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质子交换膜燃料电池和电解槽关键组件衰减机理

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化工进展 2024年

作者：王帅钱相臣华北电力大学控制与计算机工程学院

可再生能源，尤其是氢能，通过与电能耦合可以减少碳排放，并且促进电网实现能源转型。燃料电池和电解槽是氢电耦合系统中关键的能量转换装置，其中基于质子交换膜技术的设备因运行时优异的波动适应性和很高的电流密度广泛受关注，但成... 详细信息

可再生能源，尤其是氢能，通过与电能耦合可以减少碳排放，并且促进电网实现能源转型。燃料电池和电解槽是氢电耦合系统中关键的能量转换装置，其中基于质子交换膜技术的设备因运行时优异的波动适应性和很高的电流密度广泛受关注，但成本高和耐久性差是制约其进一步商业化的关键因素。本文首先简要介绍了质子交换膜燃料电池和质子交换膜电解槽中关键组件，如质子交换膜、催化层、气体扩散层（多孔传输层）和双极板的组成和作用。然后，分别阐述了各个组件的衰减机理，分析认为化学衰减是更为常见的机制，机械衰减和热衰减次之。其中，电解槽阳极处于高电位、高温、强酸性和强氧化性的恶劣环境，碳材料耐久性大幅下降，金属材料需要涂覆贵金属涂层，进一步使成本提高。最后，本文总结了针对各组件的缓解措施，并对未来材料调整优化的方向进行展望。

关键词：燃料电池电解槽质子交换膜技术关键组件衰减机理缓解措施

主动配电网分区解耦的动态状态估计及在线反馈优化策略

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主动配电网分区解耦的动态状态估计及在线反馈优化策略

作者：侯香臣东北电力大学

学位级别：硕士

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浆态床渣油加氢裂化技术特点及其工业应用

石油炼制与化工 2024年第6期55卷 36-43页

作者：许维相焉德臣钟湘生浙江石油化工有限公司浙江舟山316000 恒力石化(大连)有限公司

采用引进工艺技术的国内单体设计规模(3.0 Mt/a)最大的浆态床渣油加氢裂化装置在某公司首次开工,经连续运行期间(177 d)的工艺条件摸索,在实际加工负荷86%条件下开展了装置72 h性能测试。结果表明:装置加工残炭为23.68%、金属(镍+钒)质... 详细信息

采用引进工艺技术的国内单体设计规模(3.0 Mt/a)最大的浆态床渣油加氢裂化装置在某公司首次开工,经连续运行期间(177 d)的工艺条件摸索,在实际加工负荷86%条件下开展了装置72 h性能测试。结果表明:装置加工残炭为23.68%、金属(镍+钒)质量分数为138μg/g、硫质量分数为4.82%、C 5沥青质(正戊烷不溶物)质量分数为17.65%的减压渣油与催化裂化油浆混合原料,在新鲜原料油进料量为307.2 t/h、反应器压力为15.7 MPa、平均反应温度为428℃、新鲜原料油与减压分馏塔(简称减压塔)塔底循环油渣的质量比为1.21、混合进料钼质量分数为1650μg/g、持气率为26.0%~27.5%的条件下,渣油转化率为90.0%,产物减压塔塔底油渣中四氢呋喃不溶物质量分数为7%~8%,钼质量分数为2678μg/g,装置能耗为1906.50 MJ/t;减压塔下部填料床层结焦等导致标定期间的总压降为9.53 kPa,是设计值的25.1倍,提高装置负荷困难。可以通过调整减压塔操作及技术改造等方式尝试解决减压塔填料床层压降升高、油渣中蜡油组分拔出不足等问题。

关键词：浆态床渣油加氢裂化结焦

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环境监测中异常数据识别与修复

环境工程技术学报 2024年第3期14卷 1098-1104页

作者：景永志艾自东田相臣青岛科技大学自动化与电子工程学院

为获取完整、可靠的环境监测数据,提出一种基于GeoHash算法的局部离群因子算法(GeoHash-LOF)。相较于传统的局部离群因子算法(LOF),GeoHash-LOF算法引入了地址划分和区域编码的思想,降低了算法计算量。针对识别出来的异常数据,采用基于... 详细信息

