基于(火用)损失分析的蜡油加氢装置换热系统用能调优

针对蜡油加氢工艺系统,本文采用Aspen Plus软件模拟获得换热系统的热力学参数,对换热系统进行了(火用)分析,同时采用夹点分析方法对换热系统的用能特性和公用工程目标进行分析,以单元设备(火用)损失和(火用)效率为指导,对该装置的换热系统用能进行优化,提出了基于(火用)损失减少和流程改动最小的调优方案.调优后,换热系统的总(火用)损失由26115.5 kW减小到15087.8 kW,总(火用)损失降低了42.23％.本文的分析结果和优化方案提高了蜡油加氢装置换热系统的用能质量,为系统的用能设计和设备改进提供支持.     

多通道热电阻精密测量的设计与实现

在长线传输的热电阻测量过程中,长线传输带来的附加误差和电路工作环境变化带来的附加误差远远超过了要求的误差.文中提出的四线制电阻信号传输解决了长线传输带来的附加误差;自校正电阻测量法是通过比较三组测量信号的相对大小求得待测电阻值,该方法的优点是可以抵消测量电路中的漂移影响,从而保证在较恶劣的外界环境下能取得较高精度的测量结果.该方法已在实际应用中得到验证.     

基于重启Lanczos过程的模型降阶方法

针对大规模的线性时不变系统,提出了基于重启Lanczos过程的模型降阶方法。首先,通过重启Lanczos过程分别得到原始系统的可控Gram矩阵的近似矩阵及可观Gram矩阵的近似矩阵。然后,根据原始系统的可控Gram矩阵及可观Gram矩阵所满足的Lyapunov方程构造映射Sylvester方程并求解,对解进行双正交化,得到降阶所需的变换矩阵,从而得到降阶系统。运用此方法对大规模线性时不变系统进行降阶,能够得到具有较高近似精度的稳定的降阶系统。最后,数值算例验证了此方法是行之有效的。     

火力发电厂废水的零排放

对火力发电厂各系统的用水，排水情况作了较全面的阐述，就一水多用，重复利用，废水处理后再用进行了分析，提出了火力发电废水零排放的措施。     

基于Krylov-Schur重启技术的Arnoldi模型降阶方法

Krylov子空间模型降阶方法是模型降阶中的典型方法之一,Arnoldi模型降阶方法是这类方法中的一类基本方法。运用重正交化的Arnoldi算法得到[r]步Arnoldi分解;执行Krylov-Schur重启过程,导出基于Krylov-Schur重启技术的Arnoldi模型降阶方法。运用此方法对大规模线性时不变系统进行降阶,得到具有较高近似精度的稳定的降阶系统,从而改善了Krylov子空间降阶方法不能保持降阶系统稳定性的不足。数值算例验证了此方法是行之有效的。     

考虑冗余控制的多周期换热网络设计

实际多周期换热网络的设计不但要满足多个离散周期的操作条件要求,还应该满足单个周期下的柔性要求,以补偿实际操作中单周期下可能出现的参数波动。而根据工程经验增加换热面积裕量和采用文献中的最大面积思想进行设计,都会造成多周期换热网络中换热面积的过度冗余,导致资源的浪费和投资成本的增加。针对以上问题,在综合考虑多周期操作条件要求和单周期柔性要求的基础上,提出了一种控制面积冗余的多周期换热网络设计方法。该方法首先在单周期换热网络集成的基础上获取一个初始的多周期换热网络设计方案。然后以此方案为基础,构建一个基于单周期换热网络模型和柔性分析模型的换热网络修正模型,并通过求解该模型获得初始多周期换热网络在各周期下的最优修正方案。通过综合初始多周期换热网络设计和修正方案,即可完成最终的多周期换热网络设计。最后,通过将所得多周期换热网络与文献中所得结果进行对比,验证了方法的有效性。     

改性前后小米糠膳食纤维结构分析及体外抑制α-葡萄糖苷酶活性

以小米糠为实验材料,利用超声-微波协同法对气爆预处理的小米糠膳食纤维（millet bran dietary fiber, MBDF）进行改性;借助扫描电子显微镜、凝胶色谱-示差-多角度激光光散射（gel permeation chromatographyrefractive index-multi angle light scattering,GPC-RI-MALS）、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和离子色谱法对改 性前后小米糠膳食纤维的结构进行研究;通过建立α-葡萄糖苷酶抑制剂体外模型,研究改性前后小米糠水溶性 膳食纤维（soluble dietary fiber,SDF）对α-葡萄糖苷酶活性的抑制作用。扫描电子显微镜结果显示,改性小 米糠SDF的颗粒表面变得粗糙、疏松多孔,由小颗粒聚集而成;GPC-RI-MALS分析表明,改性小米糠SDF的 重均相对分子质量变小;X射线衍射分析显示,改性小米糠不溶性膳食纤维的结晶度上升;红外光谱分析表 明,改性小米糠SDF化学官能团变化不大,呈现出明显的糖类特征吸收峰;离子色谱结果显示,改性前后小米 糠SDF都含有阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、木糖、甘露糖、果糖,但两者在含量上存在差异;改性前后小米糠 SDF均有抑制α-葡萄糖苷酶活性的作用,其中改性小米糠SDF对α-葡萄糖苷酶活性的抑制作用较强,其半抑制 浓度为0.415 mg/mL。     

