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基于离散元方法的颗粒系统休止角数值模拟研究

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固体力学学报 2024年第3期45卷 416-426页

作者：阎顺中铁第四勘察设计院集团有限公司电化院武汉430070

颗粒系统堆积的休止角是颗粒学中一个基础性的科学问题,深入认识其影响因素和变化规律对于土木、化工等工程优化具有重要意义.目前基于实验测量的研究受限于可用的颗粒种类和测量手段,难以完备地揭示各种物理参数对休止角的影响规律.离... 详细信息

颗粒系统堆积的休止角是颗粒学中一个基础性的科学问题,深入认识其影响因素和变化规律对于土木、化工等工程优化具有重要意义.目前基于实验测量的研究受限于可用的颗粒种类和测量手段,难以完备地揭示各种物理参数对休止角的影响规律.离散元(Discrete element method,DEM)是一种可直接对复杂的大型颗粒系统的运动进行仿真的数值方法.本文借助DEM方法对颗粒系统的休止角问题开展了高精度数值研究,揭示了影响颗粒堆积休止角的重要颗粒物性参数.在DEM建模方面,为了表征非球形度对仿真的影响,本研究采用了滚动摩擦系数,并利用既有的实验数据进行了模型验证.同时,本文利用堆积体在垂直平面内投影的二值化图像来合理计算休止角.仿真结果表明,滑动和滚动摩擦系数均与休止角的大小呈正相关,滑动摩擦系数的增加可将休止角提升一倍,而滚动摩擦系数对休止角的影响存在一个上限阈值,达到该阈值后将不能继续增加休止角的大小;颗粒的杨氏模量、回弹系数对休止角的影响不显著.此外,本文利用DEM方法研究了堆积体的传热特性,发现在加热过程中,堆积体内部具有最高热流率的区域从堆积体的底部迁移到上部.

关键词：离散元方法休止角控制变量法颗粒堆积体

基于数据协同的勘察设计平台数据架构设计方法

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铁道标准设计 2024年

作者：秦寰宇中铁第四勘察设计院集团有限公司

随着现代工程建设的规模和复杂性不断攀升，大型勘察设计项目对高效、精准的多专业协同设计需求日益显著。传统协同方式因版本控制不便、信息同步复杂、沟通成本高昂且易出错等问题，已难以满足当前行业需求。为解决以上痛点，攻克数据... 详细信息

随着现代工程建设的规模和复杂性不断攀升，大型勘察设计项目对高效、精准的多专业协同设计需求日益显著。传统协同方式因版本控制不便、信息同步复杂、沟通成本高昂且易出错等问题，已难以满足当前行业需求。为解决以上痛点，攻克数据协同技术、实现数据的高效流转与协同成为推动勘察设计行业转型升级的迫切需求。本文提出基于数据协同的勘察设计平台数据架构设计方法，依托TOGAF企业架构方法论，系统地对数据识别、建模、流转、部署等关键环节进行全面分析。通过数据分类与标准化工作，明确了数据类型及其管理规范；通过构建精细化的公共数据与专业数据模型，确保了数据的完整性和准确性；通过设计高效的数据共享机制与版本控制策略，实现了数据在平台内的顺畅流通与更新。同时，结合实际案例展示了数据架构的应用效果。通过本文方法搭建了一个灵活、可扩展的数据架构，提升全桥设计效率30%以上，降低过期数据使用率60%以上，降低专业接口冲突80%以上。综上，本文提出的数据架构不仅提升了勘察设计项目的执行效率，还有效避免了数据错乱和过期数据使用的问题，提高了数据共享的安全性和准确性，并具有良好的可拓展性，为平台的应用拓展提供了无限可能。

关键词：勘察设计数据协同数据架构 TOGAF 架构设计

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煤气化水系统腐蚀与防护研究进展

中国腐蚀与防护学报 2024年第1期44卷 27-37页

作者：刘静远臧庆安孙长军张翠清李晓峰北京低碳清洁能源研究院北京102211 国家能源集团化工部北京100011 国能新疆化工有限公司乌鲁木齐831404

阐述了水系统腐蚀机制,其中包括冲刷磨损,气蚀,CO_(2)、H_(2)S、HCOOH等酸性介质引发的电化学腐蚀,Cl^(-)引发的氯化物应力腐蚀以及NH_(4)^(+)、CN^(-)等含氮离子引发的多重腐蚀作用,并介绍了水系统中的腐蚀易发部位。同时,从材质选择... 详细信息

阐述了水系统腐蚀机制,其中包括冲刷磨损,气蚀,CO_(2)、H_(2)S、HCOOH等酸性介质引发的电化学腐蚀,Cl^(-)引发的氯化物应力腐蚀以及NH_(4)^(+)、CN^(-)等含氮离子引发的多重腐蚀作用,并介绍了水系统中的腐蚀易发部位。同时,从材质选择、装置/工艺设计和监测管理3方面结合煤气化装置实际调研情况,分析总结了应对腐蚀的防护措施,提出建立设备/管道腐蚀风险智能预测系统,以期为煤气化行业腐蚀现状的改进提供参考。

