氢冶金的发展历程与关键问题

在“双碳”(碳达峰碳中和)战略背景下，以氢代碳的氢冶金成为钢铁企业优化能源结构和工艺流程、实现绿色低碳可持续发展的有效途径之一。以《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》的通过为时间节点，梳理和追溯了氢冶金的发展历程。从“以煤代焦、以气代焦”到“以氢代碳、以氢减碳”，铁矿石冶炼工艺由以减少焦炭和焦煤依赖为初衷，转变为以降低碳排放为重心，再到以净零碳排放为最终目标，逐渐形成高炉富氢冶炼和全氢直接还原工艺两大技术路线。从目前中国钢铁生产结构以及降碳目标来看，长流程产钢量占90%，高炉炼铁碳排放占比大、基数大。高炉低碳冶炼是规模化实现中国钢铁工业低碳的重要路径，而高炉富氢冶炼对“双碳”过渡时期的炼铁工业应用具有重要意义。从未来钢铁行业发展及能源结构转变来看，全氢直接还原工艺是实现钢铁行业净零碳排放的重要路线。发展氢冶金的关键问题包括如何解决绿色经济化制氢和安全规模化用氢。     

基于黑油的多组分聚合物驱数学模型

为准确模拟不同种类聚合物交替注入进一步提高驱油效果的现象,考虑多种类型聚合物的混合增黏作用、竞争吸附作用以及由此导致的渗透率降低作用,构建了基于黑油的多组分聚合物驱数学模型,进而结合CPR(Constrained Pressure Residual)预条件GMRES算法给出了全隐式高效求解程序,并研究了交替注入增效的力学机制以及交替周期数的影响.研究表明:交替注入通过使注入介质更好地匹配储层的非均质性,改变并使各层渗流阻力的变化规律趋同,造成稠油油藏吸液剖面由倒"V"型向倒"U"型转变,增强了聚合物的纵向波及和低渗层剩余油的有效动用;合理的交替周期能够最大程度地抑制剖面返转,相比连续注入,可进一步提高低渗层吸液量11.1%、采收率幅度提高3.1%.上述成果对指导稠油油藏聚合物驱持续高效开发具有重要的理论与实际意义.     

基于大数据的数据清洗研究

大数据具有体量大、来源和格式多样、增长速度快、价值密度低和处理难度大的特点,即使通过合理设计参数对某段数据进行点估计的结果可能相当令人满意,但通过应用标准统计程序对整个数据体进行精度估计得到的结果,却是差强人意,从而误导人们。目的旨在分析影响大数据清洗的主要因素有哪些,首先回顾了数据获取对时间序列的依赖性并构造了一个大数据模型,然后在列出数据估计时所用的一些属性后,给出了数据清洗时的回归分析,同时探讨回归系数估计的可能影响。最后给出了大数据处理中误差累积的通用表示方法,提出了与时间序列理论中短程和长程依赖之间的区别大致相同的问题。     

便携式癌细胞荧光显微成像系统的设计与实现

根据荧光成像在癌症诊断分析中的机理，选择高效率的光学系统，配合高精度的半数字式对焦技术和智能图像采集融合技术，实现高性能便携式癌细胞荧光成像系统。系统选择多波段的LED光源；采用科学级面阵互补金属氧化物半导体(CMOS)探测器，配合散斑抑制二向色镜，降低背景干扰，提高检测灵敏度；采用半数字式对焦技术，实现显微镜高精细的自动对焦；采用FPGA+万兆网的结构，实现图像数据的高速传输。实验表明，基于该系统可制成质量为4 kg、功耗不到20 W的便携式癌细胞荧光成像设备，实现清晰的多谱段癌细胞荧光成像和快速检测。     

电子衡器中计量测试技术应用探讨

电子衡器之中应用计量测试技术手段体现出了明显的高精密性特征,同时在较多领域中均可发挥有效的功能价值,并产生无法估量的良好应用效果.因而,该文就电子衡器中计量测试技术的应用进行研究,通过质量问题分析,实践应用探讨,展望了其未来的发展趋势.对推动电子衡器计量测试技术的全面发展,提升综合效益水平,有重要的实践意义.     

