不同环境下模糊PID温控系统在间歇式混合器中的效果探究及应用

以颜料在聚丙烯内的分散性实验为例,探究了处于不同环境下的间歇式混合器比例-积分-微分控制(PID)温控系统的加热效果,并以密闭室温环境下的混合器温控效果为基准,结合PID参数对该温控系统效果的影响制定了相应的模糊规则,将模糊算法与PID算法相结合,建立了一种基于模糊PID算法的温控系统,并详细阐述了建立过程。结果表明,该模糊PID温控系统能够实时的调节PID参数,有效地提升了混合器的加热效率,提高了颜料分散性实验结果的准确性。     

HNBR和NBR不同温度下力学性能的研究

本文主要研究了在常温、高温条件下,不同交联体系、炭黑用量、碳纳米管用量对氢化丁腈橡胶(HNBR)和氢化丁腈橡胶(NBR)的力学性能的影响。实验结果表明,采用硫黄、过氧化物DCP共同交联的NBR体系,在高温力学性能与常温力学性能相比,下降较大。HNBR的硫化体系对性能影响很大,常温条件下,硫黄交联体系的力学性能不如过氧化物交联体系优异;在高温条件的力学性能与常温力学性能相比,综合性能下降较大。     

催化裂化吸收稳定系统低温节能工艺开发初探

以某炼油厂催化裂化吸收稳定系统工艺数据作为模拟和计算的基础,从单因素和双因素角度研究了循环汽油温度及平衡罐温度对吸收稳定系统物流及能耗的影响,为后续低温节能工艺开发提供了依据。研究结果表明,随着循环汽油温度由40℃逐步降至5℃,平衡罐气液相及循环汽油质量流率下降,系统能耗下降约16%。系列循环汽油温度下,随着平衡罐温度的上升,系统能耗均呈现正U形曲线趋势,在35~55℃范围内出现系列最低点,即该循环汽油温度下系统能耗最优点。随着循环汽油温度的降低系统能耗逐渐减小。因此,除了考察适用的最优操作温度外,还需综合评估工艺匹配的节能设备投资及操作费用,才能开发经济性最优的吸收稳定系统低温节能工艺。     

苯基硅橡胶分子结构与耐高温性能关系的试验与模拟

通过试验与分子模拟相结合的方法研究了单苯基硅橡胶和二苯基硅橡胶分子结构对其耐高温性能的影响。结果表明,在400 ℃高温老化前期,二苯基硅橡胶体系和单苯基硅橡胶体系的硬度、力学性能及耐高温性能差别不明显,而经过10次400 ℃高温循环老化后,二苯基硅橡胶体系力学性能与质量保持率更高,耐高温性能更好。此外,分子模拟结果证实了在675 K下二苯基硅橡胶中苯基链段的Si—O解离能更高,二苯基硅橡胶体系的位阻效应更强,自由体积分数更小,与氧气接触的概率更低,在长期的高温环境中具有更高的热稳定性。     

委内瑞拉减黏调和油的储存输运稳定性

通过考察委内瑞拉常渣减黏调和油黏度、密度、残炭和组成的变化,研究了调和油的长期储存稳定性。通过酸值、胶质和沥青质的结构变化,研究了影响调和油长期储存稳定性的因素。结果表明,不同反应条件下的调和油上下层的黏度、密度和残炭差异不显著,基本相同,调和油没有发生分层现象,长期储存稳定性较好,满足船运要求。随着反应苛刻度和储存时间的增加,胶质/沥青质之比减小,调和油的稳定性下降。溶解在调和油中的微量氧与调和油中的自由基和烯烃发生反应,使得酸值增加。储存过程中胶质和沥青质均发生了缩合,不同反应苛刻度下,4个减黏调和油的胶质结构差异并不大,但420℃/30min调和油沥青质的缩合较明显。氧化反应和胶质、沥青质的缩合使得调和油的长期储存稳定性下降。     

EPDM/POE动态硫化热塑性硫化胶的性能与结构

采用动态硫化法制备EPDM/聚烯烃弹性体(POE)热塑性硫化胶(TPV),研究共混温度和硫化体系配比对其性能的影响,并对其形态结构进行表征.结果表明:随着共混温度的升高和硫化体系用量的增大,共混体系的硫化速率逐渐加快;TPV的拉伸强度和拉断伸长率在共混温度为150℃左右时达到最大,拉断伸长率随着硫化体系用量的增大而减小,而拉伸强度则先减小后略有增大;随着共混温度的升高和硫化体系用量的增大,TPV撕裂强度呈现先增大后减小趋势;当硫黄用量为0.2份时,体系出现了明显的Payne效应,EPDM交联相以平均粒径为1μm左右的颗粒状态分散于POE连续相中.     

