焦丁粒度对黄磷生产工艺的影响分析

入炉焦丁粒度是电热法黄磷生产节能降耗的关键问题之一。介绍电热法黄磷原料焦丁的作用、质量标准、粒度要求,焦丁粒度与化学还原反应的关系。分析焦丁粒度对黄磷生产消耗及经济技术指标的影响。通过高温副反应对黄磷生产的影响分析,表明必须严格控制入炉焦丁粒度,避免熔池温度上升。     

基于微分代数积分矩量法的聚并器超细颗粒聚团研究

研究聚并器内布朗聚团和湍流聚团引起超细颗粒聚团,特别考虑颗粒之间近程力（范德华引力、静电斥力）和颗粒与气体之间的流体力学作用力对颗粒聚团的影响。基于FLUENT软件UDF功能自定义聚团核,考虑颗粒之间近程力和流体力学作用力对聚并率的影响,引入碰撞效率α对聚团核进行修正,得到修正湍流聚并模型并将该模型与理想湍流聚并模型进行比较。应用群体平衡模型（population balance model,PBM）耦合CFD对颗粒聚团过程进行数值模拟,并采用微分代数积分矩量法（DAE-QMOM）求解群体平衡方程。结果表明：理想湍流聚并模型与实验结果误差为8.92%,而修正改进的湍流聚团模型与实验结果误差仅为3.35%,更加符合实际情况;微分代数积分矩量法具有较高的效率,而且误差较小,相比PD积分矩量法有明显的优势,稳定性也比较突出。     

基于多目标粒子群算法的污水处理智能优化控制

为了满足污水处理过程出水水质排放达标的同时降低运行能耗,提出了一种基于多目标粒子群的污水处理多目标智能优化控制方法。首先,通过分析污水处理运行数据,建立了基于自适应回归核函数的污水处理能耗和出水水质模型;其次,设计出一种污水处理多目标优化方法,利用多目标粒子群优化算法同时对污水处理自适应能耗和出水水质模型进行优化,获得溶解氧和硝态氮浓度的优化设定值;最后,利用PID控制器对溶解氧和硝态氮浓度优化设定值进行跟踪控制,实现了污水处理过程的多目标优化控制。基于污水处理基准仿真平台BSM1的实验结果显示,该多目标优化控制方法不但能够保证出水水质达标,而且能有效降低污水处理过程的能耗。     

喷雾对促进细颗粒物声波团聚的影响

以燃煤烟气为对象,实验研究了各参数对喷雾促进声波团聚的影响。结果表明,添加喷雾后,声波团聚效率提高了25%~40%。无论有无喷雾,声波团聚均存在相同的最佳频率,为1400 Hz左右。较低液气比时,团聚效率随液气比的增加而明显增大,但超过0.10后,团聚效率趋于稳定。添加喷雾时,团聚效率随停留时间的增加而提高,但达到4.2 s时基本达到最大值。分析了喷雾提高团聚效率的机理,在喷雾作用下,颗粒之间形成比范德华力更强的液桥力,增大了有效碰撞系数;同时,雾化液滴的加入为气溶胶团聚提供了种子颗粒,周围的细颗粒易与之发生碰撞团聚,使团聚效率提高。研究表明,喷雾方法可以大幅降低声波团聚工艺的操作能耗。     

胶凝组分粒度特性对水泥性能影响的研究评述

介绍了具有胶凝活性的粉煤灰、矿渣、纳米材料的颗粒特性对水泥性能影响的研究,包括颗粒级配区间的优化、颗粒尺寸分布模型以及矿物掺合料的作用机理.细度对水泥强度的贡献很大,特别是在水化初期;目前大多研究中的紧密堆积模型采用fuller分布,可改善浆体的结构;高活性胶凝颗粒、水泥颗粒和低活性胶凝颗粒分别取代细、中和粗颗粒区间,可优化区间提高整体性能.最后对目前国内外研究成果的总结分析,展望了胶凝组分粒度特性的未来研究方向.     