深圳河河口近10年典型污染物通量变化研究

根据2008—2017年连续水文观测数据和逐月水质监测数据, 采用LOADEST模型模拟估算主要污染物COD、氨氮、总氮和总磷的净通量, 得到深圳河河口近10年主要污染物通量的变化规律。结合降水和流域内污水处理厂运行情况, 分析影响污染物通量变化的自然因素和人为因素, 得到以下结论。1) 2008—2017年深圳河河口断面各污染物入湾净通量呈现明显的下降趋势, 总体水质情况有所好转, 但仍未达到《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)中V类水目标要求。2) 2008—2017年各污染物净通量的季节性差异逐年变小。3) COD净通量与降雨量的相关性较强, 说明其污染来源多为非点源; 总氮、氨氮和总磷净通量与降水量的相关性相对较弱, 说明其污染来源多为点源。4) 污染物净通量与污水处理量明显负相关, 说明提高污水处理厂日处理能力和污水出水水质有助于河流水质的改善。     

氨氮急性攻毒及去毒后棘胸蛙蝌蚪肝脏和尾部皮肤相关功能酶活力的变化特征

以体长1.932±0.204 cm、体质量1.386±0.055 g的棘胸蛙蝌蚪为实验动物,在水温24±0.2℃、DO7.30±0.01 mg·L~(-1)、pH 7.30±0.01条件下,以96 h为氨氮急性攻毒时长,12 d为去毒恢复时长,采用静水停食法,研究了氨氮急性攻毒及去毒恢复阶段棘胸蛙蝌蚪肝脏SOD、CAT、GSH及尾部皮肤SOD、CAT、ATP酶活力的变化特征。结果表明:(1)急性攻毒阶段,所涉酶类中除尾部皮肤ATP酶活力随氨氮攻毒质量浓度增加呈显著下降的趋势(P0.05)外,其余酶活力均随氨氮质量浓度增加呈先升后降趋势,其中SOD酶活力的峰值出现于氨氮质量浓度2.45 mg·L~(-1)实验组(P0.05),CAT和GSH酶活力峰值均出现于氨氮质量浓度14.70 mg·L~(-1)实验组(P0.05);(2)去毒恢复阶段,所涉酶类酶活力随原氨氮急性攻毒质量浓度增加均呈先升后降的变动特征,且峰值均出现于原氨氮质量浓度17.15 mg·L~(-1)实验组(P0.05)。     

柔性可穿戴传感器及大面积阵列制造新方法

柔性可穿戴传感器作为穿戴式电子系统的重要组成部分，在个人健康监护、人机交互体系以及人造电子皮肤等领域具有广阔的应用前景，是当下最前沿的研究领域之一。文章概要介绍了不同类型的柔性可穿戴传感器的研究现状，简略归纳了柔性传感器中的关键技术参数，同时对柔性传感器大面积阵列制造所面临的挑战及新方法进行了阐述和分析，最后展望了柔性传感器未来的发展趋势。     

可持续发展视角下提升我国钢铁行业能源利用率路径研究

工业发展过程中生产工艺与技术水平对资源利用率和可持续发展动力的培养会产生重要影响。作为我国传统资源消耗型工业的钢铁行业，在产量与能源消耗间存在长期协整关系和能源利用率不合理问题，这直接导致了高能耗、高CO2产出，并严重地破坏了环境。因此，积极地推广新型生产工艺、提高生产技术水平和发展规模经济是实现我国低碳经济目标和提升钢铁能源利用率的有效路径。     

水库库区桉树轮伐对水土流失的影响研究——以广州水库库区为例

以广州市白洞水库和吊钟水库作为实验样区,研究分析水库库区桉树轮伐对水土流失的影响.研究基于遥感数据对库区桉树轮伐区的植被覆盖度、土壤侵蚀模数以及水土保持作用系数进行反演和统计分析.结果显示:库区桉树林的轮伐行为将导致植被覆盖度从0.8~0.9下降到0.2~0.3;土壤侵蚀模数从2 000~3 000 t/km2上升到8 000~13 000 t/km2,水土保持作用系数从0.7~0.8下降到0.3~0.5;扰动期长达11个月;产生较严重的水土流失影响.