双级压缩与复叠式压缩制冷系统的技术经济分析

为了探究双级压缩制冷系统与复叠式压缩制冷系统哪种更适合超低温制冷装置,通过对双级压缩系统和复叠式压缩制冷系统采用循环热力计算的方法,比较分析了双级压缩与复叠式压缩制冷系统的技术特性。同时从经济性的角度,对两种制冷方案的理论输气量、制冷系数、初投资、实际运行费用进行了对比分析。结果表明:在相同的工况下,复叠式系统的压缩比、排气温度和理论输气量均低于双级压缩系统,而复叠式系统的吸气压力和制冷系数高于双级压缩系统。在冷凝温度为40℃、蒸发温度为-65℃时,采用复叠压缩实际节能可达15.13%,即在超低温工况下复叠式系统更有前景。     

正辛酸-肉豆蔻酸低温相变材料的制备和循环性能

研制了一种用于相变温度在2~8℃的医药冷藏运输系统的二元有机复合相变材料,该材料由正辛酸与肉豆蔻酸按比例混合而成。首先通过理论计算预测二元混合物的共晶点,确定它的低共熔混合物的比例、相变温度以及潜热值,然后围绕共晶点比例配制了6种不同比例的混合物。使用步冷曲线法测得正辛酸与肉豆蔻酸的低共熔点温度为6.2℃,过冷度为0.5℃,其质量比为87：13。经过差示扫描量热仪（DSC）测得复合相变材料的相变温度为7.13℃,相变潜热为146.1J/g,热导率为0.2832W/（m·K）。对正辛酸-肉豆蔻酸复合相变材料进行40次、80次的循环充放冷实验,发现其相变温度和潜热值均未发生明显变化。实验结果表明,该材料在蓄冷系统尤其是医药冷藏运输系统中有着很大的应用潜力。     

EP/改性DDM体系的固化反应动力学及性能研究

采用非等温DSC(差示扫描量热)法对EP(环氧树脂)/改性DDM(4,4′-二氨基二苯基甲烷)体系的固化反应过程进行了跟踪。采用Kissinger、Ozawa、Crane和T-β(温度-升温速率)外推法等得到该固化体系的动力学参数和固化工艺条件,并对其力学性能和热变形温度进行了测定。结果表明:EP/改性DDM体系的表观活化能为49.43 kJ/mol,反应级数为0.869,固化条件为"85℃/2 h→125℃/2 h",热变形温度为130℃;与EP/DDM体系相比,该固化体系的表观活化能降低了7.0%,热变形温度下降了16.1%,拉伸强度和压缩强度提高了20%以上,而弯曲强度和弯曲模量基本上保持不变。     

立火道温度在线连续测量系统的研究及应用

介绍了焦炉立火道自动在线连续测温的原理,详细阐述了由光学镜头、光纤和光电转换装置三部分组成的自动测温系统,根据自动测温的数据并参考人工测量的历史数据建立数学模型,同时把自动测量的数据输送到立火道温度控制系统和焦炉热工控制系统进行调节控制,稳定了焦炉的热工操作,经专业机构对自动测温系统的测试,结果自动测温与人工测温是高度相关的。     

双马来酰亚胺对苯并噁嗪树脂固化动力学的影响

以含烯丙基醚的双马来酰亚胺预聚体(AE-BMI)作为苯并噁嗪(BOZ)的改性剂,采用非等温差示扫描量热(DSC)法、Kissinger法、Crane法和β-T(升温速率-温度)外推法研究了AE-BMI/BOZ体系的固化动力学过程。结果表明:BOZ体系的凝胶温度为174.86℃、固化温度为210.95℃和后处理温度为222.44℃,AE-BMI/BOZ体系的凝胶温度为114.84℃、固化温度为199.75℃和后处理温度为227.64℃;两者的反应活化能分别为89.03、69.97 kJ/mol,反应级数分别为0.83、0.79。     

