氢气还原褐铁矿实验研究与动力学分析

本文旨在研究不同温度下氢气对褐铁矿还原度和还原速率的影响,并以此为基础分析动力学相关问题.通过热重分析深入了解褐铁矿失水状况.使用粒度为8~12 mm褐铁矿焙烧后,分别在750~950℃五个不同温度下使用4 L·min-1 H2进行还原,并分析还原率和还原速率随时间的变化关系.研究发现：随着反应进行,试样还原率逐渐增大,五条还原率曲线在t>28 min后与还原温度排序一致.通过动力学研究计算得反应表观活化能E=15.323 kJ·mol-1,从而确定扩散为还原反应的限制环节.     

非化学计量对铁氧化物还原热力学平衡的影响

铁氧化物是具有非化学计量比的化合物,非化学计量对铁氧化物的还原过程带来一系列影响。本文采用Dieckmann缺陷模型和Weiss的浮氏体理想固溶体模型分别对非化学计量比的磁铁矿和浮氏体进行了热力学计算。同时根据电荷守恒和物质守恒,对铁氧化物固溶体的综合缺陷度δ与还原失重率和亚铁含量的关系进行了分析,以期对实验终产物的判定提供依据。通过理论分析与计算,最终明确了不同化学计量比的磁铁矿和浮氏体在不同温度下的平衡还原势PCO(H2),即相应的优势区图。在给定还原势的纯赤铁矿等温还原过程(未有金属Fe生成时),当失重率小于6%时,还原产物属于Fe3+占优势的磁铁矿区域;当失重率高于6%时,反应进入Fe2+占优势的浮氏体区域。     

某纸厂能源利用的优化与废料再利用分析

为了缓解工业生产中过分依赖化石燃料的现象,利用可再生能源和废料再利用是能源优化的重要途径。以中国某纸厂为研究案例,通过实地考察中收集的数据和发现的问题,应用软件Eclipse建立该纸厂生产的模型系统并模拟其生产流程。首先,运用Eclipse/Mass Energy模块分析该纸厂生产中物量和能量的变化,寻找可能存在的能源物质;再对该纸厂生物质能源的生产进行量化处理,通过模拟得出这部分能量的具体数值;最后结合已找到的潜在能源设计该纸厂的优化方案,由Eclipse/Flow模块建立新的热电联产系统的供能模型。结果表明:在纸厂排放的废液"水处理2"中仍存在部分有机物,这部分物质可以生产沼气,代替煤燃烧供能,同时结合量化后的生物质能为纸厂供能,改进后的方案每年可以为该纸厂节约用煤18 259.3 t,实现28.9%的二氧化碳减排量。     

减隔震装置在飘浮体系斜拉桥纵桥向的应用

以某双塔飘浮体系斜拉桥为工程背景,对比分析了拉索限位器和黏滞阻尼器两种减隔震装置在飘浮体系斜拉桥纵桥向的减震特点,并进一步探讨了拉索限位器和黏滞阻尼器联合使用方式对飘浮体系斜拉桥纵桥向地震响应的影响.结果表明:拉索限位器同黏滞阻尼器相比,可以更有效地控制结构位移,而黏滞阻尼器在内力控制上具有一定的优越性;联合使用方式有助于发挥各自的优势,达到拉索限位器控制梁端位移、黏滞阻尼器改善塔底受力的理想状况,是一种更为经济有效的减震措施,且在脉冲型地震动作用下同样具有良好的减震效果.     

“全碳排”核算与碳绩效评价方法研究

提出"全碳排"核算方法,其核算账户包括能源消耗碳排放、生物质资源消费潜在碳耗用和废弃物排放潜在碳耗用;以太阳能值为量纲归一化工具,进行全碳排放量核算;以全碳排核算为基础,综合考虑单位碳排人口承载量、单位碳排经济产出量和单位碳排人均可支配收入获取量等信息,构建能够反映碳效率和发展协调度的碳排放绩效综合指数,以衡量一个地区的碳绩效。以北京市和重庆市为例,评价2001—2011年间的碳排放综合绩效。结果显示:两个城市的能源消耗碳排在全碳排总量中所占比重不断上升,可见即使从全碳排视角来看,能源消费仍是影响碳排放的最主要因素;两个城市三个方面的分指标值差异较大,可见不同的生产水平对碳排影响不容忽视;较之仅考虑能源碳排及碳生产率的传统碳效率评估,基于"全碳排"核算的碳综合绩效评价,可以更为公平客观地反映一个地区的碳绩效,为地区碳减排责任认定提供科学参考。     

