加快生物质废弃物吸附增强制可再生氢气

作为全球性的优质能源载体,氢的主要生产方式包括碳氢化合物（例如天然气、煤炭和生物质）的热化学过程以及使用电力来源与可再生能源（如风能或太阳能等）的水电解过程。目前的水电解技术在大规模制氢方面经济竞争力亟待提升。本文指出：为了在2060年实现碳中和,迫切需要开发绿氢制备新技术,大力发展可再生制氢和低碳制氢。具有碳捕集、利用和封存的碳氢化合物低碳制氢（蓝色）技术将占重要地位,随后逐步转向可再生制氢（绿色）,并有望全面实现零碳制氢,进而对长期低碳化社会的发展至关重要。文章提出我国生物质资源非常丰富,但生物质废弃物制氢的技术成熟度仍然较低,迫切需要开发从生物质中高效生产可再生氢气的新技术,以显著提高氢气产量并降低成本;吸附增强反应代表了一种可用于可持续生产氢的有前景的新技术;氢气的产率和纯度可以通过过程强化得到显著提高,制氢过程的强化可以在多功能反应器中实现,其中重整和/或气化、水煤气变换和CO₂移除步骤可将重整/水煤气变换反应催化剂和CO₂捕集剂混合而集成到一个反应器中。最后指出：由于该过程潜力巨大,因此应助推耦合气化和吸附增强反应过程从生物质废弃物中生产可再生氢气的工艺过程,以加快推进碳中和进程。     

弹性冻胶分散体与孔喉匹配规律及深部调控机理

弹性颗粒型调驱剂与油藏孔喉匹配规律研究的缺乏是造成现场弹性颗粒调驱施工盲目性大、措施成功率低的主要原因。针对这一技术问题,通过室内物理模拟实验,以弹性冻胶分散体在岩心中的注入性及调控能力为指标,研究了不同匹配系数条件下弹性冻胶分散体（DPG）颗粒与油藏孔喉的匹配规律,并提出了冻胶分散体颗粒在岩心孔喉中的匹配及深部调控机理,为其在油田的实际应用奠定了基础。实验研究表明：冻胶分散体颗粒呈较规则的圆球状且粒径分布均匀集中;当匹配系数优选为0.20~0.31时,冻胶分散体颗粒在岩心中兼具良好的注入性能和调控能力;通过多点测压和扫描电镜实验观察到,在优选的匹配系数范围内,冻胶分散体颗粒在岩心的前端、中端、末端均有堆积,且长岩心各区间封堵率均可达到80%以上,证明了冻胶分散体颗粒能够在多孔介质中实现深部运移,并且在多孔介质深部实现有效调控;根据压差梯度分析得到匹配规律及深部调控机理：当匹配系数较大时,冻胶分散体颗粒在近井地带快速堆积,造成注入压差急剧升高,甚至堵塞、污染地层;当匹配系数较小时,冻胶分散体颗粒不能在大孔喉或优势通道中实现有效堆积,无法对大孔喉或优势通道实现有效调控;当匹配系数在优选范围内时,冻胶分散体兼具良好的深部运移能力及深部调控能力,可以实现地层深部液流转向,大幅度提高波及系数。     

融合云课堂的“机械CAD 基础”课程教学改革研究

“机械CAD 基础”是很多工科专业需要学习的课程,其实践性强,多在计算机教室进行授课。随着“互联网+”技术在高校课程教学中的应用,线上教学的优势逐渐显现,“机械CAD基础”课程的特点适合线上与线下相结合的教学模式。为此,在校“石大云课堂”线上教学平台建设了“机械CAD 基础”课程网站,并进行了教学实践,充分发挥了云课堂的课程资源建设、教学活动设计、互动性学习、学习数据统计、大数据反馈等功能,构建了新型的云课堂及线下教学相融合的教学模式,对目前“互联网+”在高校教学中的运用提供了有益的探索和实践。     

基于分片线性逼近的聚氯乙烯生产计划优化分解算法

聚氯乙烯全流程生产过程计划优化往往描述为复杂MINLP模型,求解难度非常大,为此引入分片线性技术逼近实际生产中的非线性特征,建立基于HH的MILP模型,进一步提出一种基于离线层级模型的分解算法来加速求解过程：第一层在对生产设备以最优能耗点进行层级划分得到离线层级模型的基础上优化一个等价MILP问题,确定表征设备操作状态的二值变量;第二层以HH模型为基础,在二值变量确定的情况下,代入计划优化模型调整设备的工作点,最终确定模型的最优操作决策方案。最后,以一个实际工厂规模的案例来验证模型和算法的有效性,结果表明本算法在基本不损失优化结果性能的前提下可以大大提高求解效率,缩短求解时间达99%以上。     

含油气盆地中深层碎屑岩储层异常高孔带研究进展

异常高孔带是指由于经历异常地质作用而形成的孔隙度高于正常压实条件下最大孔隙度的异常高孔隙度储层相对集中发育带,是含油气盆地中深层油气勘探的甜点。国内外学者对其开展了大量有益的研究,总结其研究成果对于指导深部油气藏勘探有着重要的意义。首先总结了近些年全球范围内异常高孔带的研究现状,主要包括异常高孔带概念、划分方案、类型、储集空间、成因机制及预测等。研究表明,异常高孔带的分布通常利用孔隙度正常压实趋势线(或相当的趋势线)进行确定。根据孔隙类型及含量,异常高孔带具有原生孔隙型异常高孔带和次生孔隙型异常高孔带2种类型,原生孔隙型异常高孔带储集空间以原生孔隙为主,保孔型地质因素是其形成的主控因素;次生孔隙型异常高孔带储集空间以次生孔隙为主,溶蚀增孔作用是其形成的主控因素。然后对中国含油气盆地深层异常高孔带的特征和成因机制进行了系统总结,认为其分布广泛,类型多样;其分布具有地层深度范围大、时代跨越尺度大、盆地类型多样和沉积相类型丰富等特点;其类型兼具原生孔隙型和次生孔隙型。最后指出了目前研究中存在的一些问题和今后的研究趋势。     