生物发酵处理对小米淀粉分子结构及糊化特性的影响

采用0.2 g/100 m L NaOH溶液提取发酵后的小米淀粉,研究自然发酵及优势菌(乳酸菌、酵母菌)发酵后对小米淀粉颗粒特性、结晶度、官能团、分子质量、糊化及老化特性的影响。结果如下:乳酸菌、酵母菌发酵后,淀粉颗粒表面有明显的侵蚀迹象,而自然发酵淀粉颗粒表面侵蚀迹象较轻;乳酸菌发酵后小米淀粉的结晶度较自然发酵增加1.49%而酵母菌发酵减少0.33%;发酵并未改变小米淀粉官能团区的峰位,但特征峰强度减弱,乳酸菌、酵母菌发酵后小米淀粉指纹区图谱消失;未发酵小米淀粉重均分子质量为1.5×10~4~5.9×10~5 g/mol,自然发酵分子质量在2.1×10~4~5.4×10~5 g/mol,乳酸菌发酵分子质量为1.6×10~4~5.3×10~5 g/mol,酵母菌发酵分子质量为1.6×10~4~4.7×10~5 g/mol,乳酸菌、酵母菌发酵后支链淀粉长链及直链淀粉比例减少而中间及短支链淀粉的比例相对增加;乳酸菌、酵母菌发酵96 h糊化温度较自然发酵下降0.84℃和1.13℃,热焓值上升1.00 J/g和0.78 J/g;二者的回生值较自然发酵分别下降743、471 mPa·s。自然发酵的优势菌(乳酸菌、酵母菌)使小米淀粉的分子结构、糊化及老化特性发生明显变化,并在小米自然发酵过程中起主导作用。     

自然发酵对小米淀粉分子结构及凝胶特性的影响

研究自然发酵对小米淀粉凝胶特性及分子结构的影响,旨在为发酵小米淀粉改性机理的研究提供理论基础,为实现机械化、产业化生产发酵小米制品提供科学依据。采用内蒙古黄金苗小米自然发酵144 h,研究发酵对小米淀粉分子结构的影响,分析小米淀粉凝胶特性的变化,结果:自然发酵使小米淀粉的颗粒表面遭到侵蚀,但发酵未改变淀粉的A型结晶;发酵后淀粉的基团峰位未发生变化,但峰强减弱;发酵后Ⅰ区(支链淀粉)、Ⅱ区(直链淀粉)的重均分子质量降低,数均分子质量升高,未发酵小米淀粉的重均分子质量为2.5×10~4~5.9×10~5 g/mol,发酵后小米淀粉重均分子质量为2.2×10~4~5.4×10~5 g/mol。发酵后小米淀粉的回生值、最终黏度较未发酵小米淀粉降低425、470 m Pa·s;糊化温度、热焓值分别上升1.62℃、7.05 J/g;发酵后淀粉凝胶的硬度降低60.735 g,弹性降低0.707,且发酵96 h后,淀粉的凝胶特性基本趋于平稳。自然发酵后小米淀粉的分子结构发生变化,淀粉的凝胶特性改变,更适宜生产利用淀粉抗老化特性制得的产品。     

微波湿热处理对薏苡仁淀粉性质的影响

以薏苡仁淀粉为原料,采用微波辐射不同湿度的淀粉进行不同时间的湿热处理,研究不同条件的微波湿热处理对薏苡仁淀粉性质的影响。研究表明,微波湿热处理后,与原薏苡仁淀粉相比,处理后淀粉的直链淀粉质量分数增加17.48%,其缓慢消化淀粉质量分数增加12.37%,其抗性淀粉质量分数增加8.66%,其糊化温度升高2.00℃,其热焓值下降7.56 J/g,处理后淀粉的溶解度、膨胀度、峰值黏度、谷值黏度、最终黏度、崩解值、回生值均降低;处理后淀粉的晶型不变仍为A型,相对结晶度降低9.39%。对试验结果进行相关性分析,发现多数淀粉性质与处理时间及湿度呈显著相关性,且处理湿度对淀粉的影响大于处理时间。