半干式餐厨垃圾厌氧消化反应器的设计及中试研究

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作者 宋晋栋 高崭 +3 位作者 蒋丽冬 王子奇 胡培源 李光柱 《中国沼气》 2025年第1期45-50,共6页

针对我国餐厨垃圾预处理工艺特性,文章设计了一款50 m^(3)的半干式(TS=20%~25%)厌氧消化反应器,采用经三相分离预处理后的固相为原料进行了中试试验研究,旨在提高餐厨垃圾厌氧消化效率。研究结果表明:该反应器螺旋绞龙输送搅拌系统运行... 针对我国餐厨垃圾预处理工艺特性,文章设计了一款50 m^(3)的半干式(TS=20%~25%)厌氧消化反应器,采用经三相分离预处理后的固相为原料进行了中试试验研究,旨在提高餐厨垃圾厌氧消化效率。研究结果表明:该反应器螺旋绞龙输送搅拌系统运行稳定,搅拌效果满足设计要求;厌氧罐有机负荷OLR(以VS计)约为5.3 kg·m^(-3) d^(-1) VS,对应停留时间HRT为30 d。在该负荷下,沼气产量为193 m^(3)·d^(-1),甲烷含量约为63%,沼气产气率(以VS计)约为0.73 m^(3)·kg^(-1) VS;系统出料中VFA为5.54 g·L^(-1)左右,pH值稳定在7.2,且VFA/ALK比值始终低于0.3,表明厌氧消化系统运行稳定;进料COD均值为250 g·L^(-1),COD去除率高达81.25%,VS降解率(VS R)约为81.66%,系统有机物沼气转化率高。该研究设计的半干式厌氧消化反应器创新之处在于搅拌输送系统设计和直接对预处理后固相物料进行厌氧消化的处理方式,不仅确保了高效的沼气产量和稳定处理效果,也降低了运行成本,为我国餐厨垃圾半干式厌氧消化处理技术提供重要的参考和支持。 展开更多

关键词 餐厨垃圾 固相物料 半干式 厌氧消化 产气率

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模型辨识在氢氟化系统先进控制中的应用研究

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作者 刘琛 李雪 +2 位作者 郑芳 张瑜 李雷 《核电子学与探测技术》 北大核心 2025年第1期101-106,共6页

针对铀纯化转化生产中非线性、大迟延、多变量耦合程度高的氢氟化系统生产流程,采用递推最小二乘辨识算法,建立氢氟化系统中相关被控对象的数学模型,进而优化控制系统相关参数。通过对比采用了模型辨识的先进控制系统与原控制系统的仿... 针对铀纯化转化生产中非线性、大迟延、多变量耦合程度高的氢氟化系统生产流程,采用递推最小二乘辨识算法,建立氢氟化系统中相关被控对象的数学模型,进而优化控制系统相关参数。通过对比采用了模型辨识的先进控制系统与原控制系统的仿真结果,验证了模型辨识在先进控制中的重要性、优越性、可行性,对改善复杂系统的控制效果具有重要意义。 展开更多

关键词 模型辨识 参数优化 先进控制 氢氟化系统

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螺旋管式蒸汽发生器管束流体弹性不稳定性机理研究

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作者 王越 谭蔚 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第3期607-615,共9页

螺旋管束由于其结构紧凑、传热效率高等特点广泛应用于快堆与第4代核电堆型中。为揭示螺旋管束流体弹性不稳定性,本文在验证激振模型的冲击实验基础上,利用螺旋管束激振模型系统地研究了管的相对位置、管束结构参数对螺旋管振动响应的... 螺旋管束由于其结构紧凑、传热效率高等特点广泛应用于快堆与第4代核电堆型中。为揭示螺旋管束流体弹性不稳定性,本文在验证激振模型的冲击实验基础上,利用螺旋管束激振模型系统地研究了管的相对位置、管束结构参数对螺旋管振动响应的作用机制。研究发现面外方向的振幅远大于面内方向的,相邻管层节径比对螺旋管振动响应的影响强于同层管间节径比与螺旋角。通过改变管间流速,探究了螺旋管束流体弹性不稳定性机理,提出了预测临界流速的半经验公式,并且同现有直管管束的国家标准与先前的研究成果进行了对比分析,结果为螺旋管式蒸汽发生器的设计与工程评估提供了理论基础。 展开更多

