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废弃油气藏气体能源存储过程中不同浸润界面类型的断层活化试验研究

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岩石力学与工程学报 2024年第1期43卷 75-89页

作者：胡明慧刘日成李树忱朱欣杰邱凯中国矿业大学深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室江苏徐州221116

通过开展干燥、湿润和原油3种类型岩石结构面卸载诱发滑移的三轴力学试验,探究界面类型对岩石结构面活化过程的影响机制,揭示活化过程中结构面微观特征和宏观特性之间的内在关系。试验结果表明,岩石结构面的活化分为3阶段:稳定阶段、活... 详细信息

通过开展干燥、湿润和原油3种类型岩石结构面卸载诱发滑移的三轴力学试验,探究界面类型对岩石结构面活化过程的影响机制,揭示活化过程中结构面微观特征和宏观特性之间的内在关系。试验结果表明,岩石结构面的活化分为3阶段:稳定阶段、活化阶段和动态滑移失稳阶段。岩石结构面剪断剥落的岩屑随剪切滑动而产生层理状积聚,滑动面边缘损伤程度大于滑动面内部损伤程度。干燥界面试样试验后结构面的JRC降低了62%,大于湿润界面(33.6%)和原油界面(30.5%)试样。在干燥界面状态下,结构面上的微凸体自锁能力强,稳滑时的平均速率较低(0.13μm/s),黏滑时表面微凸体以脆性破坏为主,具有突发性,平均滑移速率为9.7μm/s,是稳滑时平均速率的74倍;在湿润界面状态下,水的存在促进了黏滑,黏滑时表面微凸体以延性破坏为主,速率的迁跃具有明显的爬坡和回落特征,剪切滑移期间产生的岩屑和水混合,增大了岩石上下表面接触面积,提高了分子间吸附力,强化了岩石结构面的摩擦强度;在原油界面状态下,岩石表面会附着一层胶质原油层,作为延性断层泥充填了岩石结构面上的凹凸空间,劣化了表面微凸体的硬度,降低了岩石结构面的摩擦强度。原油条件下结构面摩擦强化效果弱,自锁能力差,容易发生动态滑动。界面类型控制着摩擦因数增长幅度和动态滑移的起始速率,干燥、湿润和原油类型的岩石结构面在活化期间摩擦因数分别增长了5%,11.2%和0.7%,动态滑移的起始速率分别为1.1,0.27和0.023 mm/s。研究结果可为评价油气藏不同界面类型结构面的断层不稳定性提供理论依据,并对深入了解注采扰动诱发断层活化具有重要意义。

关键词：岩石力学界面类型摩擦强度滑移速率

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化学吸收法胺液逃逸控制技术研究进展

化工进展 2024年第8期43卷 4562-4570页

作者：陆诗建张娟娟杨菲刘玲陈思铭康国俊房芹芹中国矿业大学碳中和研究院江苏徐州221116 中国矿业大学江苏省煤基温室气体减排与资源化利用重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学化工学院江苏徐州221116 东营市技师学院山东东营257091

CO_(2)化学吸收法吸收剂及其降解产物的逃逸会导致吸收剂成本变高以及胺类排放污染大气,带来运行成本增加和环境污染。本文主要介绍了胺逃逸类型、原理及逃逸控制方法。文中指出:水洗和传统除雾器为目前常用的控制方法,可高效率去除气... 详细信息

CO_(2)化学吸收法吸收剂及其降解产物的逃逸会导致吸收剂成本变高以及胺类排放污染大气,带来运行成本增加和环境污染。本文主要介绍了胺逃逸类型、原理及逃逸控制方法。文中指出:水洗和传统除雾器为目前常用的控制方法,可高效率去除气体和物理夹带逃逸,但气溶胶由于粒径小、逃逸量大带来的问题还未得到很好的解决。目前较为常用的控制方法有加大分离设备、控制运行参数、添加助剂、中间冷却法等方法,未来的发展趋势仍将放在物理方法上,如急冷、高频电场等,在不改变前期反应条件的基础上,在吸收塔或水洗塔后对逃逸气体进行控制。在兼顾CO_(2)吸收法捕集效率的前提下提高经济效益和环境效益,为工业发展提供技术支持。