无机盐浓度及种类对电脱水过程水滴极化的影响

为了深入探究无机盐对电脱水过程水滴极化的影响机理,分别改变无机盐浓度及种类,对高频高压脉冲电场作用下水滴的极化变形进行显微实验研究。结果表明,不同NaCl浓度条件下水滴的变形度随电场频率和占空比的增加呈先增大后降低,由于电导率增大、离子冲击效应等的影响,随着NaCl浓度的增大,水滴的变形度随之增大。高价无机盐离子所受的电场力是一价离子的数倍,有利于其冲击速度和冲击动量的提升,水滴变形度随离子价位升高而增大。另外,由于离子活泼程度以及水解等原因,在同一高压脉冲电场中,不同钠盐溶液水滴变形度顺序为：磷酸钠 >碳酸钠 >硫酸钠 >氯化钠 >硝酸钠。不同氯盐溶液水滴变形度顺序为：氯化镁 >氯化钙 >氯化钾 >氯化钠 >氯化铵。研究成果为高压高频脉冲静电破乳机理的深入探讨奠定了基础。     

基于相位补偿核的GNSS⁃SAR改进后向投影成像算法

在利用全球导航卫星系统反射信号（GNSS?R）的无源合成孔径雷达体制中,目前常采用后向投影算法进行成像处理,但该算法逐点精确聚焦的处理过程使得算法的运算量大。针对上述问题,提出了一种数据分块和构造相位补偿核的改进后向投影算法。改进算法对回波矩阵进行分块,将目标区域成像网格点的最长延迟距离与最短延迟距离等间隔划分,建立相位补偿核,通过距离向搜索操作得到各网格点的相位补偿结果,在方位向相干叠加形成子图,递归合并得到最终图像。定量分析得出,改进算法可有效降低运算量,同时节省内存。仿真结果验证了所提算法的有效性。     

烟气CO2捕集热能梯级利用节能工艺耦合优化

醇胺法捕集CO₂技术是一种较成熟的CO₂捕集技术,具有吸收速度快、脱除效果好等显著优点,但其操作费用高、解吸能耗大。本文以降低醇胺法捕集烟气中CO₂系统再生能耗为出发点,对常规醇胺法捕集CO₂工艺统进行了节能优化研究。在常规工艺流程基础上引入压缩式热泵节能技术,并利用Aspen Plus软件建立了基于压缩式热泵技术的CO₂捕集工艺流程模型。研究了压缩式热泵与机械蒸汽压缩回收（MVR）热泵、分流解吸、分布式换热、级间冷却4种节能工艺耦合,通过模拟计算与优化,结果说明了最佳节能工艺组合为\"解吸塔压缩式热泵+贫液MVR热泵+分流解吸+级间冷却\"耦合的CO₂捕集工艺流程,当解吸塔顶气体分流比为0.25∶0.75、冷富液分流比为0.05∶0.95、级间冷却器位于吸收塔17块塔板位置、吸收塔输入冷量为-3.0GJ/h时,系统再生能耗最低,为2.533 GJ/tCO₂,相比常规有机胺工艺（再生能耗4.204GJ/tCO₂）节能率39.748%。     

火山岩定容充注物理模拟实验研究——以松辽盆地徐家围子断陷营城组火山岩为例

以松辽盆地徐家围子断陷营城组火山岩全直径取心岩样为实验介质,设计制作耐压可视的实验装置,选择一定的初始充注压力开展定容衰竭气体充注实验。实验结果表明：裂缝型介质需要一定的开启压力及开启时间才具备高效输导能力,而裂缝一旦开启后,即使充注压力低于开启压力,裂缝依然具有输导能力,直到充注压差降为零;孔渗型非均质岩样中,中孔、中渗岩心气体运移路径可表现为明显指状突进式特征,而高孔、高渗型火山岩介质可以明显观察到充注过程中各孔渗单元有规律的幕式周期运移过程。整体上,定容充注压力与衰减时间具有指数关系的衰减特征,气体运移速度随时间具有波浪式起伏降低的幕式特征,且随着充注压力的不断降低,幕式运移路径范围逐渐减小。     

声波测井压电换能器多频点阻抗匹配技术研究

针对声波测井压电换能器的多频点阻抗匹配技术展开研究,首先采用多模态等效电路精确描述了换能器的导纳特性;然后通过分析多模态阻抗匹配理论,设计电感-电容复合阻抗匹配网络,并结合换能器等效电路进行参数优化和电路仿真。实验表明,相比于换能器没有阻抗匹配的测试结果,该阻抗匹配技术可大幅提高换能器在谐振频率附近多个频率处的有功功率,频带内的有功功率平均提高了30倍,从而改善换能器的激励带宽和激励效率,提高测井仪器的适应性、探测深度和分辨率。