关键词 螺旋管式蒸汽发生器 管束振动 流体弹性不稳定性 临界流速半经验公式

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重质颗粒流态化研究现状与展望

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作者 李舒月 王欢 +4 位作者 周少强 毛志宏 张永民 王军武 吴秀花 《化工学报》 北大核心 2025年第2期466-483,共18页

流化床技术在工业中应用广泛,其中天然铀转化、直接还原炼铁、化学链燃烧等工业过程中使用的是颗粒密度在4.0 g/cm^(3)以上的重质颗粒,而传统化工、能源行业广泛使用的则是密度较小的轻质流化床颗粒。综述了重质颗粒流态化技术在工业中... 流化床技术在工业中应用广泛,其中天然铀转化、直接还原炼铁、化学链燃烧等工业过程中使用的是颗粒密度在4.0 g/cm^(3)以上的重质颗粒,而传统化工、能源行业广泛使用的则是密度较小的轻质流化床颗粒。综述了重质颗粒流态化技术在工业中的应用情况,梳理了目前重质颗粒流态化基础的研究进展。已有的实验测量和数值模拟研究均表明重质颗粒的流态化行为与低密度颗粒存在显著差异,且针对低密度颗粒的一些研究规律并不能完全适用于重质颗粒流化床。当前,对重质颗粒的流态化基础研究尚不充分,特别是在流域转变、传热传质特性、颗粒混合分级特性、反应过程强化技术等研究方面,与传统低密度颗粒流态化的基础研究相比,存在巨大的基础研究空白。最后结合相关工业过程的需要,重点讨论了近期应重点补充的重质颗粒流态化基础研究的内容。 展开更多

关键词 流化床 天然铀转化 核化工 重质颗粒 流态化 数值模拟

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河流生态修复技术与水环境保护策略研究

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作者 刘霞 《绿色中国》 2025年第6期106-108,共3页

生态修复技术与水环境保护是人类社会可持续发展的重要途径。其价值体现在生态安全屏障构建、经济社会协同发展及人居环境优化三方面。合理利用河流生态修复技术,修复受损生态系统,可以提高生物多样性,为发展生态旅游、碳汇交易等绿色... 生态修复技术与水环境保护是人类社会可持续发展的重要途径。其价值体现在生态安全屏障构建、经济社会协同发展及人居环境优化三方面。合理利用河流生态修复技术,修复受损生态系统,可以提高生物多样性,为发展生态旅游、碳汇交易等绿色经济打下基础。但当前生态修复面临诸多挑战,部分区域生态承载力已达上限,亟须系统性解决方案。本文从三个维度详细分析了河流生态修复技术,并提出了水环境保护相关策略,以供参考。 展开更多

关键词 河流 生态修复 水环境 保护 策略

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螺旋管式蒸汽发生器管束振动响应机制研究 被引量：2

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作者 王越 谭蔚 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期2524-2539,共16页

