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高炉喷吹重整焦炉气工艺分析及减碳潜力研究

化工学报 2024年第6期75卷 2344-2352页

作者：常成功宋皓楠雷飞霞狄子琛程芳琴山西大学资源与环境工程研究所山西太原030006

钢铁行业碳排放占我国碳排放总量的14%~18%,是工业领域排放量最高的部门。高炉-转炉工艺钢铁产量占我国钢铁总产量的89%,工艺流程长,吨钢碳排放达2 t。基于高炉-转炉工艺的碳减排是钢铁行业实现脱碳目标的关键。基于能质平衡模型,分析... 详细信息

钢铁行业碳排放占我国碳排放总量的14%~18%,是工业领域排放量最高的部门。高炉-转炉工艺钢铁产量占我国钢铁总产量的89%,工艺流程长,吨钢碳排放达2 t。基于高炉-转炉工艺的碳减排是钢铁行业实现脱碳目标的关键。基于能质平衡模型,分析焦炉气及重整焦炉气用于高炉喷吹对高炉直接还原度、理论焦比值等工艺参数的影响,系统评估该工艺有望产生的高炉二氧化碳减排效益。结果表明,提高富氢气喷吹量和温度可有效降低焦比;而相同喷吹量条件下提高氢纯度,由于热补偿原因,焦比会有所上升。当焦炉气被重整为97.9%的富氢气体时,可实现高炉减碳34.62%,相比直接喷吹焦炉气,减碳潜力提升17.76%。碳减排主要得益于焦比降低和喷吹气碳质元素减少。高炉气发电也是减碳的关键环节,当喷吹气氢纯度由59.0%提升至97.9%时,该环节碳减排量由9.04%提升至10.85%。通过将焦炉气重整有望突破高炉喷吹富氢气体减碳潜力上限,具有潜在推广价值。

关键词：模型焦炉气二氧化碳氢碳减排

产业链视角下中国海洋渔业高质量发展水平综合评价

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海洋通报 2024年第3期43卷 391-403页

作者：狄乾斌田晓晴陈小龙辽宁师范大学海洋可持续发展研究院辽宁大连116029 辽宁师范大学地理科学学院辽宁大连116029 河北科技师范学院海洋经济与沿海经济带研究中心河北秦皇岛066004

产业链建设是产业高质量发展主阵地,提升海洋渔业产业链现代化水平是支撑海洋经济高质量发展的必要条件。为进一步提升海洋渔业区域产业链联动水平,深入推进海洋经济转型升级,本文基于产业链多维内涵,从创新链、价值链、供应链、空间链... 详细信息

产业链建设是产业高质量发展主阵地,提升海洋渔业产业链现代化水平是支撑海洋经济高质量发展的必要条件。为进一步提升海洋渔业区域产业链联动水平,深入推进海洋经济转型升级,本文基于产业链多维内涵,从创新链、价值链、供应链、空间链四个维度出发,构建海洋渔业高质量发展水平评价指标体系;运用逼近理想解排序法(TOPSIS)、对抗解释结构模型(AISM)和障碍度模型,对2006-2020年中国沿海11个省(区、市)海洋渔业高质量发展水平及其影响因素进行分析,并提出相应建议措施。结果表明:(1)时间上,研究期内中国海洋渔业高质量发展水平逐年向好,各维度贴近度数值均呈现不同程度波动上升趋势,其中创新链维度贴近度数值较高且稳定增长,价值链和空间链维度贴近度数值增长较快,供应链维度贴近度数值还有较大提升空间。(2)空间上,中国海洋渔业高质量发展水平区域差异较大,在四大维度中优势和劣势各不相同。(3)优劣层级划分上,研究区海洋渔业高质量发展水平总体层级较为明显,其中山东表现最好,河北和海南较差,除江苏、上海、广西三个活动要素外,其他地区发展稳定,呈刚性结构。(4)影响因素上,创新链水平对海洋渔业高质量发展阻碍最大,价值链水平和供应链水平也有一定影响,研究期内第一障碍因子分别是X1水产技术推广经费、X5水产技术推广机构技术成果数量和X3渔民技术培训期数。产业链视角下研究海洋渔业高质量发展可促进现代渔业体系向信息化、智慧化发展,助推经济、社会高质量发展。