为获取完整、可靠的环境监测数据,提出一种基于GeoHash算法的局部离群因子算法(GeoHash-LOF)。相较于传统的局部离群因子算法(LOF),GeoHash-LOF算法引入了地址划分和区域编码的思想,降低了算法计算量。针对识别出来的异常数据,采用基于遗传算法改进的灰色预测(GA-GM)算法进行修复,通过对灰色预测中的背景值和初值进行择优,从而提高预测值的准确度。以欧洲核能机构所提供的数据为例,将本文所提出的GeoHash-LOF算法、GA-GM算法与其他算法进行比较,结果表明本文所提出的算法异常数据识别效率更高且缺失数据修复拟合度更好。

关键词：环境监测数据修复 GeoHash-LOF算法 GA-GM算法

基于VMD的SOFC电堆密封失效泄漏故障诊断方法

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中国电力 2024年

作者：武鑫胡超王祺熊星宇胡亮钱相臣华北电力大学能源动力与机械工程学院中国矿业大学(北京)机械与电气工程学院华北电力大学控制与计算机工程学院

固体氧化物燃料电池（solid oxide fuel cell， SOFC）在高温下长时间工作时，由于反复启停循环以及长时间运行后电堆容易发生密封失效，会导致泄漏故障发生，进而引发电堆的热失控和损坏，严重影响系统运行稳定性。针对此故障，根据实... 详细信息

固体氧化物燃料电池（solid oxide fuel cell， SOFC）在高温下长时间工作时，由于反复启停循环以及长时间运行后电堆容易发生密封失效，会导致泄漏故障发生，进而引发电堆的热失控和损坏，严重影响系统运行稳定性。针对此故障，根据实验获得的电堆温度及电压信号，提出了一种基于变分模态分解(variational mode decomposition， VMD)和希尔伯特变换(Hilbert transform，HT)的诊断方法。采用该方法，通过实验研究了SOFC电堆密封失效泄漏故障，研究结果表明：利用基于VMD和HT方法的电堆泄漏故障诊断方法，可以判断在电堆开路状态是否存在泄漏问题；通过采集电堆的温度和电压信号，并采用该故障诊断方法，可以发现温度信号能够更快地反映电堆的泄漏故障；通过对比基于集合经验模态分解方法和VMD方法的电堆泄漏故障诊断方法，发现后者能够提前100s检测电堆的泄漏故障。

关键词： SOFC 电堆泄漏故障温度信号电压信号 VMD方法

基于密度泛函理论的HCN与H_(2)/H_(2)O气相反应机理研究

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燃料化学学报（中英文） 2024年第6期52卷 850-863页

作者：孙明哲许建良侯秋实代正华王辅臣华东理工大学资源与环境工程学院上海市煤气化工程技术研究中心上海200237 上海寰球工程有限公司上海200032 新疆大学化工学院新疆乌鲁木齐830046

含HCN的废弃物在气化炉内的高温转化是其绿色处理的方法之一,其中,HCN与H_(2)/H_(2)O的反应是其在气化炉内的主要转化过程。本工作基于密度泛函理论,采用Gaussian及其配套软件对HCN与H_(2)/H_(2)O的反应机理进行了研究。通过分子成键、... 详细信息

含HCN的废弃物在气化炉内的高温转化是其绿色处理的方法之一,其中,HCN与H_(2)/H_(2)O的反应是其在气化炉内的主要转化过程。本工作基于密度泛函理论,采用Gaussian及其配套软件对HCN与H_(2)/H_(2)O的反应机理进行了研究。通过分子成键、断键角度提出HCN与H_(2)/H_(2)O的各两种反应路径,结合能垒和热力学分析确定了相对最优路径,并计算了相对最优反应路径的速率常数。结果表明,HCN与H_(2)反应相对最优路径为:三个H_(2)分子在C=N上分三步进行加成得到产物CH4+NH_(3);HCN与H_(2)O反应相对最优路径为:H_(2)O分子进攻C原子,O原子和C原子的H先后转移至N原子得到产物CO+NH_(3)。两条相对最优路径在1473 K以上有明显反应速率,分别为9.57×10^(-4)和1.71 mol/(L·s)。研究结果为高温下HCN与H_(2)/H_(2)O反应的工艺和设备开发提供了理论数据支撑。

