基于PSO算法优化的BPNN天然气脱CO_2膜分离过程软测量模型

天然气脱CO2膜分离过程是一个非线性复杂系统.针对其过程中一些关键性能参数如脱碳气流量和尾气CO2浓度难以在线精确测量,建立了基于PSO算法优化的BP神经网络天然气脱CO2膜分离过程软测量模型.其中,为克服BP神经网络收敛速度慢、易陷入局部最小值等缺点,引入惯性权重算法和收缩因子对传统PSO算法进行改进后,用PSO算法优化BP神经网络的权值和阈值;然后,基于Matlab软件和采集的现场数据对天然气脱CO2膜分离过程进行建模仿真.结果表明,模型收敛速度快,模型测量的天然气脱CO2膜分离过程中的关键参数脱碳气流量和尾气CO2浓度值与实测值符合较好,误差小.     

天然气制氢装置中的CO2回收利用

通过对制氢装置中变气进行脱碳处理,再对脱碳后的CO2气体进行脱杂质精制,然后采用加压深冷工艺,制取高纯度食品级CO2,应用于加工制造业和食品工业,减少CO2排放量。     

电石炉气法合成乙二醇的发展前景

新疆天业为解决电石炉气处理的世界难题,2011年新疆天业实施了"电石炉气制高纯一氧化碳和氢气工业化技术开发与集成"项目,利用电石炉尾气变压吸附提纯CO装置和变压吸附制氢装置已连续稳定运行,产品气CO规模为6000Nm3/h(纯度99%),H2为16000Nm3/h(纯度99.8%)。实现世界上首套利用变压吸附技术从电石炉尾气中提纯CO的大型工业化装置。该技术的工业化应用,为电石行业开创了低碳生产、高效创收的新途径。该装置作为新疆天业电石炉尾气合成20万吨/年BDO(一期3万吨/年)25万吨/年乙二醇(一期5万吨/年)项目的一部分,也为国内合成气制乙二醇技术发展提供了新思路。     

不同料层高度烧结过程尾气排放规律

研究了不同料层高度下烧结过程中尾气成分(O2、CO2、SO2和NO)的变化规律.结果表明:随着烧结历程的推进,尾气中O2含量降低而CO2含量升高,这主要是因为固体燃料燃烧量逐渐增多;尾气中SO2、NO的含量亦呈升高趋势,但幅度很小,这主要是因为烧结料层对SO2有吸收作用,而燃烧带的CO气体则可以还原使部分NO分解;在临近烧结终点时,因料层对SO2的吸收作用消失而使析出作用强化,导致尾气中SO2含量急剧升高.另外,随着料层高度的增加,因固体燃料配比相应减小,尾气中CO2、SO2和NO的含量降低,而O2含量增加.因此,控制高温区宽度的厚料层烧结技术是我国开展减少烧结尾气中气体污染物(CO2、SO2和NO)的有效措施.     

CO2在转炉冶炼中低碳铬铁过程中的探索性应用

探索了一种采用转炉由高碳铬铁“一步法”冶炼中低碳铬铁的新工艺。该工艺与氩氧混吹脱碳法( Argon Oxygen De-carburization,AOD)类似,不同之处在于用CO2代替氩气作为搅拌气体吹入熔池。实验结果表明：采用CO2对高、中碳铬铁脱碳是可行的;在高碳铬铁冶炼中碳铬铁初始阶段大量喷吹CO2能取得更好的脱碳效果,而在冶炼后期,高比例的O2适量添加CO2则更有利于脱碳,在当前实验条件下,较佳的脱碳气氛为25%CO2+75%O2(体积分数);CO2的引入对提高铬的回收率有积极作用,同时CO2含量越高,保铬效果越好。实验同时发现,CO2对高碳铬铁脱硫有积极作用。     

基于废气分析的RH脱碳模型

为连续预测RH熔池内碳含量,实现对RH脱碳终点碳含量控制,以物质C平衡为基础,通过对某钢厂250 t RH废气分析系统分析的废气流量以及废气中CO、CO2含量进行连续监控,建立了基于废气分析的RH脱碳数学模型.该模型计算表明:对于冶炼成品中碳质量分数≤30×10-6的超低碳钢,模型计算RH脱碳终点碳质量分数误差都在±5×10-6之间;在RH脱碳后期,废气中CO+CO2质量分数低于5%时,熔池内脱碳速率低于10-6 min-1,此时可判定脱碳结束.同时结合现场工艺条件分析了压降平台以及吹氧操作对RH脱碳速率的影响.     