Parametric and nonparametric model based control of a packed distillation column

Parametric and nonparametric model based control systems were applied to control the overhead temperature of a packed distillation column separating methanol–water mixture. Experimental and theoretical studies have been done to observe the efficiency and performance of both control systems. Generalized predictive control (GPC) system based on a parametric model has been tried to keep the overhead temperature at the desired set point. First, a parametric model which is controlled auto regressive integrated moving average (CARIMA) was developed and then the parameters of this model were identified by applying pseudo random binary sequence (PRBS) and using Bierman algorithm. After that this model was used to design the GPC system. Tuning parameters of the GPC system have been calculated using the simulation program of the packed distillation column. Using the predicted parameters, experimental and theoretical GPC systems were found very effective in controlling the overhead temperature. Dynamic matrix control (DMC) system based on a nonparametric model has been used to track the overhead temperature of the packed distillation column. For this purpose, a nonparametric model known as the dynamic matrix was determined using the reaction curve method. A step change in heat input to the reboiler was applied to the manipulated variable and the temperature of the overhead product was observed. After that, the dynamic matrix was used to design the DMC system. Several calculations have been done to define the DMC control parameters. The best values of the tuning parameter were used to realize the DMC system for controlling the overhead temperature experimentally and theoretically. In the presence of some disturbances, the DMC system gives oscillation and offset in experimental studies.     

压气储能系统中储气装置的性能分析与改进

压缩空气储能系统是一种大规模的能量存储技术,在可再生能源利用以及调峰领域发挥重要作用。储气室作为系统中主要的储能设备,其特性对系统运行有重要影响。为了研究储气室热力特性对AA-CAES系统性能的影响,设计能够提高系统性能的新型储气装置,建立实际、绝热、恒温3种储气室模型,并结合其他部件模型,对系统进行联合求解。分析求解结果发现,储气室绝热模型具有最高的储能效率,可以达到68.97%,恒温模型的储能密度最高,为2.4706 kW·h/m³,实际模型的储能效率和储能密度都较低;恒温模型下系统的性能受到环境温度的影响,提高环境温度可以使储能效率上升,但会导致储能密度下降;改进的储气装置能够结合绝热模型与恒温模型的优点,使系统性能获得改善。     

液体乙烯基硅树脂的制备及固化反应动力学

合成了一种液体乙烯基硅树脂,并用FT-IR、GPC、¹H NMR和²⁹Si NMR等手段对其结构进行表征。采用非等温差示扫描量热法（DSC）研究了乙烯基硅树脂/苯基含氢硅油体系的固化反应动力学,用Kissinger方程和高级等转化率法（Vyazovkin方法）分别计算了该体系的表观活化能E_a,用Málek法进行模型拟合动力学分析,通过T-β外推法确定该体系的固化工艺参数。结果表明：Kissinger法和Vyazovkin法得到的活化能分别为85.3 kJ·mol^-1和84.0 kJ·mol^-1,二者所得结果的差别较小;乙烯基硅树脂体系固化动力学符合Šesták-Berggren（m,n）模型,m和n分别为0.092、1.440,拟合曲线与实验的DSC曲线吻合;该树脂体系的近似凝胶化温度为89.1℃,固化温度为127.8℃,后处理温度157.6℃。     

三氟化硼苯甲醚体系分离硼的影响因素

利用三氟化硼和苯甲醚进行硼同位素的分离相对于其他方法有较高的优越性,结合实验研究的过程,研究了温度、压力、杂质对于实验过程的影响,由实验数据和文献中的结论,得出要保持好络合塔身温度在10℃,就可以络合比较完全.测得络合塔身各点温度随测温位置的变化趋势,在络合塔身存在一个温度最高的点,可以达到60℃左右,讨论了该点的形成...     

