水分对分子筛结构及吸附性能的影响

分子筛是变压吸附制氧过程中最重要的组分,使用中该组分常出现吸水失效问题,极大地影响了氧产量及浓度.针对此问题,本文以HD-1型和PU-8型分子筛为原料,通过在不同温度(100、200、300、400℃)下活化得到不同含水量的分子筛,并通过对不同材料的结构形貌、热性能及吸附性能的表征分析了水分对分子筛结构及吸附性能的影响.研究结果表明:水分不会破坏分子筛的骨架结构,但会增大晶胞参数,并导致HD-1型分子筛中阳离子迁移;分子筛中的物理吸附水和化学结晶水会影响其吸附性能,其中物理吸附水的影响最大;活化有效提高了分子筛的吸附性能,且温度越高,含水量越少,吸附性能越好;在150~180℃下活化,将物理吸附水脱附后,分子筛的吸附能力可恢复70%,可在此温度下进行吸附器内低温活化;在400℃下活化,脱除化学结晶水,分子筛吸附性能可100%恢复,400℃为两种分子筛的最佳活化温度.     

基于喉部出口流场的核电机组凝汽器壳侧蒸汽流场数值研究

对凝汽器喉部流动进行数值模拟并提取数据,将喉部出口流场数据作为入口边界条件,对凝汽器壳侧蒸汽流场进行了更准确的数值模拟和研究。结果表明,入口蒸汽均匀分布情况下,蒸汽在4个管束模块区域均呈现向心式的流动趋势;蒸汽入口不均匀分布情况下,蒸汽在两侧蒸汽通道内和中间蒸汽通道内有下冲流动,形成了对管束模块的包绕流动。因此,对于开展与凝汽器壳侧蒸汽流场分布相关性能的研究,建议基于喉部出口流场对凝汽器壳侧蒸汽流动进行数值模拟。     

微量Sc对Al-Zn-Mg合金焊接接头组织和性能的影响

使用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜分析了Al-Zn-Mg合金和含微量钪的Al-Zn-Mg合金钨极氩弧焊接头的微观组织,并对其力学性能和耐应力腐蚀性能进行了对比。结果表明：在传统Al-Zn-Mg合金板材熔合线附近的热影响区出现再结晶和晶粒异常长大,而含钪Al-Zn-Mg合金基体中热稳定性优良的纳米Al₃(Sc, Zr, Ti)相在焊接过程中能阻碍晶界迁移,抑制再结晶晶粒的形核和长大,进而细化熔合线附近的组织。同时,含微量钪的Al-Zn-Mg合金焊接接头的强度明显比传统合金的高,其强化效果主要来源于熔合线附近区域的细晶强化和二次Al₃(Sc, Zr, Ti)相的弥散强化。     

Separation-and-Recovery Technology for Organic Waste Liquid with a High Concentration of Inorganic Particles

The environmentally friendly and resourceful utilization of organic waste liquid is one of the frontiers of environmental engineering. With the increasing demand for chemicals, the problem of organic waste liquid with a high concentration of inorganic pollutants in the processing of petroleum, coal, and natural gas is becoming more serious. In this study, the high-speed self-rotation and flipping of particles in a three-dimensional cyclonic turbulent field was examined using a synchronous high-speed camera technique; the self-rotation speed was found to reach 2000–6000 rad·s⁻¹. Based on these findings, a cyclonic gas-stripping method for the removal of organic matter from the pores of particles was invented. A technological process was developed to recover organic matter from waste liquid by cyclonic gas stripping and classifying inorganic particles by means of airflow acceleration classification. A demonstration device was built in Sinopec’s first ebullated-bed hydro-treatment unit for residual oil. Compared with the T-STAR fixed-bed gas-stripping technology designed in the United States, the maximum liquid-removal efficiency of the catalyst particles in this new process is 44.9% greater at the same temperature, and the time required to realize 95% liquid-removal efficiency is decreased from 1956.5 to 8.4 s. In addition, we achieved the classification and reuse of the catalyst particles contained in waste liquid according to their activity. A proposal to use this new technology was put forward regarding the control of organic waste liquid and the classification recovery of inorganic particles in an ebullated-bed hydro-treatment process for residual oil with a processing capacity of 2 × 10⁶ t·a⁻¹. It is estimated that the use of this new technology will lead to the recovery of 3100 t·a⁻¹ of diesel fuel and 647 t·a⁻¹ of high-activity catalyst; in addition, it will reduce the consumption of fresh catalyst by 518 t·a⁻¹. The direct economic benefits of this process will be as high as 37.28 million CNY per year.     