煤炭地下气化采出气的脱碳工艺优化及能效分析

煤炭地下气化（underground coal gasification,UCG）产生的混合气由地下输送至地面进行集输和处理,为了以较低能 耗脱除混合气中的CO2,使净化气中CO2的摩尔分数低于3%,本文采用Aspen HYSYS软件对半贫液脱碳流程进行了敏感性分析、参数优化和流程优化,提出了一种节能降耗脱碳新工艺,并对新工艺进行了能效分析。流程模拟选用哌嗪活化的甲基二乙醇胺（PZ+MDEA+H2O）作为吸收剂,在模拟半贫液脱碳流程的基础上,对吸收剂配比、再生塔进塔温度和吸收剂循环量等关键工艺参数进行了敏感性分析。进一步,以系统总等量功最小为目标,依次对半贫液脱碳工艺进行参数和流程优化,得到了脱碳新工艺,并对比分析了新工艺与相同条件下经典醇胺法脱碳工艺的能耗变化规律。研究结果表明：运用新工艺脱碳后,净化气中CO2的摩尔分数为2.98%,满足《天然气》（GB 17820—2018）中一类天然气质量要求;新工艺消耗的系统等量功为15.03 MW,相比于同等条件下的半贫液脱碳工艺和经典醇胺法脱碳工艺分别降低了1.3%和5.5%。     

汽车尾气处理中的三效催化剂技术进展

采用催化反应器和再循环技术(EGR)对汽车尾气进行处理,可以减低有害物质的含量.催化反应器在排气温度下借助于尾气在催化剂表面进行氧化还原反应,将尾气中的中的CO、HC,NO<,x>转变为无害的CO<,2>、N<,2>等,从而减少环境污染.本文综述了催化剂在国内外汽车尾气排放中的处理技术,比较和分析了各种催化剂及其载体的应用情况.     

侧底复吹RH真空精炼脱碳过程研究

基于RH内流场,结合冶金反应热力学及动力学,通过建立数学模型研究了侧底复吹RH真空脱碳过程.数值结果表明计算结果与试验结果符合良好.在总吹气量相同条件下,侧底复吹RH前20 min的脱碳速率高于传统RH的脱碳速率.对于传统RH脱碳,前3 s以熔池内CO本体脱碳为主,3~1 000 s以氩气泡表面脱碳为主;对于侧底复吹RH脱碳,前1 000s以氩气泡表面脱碳为主,并且氩气泡表面脱碳速率约为熔池内CO本体脱碳速率的两倍;提高RH处理后期的脱碳速率可提高超低碳钢生产效率.     

煤制油质量与燃烧排放特性探讨

近些年我国煤化工产业发展较快,煤基合成油是化工产业重要组成部分,随着我国各项应用技术全面发展,在产业关键技术应用发展、重要设备自主化研究、产品生产规模扩大等方面,我国煤制油产业都获取了较快发展,煤制油技术逐步完善。据相关资料统计显示,在2015年我国煤制油年产量能达到278万t,年产量在132万t,进一步推动我国煤制油技术进入全新的发展阶段。     

三元催化剂催化机理分析

通过对尾气中的主要成分CO、NOx及碳氢化合物转化为无害物N2、CO2、H2O的反应过程，分析了三元催化剂的作用与机理，提出了三元催化剂所应具有的性能和三元催化器处理尾气的反应次序与诱导方向，并得出了三元催化剂的选择条件。     

新型炭基固体胺吸附剂孔结构对CO2吸附行为影响及其机理研究

<正>1研究意义化石燃料燃烧排放的CO2是造成全球气候变暖的最主要原因,其贡献率已超过60%。在烟气脱硫脱硝系统后增设脱碳装置,捕集分离烟气中二氧化碳,被广泛认为是短期内实现二氧化碳减排的最有效的方法之一。与吸收法烟气脱碳技术相比,吸附法技术能显著降低再生能耗,同时能避免设备腐蚀等问题。然而,实际烟气流量大、CO2浓度低且成分复杂,对CO2吸附剂的吸附容量、吸附速率、选择性、化学稳定性等提出了巨大     

利用山西煤化所核心技术3500吨/年合成汽油工业示范装置开车成功

12月11日,利用中科院山西煤化所核心技术,在云南解化集团有限公司建设的3500吨/年合成汽油工业示范装置一次投料开车成功,并生产出合格的93号汽油产品。该装置的开车成功为我国煤制油产业的发展开辟了一条可行的技术路线,有可能成为未来我国从煤炭出发生产高清洁汽油的重要选择路线之一。据悉,该装置是国内目前已投入运行的汽油产能最大的煤制油工业示范装置,也是我国产学研合作创新的又一成果。     

集束射流火焰燃烧特性热态实验

通过实验室建立的小型实验炉,进行集束射流加热金属冷料的热态模拟实验,分析了集束射流火焰在不同冶炼阶段的成分变化.实验研究表明:集束射流火焰形态呈现多样性特点,燃烧产物成分不断变化.在金属冷料的存在作用下,少量CO2气体产生,O2增加,CO下降;熔化期中,O2逐渐升高,CO逐渐降低,CO2体积分数一直保持在1%～2%;脱碳期与熔化期相比,O2下降,而CO上升,CO2稍有增加;脱碳期中,钢水中C含量逐渐降低,CO2和O2有所增加,而CO含量剧烈降低.集束射流火焰燃烧产物中,各成分之间关系密切,CO的含量随着O2含量的升高而降低.在熔化期中,CO气体含量随着CO2气体含量的增加而增加;在脱碳期,CO气体含量随着CO2气体含量的增加而降低.     

