气煤联供实现资源高效利用和碳减排技术进展

为解决煤化工过程资源利用率低和碳排放高的问题,有研究者提出以天然气、焦炉气、页岩气等富氢资源和煤炭资源联供方案,旨在实现源头碳减排。文章指出依据联供过程技术的差异,较有代表性的方案可分为集成甲烷部分氧化和集成甲烷干/水蒸气重整的气煤联供过程。文章以生产甲醇为例,从资源利用和经济效益等方面对集成甲烷部分氧化和集成甲烷干/水蒸气重整的气煤联供过程进行分析和比较。集成甲烷部分氧化的工艺碳元素利用率达到57.9%,每吨甲醇排放CO₂为1.50t,较传统煤制甲醇工艺排放减少37.5%。甲醇产品成本稍低于传统工艺。集成甲烷干/水蒸气重整工艺的碳元素利用率最高,达到83.7%。减排效果最明显,每吨甲醇排放CO₂为0.90t,较传统工艺排放减少62.5%,但是由于CO₂转化增加能耗,甲醇产品成本有所提升。由于气煤联供过程有利于CO₂减排,当碳税高于65CNY/tCO₂时,两个气煤联供工艺的生产成本低于传统的煤制甲醇工艺。     

阻抗蛋白质吸附材料研究进展

蛋白质是两亲大分子,对材料表面具有亲和性,易被吸附并污染材料。阻抗蛋白质吸附的无污染表面在生物医药、船体涂层、生物芯片等领域具有广泛重要的应用。本文对聚合物材料表面阻抗蛋白质吸附的机理进行了归纳,介绍了阻抗蛋白质吸附的材料制备及表面修饰的相关研究进展。     

一种含有乙烯基具有固-固相变性能的大单体的制备及表征EI

通过分子设计,把具有固-液相变性能的聚乙二醇单甲醚(MPEG)的端羟基改性为具有乙烯基碳碳双键的大单体,形成一种可以与任意含有乙烯基双键的骨架材料进行自由基共聚合的具有高相变焓的固-固相转变单体材料。运用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(1H-NMR)表征了大单体的结构,采用差示扫描量热法(DSC)、广角X射线散射仪(WAXD)和偏光显微镜(POM)、热失重(TG)表征并分析了MPEG的热性能及其结晶情况。结果表明,这种新型单体具有稳定的分子结构、良好的结晶性能、高相变焓,热稳定性良好。从而为聚乙二醇类的固-液相变材料在固-固相变材料的应用领域中开辟了一条新的途径。     

不同种类减水剂对砂浆力学性能的影响 及模糊数学法综合评价

研究了木素磺酸钙(CLS) 、改性木素磺酸钙（GCL1-6A）、氨基磺酸甲醛缩合物(ASP) 、萘磺酸甲醛缩合物(FDN) 和三聚氰胺脲醛树脂(SMUF)5种减水剂对砂浆抗压强度和抗折强度的影响。并通过模糊数学法综合评价不同种类减水剂对砂浆力学性能的影响。模糊数学法综合评价表明：掺入FDN的水工建筑物和道路路面或机场道面用的混凝土力学性能最优,其次是掺入SMUF和GCL1-6A的;掺入SMUF的民用建筑用梁、柱等棱柱体构件用混凝土力学性能最优,其次是掺入FDN和GCL1-6A的。综合考虑价格和环保等因素,在混凝土工程中使用GCL1-6A具有很大的经济和环境效益。     

基于马尔可夫链的蒸汽动力系统两阶段随机规划

现有的解决蒸汽动力系统蒸汽需求不确定性的优化方法有随机规划和鲁棒优化,但二者不能同时兼顾稳定性和经济性。本文提出一种基于马尔可夫链的两阶段随机规划去解决这个问题。第一阶段基于空间距离表达划分不确定变量,通过聚类算法划分成不同工况。第二阶段基于状态切换概率构建马尔可夫链,通过场景生成和削减的方法预测蒸汽的需求值。以某煤制气企业蒸汽动力系统为实例建立相应的优化模型,将预测的蒸汽值带入优化模型求解,得出的最优操作方案与随机规划和鲁棒优化法进行对比和分析。结果表明,本优化方法综合了随机规划经济性高和鲁棒优化稳定性高的优点,稳定性和经济性都介于随机规划和鲁棒优化的中间,为解决蒸汽动力系统的不确定优化问题提供了新思路。     

基于并行EGO和代理模型辅助的多参数优化方法研究

化工流程模拟优化问题常常具有高维、非线性的特点，使得仿真计算难以收敛。过长的求解时间是调度优化和运行优化的主要瓶颈之一。采用代理模型对机理模型进行替代是降低计算复杂度、保证结果准确性的有效途径。Kriging代理模型具有较强的非线性近似性，但处理高维问题依然较为困难。因此，本文研究并行EGO(efficient global optimization)算法与代理模型集成，并将模型应用于化工过程。并行EGO算法以Kriging代理模型的预测函数和误差函数为基础，先推导出样本分布概率密度函数与累积分布函数相结合的解析表达式；然后通过PEI(pseudo expected improvement)准则得到新的样本点以更新代理模型；最后结合改进的差分进化算法对优化参数进行全局搜索。在保证结果准确性的前提下，将本文算法与其他优化算法进行比较。8个多峰测试函数的测试结果表明，该算法的收敛速度提高了85%。然后将其应用于双级氨吸收制冷过程的模拟，结果表明该方法的模拟误差小于0.01%，优化时间从9846 s缩短至3705 s。