关键词：海洋渔业高质量发展产业链产业升级创新驱动发展

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基于异构编程模型的共性算子移植与并行优化

计算机研究与发展 2024年

作者：马兆佳邵恩狄战元马立贤处理器芯片全国重点实验室(中国科学院计算技术研究所) 中国科学院大学中科南京信息高铁研究院

GPU作为构造大规模超算系统的核心计算部件，向着体系结构多样化和异构化的方向发展. 来自不同芯片厂商的GPU加速器具有差异较大的体系结构设计. 加速器类型和编程模型多样化是构建大规模超算系统的重要技术趋势. 多样化加速器要求开发... 详细信息

GPU作为构造大规模超算系统的核心计算部件，向着体系结构多样化和异构化的方向发展. 来自不同芯片厂商的GPU加速器具有差异较大的体系结构设计. 加速器类型和编程模型多样化是构建大规模超算系统的重要技术趋势. 多样化加速器要求开发者为多种硬件平台提供高性能共性算法库软件，然而这也导致了算法库软件重复开发问题. 为降低重复开发成本，统一编程模型SYCL（system-wide compute language）应运而生，并适配了多种硬件平台. 尽管如此，在不同硬件上，SYCL的性能仍不及各自原生编程模型. 因此，需要进一步优化SYCL的性能以将目前成熟完备的CUDA（compute unified device architecture）编程思路和高性能程序应用到SYCL中. 基于软硬件协同设计，提出了paraTRANS：面向跨异构编程模型SYCL代码移植过程中共性算子优化工具，并在不同场景下给出了对移植得到的SYCL的GEMM（general matrix multiplication）进行优化的方法. 评测了paraTRANS优化后基于SYCL的GEMM算子在NVIDIA RTX 3090和AMD MI100上的性能情况. 结果显示，在NVIDIA RTX 3090上，paraTRANS达到了96.95% CUDA原生算子的性能水平；在AMD MI100上，则接近CUDA在NVIDIA RTX 3090上硬件峰值百分比（100.47%）所表现出来的性能水平. 这些结果表明成功地将原生高性能CUDA算子代码移植并进一步优化至SYCL环境中，并为未来类似工作提供新颖且有效的优化思路.

关键词： SYCL 跨异构体系结构代码移植 GEMM 并行优化

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原发性胆汁性胆管炎遗传易感性的研究现状

临床肝胆病杂志 2024年第3期40卷 606-610页

作者：赵春梅马狄邰文琳昆明医科大学第二附属医院检验科昆明650032

原发性胆汁性胆管炎(PBC)是一种以胆管上皮细胞变性坏死为主,好发于中老年女性,具有强烈的遗传倾向性的肝脏自身免疫性疾病。随着全基因组关联分析(GWAS)的不断发展,PBC的遗传易感性备受关注。本文阐述了与PBC密切相关的遗传易感基因的... 详细信息

原发性胆汁性胆管炎(PBC)是一种以胆管上皮细胞变性坏死为主,好发于中老年女性,具有强烈的遗传倾向性的肝脏自身免疫性疾病。随着全基因组关联分析(GWAS)的不断发展,PBC的遗传易感性备受关注。本文阐述了与PBC密切相关的遗传易感基因的研究进展,以期为PBC治疗提供有效靶点。

关键词：原发性胆汁性胆管炎疾病遗传易感性 HLA抗原

中国海洋科技与绿色发展融合关系及动态交互效应

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经济地理 2024年第2期44卷 112-123页

作者：陈小龙狄乾斌梁晨露贾文菡辽宁师范大学地理科学学院辽宁大连116029 辽宁师范大学海洋可持续发展研究院辽宁大连116029

文章基于对海洋科技与海洋绿色发展的内涵界定及融合机理分析,运用改进的理想解排序法(TOPSIS)测算中国沿海11个省份的海洋科技与海洋绿色发展的综合指数,并采用融合协调相对发展度模型和面板向量自回归(PVAR)模型,实证检验了海洋科技... 详细信息

