考虑NOx排放的制氢操作参数多目标优化

综合考虑环保要求与经济性指标的化工装置工艺参数优化具有重要意义,天然气蒸汽转化制氢作为最重要的氢气生产装置正在成为制氢领域未来的发展方向.采用过程模拟的方法对天然气蒸汽转化制氢装置进行建模,并计算分析装置水碳比与反应温度对装置氢气产量、制氢成本及NO_x排放量的影响,利用MATLAB回归多元函数模型,采用归一化法构建经济性与NO_x排放量之间的目标函数.计算结果表明,多目标优化很大程度上取决于经济性权重的选取,当经济性权重α=0.5时,最优操作条件为反应温度857.7℃,水碳比2.76,此时NO_x排放量减少了24.76%,经济费用仅增加0.64%.     

基于全生命周期评价的燃料电池汽车氢能路径分析

在调研分析国内外氢能基础设施的基础上,设计了4条适合我国近期发展燃料电池汽车加氢网络的氢能路径,使用全生命周期评价方法,核算了燃料电池汽车在这4条氢能路径下的能耗和污染物排放.计算结果表明:工厂焦炉煤气制氢在4条制氢路径中的能效最高,能耗和温室气体排放最低.氢气运输距离对能耗与排放有较大影响.通过对比分析,建议我国近期应优先采用工厂焦炉煤气制氢;在远离炼焦工业但天然气资源相对丰富的地区,应采用工厂天然气蒸汽重整制氢;当氢气运输距离过长时,可采用现场天然气蒸汽重整制氢;在可再生能源资源丰富地区,应优先使用可再生能源发电进行工厂电解水制氢.     

HAZOP在热电厂制氢系统中的应用

以HAZOP分析方法的理论和实际应用为基础,以某火力发电厂的制氢站为例,对其制氢过程中所涉及的设备及危险性进行了分析,并给出了HAZOP分析具体步骤.该方法通过一系列的引导词配合流程或设备中的工艺参数组成有实际意义的偏差来找出装置或流程中存在的危险因素.其特性适用于分析火电厂制氢站的制氢系统.该应用实例表明HAZOP方法可更高效的辨识制氢站存在的安全隐患,提高制氢站运行的可靠性,有助于企业安全生产.     

芳烃抽提过程动态模拟系统的实现

建立了工业芳烃抽提装置的动态模拟系统,超实时模拟了开停车过程、正常工况和事故状态下的动态现象。模拟结果应用于工厂并取得了良好效果。在模型闪蒸计算中,引入了适合于动态模拟的定容闪蒸模型算法。该模型中压力由物料平衡、热量平衡及相平衡联解求得。同时应用“超理论级”的概念,算法求解采用“双层法”确定相平衡方程的参数,既保证了计算的精确度和稳定性,又符合动态模拟快速的要求。实践证明开发的全流程动态模拟系统,能较真实地反映装置开停车及事故状态的动态效果,不仅可用于操作人员的现场培训,而且可用于操作人员进行生产工艺设计优化和控制方案设计研究。     

氨载氢技术经济性分析

液氨做为一种含氢质量分数为17.6%的富氢物质,是氢能的理想载体.从目前氢气存储和运输的瓶颈问题出发,设计了以液氨为储氢和输氢载体的供氢方案,并以单位质量的氢气供应成本做为评价指标,对该路线与天然气、电解水和甲醇裂解制氢供氢路线进行了经济性的比较分析.结果表明,在中等制氢规模和近距离运输的模式下,氨载氢供氢方案一次投资单位供氢成本仅为51.2元.kg-1,明显低于其他制氢路线,具有较强的经济性和技术可行性.     

