活性炭改性及其对SO_2的吸附动力学与吸附平衡研究

在微波改性基础上,分别用KMnO_4、K_2Cr_2O_7和H_2O_2对椰壳活性炭进行氧化改性,采用BET和FTIR分析其表面物理化学性质,进行了吸附实验和吸附模型的研究。结果表明,活性炭改性后,微孔容积减小,平均孔径增大,含氧官能团含量增加;对SO_2的吸附动力学可通过粒内扩散和Bangham动力学模型较好的描述;微波分别与KMnO_4,K_2Cr_2O_7改性样品的吸附平衡能被Freundlich等温吸附模型较好的预测,而Langmuir等温吸附模型能准确预测微波与H_2O_2改性样品的吸附平衡,各样品Freundlich拟合常数n1,故易于吸附SO_2。实验表明,活性炭改性有助于提高其对SO_2的吸附能力。     

城镇聚乙烯燃气管道故障树分析

为了城镇聚乙烯燃气管道的安全运营并降低运营风险, 对城镇聚乙烯燃气管道可能发生的事故及其原因进行了分析。采用故障树分析法, 建立了城镇聚乙烯燃气管道故障树及其子故障树模型, 分别计算了故障树的最小割集、 最小径集和结构重要度, 指出了城镇聚乙烯燃气管道可能发生的故障并分析了成因。研究结果表明, 城 镇聚乙烯燃气管道失效对管道运行威胁较大, 管道附属设施失效威胁较小; 在管道失效的成因中, 管道受到的外界干扰对管道发生故障的影响最大, 管道划痕与缺陷的影响次之, 管道老化与应力破坏对管道事故的影响最小。     

南海环境中应力载荷作用下X100管线钢腐蚀行为

对现场采集的南海海泥样品进行理化性质分析,以此为依据配置海泥模拟溶液,并加入海泥样品中分离纯化得到的硫酸盐还原菌(SRB);采用电化学-拉伸组合实验装置,分别测试不同应力载荷下X100管线钢腐蚀行为,并通过金相显微镜对极化测试后腐蚀形貌进行分析。研究结果表明:X100管线钢腐蚀机制为阳极溶解机制。在应力为0～8000 N的范围内,腐蚀电流密度随应力的增加而逐步增大,当应力为8000 N时,腐蚀电流密度达到最大值18.13μA/cm~2;而极化电阻随应力的增加而逐渐降低,说明X100管线钢腐蚀速率随应力增大而增大。同时,在拉力最大值时,X100管线钢表面点蚀坑面积和数量均达到最大值。由应力作用形成的金属材料表面露头的位错促使腐蚀坑的形成,且点蚀坑的数量及密度随着拉力的增大而增加。模拟溶液中SRB代谢产物与Fe~(2+)离子结合,破坏了金属表面腐蚀产物膜并加速了阳极溶解。     

油田采集系统火用效率计算及其影响因素分析

针对油田采集系统能源利用率低,用能不合理等问题。运用"灰箱"模型分析方法,建立了油田采集系统火用模型,对国内某油田注采及集输系统进行火用效率和热效率计算。分析了注采子系统操作参数(注蒸汽压力、注蒸汽干度)和集输子系统操作参数(加热炉进风温度)影响其火用效率和热效率的因素及其变化规律。研究表明,注采子系统火用效率和热效率随着注蒸汽干度的增大而减小;随着注蒸汽压力增大而升高。其中,注蒸汽干度每增大10%,注采子系统火用效率约降低1.4%,热效率降低0.4%;注汽压力每提高0.5 MPa,注采子系统的热效率提高0.3%;火用效率基本不变。集输系统火用效率和热效率随着加热炉进风温度的增大而增大,进风温度每增大10 oC,注汽锅炉火用效率约增大0.23%,热效率也约增大0.23%。     