文章基于对海洋科技与海洋绿色发展的内涵界定及融合机理分析,运用改进的理想解排序法(TOPSIS)测算中国沿海11个省份的海洋科技与海洋绿色发展的综合指数,并采用融合协调相对发展度模型和面板向量自回归(PVAR)模型,实证检验了海洋科技与海洋绿色发展的融合效应及动态关系。结果表明:①中国沿海省份的海洋科技水平不断上升,逐渐形成以山东、上海、广东三地为首的北、东、南三方向的海洋科技发展核心;海洋绿色发展水平呈波动上升态势,空间分异明显。②中国沿海省份的海洋科技与海洋绿色发展在融合协调度时序上不断增长;结合相对发展度对融合协调类型划分,呈现北部海洋经济圈>东部海洋经济圈>南部海洋经济圈的梯次变化空间演变格局。③北部海洋经济圈海洋科技创新与海洋绿色发展间不存在因果关系;东部和南部海洋经济圈海洋科技创新与海洋绿色发展存在双向因果关系,海洋绿色发展对海洋科技呈现出显著正向、持续影响,海洋科技创新对海洋绿色发展呈现长期、持续、波动、滞后的影响,但总体以海洋绿色发展对海洋科技的作用为主,且两大海洋经济圈冲击效应存在较大差异。

关键词：海洋科技发展海洋绿色发展融合发展动态关系动力机制发展路径

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人工磁场下各向异性偶极玻色气体的量子相变

物理学报 2024年第13期73卷 73-84页

作者：高吉明狄国文鱼自发唐荣安徐红萍薛具奎西北师范大学物理与电子工程学院兰州730070

光晶格中的冷原子系统是实现量子模拟和量子计算的有效平台之一,其相变特性的研究有助于系统中新奇量子态物理机制的探索和实验观测.本文利用朗道相变理论和非均匀平均场方法,研究了人工磁场下光晶格中各向异性偶极玻色气体的相变,得到... 详细信息

光晶格中的冷原子系统是实现量子模拟和量子计算的有效平台之一,其相变特性的研究有助于系统中新奇量子态物理机制的探索和实验观测.本文利用朗道相变理论和非均匀平均场方法,研究了人工磁场下光晶格中各向异性偶极玻色气体的相变,得到了系统不可压缩相(Mott绝缘相、棋盘或条纹密度波相)-可压缩相(超流、棋盘或条纹超固相)的解析相变条件,给出了系统的完整相图.有趣的是,各向异性偶极相互作用会使得系统中的棋盘密度波相和棋盘超固相变为条纹密度波相和条纹超固相,人工磁场会稳定绝缘相和超固相,使得绝缘相和超固相在相图中的存在区域变大.此外,引入外加谐振势后发现系统中的不同量子相可以共存.

关键词：光晶格各向异性偶极相互作用人工磁场超固相

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河南省铁路-航道货运多层复合网络鲁棒性研究

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铁道运输与经济 2024年第2期46卷 205-214页

作者：李杲岭韩明琪狄帅郑州综合交通运输研究院有限公司河南郑州450000

发展铁水联运是优化调整运输结构、促进物流业降本增效的重要手段之一,为深入理解和把握河南省铁水联运网络的网络性能,有针对性地优化调整铁水联运网络布局、提升联运效益,运用复杂网络理论,对河南省铁路-航道货运网络进行了拓扑分析... 详细信息

发展铁水联运是优化调整运输结构、促进物流业降本增效的重要手段之一,为深入理解和把握河南省铁水联运网络的网络性能,有针对性地优化调整铁水联运网络布局、提升联运效益,运用复杂网络理论,对河南省铁路-航道货运网络进行了拓扑分析和鲁棒性研究。一方面,对铁路网、航道网以及二者相结合的复合网络进行拓扑分析,得出航道网兼具显著的小世界特性和无标度特性,铁路网则具有显著的无标度特性;另一方面,选取网络效率和最大连通子图相对大小作为评价指标,针对3种网络的有效性和连通性进行鲁棒性研究,得出鲁棒性强弱依次为复合网络、铁路网络、航道网络,表明发展铁水联运的重要性和优越性;最后,针对河南省综合运输网络构建优化,提出具体保障措施和运营建议。

关键词：铁水联运复合网络拓扑特征鲁棒性随机攻击蓄意攻击

基于藜麦蛋白Pickering乳液模拟牛油

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食品科学 2024年第7期45卷 28-34页

作者：冯潇陈龙薇狄雨王哄丹封洋烨汤晓智南京财经大学食品科学与工程学院江苏省现代粮食流通与安全协同创新中心江苏高校粮油质量安全控制及深加工重点实验室江苏南京210023

以藜麦分离蛋白为界面颗粒、玉米油为分散相、牛骨汤或牛肉粉溶液为乳液连续相,使用高速剪切法制备藜麦蛋白Pickering高内相乳液,并对不同组乳液的流变学特性、热力学性质、颜色及挥发性物质进行分析。结果表明:5组乳液均表现出明显的... 详细信息

