神华煤直接液化反应动力学的辨识和量化

煤液化技术在当前我国的石油供需形势下尤为重要,其中动力学的研究对于煤液化理论的拓展有重要的指导意义。充分考虑了煤液化过程中可逆反应的存在,基于集总动力学的方法,提出了神华煤直接液化反应动力学模型,并采用了引入多重退火交叉策略的遗传算法估算参数值。通过估算值与实验值相比较,平均相对误差均小于10%。表明该遗传算法对于集总动力学参数的估值很有优势,而且所提出的动力学模型反应网络也具有一定的合理性和适用性。     

盂县烟煤直接液化工艺过程研究

通过对高温、高压下盂县烟煤直接液化试验所得产物的分析,发现在加入我国自行研制的高分散铁系催化剂后,也能获得较高的油收率和煤转化率(分别为51.73%和83.9%)。本次试验液化单元的H2耗量仅为6.12%,低于国外典型的煤液化工艺,具有成本优势,而且实验装置的生产能力增高。在反应压力方面,本次试验压力仅为19MP,反应条件更加温和,对实验设备的耐压要求也进一步降低,安全性更加保证,并且反应的运行成本也显著降低。     

神府和胜利煤液化残渣CS_2萃取物的组成分析

以CS2作为溶剂,对神府和胜利煤液化残渣进行了常温萃取,利用GC/MS对萃取物进行分析,考察产物中各族组分的分布规律,进而比较两种煤液化残渣的分子结构特征.结果表明:在神府和胜利煤液化残渣的萃取物中分别检测到33和22种化合物,主要由大分子的芳烃、脂肪烃和含杂原子有机化合物组成.芳烃包括4-7环的稠环芳烃及其烷基取代衍生物,其中6环的苯并[ghi]苝含量最高,脂肪烃主要为正构烷烃和取代烷烃,含杂原子有机化合物主要以含氧和含硫元素的化合物为主.     

2种煤液化残渣氧化萃余物中杂原子化合物的鉴定

在40℃恒温水浴下用次氯酸钠对2种煤液化残渣进行氧化,将反应所得混合物用滤膜过滤,滤出液依次用石油醚、二硫化碳、四氯化碳和乙酸乙酯萃取,得到的萃取物用气相色谱/质谱(GC/MS)分析.根据分析结果系统地考察了2种煤液化残渣中所含杂原子化合物的分布,为从煤液化残渣中选择性地脱除这些杂原子化合物及提取高附加值化学品提供了一条路径.     

煤与木屑共液化的动力学模型

基于煤与木屑以及高分子的中间产物和最终产物结构的不均匀性及煤与木屑中包含大量的顺序和平行反应的事实,提出一个模拟煤与木屑共液化的反应动力学模型。该模型认为煤与木屑共液化经历了以下过程;煤与木屑裂解生成沥青烯、前沥青烯和小分子的气态产物;沥青烯与前沥青烯进一步转化生成油,反应的活化能分别为59.8KJ/mol、43.7KJ/mol和84.0KJ/mol。其中,在一定的反应条件下煤与木屑以及沥青烯与前沥青烯均分为两部分;即可反应部分和不可反应部分,由此得到的理论值与实验值能够较好地吻合。     

硫化氢代替氢源进行煤液化的实验研究

以神府煤为原料,研究了用硫化氢作氢源在间歇式高压反应釜中进行煤液化过程的可能性.重点考察了气体中H2S(硫化氢)的含量、催化剂种类对煤转化率的影响,并对S在液化油及残渣中的分布以及油品的组成进行了分析.实验结果表明：在氢源中加入H2S或全部以H2S取代时,煤液化条件在趋于温和化的同时转化率均有不同程度的提高,其中H2S加入量在20%~50%时,转化率可由原来的62%提高到70%左右.实验中还对单独以H2S作为氢源进行液化的催化剂效果进行了比较,发现FeS催化效果高于氧化物催化剂.     