螺旋管管束在流体冲击作用下发生振动,长期发生此现象,会导致螺旋管因微动磨损而逐渐失效,而短时间内出现过度振动,则会造成螺旋管失效破坏。因此,揭示螺旋管管束振动响应机制是非常重要的。本文建立了螺旋管管束流动激振模型,通过比较... 螺旋管管束在流体冲击作用下发生振动,长期发生此现象,会导致螺旋管因微动磨损而逐渐失效,而短时间内出现过度振动,则会造成螺旋管失效破坏。因此,揭示螺旋管管束振动响应机制是非常重要的。本文建立了螺旋管管束流动激振模型,通过比较实验结果与仿真结果以验证数值方法的鲁棒性。基于螺旋管振动时域数据,利用小波分析方法研究了管的相对位置与管束结构参数对螺旋管振动响应的影响。结果表明,沿流体流动方向上,螺旋管越靠后,面外方向的振动响应越剧烈。相邻管层节径比越小,振幅越大,波动越剧烈。同层管间节径比与螺旋角对两方向上的振幅影响不明显。研究结果为螺旋管管束的湍流抖振与流体弹性不稳定性分析奠定了理论基础。 展开更多

关键词 螺旋管式蒸汽发生器 反向绕制 管束振动 管的相对位置 结构参数

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污泥与煤泥混燃过程中颗粒物的排放特性及汞成核机理

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作者 贾里 张柳 +6 位作者 程鹏 于跃 陈世虎 王晨星 王建成 张建春 金燕 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期4135-4149,共15页

为实现城市污泥协同低热值煤泥的高效资源化利用,以单组分污泥、煤泥以及耦合燃料作为研究对象,针对燃烧过程中所生成的可吸入颗粒物,利用多种表征手段及自行建立的流化床实验系统,结合耦合燃料以及燃烧产物的微观特性及元素分布,并基... 为实现城市污泥协同低热值煤泥的高效资源化利用,以单组分污泥、煤泥以及耦合燃料作为研究对象,针对燃烧过程中所生成的可吸入颗粒物,利用多种表征手段及自行建立的流化床实验系统,结合耦合燃料以及燃烧产物的微观特性及元素分布,并基于成核控制理论,在揭示多参数耦合条件下颗粒物排放特性以及粒径分布的基础上,研究混烧条件下Hg在颗粒物表面的成核机理。研究结果表明:样品所含挥发分与矿物质在燃烧过程中存在交互作用,主要包括焦炭、无机矿物质与易气化元素之间的反应,对颗粒物的形成具有较大影响。所生成颗粒物的粒径均呈双峰分布的特征,其中燃烧温度对排放特性的影响存在临界值(800℃)。随着粒径的减小,粗细2种模态颗粒物的分布范围均呈现减小的趋势,且对应峰值均逐渐增大(800℃燃烧条件所对应峰值分别可达3.6%和18.0%)。PM1与PM1~10的组成元素分别主要为易气化元素(如K、Mg、S、Cl和P等)与难熔性元素(如Si、Al、Fe和Ca等)。均相成核和异相凝结是Hg由气相向粒子成核转变的基本途径,并存在不同的成核控制机制,其中异相凝结过程又包含扩散控制与表面反应控制2种机制。 展开更多

关键词 污泥 煤泥 颗粒物 汞 成核机理

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太阳能+空气能一体化热泵室外侧换热器气流组织及换热性能研究 被引量：1

8

作者 尹丽媛 胡超越 +1 位作者 田琦 王美萍 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1468-1476,共9页

常规空气源热泵在制热运行中,由于室外侧换热器冷风回流和迎面风速不均匀性过大,会导致换热性能恶化。为了解决这些问题,文章调整室外侧换热器结构并利用太阳辐射能量,提出了一种适用于公共建筑的新型太阳能+空气能一体化热泵室外机方案... 常规空气源热泵在制热运行中,由于室外侧换热器冷风回流和迎面风速不均匀性过大,会导致换热性能恶化。为了解决这些问题,文章调整室外侧换热器结构并利用太阳辐射能量,提出了一种适用于公共建筑的新型太阳能+空气能一体化热泵室外机方案;建立了室外侧换热器数学模型,对常规空气源热泵室外侧换热器的气流组织及换热性能进行仿真分析,并通过实验验证模型的正确性;构建了涂敷太阳能吸收膜的单倒型和双倒型两种新型室外侧换热器结构,并对其气流组织及换热性能进行模拟研究。结果表明:单倒型和双倒型结构均能改善换热器迎面风速不均匀现象,其中双倒型结构改善效果更为明显,其外侧换热器和内侧换热器迎面风速不均匀度与常规空气源热泵室外侧换热器相比分别降低了46%和83%;在换热器面积、风机型号和数量相同的情况下,双倒型结构换热器空气侧换热量比单倒型结构提高了5.4%。该研究可提高热泵换热器换热效率,降低系统能耗,为太阳能耦合空气能一体化热泵相关研究提供理论支撑。 展开更多

