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基于金属负载的生物炭气化及重整挥发分特性研究

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基于金属负载的生物炭气化及重整挥发分特性研究

作者：闫舒航华中科技大学

学位级别：硕士

生物质气化技术可以在相对温和的条件下将低质生物质转化为高品质的合成气。然而气化过程中焦油的伴生以及焦炭气化较难的两大问题阻碍了生物质气化技术的发展和应用。生物炭催化剂催化焦油转化技术可以将焦油催化裂解/重整为富氢气体... 详细信息

生物质气化技术可以在相对温和的条件下将低质生物质转化为高品质的合成气。然而气化过程中焦油的伴生以及焦炭气化较难的两大问题阻碍了生物质气化技术的发展和应用。生物炭催化剂催化焦油转化技术可以将焦油催化裂解/重整为富氢气体产物。此外,生物炭催化气化也是一种高效的生物质能转化和利用技术。通过改变反应条件和添加催化剂可以实现对生物炭气化产物的调控。本文选用棉杆作为生物质典型样品,探讨了金属改性制备的生物炭催化剂催化挥发分重整的反应机理,并对生物炭催化剂本身的气化特性及催化热解制备过程加以关注。首先,在固定床反应器上探究了金属种类和载镍比例对生物质催化热解特性及金属改性生物炭催化挥发分重整特性的影响。浸渍镍、铁、钙三种金属硝酸盐溶液后的棉杆热解液体产物产率均有减少,而固体产物产率均有增大。载镍后棉杆热解产物中气体产率增加,特别是H和CO的产率。对于液体产物,镍的添加显著提高了羧酸的含量,降低了酚类物质的含量。负载钙或铁后显著降低了棉杆热解液体产物中芳香烃、羧酸、酯和酚的含量,提高了酮的含量。600℃热解制备的载镍生物炭在600℃催化挥发分重整的效果远好于载钙生物炭和载铁生物炭。载镍比例的增大不仅能提高棉杆催化热解产物中H的产率和含量,而且能够促进镍改性生物炭催化挥发分重整产物中H产率提高。接着,在固定床反应器上开展了生物炭蒸汽气化实验,探究了制炭温度、气化温度、负载金属种类以及镍的负载量对于生物炭气化特性的影响。制炭温度的升高会使炭结构变得有序,从而造成焦炭转化率的降低以及H和CO的产率的减少。从气体组分来看,气化温度的升高有利于提高气体产物中CO的含量。从气体产率来看,当气化温度低于800℃时,气体产物中各组分产率均随温度升高缓慢增大;当气化温度高于800℃后,CO的产率缓慢减少。比较生物炭负载镍、铁、钙三种金属后的催化气化性能,负载镍能显著提高生物炭的蒸汽气化反应性,但是过度气化消耗和镍的负载量过大均会造成生物炭的气化反应性降低。铁的存在对于生物炭蒸汽气化过程中水汽变换反应的进行有较强促进作用,钙的加入能显著促进生物炭蒸汽气化过程中水煤气反应的进行。最后,在固定床反应器上探究了金属改性生物炭自身气化及催化生物质气化特性。经过负载镍、铁、钙改性后的生物炭的自身气化及催化生物质气化均获得了比棉杆热解焦炭更高的H产率。镍的添加对提高气化产物中的H产率更有效,而钙的加入对于气化产物中CO的生成具有选择性。在所有800℃制得的金属改性生物炭中,镍铁双金属生物炭表现出了最好的自身气化和催化生物质气化性能。这可能是由于Ni对于焦油的分解极高的催化活性与邻近的Fe极好的氧化还原能力之间存在着协同作用。此外,Fe Ni合金的形成也可能作为焦油催化转化的活性位点。经过对比研究可知,600℃制备的载镍生物炭在600℃下催化挥发分重整实现了比800℃制备的镍铁双金属生物炭在800℃下催化挥发分重整更好地催化性能与稳定性。

关键词：生物炭催化重整气化金属助剂产物特性

压水堆核电厂汽轮机启动过程的转子热固耦合分析

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科技和产业 2023年第24期23卷 232-237页

作者：罗贤龙闫舒航闵济东杜鹏程许恺丽福建福清核电有限公司福建福清350300 中核武汉核电运行技术股份有限公司武汉430200

以压水堆核电厂1100 MW汽轮机组为研究对象,建立了高中压转子二维模型,运用有限元方法研究机组冷态启动过程高中压转子温度场和应力场分布情况。分析结果表明,启动过程中高中压转子的温度由表面向中心传递。由于受到前期冲转的影响,冷... 详细信息