泼因脱华尔煤的液化性能研究

对泼因脱华尔煤进行了不同温度条件下的液化试验；对固体残渣进行了显微研究，讨论了各种煤岩组分的液化性能。     

基于同步辐射光源的双能CT成像方法

双能X射线CT成像技术可以精确地获得被扫描物体中的电子密度分布,对于医疗诊断和癌症放射治疗具有重要的参考价值。为了提高双能CT重建精度,该文提出了一种基于同步辐射光源的双能CT成像方法,并对相干光的后处理重建算法进行了研究。同步辐射光源具有一系列的优势。使用不同物质进行双能CT成像数值模拟可以发现：采用同步辐射光源进行...     

煤液化动力学模型的研究~+

根据煤结构的不均匀性及煤液化中包含大量串联和并联反应的事实,提出了一模拟煤液化的数学模型。该模型把液化过程处理为两组不可逆反应的串联(即煤裂解生成沥青烯和前沥青烯;沥青烯和前沥青烯生成油),其中每组都包含一系列不同组分的平行反应,从理论上可认为这些反应的活化能服从高斯分布。这一模型能较好地描述同一煤中各组分液化难易程度的不同,也合理地解释了煤液化中表现反应活化能随转化率增加而上升的现象。由此得到的理论值不仅和实验数据一致,也和文献值较好符合。     

不锈钢材料微观结构的数据约束模型表征

不锈钢材料中的微观缺陷分布对其机械性能及耐蚀性具有重要影响。文章对一316L不锈钢样品进行了X光断层扫描成像(X-ray CT),发展了一种CT图像移动体积平均方法以去除线性吸收系数空间不均匀性伪影。建立了样品的数据约束模型,提取到样品中包含小于CT体元尺寸的缺陷分布。基于计算所得每个体元中缺陷的体积分数对缺陷的联通团簇进行了计算,以此为基础估算了样品中的缺陷分布尺寸范围。研究结果表明,相比目前主流的图像阈值分割算法,数据约束模型可有效提取样品中小于CT体元尺寸的缺陷分布,为不锈钢样品的三维微观结构表征提供了新的思路。     

基于倒置结构的直接体积CT

提出了一种新颖的直接体积CT扫描结构,即采用面状扫描与点状探测的倒置扫描结构,该扫描结构的最大优点可方便地得到完全的投影数据,解决了当前其他直接体积CT方法中的读者问题,如完全成像的扫描轨迹实现不便、面状探测器受康顿散射影响大、重建算法复杂等,对该扫描结构的设计、完全性条件、重建算法等进行了详细的论证与说明,并给出了初步的计算机仿真实验结果。     

直接液化石油气火焰燃料电池的制备与性能

采用流延-压烧工艺制备Ni-YSZ‖YSZ|GDC‖GDC-LSCF阳极支撑型固体氧化物燃料电池(SOFC)。以液化石油气(LPG)火焰作为阳极燃料,直接为电池的运行提供热量支撑,采用浸渍法将质量分数为0.8%的Ru-CeO₂纳米粒子煅烧在Ni-YSZ阳极内部,组装为直接火焰燃料电池(DFFC)。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及电化学测试等技术对阳极材料的物相、微观结构、电化学性能进行分析。结果表明：LPG气流量为400 mL/min时Ru-CeO₂负载的阳极电池最大功率密度达到160.2 mW/cm²,相较原电池提高10%;极化电阻降低到0.75Ω·cm²,运行40 h后没有产生明显积碳现象;Ru-CeO₂的引入有助于提高DFFC在LPG火焰下的催化活性和抗积碳性能。     

煤加氢液化和苯加压萃取所得沥青质组成结构的研究

借助~1H-NMR、IR、分子量测定和元素分析,采用Brown-Ladner方法,研究了煤加氢沥青质(Ⅰ)和苯加压萃取沥青质(Ⅱ)的组成结构,计算了碳原子分布、芳香度、芳环和脂环数等结构参数,推测了它们的化学结构模型,并与煤的化学结构模型进行了比较。Ⅰ随反应温度增加,芳香度急剧提高。390℃、430℃和470℃时,其芳香度分别为0.78、0.85和0.91,说明在高温下发生了脱氢反应。Ⅱ的芳香度随煤的变质程度增加而提高,其组成结构与煤本体没有根本的差别,是分散在高分子结构中的低分子化合物。     