关键词 太阳能+空气能一体化热泵 太阳能 空气源热泵 风冷换热器 气流组织

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低浓六氟化铀运输容器(UX-30/30B)铁路运输使用环境温度适用性研究 被引量：1

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作者 刘念 曹芳芳 +3 位作者 薛光磊 张恒 张敏 潘玉婷 《包装工程》 CAS 北大核心 2024年第21期81-86,共6页

目的研究低浓六氟化铀运输容器(UX-30/30B运输容器)在夏季进行铁路运输的安全性。方法分析国内外法规标准,分析容器材料性质,并利用法国达索公司开发的大型有限元分析软件Abaqus对不同工况进行热工分析,综合评价高温对运输安全的影响。... 目的研究低浓六氟化铀运输容器(UX-30/30B运输容器)在夏季进行铁路运输的安全性。方法分析国内外法规标准,分析容器材料性质,并利用法国达索公司开发的大型有限元分析软件Abaqus对不同工况进行热工分析,综合评价高温对运输安全的影响。结果运输容器设计批准书规定的“–40~38℃”为大气环境温度,而非封闭车厢内的温度;70℃在六氟化铀运输容器主要材料的设计温度范围内,对容器性能影响甚微;在国内铁路网运输时,UX-30/30B运输容器可在70℃的封闭车厢内安全运输24 h;而在运输容器初始温度38℃、每天车厢内持续8 h 70℃高温的情况下运输10 d后,运输容器内六氟化铀平均温度最高为49.66℃,在海拔高度低于3141 m时可满足安全运输的要求。结论低浓六氟化铀运输容器UX-30/30B可安全地在夏季进行铁路运输。 展开更多

关键词 六氟化铀 运输容器 铁路运输 热工分析

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静态法测定WF6-MoF6体系汽液相平衡数据的误差分析与修正

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作者 拓振光 李荣亮 +7 位作者 康绍辉 牛玉清 周志全 叶开凯 马海桃 刘顺 李洪 高鑫 《化工学报》 北大核心 2025年第5期2270-2278,共9页

核纯级氟化铀及相关氟化物杂质的汽液相平衡数据缺乏,已成为我国干法铀纯化转化工艺开发的瓶颈。然而,该体系物性的复杂性与特殊性给数据的准确测定带来了极大困难。为此设计并研制了一种高压耐腐蚀静态法汽液相平衡测量装置,测定了纯组... 核纯级氟化铀及相关氟化物杂质的汽液相平衡数据缺乏,已成为我国干法铀纯化转化工艺开发的瓶颈。然而,该体系物性的复杂性与特殊性给数据的准确测定带来了极大困难。为此设计并研制了一种高压耐腐蚀静态法汽液相平衡测量装置,测定了纯组分VF_(5)和MoF_(6)的饱和蒸气压数据以及WF_(6)和MoF_(6)二元体系在不同温度下的恒温汽液相平衡数据。重点从装置设计、操作过程和分析检测三个角度进行了全面的误差分析与数据校正,结果表明气相取样对液相组成的影响不足万分之五;原料组成视为液相组成存在约0.5%的误差;降低气相取样吹扫气速和减小升温速率会减少误差等。基于误差分析与估算结果对实验数据进行修正后,通过了热力学一致性检验,为准确获取金属氟化物汽液相平衡热力学数据提供了支撑。 展开更多