以压水堆核电厂1100 MW汽轮机组为研究对象,建立了高中压转子二维模型,运用有限元方法研究机组冷态启动过程高中压转子温度场和应力场分布情况。分析结果表明,启动过程中高中压转子的温度由表面向中心传递。由于受到前期冲转的影响,冷态启动至833.5 min时在中压转子腔室内壁得到启动过程热应力最大值为199.25 MPa。这是由于中压转腔室内壁与转子表面的变形量之差相比于高压转子表面与对应中心的变形量之差更大,使得腔室内壁出现最大应力。

关键词：汽轮机有限元法温度场应力场启动

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生物质和废塑料混合热解协同特性研究

燃料化学学报 2020年第3期48卷 286-292,I0003页

作者：毛俏婷胡俊豪赵雨佳闫舒航杨海平陈汉平华中科技大学煤燃烧国家重点实验室湖北武汉430074

选取聚丙烯(PP)和竹屑作为废塑料与生物质的典型代表,在热重分析仪和固定床台架上研究了塑料掺混比例对混合热解失重特性、动力学机理、产物分布行为等特性的影响,并分析了混合热解时生物质和废塑料间的协同作用机制。结果表明,随着塑... 详细信息

选取聚丙烯(PP)和竹屑作为废塑料与生物质的典型代表,在热重分析仪和固定床台架上研究了塑料掺混比例对混合热解失重特性、动力学机理、产物分布行为等特性的影响,并分析了混合热解时生物质和废塑料间的协同作用机制。结果表明,随着塑料掺混比例的增加,混合热解终止温度由501℃降低至471℃,主要热解温度区间缩短;混合热解所需活化能呈现先减小后增大的趋势,在塑料掺混比例为0.25时取得最小值。通过对比实验数据和理论数据发现,生物质与废塑料混合热解具有很强的协同作用:该协同作用降低了生物质反应所需能量,增加了废塑料反应所需能量,降低了混合热解过程的总活化能;此外,协同作用促进大分子挥发分转化为小分子气体,促进芳烃、烷烃等烃类生成,抑制CO2、苯酚、羧酸、呋喃和酮类等含氧物质生成。

关键词：固体废弃物混合热解动力学分析产物分布协同作用

内涝影响下路网畅通可靠度评估及关键路段识别

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吉林大学学报(工学版) 2024年

作者：吴文静邓淳淳贾洪飞孙舒航吉林大学交通学院吉林省交通运输综合行政执法局

为评估内涝对城市交通运行的影响，并量化城市中缺陷路段在内涝影响下的失效程度，本文综合考虑路段在内涝条件下通行能力的下降和路网的交通供需变化过程，以路段畅通可靠度为指标定量表征路段的失效程度；构建评估路网畅通可靠度的贝... 详细信息

为评估内涝对城市交通运行的影响，并量化城市中缺陷路段在内涝影响下的失效程度，本文综合考虑路段在内涝条件下通行能力的下降和路网的交通供需变化过程，以路段畅通可靠度为指标定量表征路段的失效程度；构建评估路网畅通可靠度的贝叶斯网络模型，并分析路段与路网间的影响关系；最后结合路段畅通可靠度和对路网的影响程度，识别关键路段。选取深圳市某一区域路网及道路积水数据进行实例分析，对模型进行敏感性分析验证了模型的可行性。研究结果为城市路网在内涝条件下关键路段的识别提供了新思路。

关键词：交通运输规划与管理内涝畅通可靠度关键路段识别贝叶斯网络

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一种噪声环境下的汽车自适应巡航控制策略

机械设计与制造 2024年

作者：舒航刘平万志松巫超辉西南交通大学先进驱动节能技术教育部工程研究中心西南交通大学机械工程学院

为了满足车辆在实际跟车环境下的行驶需求，设计了一种面向噪声环境的自适应巡航控制策略。控制策略根据两车跟车运动学模型，针对信息采集过程中，噪声对车载传感器信号准确性影响较大的问题，设计了面向跟车模式的卡尔曼滤波器对传感... 详细信息

为了满足车辆在实际跟车环境下的行驶需求，设计了一种面向噪声环境的自适应巡航控制策略。控制策略根据两车跟车运动学模型，针对信息采集过程中，噪声对车载传感器信号准确性影响较大的问题，设计了面向跟车模式的卡尔曼滤波器对传感器信号进行降噪处理。通过对模糊控制算法的设计，实现对汽车期望加速度的计算，并将结果交由底层控制算法，达到对汽车速度与车距的精确控制。在PreScan和Matlab/Simulink环境下搭建了联合仿真模型，并对策略控制效果进行比较分析。结果表明，在噪声环境中，该制策略对不同水平的噪声干扰信号有较强的适应能力，并能实现对车速与车距的精确且快速控制，满足跟车环境下安全性与舒适性。