关键词： CO_(2)捕集化学吸收法胺逃逸控制方法

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胺吸收剂逃逸引发的大气气相反应进展

化工进展 2024年

作者：陆诗建祝文举刘玲康国俊陈思铭中国矿业大学碳中和研究院中国矿业大学化工学院

碳捕集化学吸收技术是目前最具潜力的减少发电厂及其他使用化石燃料行业CO2排放的技术，但碳捕集化学吸收系统带来的胺吸收剂逃逸排放会引发一系列大气化学反应。碳捕集化学系统运行中胺吸收剂会以液滴、气态、气溶胶颗粒形式排向大气... 详细信息

碳捕集化学吸收技术是目前最具潜力的减少发电厂及其他使用化石燃料行业CO2排放的技术，但碳捕集化学吸收系统带来的胺吸收剂逃逸排放会引发一系列大气化学反应。碳捕集化学系统运行中胺吸收剂会以液滴、气态、气溶胶颗粒形式排向大气进而引发大气气相反应。胺吸收剂与OH自由基反应主要涉及-CH2基团、C-H键之间的H-抽提反应，少量在N-H键之间发生，极少部分在-OH基团之间发生，生成亚胺、醛类等；与Cl自由基反应涉及-CH2基团、-NH2基团、-OH基团，生成氮氧化物、HCl等；与NOx反应包含氨基或烷基的抽氢反应，与不饱和化合物的加成反应生成硝酸、硝胺、亚硝胺等。胺与臭氧的反应主要产生酰胺、异氰酸、亚硝基化合物等。这些化合物对大气环境和人体健康都具有潜在的危害，可能对空气质量和生态系统造成严重影响，甚至引发癌症等健康问题。国内外对碳捕集排放限值皆有规定，但对总胺排放限定缺乏标准。尽管胺排放控制取得一些进展，但小颗粒气溶胶的脱除效率低、适用局限、工艺复杂、能耗高等问题亟待解决。

关键词：碳捕集化学吸收胺吸收剂大气反应光化学

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餐厨垃圾厌氧消化过程养分综合利用研究

环境工程技术学报 2024年第1期14卷 224-230页

作者：周海云张桐边博袁思佳刘波杨珍珍顾凰琳江苏省环境工程技术有限公司南京师范大学环境学院江苏省环保集团有限公司江苏省重点行业减污降碳协同控制工程研究中心

餐厨垃圾产量大、危害大、回收价值高,合理利用其中磷的资源价值,可规避其污染风险。综合利用情景分析与物质流分析方法,基于情景分析和养分流动概念模型,对苏南地区餐厨垃圾厌氧消化副产物以3种情景进行处理[沼液进行水处理,沼渣焚烧(... 详细信息

餐厨垃圾产量大、危害大、回收价值高,合理利用其中磷的资源价值,可规避其污染风险。综合利用情景分析与物质流分析方法,基于情景分析和养分流动概念模型,对苏南地区餐厨垃圾厌氧消化副产物以3种情景进行处理[沼液进行水处理,沼渣焚烧(情景1,S1);沼液还田,沼渣制有机肥(情景2,S2);沼液进行水处理,沼渣制有机肥(情景3,S3)],以100 t的餐厨垃圾处理规模为参考,分析总磷(TP)的物质流。结果表明:S1的餐厨垃圾中有0.99 kg TP还田,最终有0.96 kg TP进入水稻;S2的餐厨垃圾中有64.05 kg TP还田,最终有62.10 kg TP进入水稻;S3的餐厨垃圾中有8.67 kg TP还田,最终有8.49 kg TP进入水稻。结合经济性能对3种情景进行综合评价,发现S2为餐厨垃圾资源化的最优模式,TP的资源化利用率为91.53%,远高于S1和S3。

关键词：餐厨垃圾沼液沼渣物质流分析情景分析

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考虑负荷侧电能替代的区域配电网碳溯源方法

广东电力 2024年第2期37卷 47-55页

作者：岳付昌刘晗苏晓东陈曙光国网江苏省电力有限公司连云港供电分公司江苏连云港222000 江苏欣矿能源科技有限公司江苏徐州221000

电能替代是能源转型的主要形式之一,通过电能取代传统化石燃料的燃烧,对实现“双碳”目标具有重要意义。然而,电能替代负荷在电力系统中仍会产生碳排放。为理清电能替代前后的减碳效益,提出考虑负荷侧电能替代的区域配电网碳溯源方法。... 详细信息