不同溶剂条件下利用SEDS法制备乙基纤维素微粒的实验研究

分别利用二氯甲烷、丙酮和乙醇作为溶剂采用超临界流体增强溶液分散法(SEDS)制备了乙基纤维素微粒,考察了不同压力、温度和溶剂条件下所制备微粒的粒径大小及形态。实验表明:在体系亚临界和超临界状态下制备的微粒粒径及形态完全不同;聚合物的玻璃化温度的降低对微粒的形态影响比较大;溶剂对微粒粒径及形态也有较大影响,特别是对可制备微粒的压力及温度的范围的影响。     

双酚二胺型苯并噁嗪树脂的合成及表征

以双酚、甲醛和二胺为主要原料,以甲苯为溶剂,合成了苯并嗪(BOZ)中间体。采用红外光谱(FT-IR)技术对其结构进行了表征,同时采用差示扫描量热(DSC)法和热重分析(TGA)法对其固化过程及热稳定性能进行了研究。结果表明:双酚二胺类BOZ体系具有较宽的固化峰,其在200℃左右开始开环固化,具有良好的加工性能;700℃时的残炭率均超过40%(其中AFMDA体系为65%),耐温指数为185℃,说明该双酚二胺类BOZ体系是一种良好的耐高温材料,可以用于耐高温胶粘剂的制备。     

沸腾状态下十二烷基甲基二羟乙基溴化铵微波合成的动力学研究

通常,人们利用微波进行化学合成,如果反应温度控制在低于溶剂的沸点温度,反应体系一旦达到所设定温度,自动控温系统就会自动切断加热电源,停止加热。对于微波反应来说,也就停止了微波的连续作用,而系统仅仅是保持在恒温状态。如果系统的保温效果很好的话,微波的作用可能就比较少,而仅仅是热效应对化学反应作用,没有体现出微波的持续作用。该研究选择特定的溶剂体系,采用在溶剂沸点温度下进行微波有机合成反应,以保证微波始终持续作用。结合题示表面活性剂的合成,探讨了微波合成反应的动力学参数,分析了微波作用原理。分别在微波作用以及传统加热两种方式下,考察了十二烷基甲基二羟乙基溴化铵合成动力学,获得了两种方式下的反应动力学参数,结果表明,微波的作用没有改变反应级数,两种情况下都是一级反应。微波作用下的活化能为ΔH=33.59 kJ/mol;而传统加热的活化能为ΔH=55.83 kJ/mol。该文提出以单位时间单位容积内、微波作用下反应物的变化量减去相同温度条件下传统加热时的变化量,作为微波对反应速率的贡献量Δ(-rA)的概念。实验结果表明,在同一温度条件下,反应时间越短,即反应物浓度越高,微波对反应速率的贡献量Δ(-rA)就越大;在其他条件相同时,反应温度越低,微波对反应速率的贡献量Δ(-rA)就越大。     

Performance experiment on solar energy and air dual-heat-source heat pump system

The flat micro heat pipe array photovoltaic-thermal module was retrofitted into a photovoltaic-thermal evaporator, and then a novel solar energy and air dual-heat-source heat pump system was developed. The operation performance of the system operating in the solar energy mode (S) as well as the solar energy and air dual-heat-source mode (SA) was studied in detail. Studies have shown that: affected by solar radiation and ambient temperature, the role of ambient air in the dual heat source heating mode will switch between heat release and heat absorption, and the temperature difference between ambient temperature and backplane temperature fluctuates between -3.1—3.5℃; the SA mode was suitable for low solar radiation condition, and its thermal efficiency, comprehensive performance efficiency and COP were 56.7%, 81.7% and 2.38 respectively, which were 20.3%, 25.0% and 6.7% higher than that of the S mode; under the high solar radiation condition, the SA mode would accelerate the heat dissipation of the system, but it could improve the electrical performance of the system. According to the above characteristics, it would get the better operation performance operating in SA mode when the backplane temperature was lower than the ambient temperature as well as operating in S mode when the backplane temperature was higher than the ambient temperature.     

太阳能-空气双热源热泵系统性能实验

将平板微热管光伏光热组件改造为新型光伏光热蒸发器,研发新型太阳能-空气双热源热泵系统,对太阳能供热模式和双热源供热模式下系统的运行性能进行研究。研究表明:受太阳辐射和环境温度影响,双热源供热模式下环境空气的作用会在放热和吸热之间转换,环境温度与背板温度的温差在-3.1～3.5℃之间波动;双热源供热模式适合在低辐照条件下运行,其热效率、综合性能效率和COP分别达56.7%、81.7%和2.38,比太阳能供热模式提升20.3%、25.0%和6.7%;在高辐射条件下,双热源供热模式会造成系统散热加快,但是对系统发电性能有提升作用。根据上述特性,当背板温度小于环境温度时启动双热源供热模式,反之启动太阳能供热模式,可以进一步提升系统的运行效果。