关键词 汽液平衡 二元混合物 氟化物 静态法 误差分析

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胞外聚合物和微量元素对产酸发酵的协同作用

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作者 童宁 张永梅 +3 位作者 景佳 屈文慧 高崭 王子奇 《环境科学与技术》 北大核心 2025年第7期219-227,共9页

针对厨余垃圾产酸发酵体系中微量元素投加剂量存在低促高抑的问题,文章利用胞外聚合物的协同作用优化微量元素的投控策略。首先,考察不同剂量Fe、Ni、Co作用下的水解产酸过程,发现Ni投加量为2.5 mg/L时水解和产酸效率最为显著;进一步,投... 针对厨余垃圾产酸发酵体系中微量元素投加剂量存在低促高抑的问题,文章利用胞外聚合物的协同作用优化微量元素的投控策略。首先,考察不同剂量Fe、Ni、Co作用下的水解产酸过程,发现Ni投加量为2.5 mg/L时水解和产酸效率最为显著;进一步,投加1.25 mg/L的螯合态Ni,结果表明螯合态Ni的产酸效率要显著优于Ni单独投加,尤其是胞外聚合物-Ni-1.25达到了与Ni-2.5效果相当的效率;其次,分析Ni化学形态和胞外聚合物作用前后红外光谱的变化情况,结果表明胞外聚合物与Ni之间的络合作用有效提高了Ni的生物利用度;最后,分析产酸细菌群落特征,结果表明胞外聚合物-Ni保障了产酸细菌的丰度和优势菌属组成。文章多角度综合验证了胞外聚合物和微量元素在产酸发酵体系中的协同作用。 展开更多

关键词 厨余垃圾 产酸发酵 微量元素 胞外聚合物

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基于随机有限元法的圆形基础沉降最不利波动尺度分析 被引量：1

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作者 常鹏飞 李佳乐 +4 位作者 门飞跃 李亚军 李建光 李瑞杰 张彬 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第6期190-199,共10页

波动尺度(SOF)是表征土体空间变异性的重要参数,不同的波动尺度可以模拟土体参数的空间变异程度。基于随机有限元(RFEM)和蒙特卡罗模拟,假设弹性模量服从对数正态分布对土体实现非均质性建模,研究不同波动尺度下圆形基础的沉降变形规律... 波动尺度(SOF)是表征土体空间变异性的重要参数,不同的波动尺度可以模拟土体参数的空间变异程度。基于随机有限元(RFEM)和蒙特卡罗模拟,假设弹性模量服从对数正态分布对土体实现非均质性建模,研究不同波动尺度下圆形基础的沉降变形规律。研究结果表明:中心沉降值符合对数正态分布,差异沉降值符合正态分布;随着波动尺度的增加,中心沉降和差异沉降均值基本不变,中心沉降标准偏差先增大最后趋于平缓,差异沉降标准偏差先增大后减少,在其峰值处平均绝对差异沉降达到最大,此时的波动尺度为最不利波动尺度,在勘察数据相对有限的情况下可以对基础沉降概率进行保守估计。 展开更多

关键词 圆形基础沉降 最不利波动尺度 随机有限元 蒙特卡罗模拟 弹性模量 差异沉降

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基于灰箱模型的自循环散热器与空气源热泵耦合特性研究 被引量：1

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作者 冯伟 贾捷 +3 位作者 田琦 尹丽媛 李风雷 LEE W L 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期43-51,共9页