桦甸油页岩热解过程中的破碎粉化特性

提出了描述破碎粉化程度的多粒径表征指标,利用自行设计的转鼓式热解反应器系统地研究了桦甸油页岩在不同热解条件下的破碎粉化特性,并对破碎机理进行了分析。结果表明,热力-机械力耦合加载的方式下,粉化率是两种作用力单独加载方式之和的3.96倍,说明两者产生了协同作用,其中热力作用是煤颗粒发生破碎的主要影响因素,其实质是颗粒内部孔隙结构的演变,机械外力作为外在因素,其作用是增强宏观破碎现象;相对破碎率和粉化率与孔隙结构的变化趋势相一致;入料粒度越小,整体破碎程度越小;含油率越高,破碎程度越大,中矿油页岩因方解石含量较高在热解过程中不易分解为细小颗粒,因此粉化率最低;破碎和粉化是两个相对独立的概念,两者之间不存在相关性。     

混合多目标骨干粒子群优化算法在污水处理过程优化控制中的应用

通过对污水生化处理过程的分析,选取能耗和罚款最低为优化目标,建立污水生化处理过程多目标优化控制模型。为了提高Pareto最优解集的收敛性和多样性,提出一种基于Pareto支配和分解的混合多目标骨干粒子群优化算法（HBBMOPSO）。该方法采用带自适应惩罚因子的分解方法选取个体引导者,采用Pareto支配和拥挤距离法维护外部档案和选取全局引导者。此外,采用精英学习策略增强粒子跳出局部Pareto前沿的能力。最后,将HBBMOPSO与自组织模糊神经网络预测模型和自组织控制器相结合,实现污水生化处理过程溶解氧和硝态氮设定值的动态寻优、智能决策和底层跟踪控制。利用国际基准仿真平台BSM1进行实验验证,结果表明所提HBBMOPSO方法在保证出水水质参数达标的前提下,能够有效降低污水处理过程的能耗。     

二项式分布在种群平衡模型模拟粒度分布中的应用

提出了一种适用于几何网格的子粒子二项式分布函数,并应用于种群平衡模型模拟活性污泥絮凝后的粒度分布。结果表明：与二元分布相比,该二项式分布可以得到更准确的粒度分布和平均粒度模拟值;通过校核二项式分布参数C_p的取值,可以提高粒度分布和平均粒度的模拟精度。相比于二元分布或正态分布只能描述一种类型的子粒子分布,该二项式分布具有较强的适应性,调整参数C_p的取值,可以得到更多可能的子粒子分布;参数C_p还可以表征粒子的破碎方式--较小的C_p值表征粒子具有较强的稳定性,易破碎生成较大的子粒子;较大的C_p值表征粒子具有较弱的稳定性,易破碎生成较小的子粒子。     

低体积分数SiCp/Al复合材料封装盒体搅拌摩擦焊研究

碳化硅颗粒增强铝基复合材料具有优异的性能,在许多领域都备受青睐,然而焊接性较差,成为制约其广泛应用的瓶颈难题.本文采用搅拌摩擦焊的方法,实现了低体积分数SiCp/Al复合材料封装盒体的连接.试验中采用圆锥形WC-Co合金搅拌头,搅拌头轴肩直径为10 mm,锥头直径3 mm,锥尾直径5 mm,搅拌针高度2.5 mm,采用下压力控制方式,焊接工艺参数为:下压力控制在2 kN,搅拌头倾角为3°,搅拌头转速为1500 RPM,焊接速度保持在120 mm/min,下压深度为2.55 mm,能够获得表面及内部质量良好的焊接接头.经过搅拌摩擦焊后,搅拌区的碳化硅颗粒尺寸更加细小,分布也更加均匀,搅拌区中没有出现孔洞、沟槽等搅拌摩擦焊常见缺陷.热机影响区内部分布着大量严重变形的结构,这主要是由于母材组织被拉长后伴随着塑性流动而产生的较大变形.母材区的平均硬度值最高,为61.9 HV3,搅拌区的平均硬度为58.3 HV3,热机影响区的平均硬度最低,为55.4 HV3.     

基于不同粒径分布的低熟料矿渣水泥水化特征和孔结构特性

低熟料矿渣水泥(LSC)是一种水泥熟料用量低,主要由粒化高炉矿渣和石膏组成的水硬性胶凝材料.本文研究水泥不同粒径分布(对应比表面积分别为358 m2/kg、450 m2/kg和516 m2/kg)对低熟料矿渣水泥的抗压强度、电阻率和水化热、水化产物、孔结构的影响.结果表明,当比表面积从358 m2/kg增加到450 m2/kg可以提高低熟料矿渣水泥浆体的抗压强度,当从450 m2/kg增加至516 m2/kg时,强度提高甚微.低熟料矿渣水泥主要的水化产物是钙矾石和水化硅酸钙,增加水泥细度导致放热速率明显加快,电阻率变化曲线的下降段持续时间明显缩短,因而会产生更多的钙矾石.水泥细度增加,浆体的凝胶孔的体积分数增大,大孔减少,进一步提高浆体的密实度.