声场波数积分截断波数自适应选取方法

在采用波数积分法进行声场计算的过程中,需要选取合适的积分截断波数,文章提出一种应用于流体介质中宽带声场波数积分计算的截断波数自适应选取方法。首先根据波数域格林函数的衰减特性构造一个数学模型,然后利用卡尔曼滤波器对该数学模型的拟合参数进行跟踪和预测,最后根据预测的模型参数计算截断波数。仿真试验结果表明,该方法实现了给定精确度下的积分截断波数自适应选取,能够克服现有方法不能兼顾低频段精确度和高频段计算量的问题,并且不会引入太多额外的计算量。     

S型异质结BiOBr/ZnMoO4的构建及光催化降解性能研究

光催化被广泛用于去除水中的难降解有机污染物,但是由于光生电子和空穴的复合率高,抑制了半导体光催化剂的催化活性。本研究通过简便的溶剂热法成功制备了一种BiOBr/ZnMoO₄复合材料。通过结构分析、原位XPS、功函数测试、自由基捕获及电子顺磁共振(ESR)实验等证实了BiOBr/ZnMoO₄复合材料形成了S型异质结。实验结果表明,适当ZnMoO₄含量的BiOBr/ZnMoO₄异质结可以显著提高BiOBr的光催化性能。与纯BiOBr、ZnMoO₄相比,质量分数15%BiOBr/ZnMoO₄在可见光下表现出最佳的光催化活性,双酚A的光催化降解率达到85.3%(90min),环丙沙星的光降解速率常数分别是BiOBr的2.6倍和ZnMoO₄的484倍。这可归因于BiOBr和ZnMoO₄之间形成了紧密的界面结合和S型异质结,使得光生载流子可以实现有效的空间分离和转移。这项工作为定向合成Bi基S型异质结复合光催化材料提供了一种...     

全组分木质活性炭球的制备及其乙烯吸附性能研究

目的 制备全组分木质活性炭球,应用于乙烯吸附,筛选出乙烯吸附效果最好的活性炭球制备工艺。方法 以木材液化物为原料,探究不同的固化时间对制备的全组分木质活性炭球微观形貌的影响,利用场发射扫描电子显微镜观察其微观结构,通过氮气吸附-解析等温线计算样品孔径分布及其比表面积;使用气相色谱仪,结合乙烯吸附标准曲线,分析时间及吸附剂用量对4种活性炭球吸附乙烯性能的影响。结果 随着固化时间的增加,碳球表面趋于光滑、内部结构越来越致密,石墨化程度逐渐提高,比表面积和孔容逐渐减小。当固化时间为0.5 h时,比表面积高达2 073 m²/g,乙烯吸附量高达197.99 mg/g,约3 h达到吸附平衡。结论 全组分木质活性炭球能有效吸附乙烯气体,固化时间太长,活性炭球内部孔隙减少,不利于吸附乙烯气体。活性炭球孔容越大,乙烯吸附效果越好。     

变阻障碍物对管道内瓦斯爆炸的影响

为探究障碍物阻塞比变化率对瓦斯爆炸的影响,分别建立平均阻塞比为0.6、 0.3的受限空间物理模型,基于Charlette湍流燃烧模型,利用Fluent软件对阻塞比变化率依次为0、 0.05、 0.10、 0.15的障碍物条件下的爆炸火焰、湍流转捩、压力波耦合过程进行大涡模拟(LES)。研究结果表明：火焰经过障碍物会产生回流卷吸效应。在平均阻塞比为0.6的工况组A中,当阻塞比变化率为0.10、 0.15时,火焰锋面更加尖锐,火焰传播速度峰值更高,平均传播速度更高,到达超压所需时间更短,超压峰值更大。在平均阻塞比为0.3的工况组B中,各工况平均传播速度相同,随着阻塞比变化率的增大,到达超压所需时间更长,超压峰值更大。     

双丝三电弧焊热源优化及数值模拟

为研究双丝三电弧焊焊接温度散布规律,根据其电弧形态和脉冲频率建立了适用于双丝三电弧焊接的体+面热源,并根据焊丝的倾角对其进行了旋转计算,利用有限元技术模拟了6 mm厚Q235碳素钢的双丝三电弧焊焊接温度场,通过遗传算法对其热源参数进行了迭代优化,提高了计算效率。计算结果表明：温度场呈长椭圆状分布,且最高温度和最大温度梯度都出现在R弧热源处,其原因是此处同时积累了R弧电弧热量和L弧焊后凝固时的热量;有限元模型温度场与实验温度场结果对比吻合度较高,其结果可为拓展双丝三电弧焊的应用和优化工艺参数提供仿真基础。     

电主轴冷却系统设计与仿真优化

为解决电主轴因内部温度场复杂而造成冷却效果差的问题,设计了一种用于电主轴冷却的水冷机系统。根据电主轴热特性分析结果,提出了水冷机冷却方案,计算了相关的传热参数,并建立了电主轴温度-流速控制模型。然后,利用ANSYS Fluent软件对电主轴进行了流体冷却有限元仿真,并通过电主轴冷却实验对仿真结果进行了验证。通过对比仿真结果和实验结果可知,冷却后电主轴电机定子最高温度约下降了60%,转轴的形变量约降低了70%。结果表明：利用水冷机系统对电主轴进行冷却具有良好的冷却效果,这可为高精密机床主动热控制技术的研究提供一定的借鉴和参考。