为兼顾热泵供暖的舒适性与节能性,本文提出一种新型自循环散热器作为空气源热泵的室内末端。通过分析关键部件的运行特性,建立系统热力学灰箱模型,并对其可靠性进行验证。在此基础上,研究自循环散热器与空气源热泵的耦合特性,并利用EES... 为兼顾热泵供暖的舒适性与节能性,本文提出一种新型自循环散热器作为空气源热泵的室内末端。通过分析关键部件的运行特性,建立系统热力学灰箱模型,并对其可靠性进行验证。在此基础上,研究自循环散热器与空气源热泵的耦合特性,并利用EES与TRNSYS联合仿真的方法,分析该系统在典型建筑中应用的逐时运行规律和全年运行性能。结果表明:系统性能受多个因素的共同影响,且对压缩机运行频率的改变较为敏感;系统具有较快的热响应速度,能够营造稳定的室内温度环境;在太原市气象条件下,系统全年平均性能系数为2.67,典型工况的性能系数高于常规散热器系统50.28%,具有显著的节能效益。 展开更多

关键词 空气源热泵 散热器 灰箱 仿真 能效

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城市污泥焦膨胀特性对可吸入颗粒物排放的影响机理研究

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作者 贾里 张柳 +6 位作者 程鹏 陈世虎 王晨星 于跃 王建成 张建春 金燕 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1235-1243,共9页

通过利用自行搭建的流化床实验系统,建立了燃烧条件与城市污泥膨胀特性之间的构效关系,影响因素主要包括燃烧温度、升温速率与样品粒径.在利用差示扫描量热法(DSC)获得污泥燃烧演变机理的基础上,研究了亚微米颗粒物(PM1)与超微米颗粒物(... 通过利用自行搭建的流化床实验系统,建立了燃烧条件与城市污泥膨胀特性之间的构效关系,影响因素主要包括燃烧温度、升温速率与样品粒径.在利用差示扫描量热法(DSC)获得污泥燃烧演变机理的基础上,研究了亚微米颗粒物(PM1)与超微米颗粒物(PM1~10)的排放特性,并结合所形成颗粒物的微观特性,揭示了城市污泥焦膨胀特性对颗粒物排放规律的深层次影响机理,以及颗粒物形成的关键作用机制,研究发现:污泥在不同升温条件下的燃烧过程随温度的变化规律相似,均由两个显著的放热峰与两个平缓的吸热峰组成;随着升温速率的提高,燃烧所形成污泥焦的膨胀率均呈现先增大后减小的趋势,主要受到挥发分析出过程的影响;样品粒径与膨胀率之间呈反比例关系,且燃烧温度主要通过影响颗粒物内部结构的催化演变过程,对污泥焦的膨胀特性产生影响;随着燃烧温度的升高,颗粒物的整体排放量呈现逐渐增长的趋势. 展开更多

关键词 污泥 燃烧演变 颗粒物 膨胀特性 排放规律

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六氟化铀及氟化物汽液相平衡数据预测及精馏过程模拟 被引量：1

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作者 杨同 王欢 邓春 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期463-474,共12页

精馏技术提纯六氟化铀是铀转化工艺的重要环节,该精馏工艺的模拟可为工艺设计及操作优化提供关键支撑。然而,由于六氟化铀及氟化物汽液相平衡数据及物性数据的缺乏,六氟化铀提纯精馏工艺的建模和模拟难以开展。为此,利用COSMOtherm和Tur... 精馏技术提纯六氟化铀是铀转化工艺的重要环节,该精馏工艺的模拟可为工艺设计及操作优化提供关键支撑。然而,由于六氟化铀及氟化物汽液相平衡数据及物性数据的缺乏,六氟化铀提纯精馏工艺的建模和模拟难以开展。为此,利用COSMOtherm和Turbomole软件,预测UF_(6)与TiF_(4)二元体系汽液相平衡数据。通过预测已知的WF_(6)-UF_(6)二元体系汽液相平衡实验数据以间接验证COSMO-RS模型预测的准确性。利用Aspen Plus软件的物性常数估算系统(property constant estimation system),估算出缺失的无限稀释水溶液Gibbs生成能等物性参数。文献中UF_(6)饱和蒸气压实验数据与模拟值进行对比,相对误差在1.76%以内。根据文献中的实验数据和预测的汽液相平衡数据,利用Aspen Plus软件回归NRTL模型的二元交互作用参数。针对六氟化铀及氟化物的分离,设计直接分离序列和间接分离序列提纯UF_(6)的两种方案。设定UF_(6)产品纯度,以总年度费用(TAC)最小化为目标,采用灵敏度分析对塔板数、进料位置和回流比的关键参数进行优化,结果表明,间接分离序列提纯UF_(6)方案的TAC更低。 展开更多

