(TAC)最低为目标的稳态优化后可以得出,多侧线塔萃取精馏流程的TAC比常规三塔萃取精馏流程降低了16.16%。在此基础上,对于多侧线塔萃取精馏流程,提出了双温度控制结构(CS1)和带有热负荷/进料流量前馈控制的组成-回流比控制结构(CS2)。在经±10%进料流量和进料组分扰动后,CS1的产物纯度可以在10 h内稳定,但无法恢复到扰动前水平;CS2的产物纯度可以在10 h内恢复到扰动前水平。