炼化企业用水网络优化及其评价指标体系

在炼化企业中,不同的炼油工艺都会产生一定数量和质量的废水。基于物质流分析方法的跟踪观察模型,将所有用水过程整合到水平衡系统中,建立炼化企业用水网络优化模型和评价指标体系。以我国某炼化企业为例,构建了企业各生产工序的用水网络模型,确定了目前用水网络系统中存在的最小水耗问题,依此方法进行用水优化和评价分析。结果表明,采取用水系统优化措施后,新鲜水消耗量可降低26.90%,污水排放量可降低84.42%,水资源效率提高15.34%。     

基于熵权法的天然气供需关系综合评价

针对我国天然气供需关系的研究对保障居民生活和工业生产,以及对我国天然气的发展具有重要意义。运用了熵权法对2008-2012年国内天然气供需关系进行了综合评价。从物质、经济、环境三方面对影响我国天然气供需关系的指标进行了划分;建立了以熵权法为基础的天然气供需关系综合评价模型,以2008-2012年天然气供需关系指标作为数据,分别计算了5年中天然气供需关系综合评价得分,并对其计算结果及其变化规律进行分析与讨论。     

等离子清洗技术对橡胶的影响分析

通过对2-5014橡胶经等离子清洗后的硬度、拉断伸长率、拉伸强度及质量变化率的试验,考核等离子清洗对该材料的影响。介绍了等离子清洗过程及试验过程,经试验验证,该材料经等离子清洗后无明显质量变化,为确保航空铝合金口盖密封性提供了技术保障。     

基于IPAT的城市水资源消耗量分析与预测

水资源的消耗是影响城市经济发展的重要因素之一,运用经典的IPAT方程从理论上初步分析了影响城市水资源消耗的影响因素及水资源消耗量与城市国内生产总值(GDP)之间的关系。研究结果表明,产业比值是技术因素中的主要表现因素之一,提高GDP的同时尽可能不增加水资源的消耗是城市的发展目标。以国内某典型重工业城市为例,水资源消耗量与产业比值的变化趋势基本一致。设计了5种发展案例,其中,第4种模式的GDP年均增长率为8%,单位GDP水资源消耗年均降低5%,是最优方案。在该模式下,该市至2020年水资源消耗量将达9.70×108 m3(2010年的1.3倍)。     

油田井口蒸汽干度的影响因素分析

井口蒸汽干度是油田热力开采稠油的重要参数之一,运用VB6.0开发了井口蒸汽干度计算软件,并利用实验测量数据验证了软件计算的准确性。系统分析了影响井口蒸汽干度的结构参数(管线外径和绝热层厚度)和操作参数(蒸汽温度、蒸汽压力和管道入口蒸汽流量)及其变化规律。研究结果表明,井口蒸汽干度随着绝热层厚度和管道入口蒸汽流量的增大而增大,随着管线外径、蒸汽温度和蒸汽压力的增大而减小。其中,绝热层厚度对井口蒸汽干度的影响最大,当绝热层厚度大于60 mm小于80 mm时,其厚度每增大20 mm,井口蒸汽干度约升高0.12%。     

基于有限元分析的PE燃气管道有固定墩的跨越段应力分析

研究有固定墩的聚乙烯燃气跨越管道力学性能,对城镇燃气管网的安全运行具有重要意义。基于有限元分析理论,建立了两端设有固定墩的聚乙烯跨越管道仿真模型,运用工程分析软件ANSYS对聚乙烯燃气管道进行模拟,分析并讨论了跨长、管径以及内压等因素对管道变形和应力的影响及其变化规律。研究结果表明,管道跨中挠度在跨长低于15m 时增加缓慢,但是当跨度大于15m 时,管道的跨中挠度会急剧增加;管道所受的应力随着管道跨度的增加而增加,但是增长相对平稳;管径对管道的跨中挠度和应力也有影响,管道的跨中挠度和应力均随着管径的增大而减小;管道内压对管道的跨中挠度影响较小,几乎没有变化,但是管道所受应力随着管道内压的增大而增大。