CO_(2)抑制高硫煤自燃的实验研究北大核心

为了研究CO_(2)对高硫煤自燃的抑制特性,选取阳泉高硫无烟煤,进行不同比例φ(O_(2))/φ(CO_(2))气氛下的热重分析实验,从燃烧特性、放热性及活化能角度探究CO_(2)对高硫煤自燃过程的影响。结果表明:随着CO_(2)体积分数增加,高硫煤燃烧的3个阶段温度范围呈"滞后性",放热量和放热速率逐渐减小;着火温度、燃烧温度、最大失重温度随着CO_(2)的增大而增加,CO_(2)抑制了高硫无烟煤燃烧的过程,在惰性气氛下,高硫煤的燃烧性降低,燃烧所需的能量变大。从燃烧性、放热性的降低和活化能的提高,揭示了CO_(2)对高硫无烟煤自燃过程中的抑制性。     

陶瓷膜用于杜仲叶提取液澄清的分离特性与膜污染机制研究

杜仲是我国特有的珍稀中药材树种且资源丰富，其树叶富含绿原酸和黄酮类化合物等活性物质。然而，杜仲叶提取液中杜仲胶、蛋白、多糖等杂质含量较高，缺乏活性物质的高效分离技术。陶瓷膜具有分离效率高、抗污染性能好等优势，已在植物提取液的澄清过程中广泛应用。开发杜仲叶提取液的陶瓷膜法高效澄清技术具有重要应用价值。本文从膜材料和膜过程两个层面展开研究，对陶瓷膜孔径进行了优选，系统考察了操作压力、膜面流速与温度对陶瓷膜澄清过程的影响，并结合Hermia模型对膜污染机制进行了分析。结果表明，平均孔径为100 nm的陶瓷微滤膜具有较高的浊度去除率、活性成分透过率和渗透通量，适合杜仲叶提取液的澄清过程。在优化的操作条件下，陶瓷微滤膜的稳定通量约为58 L·m^-2·h^-1，绿原酸与黄酮的总透过率为75.3%，浊度截留率接近100%，清洗后膜通量恢复率达85%以上。陶瓷膜分离技术在杜仲叶提取液澄清过程中展现了良好的应用前景。     

基于脉冲气流注入的聚合物配液罐携聚器优化

油田聚合物驱常规聚合物配液罐采用液体携带聚合物，配聚过程中常出现聚合物大颗粒聚集，即“鱼眼”现象，造成地面管道及地层堵塞。为减少该现象，通过有限元方法，开展基于文丘里管气体脉冲注入的聚合物配液罐携聚器优化，采用脉冲气流携带的注入方式将聚合物颗粒携带进配液罐中，实现高效携带；研究不同脉冲强度、脉冲波形对携聚效果的影响。结果表明，强脉冲差异和脉冲间隙综合作用可使气流对难运移的聚合物颗粒具有较强的携带能力；针对性优化最短脉冲时间，优选出最佳脉冲参数为20次/s的三角形波；脉冲气流注入能够有效减少聚合物成团聚集，减少搅拌器的剪切作用，保护聚合物结构，对地面管线的安全运行以及地层多孔介质内的稳定渗流具有重要作用。     

油滴的宏观聚并机制及油膜分子之间的微观相互作用研究

为研究油滴聚并过程中油滴之间的微观相互作用，通过有限元模拟方法，结合乳状液稳定性实验与分子动力学模拟技术，研究了油井采出液中乳化油滴的聚并行为，并分析了油滴聚并的影响因素。研究结果表明：2个油滴在聚并过程中液膜位置处流体流速较高，聚并完成后达到稳定；油滴尺寸与聚并时间并不存在明显的对应关系，当2个油滴半径不同时，较大的油滴移动位移较小；初始时刻，油膜和水相之间存在明显的界限；碳链越长，乳状液越稳定，在碳原子数量相同的条件下，原油组分对乳状液稳定性的影响由小到大为饱和烃、碳碳双键、碳碳三键、环烷烃；沥青质含量升高是造成乳状液体系乳化能力和乳化稳定性增强的主要原因。该研究对提高原油油水分离效率，降低原油储运成本有重要意义。