山东省科技成果选介

该产品由临朐县催化剂总厂研制成功,主要用于合成氨工业中常压、加压变换装置或制氢装置中,促进一氧化碳和水蒸汽反应生成氢气和二氧化碳。目前国内中温变换催化剂的共同特点是低温活性较好、蒸汽消耗低,但这些催化剂铬含量高,污染大、制造成本高、成形难、强度低、抗沸水能力差,使     

新型中温变换催化剂

由南京化学工业公司研究院研制,江都催化剂厂生产的JB-1型CO中温变换催化剂,可用于合成氨生产中,把一氧化碳和水蒸汽变换生成氢和二氧化碳,也可用于合成甲醇及石化工业原料气的制氢装置中,是取代B106型变换催化剂的更新换代产品。该催化剂是由氧化铁、氧化铬等组成,具有低温活性好,抗硫、抗毒能力强,节能效果明显的特点。经上海石化总厂、北京实验化工厂、南通、新洲、肥东、丰县等70多家化肥厂使用表明,它可达到节约蒸汽,降     

超稠油直井-水平井组合蒸汽辅助重力泄油物理和数值模拟

研究了中深层超稠油油藏在直井蒸汽吞吐中后期,用直井注汽水平井采油的方式转蒸汽辅助重力泄油(steam as-sisted gravity drainage,SAGD)开发的机理.应用高温高压比例物理模拟方法,研究了水平井布于直井斜下方时SAGD蒸汽腔的形成和扩展过程.结果表明,转SAGD的初期以蒸汽驱动作用为主并逐步向重力泄油作用过渡,并可划分为蒸汽吞吐预热、驱替泄油、稳定泄油、衰竭开采4个开采阶段.利用数值模拟优选了布井方式、井网井距、水平井段长度、转SAGD时机和注采参数.该模拟方法在辽河油田杜84块超稠油油藏开发中取得了较好的现场试验效果.     

弹性元件综合性能智能化测试装置

研制了一种弹性元件综合性智能化测试装置。该装置具有１６通道的高精度信号采集、分析功能和计数容量为１００万次的疲劳耐久性及寿命测试功能。可用于对弹性元件综合性能试验台进行智能化改造，亦适用于其他多通道的高精度数据采集或大容量的计数。经现场实际运用表明，该装置具有较强的实用性     

天然气制氢的园区综合能源系统氢储能优化配置

在中国致力于实现碳达峰、碳中和的要求下,氢能因具有零碳排高热值的特点,氢能产业发展成为中国未来发展的重要目标。针对电解水制氢储能的工业园区综合能源系统能量转换效率不高、制氢量少、经济效益低的特点以及国家对氢能发展大规模低成本制氢的需要,提出了一种以天然气制氢模式代替电解槽制氢的氢储能园区综合能源系统架构。在分析天然气水蒸气重整制氢单元的能耗与能量回收利用以及氢储能单元电、热、气多种能量特性的基础上,建立了天然气制氢储能的氢储能模型;进一步考虑设备投资成本、运行成本、碳排放价格以及制氢效益,以年化投资成本最小与年运行收益最大为目标建立目标函数,利用快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行求解,提出了以天然气制氢储能的园区综合能源系统氢储能优化配置模型。最后以新疆某园区为实际算例分析了园区配置氢储能后电源、电负荷、热负荷特性,运行经济效益以及天然气价格与碳排放价格对配置的影响,验证了通过配置天然气制氢的氢储能提升园区综合能源系统制氢量与运行收益的可行性,并指出了适用场景。     

车辆动力换挡离合器充油过程动态特性仿真

研究车辆动力换挡离合器油过程动态特性及其影响因素,建立充油过程动态数学模型并进行仿真,求解充油流量的动态变化规律。通过台架试验验证数学模型和仿真方法的正确性和有效性。     

Defomable surface modeling based on dual subdivision

Based on dual Doo-Sabin subdivision and the corresponding parameterization, a modeling technique of deformable surfaces is presented in this paper. In the proposed model, all the dynamic parameters are computed in a unified way for both non-defective and defective subdivision matrices, and central differences are used to discretize the Lagrangian dynamics equation instead of backward differences. Moreover, a local scheme is developed to solve the dynamics equation approximately, thus the order of the linear equation is reduced greatly. Therefore, the proposed model is more efficient and faster than the existing dynamic models. It can be used for deformable surface design, interactive surface editing, medical imaging and simulation.     