关键词：煤气化水系统腐蚀防护

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热裂解烃制炭黑的机理及工程化技术发展历程

化工进展 2024年第7期43卷 3551-3566页

作者：王定友陈建范汝新李大舜中昊黑元化工研究设计院有限公司四川自贡643000 四川轻化工大学材化学院四川自贡643000

简介人类制造和利用炭黑(CB)的历史和炭黑特性,对烃热解过程中碳原子组成六碳环并历经一维(1D)、二维(2D)和三维(3D)增长形成准石墨微晶(GMC)和最终形成CB粒子的系列参数进行了模拟计算,总结有关CB准石墨微晶结构增长机理、粒子结构及... 详细信息

简介人类制造和利用炭黑(CB)的历史和炭黑特性,对烃热解过程中碳原子组成六碳环并历经一维(1D)、二维(2D)和三维(3D)增长形成准石墨微晶(GMC)和最终形成CB粒子的系列参数进行了模拟计算,总结有关CB准石墨微晶结构增长机理、粒子结构及其与粒子硬度和导电性等性能间的关系等方面基础研究的最新成果。基于CB中碳原子结构研究成果和基本理化性能,建议了CB的分子式。结合检测数据解读CB拥有高达30GPa硬度、补强橡胶的活性和独特导电性的结构原因。本文还从键能变化角度计算了用于制造CB的几种典型烃热裂解生成CB的化学反应热,解释CB生产时煤系原料油比石油系原料油收率高10%的原因,重点介绍现代热裂解烃制造CB的工程化技术在原料、反应器、耐火材料、装置大型化、资源综合利用技术与装备等方面取得突破并促成我国成为炭黑制造第一大国的发展历程。对炭黑行业节能环保的最新要求进行了归纳,展望了行业未来,并对其技术进步重点方向和研究内容提出建议。

关键词：烃类化合物热解炭黑粒子聚集显微结构

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热氧老化对马来酸酐接枝聚丙烯的结构与性能的影响

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塑料工业 2024年第2期52卷 135-140页

作者：谢海生周淑芬兰修才李谦曹艳肖冉国文李涛袁弋惠中蓝晨光化工研究设计院有限公司四川成都610041

以自制的马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)为研究对象,研究了PP-g-MAH对玻璃纤维增强聚丙烯材料性能的影响以及热氧老化对PP-g-MAH分子结构和性能的影响。结果表明,自制的PP-g-MAH大幅度提高了30%玻纤增强聚丙烯材料的力学性能;随着热氧老... 详细信息

以自制的马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)为研究对象,研究了PP-g-MAH对玻璃纤维增强聚丙烯材料性能的影响以及热氧老化对PP-g-MAH分子结构和性能的影响。结果表明,自制的PP-g-MAH大幅度提高了30%玻纤增强聚丙烯材料的力学性能;随着热氧老化时间的延长,PP-g-MAH的MFR不断增加,对玻璃纤维增强聚丙烯材料的力学性能的提升作用不断降低;通过凝胶色谱仪(GPC)、红外光谱(IR)和马来酸酐(MAH)接枝率测定结果的分析,热氧老化过程没有对PP分子链接枝的马来酸酐产生明显的影响,而是引起了聚丙烯分子链的断裂,造成PP-g-MAH分子量下降,导致自身力学性能下降,使得PP与玻璃纤维之间的界面强度下降,使得PP-g-MAH对玻璃纤维增强聚丙烯材料的力学性能提升作用下降。

关键词：热氧老化马来酸酐接枝聚丙烯分子结构力学性能相容性玻璃纤维增强聚丙烯

Pickering乳液制备及稳定性研究进展

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化工进展 2024年第4期43卷 2017-2030页

作者：齐亚兵吴子波杨清翠西安建筑科技大学化学与化工学院陕西西安710055 西南化工研究设计院有限公司四川成都610225

Pickering乳液是一类以超细固体颗粒或固态胶体颗粒代替传统表面活性剂作乳化剂而制备的新型乳液,其具有稳定性好、易调控、环境友好、成本低等优点,在石油、水处理、化妆品、食品、医药、材料制备等多个领域得到了广泛应用。基于Picker... 详细信息