电能替代是能源转型的主要形式之一,通过电能取代传统化石燃料的燃烧,对实现“双碳”目标具有重要意义。然而,电能替代负荷在电力系统中仍会产生碳排放。为理清电能替代前后的减碳效益,提出考虑负荷侧电能替代的区域配电网碳溯源方法。首先,基于碳排放流的迭代特性,建立负荷侧精准碳排放溯源模型。其次,结合电能替代负荷的碳排转换机理,修正碳排放因子,以解决碳排放流法将电能替代负荷碳排放分摊到各个节点的不公平问题,从而构建负荷侧电能替代模型。最后,以华东地区某区域配电网为例,验证所提方法的有效性。结果表明:该方法在计量电能替代负荷碳排放层面更具公平性,可为区域配电网减碳指标考核、节能技术的有效性评价提供科学准确的量化结果。

关键词：碳排放流区域配电网碳流迭代碳溯源电能替代

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污泥掺烧对燃煤电站污染物控制装置的影响

煤炭学报 2024年

作者：王卫群黄治军张恩先段元强段伦博江苏方天电力技术有限公司能源热转换及其过程测控教育部重点实验室能源与环境学院东南大学

采用燃煤电站进行污泥掺烧即可以实现污泥的高效消纳，又可以利用燃煤电站现有的污染物控制装置对污泥燃烧生成的污染物进行有效控制。但燃煤电站的实际运行经验也表明污泥掺烧后会对污染物控制装置的稳定运行带来不利影响。本研究在660... 详细信息

采用燃煤电站进行污泥掺烧即可以实现污泥的高效消纳，又可以利用燃煤电站现有的污染物控制装置对污泥燃烧生成的污染物进行有效控制。但燃煤电站的实际运行经验也表明污泥掺烧后会对污染物控制装置的稳定运行带来不利影响。本研究在660 MWe超低排放燃煤机组上进行了污泥掺烧实验并开展现场测试，研究了污泥掺烧对痕量元素分布、灰渣特性影响机制，评估了污泥掺烧对选择性催化还原（SCR）脱硝、静电除尘及烟气湿法脱硫系统的潜在影响。实验所用的市政和印染污泥混合物中含有较高浓度的Ni、Cu、Zn和Mn元素，但在5%的湿污泥掺烧比例下并未改变重金属元素在系统中的分布，除了Hg以外的绝大部分重金属元素仍然分布在颗粒相中，仅有少量的Pb、Cr和Ni元素出现在脱硫石膏中；实验所用污泥的Cl元素含量要远高于原煤，在SCR反应器入口采用EPA Method 26A方法对烟气中的HCl和Cl2浓度进行了采样测试，结果表明，燃烧时燃料中75%以上的Cl元素都以HCl的形式释放到烟气中，使得脱硫浆液中含有较高浓度的Cl-离子；掺烧污泥后PM1～PM10的超微米颗粒的生成量则要低于未掺烧工况，且污泥飞灰中较高的Fe2O3、P2O5浓度降低了飞灰比电阻，有利于提高混燃后静电除尘器的效率；污泥掺烧后部分细颗粒进入脱硫浆液，造成脱硫石膏脱水困难，而浆液中Cl-浓度的增加，进一步导致脱硫石膏含水率升高。

关键词：燃煤电站污泥掺烧环保设备重金属元素湿法脱硫

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BIM技术在建筑碳排放计算领域研究进展

建筑结构 2024年第5期54卷 138-148,116页

作者：徐照方卓祯李德智吴刚东南大学土木工程学院南京211189 智慧建造与运维国家地方联合工程研究中心南京211189

结合国内外相关文献,对BIM技术在建筑碳排放计算领域的研究进展进行综述。通过对研究进程的归纳,以及对建筑碳排放计算政策、计算方法、BIM技术适用性等影响因素的分析,总结BIM技术在建筑碳排放计算领域的研究现状。基于当前研究成果,将... 详细信息