关键词 氟化物 物性估算 汽液平衡 精馏

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基于CPFD方法的U_(3)O_(8)氢还原流化床反应器数值模拟

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作者 李舒月 王欢 +4 位作者 周少强 毛志宏 张永民 王军武 吴秀花 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期3133-3151,F0004,共20页

气固流化床因具有气固接触效率高、相间传质传热快等优点已用于天然铀转化工艺的多个环节,但目前对这类高密度颗粒系统的流化反应性能认识不足,难以对其精确设计和操控。采用计算颗粒流体力学(computational particle fluid dynamics,CP... 气固流化床因具有气固接触效率高、相间传质传热快等优点已用于天然铀转化工艺的多个环节,但目前对这类高密度颗粒系统的流化反应性能认识不足,难以对其精确设计和操控。采用计算颗粒流体力学(computational particle fluid dynamics,CPFD)方法对工业尺度连续U_(3)O_(8)还原流化床进行全三维数值模拟,对不同颗粒粒径分布的流化床还原系统中宏观气固流动、传热、反应特性等重要参数进行统计分析。结果显示,在氢气过量80%的条件下,3种不同粒径的颗粒在流化床中的流化状态均表现不佳,大部分区域颗粒处于非流化状态,床层膨胀率低。分析出口处产物分布发现,颗粒粒径越小产物的转化率越高,然而由于流化状态普遍较差,即便是在粒径较小的条件下转化率的总体水平仍然偏低。以上结果表明,在实际操作中可能需要进一步优化流化床的操作条件和结构形式,以提高流化效果和反应转化率。本研究期望能够为高密度颗粒在流化床中的流动与反应特性的深入认识提供新的视角和方法,为核化工及相关领域的技术进步提供有力支持。 展开更多

关键词 气固流化床 氢还原 高密度颗粒 计算颗粒流体力学 数值模拟 天然铀转化 核化工

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太原市冬季PM_(2.5)中含碳组分特征及水溶性有机碳吸光特性分析

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作者 刘凤娴 郭子雍 +4 位作者 孙伟 彭宵璁 牟玲 王建成 毕新慧 《环境化学》 2025年第7期2592-2604,共13页

碳质气溶胶是PM_(2.5)的重要组成成分,对空气质量、气候变化和人类健康均有重要影响.作为典型的能源重工业城市,太原市冬季PM_(2.5)污染问题较为突出,但目前针对其含碳组分,尤其是水溶性有机碳(WSOC)吸光特性的研究较为有限.分析太原市... 碳质气溶胶是PM_(2.5)的重要组成成分,对空气质量、气候变化和人类健康均有重要影响.作为典型的能源重工业城市,太原市冬季PM_(2.5)污染问题较为突出,但目前针对其含碳组分,尤其是水溶性有机碳(WSOC)吸光特性的研究较为有限.分析太原市冬季PM_(2.5)样品中的有机碳(OC)、元素碳(EC)和WSOC的浓度特征,并探讨WSOC的吸光特性.研究结果显示,OC、EC和总碳气溶胶(TCA)平均质量浓度分别为(18.4±6.81)、(4.50±1.33)和(33.9±12.0)μg·m^(−3),二次有机碳(SOC)平均质量浓度为(9.38±4.99)μg·m^(−3),占OC含量的(49%±13%).与前几年冬季相比,太原市碳质气溶胶浓度有明显下降趋势,但SOC对OC的贡献有所增加,表明太原市二次污染不容忽视.从不同污染等级来看,随着污染加剧,OC和SOC质量浓度及其在PM_(2.5)中占比都显著升高.重污染阶段SOC占比是轻污染阶段的1.7倍,而EC占比因SOC生成激增从3.34%降至2.92%,表明SOC生成是碳质气溶胶演变的主导机制.WSOC的平均质量浓度为(6.27±2.89)μg·m^(−3),处于国内城市中等水平.WSOC在365 nm处吸光系数(Abs_(365))、质量吸收效率(MAE365)和波长依赖指数(AAE)平均值分别为(13.8±5.90)Mm^(−1)、(2.22±0.15)m^(2)·g^(−1)和(5.51±0.10),其光吸收能力高于国内大部分城市.三维荧光分析表明WSOC的光吸收可能由类腐殖质类物质、类氨基酸和类蛋白质类物质贡献.研究结果为太原市大气污染防控及区域气溶胶气候效应评估提供科学依据. 展开更多