pH调控预水解对蔬菜废物机械破碎能耗的影响

采用控制初始pH值分别为5,6,7,8和9的泔水滤液预水解蔬菜废物,研究原样和预水解后废物的机械破碎能耗.结果表明:在pH值为7,8和9的工况下,蔬菜废物的机械破碎能耗由原样的0.304J·g-1(湿基)下降至0.032,0.025和0.027J·g-1(湿基),下降幅度近90%;而pH值为5和6的工况下的机械破碎能耗仅下降至0.200和0.219J·g-1(湿基).在8h预水解过程中,pH值为6,7,8和9工况的液相pH值、总有机碳、挥发性脂肪酸和氨氮的质量浓度以及固相木质纤维素的质量分数没有显著变化,说明蔬菜废物未发生显著的生物水解;溶胀吸水和纤维素在碱性环境下结构变化而造成的强度降低可能是蔬菜废物机械破碎能耗下降的主要原因.     

基于RS-BPNN理论的边坡稳定性预测及应用

从文献资料中收集并整理了45组各类危险边坡数据实例,结合粗糙集理论的数据挖掘功能和BP神经网络理论的非线性映射功能,建立了基于粗糙集-BP神经网络(RS-BPNN)理论的边坡稳定性预测模型.利用粗糙集对离散化后的数据进行了属性约简,利用神经网络对约简前后的数据进行了网络训练和仿真,并对其中五组边坡的安全系数和稳定状态进行了预测.结果表明,未经约简的BP网络安全系数预测的平均误差率为14.51%,约简后的RS-BP网络预测的平均误差率为7.24%,且经过粗糙集约简后边坡的预测状态与边坡的实际状态更加吻合.     

CuS纳米晶光催化还原Cr(VI)的研究

合成了片状、球状、花状、管状的CuS,在可见光照射下,其光催化还原Cr(VI)研究的结果表明:CuS的比表面积越大,光催化还原活性越好,活性顺序为片状>管状>花状>球状.     

基于模糊聚类模型的葡萄酒分类

应用模糊聚类分析的思想和方法,综合考虑酿酒葡萄的各项理化指标,建立了葡萄酒分类的数学模型。一方面,通过对理化指标的相关性分析进行属性约简,刻画了理化指标之间的内在联系;另一方面,在属性约简的基础上对每个属性进行加权,经实验验证两方面均可以优化模糊聚类分析模型对葡萄酒质量的分类效果。     

顾及非线性高程归算的中国西北区域对流层天顶延迟模型

对流层延迟是影响高精度导航定位的关键因素,同时也是进行GNSS水汽反演的重要数据。中国西北区域地形起伏较大,目前中国西北地区对流层天顶延迟模型在高程方面顾及不足,无法满足实时高精度定位需求,因此建立高精度中国西北地区对流层延迟模型成为迫切需求。针对当前中国西北地区ZTD模型未同时顾及非线性高程归算以及季节变化等问题,本文将利用2015-2017年欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的ERA5资料建立顾及非线性高程归算的中国西北地区对流层天顶延迟模型(MZTD模型)。联合未参与建模的2018年ERA5资料和中国西北陆态网84个GNSS测站数据,验证MZTD模型的精度和适用性,并与目前使用广泛的GPT3模型进行精度对比。结果表明：以2018年ERA5资料和中国西北陆态网测站数据为参考值,MZTD模型的均方根误差(RMS)分别为3.14cm和2.81cm,相对于GPT3模型精度分别提高了约16.3%和21.7%,同时MZTD减少模型参数,提升了模型计算效率。因此,顾及非线性高程归算的MZTD模型在中国西北区域体现了更好的精度和适用性,可以为中国西北地区进行实时GNSS水汽探测和导航定位提供重要参考。