Pickering乳液是一类以超细固体颗粒或固态胶体颗粒代替传统表面活性剂作乳化剂而制备的新型乳液,其具有稳定性好、易调控、环境友好、成本低等优点,在石油、水处理、化妆品、食品、医药、材料制备等多个领域得到了广泛应用。基于Pickering乳液的制备和稳定性,本文简述了Pickering乳液的制备方法,介绍了固体乳化剂粒子的类型和研究进展,阐述了Pickering乳液的稳定机制,解析了Pickering乳液稳定性的影响因素,分析了Pickering乳液存在的问题,展望了Pickering乳液的发展方向。未来Pickering乳液的发展主要集中在以下三个方面:①以天然固体纳米粒子或经过各种改性修饰后的天然固体纳米粒子为乳化剂,制备价格低廉、绿色环保、可重复使用的Pickering乳液;②制备智能响应型(温度、pH、磁场等响应型)Pickering乳液,用于材料制备、物质缓释或回收、催化反应等过程;③深入研究不同固体粒子稳定Pickering乳液的机制,精确调控固体乳化剂粒子和乳液的结构,建立Pickering乳液系统制备理论。

关键词： Pickering乳液粒子制备稳定性机制影响因素

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沼气中氧氮气脱除方法进展

现代化工 2024年第5期44卷 88-92页

作者：赵浩川吴巍艾力江肉孜张崇海郑建川陶北平宋自强西南化工研究设计院有限公司四川成都610225

总结了从沼气或填埋气中脱除氧气和氮气的常用方法,指出了当前研究的热点方向。立足于现阶段的技术,介绍了通过物理吸附法同时脱除O2和N2的理论基础,辅以2个工业实施案例进行了详细分析。为沼气深度提纯后制成附加值更高的产品提供了一... 详细信息

总结了从沼气或填埋气中脱除氧气和氮气的常用方法,指出了当前研究的热点方向。立足于现阶段的技术,介绍了通过物理吸附法同时脱除O2和N2的理论基础,辅以2个工业实施案例进行了详细分析。为沼气深度提纯后制成附加值更高的产品提供了一些可借鉴的方法。

关键词：沼气填埋气脱氧脱氮净化

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BGAP的合成与展望

含能材料 2024年第7期32卷 761-771页

作者：闫镒腾孙善虎刘杉吉应旭白森虎黎明化工研究设计院有限责任公司河南洛阳471000 西南科技大学分析测试中心四川绵阳621000

含支化结构的聚叠氮缩水甘油醚(BGAP)含能黏合剂比线型聚叠氮缩水甘油醚(GAP)含能黏合剂具有更高的相对分子质量、更宽的官能度(f)调节范围、更高的生成热、更低的黏度等,能够提高复合固体推进剂的能量水平以及改进其工艺性能和力学性能... 详细信息

含支化结构的聚叠氮缩水甘油醚(BGAP)含能黏合剂比线型聚叠氮缩水甘油醚(GAP)含能黏合剂具有更高的相对分子质量、更宽的官能度(f)调节范围、更高的生成热、更低的黏度等,能够提高复合固体推进剂的能量水平以及改进其工艺性能和力学性能,是叠氮黏合剂的重要研究方向之一。如何可控调节官能度、相对分子质量及其分布等重要结构参数,成为获得高质量BGAP含能黏合剂的关键。本文详细阐述了BGAP的一步裂解叠氮化法合成工艺并提出了可能的合成机理,介绍了BGAP的性能研究现状,分析了存在的问题和不足,展望了BGAP的合成和性能研究发展方向,强调优化BGAP的后处理工艺、提高BGAP的制备能力以及加强BGAP的基础性能和应用研究是今后研究的重点。

关键词：支化聚叠氮缩水甘油醚(BGAP) 固体推进剂性能研究含能黏合剂合成

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芳烃重整油脱烯烃剂研究现状及展望

无机盐工业 2024年

作者：范景新李滨洪鲁伟洪美花龚鑫中海油天津化工研究设计院

轻质芳烃苯、甲苯、二甲苯（合称BTX）被广泛应用于橡胶、纺织纤维、药物及香料等大宗产品的合成，是重要的基础有机化工材料。近年来，随着国内石油化工行业蓬勃发展，中国BTX芳烃需求量以每年2%～6%的速度逐年增加，并且对芳烃重整技... 详细信息

轻质芳烃苯、甲苯、二甲苯（合称BTX）被广泛应用于橡胶、纺织纤维、药物及香料等大宗产品的合成，是重要的基础有机化工材料。近年来，随着国内石油化工行业蓬勃发展，中国BTX芳烃需求量以每年2%～6%的速度逐年增加，并且对芳烃重整技术环保要求日益严苛，这推动了芳烃重整油脱烯烃剂的不断更新换代。基于此，首先概述了颗粒白土、选择性加氢精制催化剂这两种传统脱烯烃剂的研究现状及存在问题；着重介绍了新兴的分子筛脱烯烃剂的催化、失活机理和工业化应用现状。最后，从分子筛形貌与晶粒尺寸调节、孔道结构调节和酸性调节等三个方面对分子筛改性方法进行了综述，指出未来工业化芳烃连续重整装置用分子筛催化剂的设计和发展方向。

关键词：芳烃微量烯烃脱烯烃剂催化烷基化分子筛