以藜麦分离蛋白为界面颗粒、玉米油为分散相、牛骨汤或牛肉粉溶液为乳液连续相,使用高速剪切法制备藜麦蛋白Pickering高内相乳液,并对不同组乳液的流变学特性、热力学性质、颜色及挥发性物质进行分析。结果表明:5组乳液均表现出明显的假塑性流体剪切稀化行为,样品的表观黏度随着剪切速率的增加而降低,但是在相同的剪切速率下,在水相中添加鱼明胶的乳液黏度最高,更利于模拟牛油的黏稠感;在乳液水相中添加鱼明胶或淀粉明显增加了乳液的储能模量(G′)和损耗模量(G″),提高乳液的黏弹特性,且添加鱼明胶的藜麦蛋白乳液的黏弹特性优于添加淀粉的乳液,更接近牛油的流变特性;与纯牛骨汤为水相的乳液相比,在牛骨汤水相中添加鱼明胶可显著提高乳液的亮度和白度(P<0.05),而以牛肉粉溶液为水相会降低乳液的亮度和白度;添加淀粉和鱼明胶乳液水相可以明显提高藜麦蛋白Pickering乳液熔点;气相色谱-质谱测定结果表明,使用牛骨汤作为乳液的水相可以增加己醛、4-异丙基甲苯、十五烯等风味物质含量,使乳液具有部分牛油的风味,而以牛肉粉溶液为水相的乳液风味物质的种类与水相为牛骨汤的类似,但是其风味物质含量较低。综上所述,以牛骨汤添加鱼明胶作为乳液水相时,藜麦蛋白Pickering乳液表现出更接近牛油的流变学性质、外观及较高熔点,并具有类似牛油的挥发性风味物质,在模拟饱和脂肪方面具有潜力和持续研究价值。

关键词：藜麦蛋白 Pickering乳液模拟动物油脂流变特性挥发性物质熔点

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焦化行业碳氢资源利用潜力与低碳路径评价

化工进展 2024年第5期43卷 2862-2871页

作者：狄子琛雷飞霞常成功陈文慧程芳琴山西大学资源与环境工程研究所山西太原030006

中国焦炭产量达4.73×10^(8)t,副产焦炉气约2×10^(11)m^(3)。焦炉气富含H_(2)、CH_(4)和CO等碳氢资源,对其有效利用并衔接上下游产业的氢能需求,有望产生显著的产业链减碳效益。本研究构建全国焦化企业的空间地理坐标和产能数据库,针... 详细信息

中国焦炭产量达4.73×10^(8)t,副产焦炉气约2×10^(11)m^(3)。焦炉气富含H_(2)、CH_(4)和CO等碳氢资源,对其有效利用并衔接上下游产业的氢能需求,有望产生显著的产业链减碳效益。本研究构建全国焦化企业的空间地理坐标和产能数据库,针对典型焦化企业开展物质流、碳流分析,系统比较焦炉气不同利用路径的环境影响、碳减排效益及碳氢资源利用率,提出优化的焦炉气利用策略。结果表明,我国焦化企业集中度较低,山西省是独立焦化企业最多的省份,企业规模在2×10^(6)t以下;河北、辽宁、吉林、江苏等地则主要以钢焦联合企业为主,主要为大型焦化企业。焦化行业副产大量焦炉气,可产氢气达1×10^(11)m^(3)。生命周期评价结果表明,焦炉气用于化工转化和还原剂高炉喷吹相比作燃料直接发电均可有效降低碳排放,尤其制氢路径和高炉喷吹路径的全球变暖潜值减少量分别是制甲醇路径的5倍和67倍。此外,在各种焦炉气利用路径中,总环境影响从高到低依次为制甲醇、发电、制LNG、制合成氨、制氢、高炉喷吹。结合各焦炉气利用路径分析与钢、焦企业空间分布,山西省等地独立焦化企业较多,可优先考虑向焦炉气制氢方向转型。而有条件发展钢焦联合发展区域,如河北、辽宁、吉林、江苏等地,向高炉喷吹焦炉气工艺改造转型,更有利于产生行业间协同效益,有效推动减污降碳发展。

关键词：焦炉气碳氢资源生命周期分析碳减排潜力焦钢耦合