流向变换催化氧化技术的研究与工业应用

低浓度反应物催化氧化反应技术是流程工业、资源与环境工程中一个经常遇到的、重要的共性技术。多年来,北京化工大学工业催化与反应工程研究室对这一领域中一种先进的过程强化技术——流向变换催化氧化技术进行了系统的应用基础、技术开发与工程放大研究。相应地,在结构化催化剂制备、流向变换催化氧化反应器的操作特性、反应/换热系统的过程模型化、模型微分方程组的数值解法与控制技术等方面都做了一系列工作。在此基础上,与协作单位合作,对煤矿乏风（VAM）制热并脱除大量低浓度甲烷、煤制油流程中脱碳塔尾气脱除挥发性有机物（VOCs）等相关技术进行了工程化开发,最终集成为流向变换催化氧化成套技术并实现了工业化和工业装置的长周期、稳定、达标运行。     

填充型介质阻挡放电分解CO_2的研究

为治理温室气体CO2,采用填充介质阻挡放电等离子体对CO2还原进行了研究,考察了添加活性炭、秸秆等碳源对CO2分解特性的影响.结果发现,相比于沸石材料,添加了活性炭后尾气中O2含量明显减少,CO含量增大,但由于放电状态的改变,CO2分解率提高幅度不大;添加秸秆材料后CO2还原率和CO生成率均有较明显提高,尾气中有H2O和烷烃类有机物生成.     

微波加热高碳铬铁粉固相脱碳动力学

采用微波加热对高碳铬铁粉固相脱碳进行了动力学研究.以碳酸钙粉为固体脱碳剂,按高碳铬铁粉中碳与碳酸钙粉完全分解后产生的CO2的摩尔比为1︰1和1︰1.4混合,在微波场中对内配碳酸钙高碳铬铁粉加热到不同温度并保温脱碳一定时间,测定其碳含量并计算固相脱碳反应的表观活化能.实验表明:提高内配碳酸钙的比例,物料的脱碳率会相应提高,但混合物料的微波加热升温速率会变小;对于脱碳摩尔比相同的物料,随着脱碳温度的提高和保温时间的延长,物料的脱碳率随之提高.当1200℃保温脱碳60 min时,两种脱碳摩尔比下物料脱碳效果最好,脱碳率分别为65.56%和82.96%.微波场能促进高碳铬铁粉中碳的活化扩散和CO2的吸附扩散.微波加热内配碳酸钙高碳铬铁粉固相脱碳反应近似为一级反应,脱碳反应的表观活化能为68.43 kJ·mol 1.     

黄磷炉尾气合成光气

光气是化工生产中的一种重要原料,可用来合成农药、染料、医药及塑料等化工产品。随着我国工农业生产的发展,对光气的需要量也日趋增多。目前国内外光气生产主要有两种方法:1.焦碳氧化法,此法生产能力大,但要消耗大量的焦碳,与钢铁生产争原料;2.木炭法,该法设备大,生产能力却低,无发展前途。因此,近年来,都在积极寻求利用废气中的一氧化碳来合成光气的新方法。在工业生产中,产生含有一氧化碳的废气有密闭电石炉尾气、纯氧顶吹炼钢炉尾气及黄磷炉尾气等等。其中黄磷炉尾气的一氧化碳含量高,尾气量大,而目前生产中的废气基本上是放空烧掉,一个中小型黄磷厂(1000～3000KVA 的电炉)放出的废气,每年可合成六千吨以上光气,以此作原料,可生产五千到一万吨农药。据统计,国内现有1000～3000KVA     

无水氟化铝生产尾气处理技术研究与实际应用

在无水氟化铝的生产过程中,尾气处理一直以来都作为一项重要的生产环节,但现有的环保排放标准排放值逐步降低,原有传统尾气处理技术已不能满足日益发展的环保需求,针对氟化铝生产过程中氟元素含量高造成物料浪费,蒸汽量大造成水分浪费,颗粒物排放量大造成环境污染等问题,公司在传统尾气洗涤的基础上根据具体情况不断改进,通过冷凝排放,尾气处理,冷凝水回用等改造,既解决了尾气污染问题,同时在资源重利用方面迈出一大步。     

变压吸附法脱碳用活性炭性能的实验研究

对一种煤质活性炭吸附脱附含氮混合气中CO2的性能进行了研究，测定了活性炭对CO2的平衡吸附量，实验对比了不同稀释气体下CO2的动态吸附容量，对含氮混合气中影响CO2吸附选择性的因素进行了实验分析。考察了脱附条件对活性炭CO2吸附容量的影响。结果表明，该活性炭吸附CO2容量大，对CO2的吸附选择性也比较高，是性能优良的变压吸附脱碳用吸附剂。