基于LabVIEW的甲烷产气量自动测量系统设计

针对实验室现有的厌氧发酵装置产气测量存在费时费力、人眼读数误差较大、自动化程度低等问题,设计一种基于LabVIEW的甲烷产气量自动测量系统。提出采用排水法与称重计量法结合的测量方法,以实现产气量自动测量。称重传感器获取发酵甲烷产气排水后得到水的质量,经换算得到排水体积即甲烷产气体积。利用LabVIEW编写软件平台,采用NI USB-6251数据采集卡对发酵过程中的关键参数如甲烷产气量、温度和pH值进行实时采集、处理、显示及存储,同时控制夹管阀和蠕动泵实现自动补充排水液的功能。利用微量注射器对自动测量系统开展性能验证实验。试验结果表明:该装置的测量平均相对误差最大值为1.10%。该系统可以满足发酵实验对甲烷气体的测量需求,不仅能够提高自动化水平还可以提高测量准确性。     

入口浓度周期性波动对流向变换催化燃烧器运行特性影响的模拟研究

对流向变换催化燃烧器在反应物入口浓度周期性波动时的反应特性进行了模拟研究。选取甲烷和丙烷作为模型反应物,考察反应物浓度波动周期、流向变换周期、表观气速和添加辅助燃料对燃烧器运行规律的影响。结果表明:当入口反应物浓度波动周期与流向变换周期相同时,燃烧器内出现谐振现象,表现为燃烧器内最高温度大幅上升、平均温度降低和床层温度波动幅度增加,燃烧器的热稳定性下降;通过提高表观气速以增强气固换热或者通过添加辅助燃料以补偿反应物入口浓度波动的方式,均可在一定程度上抑制因谐振现象而造成的燃烧器内温度振荡。     

铁基氨气选择性催化还原(NH3-SCR)催化剂性能的研究进展

氨气选择性催化还原(NH₃-SCR)技术被广泛应用于净化废气中的NO_x。介绍了多种以氧化铁作为主要活性成分的NH₃-SCR催化剂的性能以及掺杂改性金属对氧化铁的低温活性的影响。阐述了金属氧化物、碳基材料、沸石等载体材料对反应催化活性的影响并对比了不同载体的特点。在研究铁基催化剂表面NH₃-SCR反应和硫化中毒机理的基础上,对改良氧化铁催化剂以增强其抗硫能力的可行方案进行了探讨。     

高温相变石蜡-脲醛树脂微胶囊的制备及表征

通过原位聚合法合成了以高温相变石蜡(相变区间为75~85℃)为芯材,三聚氰胺改性脲醛树脂为壁材的相变微胶囊。采用DSC、SEM、导热系数仪等分别对石蜡-脲醛树脂(Paraffin-UF)微胶囊的形貌、热性能等进行了表征。分析了NaCl溶液、三聚氰胺以及石墨烯的添加对微胶囊的影响。结果表明:适量NaCl的添加能改善微胶囊表面形貌,三聚氰胺的添加能提高微胶囊的生成量。添加质量分数为0.03%的石墨烯,在80℃时微胶囊的导热系数提高了55.56%,而且其热稳定性有所提高。     

改进灰狼算法求解复杂混合流水调度问题研究

本文研究了带切割工序生产企业的工件调度优化问题.以最小化所有工件的最大完工时间为目标,建立了考虑一对多加工约束的混合流水调度问题的两阶段数学模型.设计了基于问题特征的协同奔袭灰狼算法,制定了新的编码规则和狼群分级策略,改进了探狼游走策略,并提出了猛狼协同奔袭策略.通过改进的标准算例对GA、GWO和CDGWO算法进行参数敏感性测试及求解对比.求解小规模问题时算法差异不明显,但是随着问题规模的增大,CDGWO求解效果性能稳定且进化效率较好.     

用于环境净化的TiO2/AC复合材料的制备及其改性研究进展

二氧化钛（TiO₂）在光照下可以产生具有强氧化性能的活性基团,活性炭（AC）具有良好的吸附性能。将TiO₂负载在AC上制备的TiO₂/AC复合材料可以有效去除大部分难降解的有机污染物,因此在环境净化领域具有良好的应用前景。本文综述了TiO₂/AC复合材料的研究现状,介绍了目前TiO₂/AC复合材料的三种主要制备工艺：溶胶-凝胶法、溶剂热法和微波合成法。其中溶胶-凝胶法所制备的材料稳定性好、溶剂热法制备条件温和、微波合成法制备周期短。针对TiO₂/AC复合材料可见光吸收率低和量子利用率低等问题,介绍了离子掺杂、半导体复合、贵金属沉积等现有的TiO₂/AC复合材料改性方法。之后,概述了所制备的TiO₂/AC复合材料在去除难降解有机污染物（染料废水、药物类、酚类、挥发性有机物）中的应用。最后展望了TiO₂/AC复合材料在改性研究与实际应用过程中存在的挑战性问题及可行的解决方法,为TiO₂/AC复合材料深入研究和大规模工业生产应用提供参考。     

植物基活性炭的制备及吸附应用研究进展

从植物基活性炭的制备及其吸附应用两个部分对国内外的研究进行了综述。介绍了不同生物质原料对活性炭品质和用途的影响,总结了常用活性炭炭化方法,着重阐述了不同活化方法的优缺点和研究现状,并对不同活性炭改性技术的特点和应用进行了比较。植物基活性炭的应用主要包括对硫化氢等工业废气和甲醛等室内废气的吸附净化,对废水中有机染料、有机药物、小分子有机化合物和重金属的吸附,以及被用于制作超级电容器电极材料等。最后针对目前研究中对植物原料的特点考虑不足、制备过程存在环境污染等问题,指出根据植物前体的性质优化制备方法、开发绿色高效制备技术、提高活性炭回收再利用效率将是今后的主要研究方向。     

生物质基合成气合成甲醇的热力学模拟研究

为了指导生物质气化合成气的目标组成,为生物质间接液化制取甲醇技术提供必要的理论参考依据,基于Aspen Plus软件平台对生物质基合成气合成甲醇的热力学进行了模拟计算与分析.计算了不同温度、压力和初始组成下反应体系的平衡组成,及其对CO、CO2平衡转化率和甲醇平衡收率的影响.并以4种不同组成的生物质合成气为初始原料,对甲醇合成的热力学分析结果进行了比较.结果表明,降低反应温度增大系统压力有利于生物质基合成气的转化;生物质合成气的初始组成是甲醇合成的重要影响因素,提高原料气中的H2/(CO+CO2)量比比例,降低CO2/CO量比比例,有利于提高甲醇的产量.