Deformable surface modeling based on dual subdivision

Free formsurfaces ,especiallynon uniformratio nalB splines (NURBS) ,arewidelyusedincomputeraidedgeometricdesignandcomputer aideddesign/manufacturing .However ,usuallyasurfaceofarbi trarytopologycannotberepresentedbyasingleNURBS .Moreover ,itisverydifficulttosettheknotspacings,manipulatethecontrolverticesormodifytheweightstomeetsomedesignrequestsusingNURBS .Consequently ,subdivisionsurfacesappeartouniformlymodelanycomplexsurfacesofarbitrarytopology[1] .However ,interactivemethodsformodi …     

选择性催化还原脱硝反应器数学模型及仿真

针对国内选择性催化还原(SCR)脱硝技术尚未成熟,对SCR反应器中主要的化学反应建立了集总参数动态数学模型,其中分别建立了催化剂表面NH,的吸附-解吸附质量平衡模型、反应器中各气体成分的质量平衡模型以及总体能量平衡模型.利用MATLAB仿真语言工具开发了SCR反应器的动态仿真模型,进行了模型的稳态计算.并在仿真模型的基础上进行了NO;浓度、温度扰动下的仿真试验,试验结果趋势正确,分析结果表明建立的数学模型具有较强的实用性.     

磨矿分级过程的混合智能建模与仿真

针对具有非线性、多变量、参数时变、边界条件波动等综合复杂特性的磨矿分级过程,基于物料平衡理论建立球磨机与泵池的动态模型,结合机理模型与经验知识建立有用功率TSK(Takagi-Sugeno-Kang)模型来确定粒度选择函数,给出旋流器分级经验模型,并基于径向基网络(RBFN)计算溢流浓度和对溢流粒度分布误差进行补偿,研制了可进行磨矿分级过程动态仿真的混合智能模型.用某铁矿选矿厂二段磨矿闭路实际生产数据进行仿真实验,在旋流器给矿控制量和新给入矿浆流量、浓度、粒度波动下,模型的仿真结果与磨机有用功率实际值变化趋势相同.     

基于动态摩阻的大落差输油管道 不稳定流动模拟

大落差输油管道高程起伏大,压力波动大,易由停泵、关阀等工况引发不稳定流动,导致管道局部压力降低和油品气化,引发弥合水击等现象。为准确预测大落差管道不稳定中流动压力、流量的变化,基于连续性方程、动量方程和能量方程,建立了大落差管道不稳定流动分析模型;结合Brunone-Vitkovsky动态摩阻模型,描述不稳定流动过程中的液体惯性加速带来的附加摩阻损失;采用特征线法和有限差分法求解模型。以某大落差管道中间泵站停泵工况为例,分析基于稳态摩阻与动态摩阻仿真的管道不稳定流动特征。结果表明：在稳定流动工况下,基于稳态摩阻和动态摩阻计算的管道压力、流量参数是一致的,但是在不稳定流动条件下基于动态摩阻计算的压力、流量比稳态摩阻模型值偏低。因此,基于动态模拟方法分析大落差输油管道的不稳定流动,对于提高管道压力、流量等工艺参数的预测精度,制定更加有效的不稳定流动安全防护措施具有重要意义。     

基于功率跟踪控制策略的带式输送机动态设计方法

在带式输送机动态过程仿真的基础上,以多驱动带式输送机系统为对象,对可控多驱动系统进行动力学分析·采用基于功率跟踪的方法,在合理的启动曲线的基础上,将第一驱动按合理启动曲线启动,其他驱动顺次跟踪第一驱动功率的控制策略·基于有限元方法建立了系统的动力学方程,提出了可控启动过程的动态分析算法,开发了动态设计软件BCD20,通过对实际系统的仿真,证明了算法和软件的正确性·     

火电站除氧器动态数学模型

本文基于现场试验结果,深入分析了火电站除氧器内各部分工质在动态过程中的质量变化和热量变化,根据能量守恒和质量守恒基本原理建立了较为精确的动态数学模型,并首次采用积分形式表示汽化深度。数字仿真结果表明,所建模型能正确反映除氧器在不同工况时的动态特性,可以用于火电站数字仿真、现场运行控制以及研究除氧器特性等方面.     

计算机模拟对峙化学反应动力学过程

对峙反应动力学过程，其实质是一个求解一阶常微分方程的过程。文章采用Visual Basic6．0语言，用四阶龙格一库塔法求解。开发了其化学反应动力学过程的软件，其功能是根据设定的参数计算出反应过程中各反应物质浓度随时间的变化情况，可以直观地看到该反应动力学曲线，并可输出计算结果和图形。