关键词 PM_(2.5) 有机碳和元素碳 水溶性有机碳 吸光特性

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离心萃取级联分离锂同位素的数学模型 被引量：1

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作者 张睿 闫昊 +5 位作者 李维杰 葛超奇 张孟琦 王欢 车军 武中地 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1721-1727,共7页

萃取法分离锂同位素有望替代汞齐法消除汞害,但需多级萃取才能获得高丰度同位素,采用离心萃取机替代萃取澄清槽形成萃取级联系统可提升分离效率。基于萃取法分离锂同位素、离心萃取分离原理和级联理论,借鉴气体离心级联分离同位素的方法... 萃取法分离锂同位素有望替代汞齐法消除汞害,但需多级萃取才能获得高丰度同位素,采用离心萃取机替代萃取澄清槽形成萃取级联系统可提升分离效率。基于萃取法分离锂同位素、离心萃取分离原理和级联理论,借鉴气体离心级联分离同位素的方法,引入分流比概念,建立了离心萃取级联分离锂同位素单级、多级的数学模型和级联的平衡时间模型,对离心萃取级联分离锂同位素进行计算分析。离心萃取级联是一种类似全回流矩形级联形式,取料量对级联级数有着很大的影响,级联存在最大取料丰度限制,级联平衡时间受到目标丰度和离心萃取机级停留时间(处理能力)影响,采用多步法级联可有效减少平衡时间。该数学模型可指导工艺的设计,为下一步的产业化应用提供理论依据。 展开更多

关键词 锂同位素分离 离心萃取法 级联理论

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基于CPFD方法的UO_(2)氢氟化流化床反应器数值模拟 被引量：1

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作者 王欢 吴秀花 +1 位作者 张孟琦 周少强 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S02期318-326,共9页

深入认识和掌握流化床内气固两相流动规律和反应机理对于UO_(2)氢氟化流化床的工程应用具有重要意义。传统的实验方法研究成本高、周期长,因此,数值模拟方法成为更多科研设计人员的选择。基于计算颗粒流体力学(CPFD)建立了UO_(2)氢氟化... 深入认识和掌握流化床内气固两相流动规律和反应机理对于UO_(2)氢氟化流化床的工程应用具有重要意义。传统的实验方法研究成本高、周期长,因此,数值模拟方法成为更多科研设计人员的选择。基于计算颗粒流体力学(CPFD)建立了UO_(2)氢氟化二级流化床的数学模型,筛选了适用于UO_(2)-UF 4体系的曳力模型,推导出了氢氟化反应的阿伦尼乌斯方程。在该模型的基础上,研究了HF进气方式、操作气速、固体颗粒直径对流化质量的影响。仿真结果表明,目前设计参数合理,氢氟化二级流化床可形成良好的温度分布,转化率接近生产要求。基于CPFD方法建立的氢氟化数学模型可较准确模拟流化床反应器的运行情况,可为流化床反应器的放大设计和运行调试提供参考依据。 展开更多

关键词 CPFD模拟 氢氟化 流化床反应器

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