低渗煤中氮气与二氧化碳气体吸附的表征模型

地质领域常以等温吸附试验为研究方法,探究煤中气体之间的吸附行为。以刘庄矿13煤为研究对象,开展了N₂、CO₂气体吸附实验,在综合分析拟合回归系数平方R²、模型计算值与实验值的残差平方和v与相对误差s的基础上,选出低渗煤中气体吸附的最佳吸附模型。结果表明：对于低渗煤中N₂吸附的模型拟合精度由高到低为：优化L模型>优化D-A模型>优化D-R模型>D-A模型>L模型>D-R模型>F模型;对于低渗煤中CO₂吸附的模型拟合精度由高到低为：优化L模型>优化D-A模型=优化D-R模型>D-A模型>L模型>D-R模型>F模型。实验结果可作为低渗煤层中气体吸附及CO₂封存提供地质依据。     

人造砂岩样品多尺度微观结构表征和流体流动模拟

油气储层砂岩中的微观孔隙结构对其中流体的储集和运移具有重要影响。本文对一人造砂岩样品进行了微焦点X射线CT成像。分别采用最小二乘图像阈值分割法和数据约束模型（Data-constrained modeling, DCM）计算得到了样品组分三维分布。基于两种算法生成的样品微观结构用部分渗透格子玻尔兹曼法模拟了水在样品中的单相流动,分析了样品中孔隙分布与流体流速分布之间的关系。研究结果显示,最小二乘图像阈值分割算法可以有效提取人造砂岩样品中石英颗粒之间的大孔,但是会丢失小于CT分辨率尺度的孔隙信息。DCM模型的计算结果不仅包含了石英颗粒之间的大孔,同时包含了样品中通常与碳酸钙共存的小尺度孔隙。流动模拟的数值结果表明本文所研究样品中小于CT体元尺寸的孔隙对样品渗透率具有显著的贡献,流体进入端面处的孔隙分布对流体流速分布影响较大,流体流速分布与孔隙率分布不成正比。     

材料微观结构表征的数据规范模型(英文)

介绍了文章提出的数据规范微结构模型(DCM)在确定材料孔隙及物相分布方面的应用.多光谱X光CT数据约束下的DCM模型,是一种南CPU计算效率的线性及非线性最优化途径.DCM模型的非线性最优化途径允许把对材料的前期了解或其他实验测试结果植入其中,从而使得对材料的微观结构表征更加精确.文章通过与油气资源相关的具体实例展示了DCM模型的应用.对材料组分三维分布的精确表征有助于更加准确地表征及计算包括渗透性在内的材料其他物理性质.     

基于燃烧炯效率的电厂配煤模型

通过实验研究,综合考虑混煤指标计算、燃烧特征指数和燃烧火甩效率,提出了基于燃烧火用效率的电厂配煤模型,对配煤模型进行了求解,并以某2028t／h锅炉为对象,对三种单煤掺混进行了实例计算,结果表明,掺配比例2：1：9为最优解。     

基于燃烧火用效率的电厂配煤模型

通过实验研究,综合考虑混煤指标计算、燃烧特征指数和燃烧火用效率,提出了基于燃烧火甩效率的电厂配煤模型,对配煤模型进行了求解,并以某2028 t/,h锅炉为对象,对三种单煤掺混进行了实例计算,结果表明,掺配比例2:1:9为最优解.     

基于有限结构模型的颅内出血CT图像的识别及出血体积计算

通过对颅内组织及出血部位ＣＴ值特性的正确分析,在对原始ＣＴ图像进行一系列的处理：滤波、增强、二值化的基础上,用模式识别中最优阀值的方法,实现了对出血部位的正确分割,并通过空间插值的方法,较精确地计算出血部位的体积。     

基于MAP-EM算法的双能CT直接迭代基材料分解方法

为了提高双能CT基材料分解的精度,降低基材料图像的噪声,提出了基于MAP-EM算法的直接迭代基材料分解方法.结合MAP-EM算法,推导出基材料分解直接迭代求解公式,基于双能投影数据集直接重建基材料分解图像,并对该方法的性能进行了评价和分析.仿真结果表明,所提方法可显著降低分解误差和基材料图像噪声,提高对比噪声比.与基于FBP算法的图像域基材料分解方法相比,该方法可使基材料图像中各材料区域的噪声水平下降57.42%～63.64%,分解误差水平降低31.72%～62.14%,对比噪声比提高1.37%～223.17%.