关键词：自适应巡航车辆跟随卡尔曼滤波模糊控制联合仿真

“三全育人”视角下艺术类大学生高质量就业路径研究

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教育信息化论坛 2024年第7期 90-92页

作者：姚舒航雷金瑾湖北汽车工业学院襄阳产学研基地湖北襄阳442000

“三全育人”即全员、全过程、全方位育人,是2017年中共中央、国务院在《关于加强和改进新形势下高校思想政治工作的意见》中提出的加强和改进高校思想政治工作的五项基本原则之一。在新时代“三全育人”理念下,各高校应牢固树立“就业... 详细信息

“三全育人”即全员、全过程、全方位育人,是2017年中共中央、国务院在《关于加强和改进新形势下高校思想政治工作的意见》中提出的加强和改进高校思想政治工作的五项基本原则之一。在新时代“三全育人”理念下,各高校应牢固树立“就业育人”思想,通过全员参与、全过程融通、全方位指导,不断推动艺术类毕业生更加充分、更高质量、更为满意地就业,全面提升就业质量。

关键词： “三全育人” 艺术类大学生高质量就业

小型家用厨房油污超声波清洗设备的设计与研究

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家电维修 2024年第5期 71-73页

作者：吴舒航谈陈立宁波财经学院浙江省宁波市315175

随着人们生活水平的提高,越来越多的人更关注家庭厨房的油污清洁问题。在家庭环境中,厨房油污是一个很常见的问题,使用传统的清洁方法来清除油污存在着效果不好、耗时耗力等问题。我们设计了一种适用于绝大多数中国家庭的小型厨房油污... 详细信息

随着人们生活水平的提高,越来越多的人更关注家庭厨房的油污清洁问题。在家庭环境中,厨房油污是一个很常见的问题,使用传统的清洁方法来清除油污存在着效果不好、耗时耗力等问题。我们设计了一种适用于绝大多数中国家庭的小型厨房油污超声波清洗装置,希望通过研究超声波清洗的应用现状和优点,以及对设备结构设计和人性化设计的探讨,为解决家庭厨房油污清洁的问题,提供一种简单、高效的解决方案。

关键词：厨房清洁超声波清洁化学清洁剂

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沥青混合料节能减排及温拌再生技术研究

交通节能与环保 2024年第1期20卷 117-120,127页

作者：吴晓旭舒航中国市政工程西南设计研究总院有限公司四川成都610000

为减小再生沥青路面的能耗和碳排放,推动道路工程向经济绿色集约型发展,文章分析了沥青路面能耗和碳排放量化的计算方法,从温拌技术、改变能源类型、更换新型施工机械设备、优化管理等方面探讨了沥青混合料路面节能减排的实现途径,基于... 详细信息

为减小再生沥青路面的能耗和碳排放,推动道路工程向经济绿色集约型发展,文章分析了沥青路面能耗和碳排放量化的计算方法,从温拌技术、改变能源类型、更换新型施工机械设备、优化管理等方面探讨了沥青混合料路面节能减排的实现途径,基于工程实例,研究了温拌技术对再生混合料的路用性能及节能减排的影响规律,结果表明再生沥青混合料在生产环节的能耗和碳排放远高于其他施工环节,且容易受RAP掺量、集料含水量的影响。

关键词：温拌再生能耗碳排放实现途径节能减排

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高速公路地系梁施工支撑措施优化探讨

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2024年第5期 0073-0078页

作者：张佳琪郭玉玲郭舒航浙江大重建设有限公司浙江杭州310051

通过对某高速公路地系梁施工工艺优化,利用桩基原有钢护筒结构沿外侧设置两组双拼I22a牛腿结合底模地系梁支撑系统,通过计算和现场实测参数汇总相关参数的结果,并结合海域滩涂地形、地质特点,对地系梁施工支撑措施合理优化优化,贯彻执... 详细信息

通过对某高速公路地系梁施工工艺优化,利用桩基原有钢护筒结构沿外侧设置两组双拼I22a牛腿结合底模地系梁支撑系统,通过计算和现场实测参数汇总相关参数的结果,并结合海域滩涂地形、地质特点,对地系梁施工支撑措施合理优化优化,贯彻执行国家的技术经济政策,做到技术可行、安全适用、经济节省、质量保证的原则,进行探讨研究。

关键词：钢护筒地系梁分配梁承重梁折算应力牛腿