结合国内外相关文献,对BIM技术在建筑碳排放计算领域的研究进展进行综述。通过对研究进程的归纳,以及对建筑碳排放计算政策、计算方法、BIM技术适用性等影响因素的分析,总结BIM技术在建筑碳排放计算领域的研究现状。基于当前研究成果,将BIM技术在建筑碳排放计算领域的研究内容划分为理论方法、工具平台、应用价值三个层面。理论方法主要关注计算边界和计算方法的确定、BIM模型的数据提取方式以及BIM模型的参数扩展内容;工具平台主要探讨BIM建模工具、人工处理及算法程序、BIM软件插件、BIM平台系统的具体应用;应用价值主要体现基于BIM技术的建筑碳排放计算在建筑设计、物化、运营等各阶段的成果效益。三个层面虽已取得许多研究成果但也存在问题和难点。未来的研究可以在数字技术融合和信息管理完善两个方面深入发展。

关键词： BIM技术建筑碳排放碳排放计算方法碳排放计算政策

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有机胺富液解吸再生研究进展

化工进展 2024年

作者：李乐天陆诗建刘含笑吴黎明刘玲康国俊浙江菲达环保科技股份有限公司中国矿业大学江苏省煤基温室气体减排与资源化利用重点实验室杭州钢铁集团有限公司中国矿业大学碳中和研究院

以有机胺为吸收剂的化学吸收法具有吸收容量大、吸收速率快、CO2捕集效率高等优点，但传统热解吸再生面临着能量利用率低、氨逃逸、吸收剂氧化降解等难题严重影响其发展，有必要对当前有机胺富液解吸再生工艺的研究进行改进与优化，以... 详细信息

以有机胺为吸收剂的化学吸收法具有吸收容量大、吸收速率快、CO2捕集效率高等优点，但传统热解吸再生面临着能量利用率低、氨逃逸、吸收剂氧化降解等难题严重影响其发展，有必要对当前有机胺富液解吸再生工艺的研究进行改进与优化，以降低能耗与损耗。本文介绍了热解吸耦合催化解吸再生工艺和热解吸耦合膜解吸再生工艺，并对新兴的微波解吸再生、矿化再生、电化学介导胺解吸再生工艺方法的基本原理和研究现状进行总结，对比分析了各工艺的优缺点和适用的有机胺类型。选择合适的有机胺富液解吸工艺有利于降低解吸能耗：催化解吸适用于大多有机胺吸收剂；膜解吸适用于单胺类吸收剂；微波解吸再生适用于极性基团较多、介电常数大的有机胺；矿化再生适用于叔胺类吸收剂；电化学介导胺解吸再生适用于多胺类吸收剂。

关键词：二氧化碳捕集解吸再生膜解吸再生微波解吸再生矿化解吸再生电化学介导胺

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不同粒径矸石预净化高矿化度矿井水实验研究

绿色矿山

绿色矿山 2024年第2期 122-129页

作者：姚强岭黄刚徐强朱柳郭浩天中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室中国矿业大学矿业工程学院

利用矸石孔隙结构和吸附特性预净化高矿化度矿井水为生态脆弱矿区矿井水高效利用提供了一种经济有效的技术途径。通过自制的动态淋滤实验装置模拟了矿井水在地下岩层中的渗透迁移过程，研究了不同岩性与粒径矸石对预净化高矿化度矿井水... 详细信息

利用矸石孔隙结构和吸附特性预净化高矿化度矿井水为生态脆弱矿区矿井水高效利用提供了一种经济有效的技术途径。通过自制的动态淋滤实验装置模拟了矿井水在地下岩层中的渗透迁移过程，研究了不同岩性与粒径矸石对预净化高矿化度矿井水效果的影响规律。XRD和XRF测试显示泥质粉砂岩和中粗砂岩顶板岩样的主要矿物成分为石英、高岭石、白云母及长石，其中黏土矿物高岭石的质量分数在20%以上，呈层状结构，能吸附较多矿井水中的离子，净化矿井水资源。动态淋滤试验结果表明，矸石动态吸附作用下高矿化度矿井水pH偏向弱碱性，TDS值、Ca2+质量浓度均降低；矸石粒径越大，水样中TDS值、Ca2+质量浓度降幅越小，吸附效果较差；中粗砂岩与泥质粉砂岩相比，对矿井水溶液离子具有更强的预净化作用。矿井水淋滤后，岩样表面的大量孔洞与裂隙在水化学作用下产生物理性吸附，并形成次生裂隙，试样中大量易溶解成分溶解于淋滤液中，矸石表面碎屑增多，增加的孔道表面积、体积将加速岩样矿物的溶解作用，促进矸石对矿井水离子的吸附作用。

关键词：高矿化度矿井水煤矸石吸附矿井水预净化离子交换