关键词： HCN 气相反应密度泛函理论热力学动力学

昆布多糖的复合酶法提取工艺优化及其对α-葡萄糖苷酶的抑制活性

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食品工业科技 2024年第3期45卷 197-206页

作者：张涵殷澳张会佳侯相竹高阳徐多多长春中医药大学人参科学研究院吉林长春130117 长春中医药大学药学院吉林长春130117

优化复合酶提取昆布多糖的工艺参数,并考察其抑制α-葡萄糖苷酶的能力。以昆布多糖得率为评价指标,通过正交试验确定复合酶配比,采用响应面法评价酶解时间、pH、液料比和温度对昆布多糖得率的影响。采用体外酶抑制实验测定昆布多糖对α... 详细信息

优化复合酶提取昆布多糖的工艺参数,并考察其抑制α-葡萄糖苷酶的能力。以昆布多糖得率为评价指标,通过正交试验确定复合酶配比,采用响应面法评价酶解时间、pH、液料比和温度对昆布多糖得率的影响。采用体外酶抑制实验测定昆布多糖对α-葡萄糖苷酶的抑制活性。结果表明,复合酶最佳添加量为纤维素酶100 mg、果胶酶90 mg、木瓜蛋白酶55 mg,最佳酶法提取工艺为酶解时间1.8 h、酶解温度49.4℃、pH6.1、液料比59:1 mL/g,最佳工艺条件下昆布多糖预测得率18.183%,实测多糖得率18.19%±1.04%,其中性糖、酸性糖、蛋白质及硫酸根含量分别52.72%、11.76%、2.66%、19.49%;在1~5 mg/mL范围内其对α-葡萄糖苷酶的抑制作用随浓度增加而升高,最大抑制率为79.04%±3.17%,IC50为1.443 mg/mL。复合酶法提取的昆布多糖得率高,其对α-葡萄糖苷酶具有明显的抑制作用。

关键词：昆布多糖复合酶提取工艺 α-葡萄糖苷酶活性

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基于密度泛函理论的HCN与H/HO气相反应机理研究

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燃料化学学报(中英文) 2024年

作者：孙明哲许建良侯秋实代正华王辅臣上海寰球工程有限公司华东理工大学资源与环境工程学院上海市煤气化工程技术研究中心新疆大学化工学院

含HCN的废弃物在气化炉内的高温转化是其绿色处理的方法之一,其中,HCN与H2/H2O的反应是其在气化炉内的主要转化过程。本文基于密度泛函理论,采用Gaussian及其配套软件对HCN与H2/H2O的反应机理进行了研究。通过分子成键、断键角度提出HCN... 详细信息

含HCN的废弃物在气化炉内的高温转化是其绿色处理的方法之一,其中,HCN与H2/H2O的反应是其在气化炉内的主要转化过程。本文基于密度泛函理论,采用Gaussian及其配套软件对HCN与H2/H2O的反应机理进行了研究。通过分子成键、断键角度提出HCN与H2/H2O的各两种反应路径,结合能垒和热力学分析确定了相对最优路径,并计算了相对最优反应路径的速率常数。结果显示,HCN与H2反应相对最优路径为:3个H2分子在C≡N上分三步进行加成得到产物CH4+NH3;HCN与H2O反应相对最优路径为:H2O分子进攻C原子,O原子和C原子的H先后转移至N原子得到产物CO+NH3。两条相对最优路径在1473 K以上有明显反应速率,分别为9.57×10-4mol/L·s和1.71mol/L·s。研究结果为高温下HCN与H2/H2O反应的工艺和设备开发提供了理论数据支撑。

关键词： HCN 气相反应密度泛函理论热力学动力学

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狠抓源头预防全力整治“学子宴” 001