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活化蟹壳生物质炭的制备及其在VOCs吸附中的应用

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化学试剂 2024年第5期46卷 30-38页

作者：陈蓉彭枢璇张海龙浙江海洋大学船舶与海运学院浙江舟山316022 浙江海洋大学石油化工与环境学院浙江舟山316022 浙江海洋大学港口油气储运技术国家地方联合工程实验室浙江舟山316022

针对大气中由挥发性有机化合物不可控释放引起的环境和健康问题,开发新的吸附技术和材料是重要的解决途径之一。通过热处理廉价、无毒、可再生的蟹壳废弃物,并通过KOH活化制备了可对VOCs高效吸附的蟹壳生物质炭。以炭壳为原料制备了碳... 详细信息

针对大气中由挥发性有机化合物不可控释放引起的环境和健康问题,开发新的吸附技术和材料是重要的解决途径之一。通过热处理廉价、无毒、可再生的蟹壳废弃物,并通过KOH活化制备了可对VOCs高效吸附的蟹壳生物质炭。以炭壳为原料制备了碳化蟹壳(CS)和蟹壳活性炭(CSK),并采用SEM、BET、FT-IR、XRD对其进行了表征,系统考察了温度对VOCs(二甲苯和正己烷)的影响,分析结果表明,制备的蟹壳生物质炭是一种具有介孔结构的多孔材料,其比表面积高达2098.15 m^(2)/g,平均孔径约为1.98 nm,孔体积为1.16 cm^(3)/g。最后,对制备的CSK-800进行了动态吸附实验,得到的二甲苯和正己烷的总吸附量分别为557.98、585.19 mg/g。吸附动力学研究结果表明,其吸附过程与准一级和Bangham模型拟合结果高度吻合,较好地诠释了蟹壳活性炭对VOCs吸附主要是以物理吸附为主的孔道扩散。

关键词：蟹壳生物质炭热解活化剂挥发性有机物吸附行为

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基于QPSO-BP神经网络的火灾预警算法

消防科学与技术 2020年第10期39卷 1345-1349页

作者：高建丰王焱金卷华浙江海洋大学油气储运系浙江舟山316022 浙江海洋大学浙江舟山316022 临港石油天然气储运技术国家地方联合工程实验室浙江舟山316022

为了进一步提高油库消防系统的安全性,针对其火灾报警信息系统进行了改进,构建基于量子粒子群算法优化BP神经网络的火灾智能预警算法,以温度、烟雾浓度以及CO浓度数据作为神经网络的输入,以无火、明火以及阴燃火的概率作为神经网络的输... 详细信息

为了进一步提高油库消防系统的安全性,针对其火灾报警信息系统进行了改进,构建基于量子粒子群算法优化BP神经网络的火灾智能预警算法,以温度、烟雾浓度以及CO浓度数据作为神经网络的输入,以无火、明火以及阴燃火的概率作为神经网络的输出。使用量子粒子群算法优化BP神经网络运行中随机产生的权值和阈值,加快神经网络收敛到期望误差的速度,增强全局搜索能力。通过MATLAB软件对智能火灾预警算法的模型进行仿真,模型输出的火情概率与实际值基本吻合。设计了多传感器数据采集设备,获取火灾现场数据,输入网络模型,能够有效识别明火、阴燃火和无火情况,验证了该算法可提高消防预警系统的准确性。

关键词：消防火灾预警神经网络量子粒子群算法

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考虑氢能调峰要素的岛屿能源系统结构优化

天然气工业 2023年第7期43卷 139-147页

作者：王博弘王长昊邱睿林聿明浙江海洋大学临港石油天然气储运技术国家地方联合工程研究中心城市油气输配技术北京市重点实验室·中国石油大学(北京) 国家石油天然气管网集团有限公司油气调控中心

由于能源系统相对孤立,沿海岛屿的能源供应主要依靠大陆进口,有必要对岛屿能源系统进行优化,以充分利用清洁能源,减少能源进口需求。为此,以浙江省舟山群岛为例,基于碳夹点分析方法,优化岛屿能源系统中可再生绿色能源的比例,在满足能源... 详细信息

由于能源系统相对孤立,沿海岛屿的能源供应主要依靠大陆进口,有必要对岛屿能源系统进行优化,以充分利用清洁能源,减少能源进口需求。为此,以浙江省舟山群岛为例,基于碳夹点分析方法,优化岛屿能源系统中可再生绿色能源的比例,在满足能源需求的同时实现减排目标;考虑到岛屿的季节性能源波动会导致某个季节出现能源短缺或过剩的现象,引入氢能进行调峰,并对比了采用水力发电、风力发电、太阳能发电替代部分火力发电的3种减排方案的发电量及碳排放量。研究结果表明:(1)为完成舟山市电力减排目标(相对2021年减排CO_(2)14.5%),方案一需要1100.60 GW·h水力发电来代替火力发电,方案二需要1285.13 GW·h风力发电,方案三需要1164.79 GW·h太阳能发电;(2)在电能需求量较小的第一、二季度通过煤化工制氢28.17 kt,选择地下压缩方式储存并在电能需求量较大的第三、四季度进行利用,氢气的制取和储存成本共需5.82亿元,不仅可以解决用电高峰季节的能源短缺、用电低谷期的能源浪费,同时能完成全年减排14.5%的目标。结论认为,尽管方案三(太阳能发电)为经济性最优方案,全年共花费61.2亿元,但优势不明显,相比其他方案仅低0.3%左右;在条件允许的情况下应优先发展太阳能发电,在条件受限时风力和水力发电也同样具有优势。

关键词：舟山群岛碳夹点氢能岛屿能源规划碳排放太阳能调峰

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原油管道油气爆炸实验与数值模拟

油气储运 2019年第1期38卷 71-75页

作者：高建丰何笑冬邱云钦毛金晖浙江海洋大学石化与能源工程学院临港石油天然气储运技术国家地方联合工程实验室

为研究油气体积分数对爆炸的影响,采用实验研究与数值模拟相结合的方法,对输油管道油气爆炸发展机理进行研究。结果表明:油气体积分数是影响油气爆炸强烈程度的重要因素,原油油气爆炸的最大压力与初始体积分数有关。当油气体积分数为5.... 详细信息

为研究油气体积分数对爆炸的影响,采用实验研究与数值模拟相结合的方法,对输油管道油气爆炸发展机理进行研究。结果表明:油气体积分数是影响油气爆炸强烈程度的重要因素,原油油气爆炸的最大压力与初始体积分数有关。当油气体积分数为5.51%～7.06%时,体积分数越大,爆炸压力越大;当油气体积分数为7.06%时,爆炸压力达到最大值;当油气体积分数超过7.06%时,随着油气体积分数增大,爆炸最大压力反而变小。研究结果对揭示原油管道油气爆炸传播规律,减少管道爆炸事故具有指导意义。

关键词：输油管道油气爆炸实验研究数值模拟

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贝壳粉海洋油污吸附材料的改性实验

油气储运 2018年第3期37卷 343-347页

作者：高良军叶佳君陈彩胜王纪新浙江海洋大学石化与能源工程学院/临港石油天然气储运技术国家地方联合工程实验室

海洋油污水常用处理方法不同程度地存在效率低、成本高、二次污染重等弊端,针对该问题,以贝壳为原料,制备了一种天然吸附材料,其通过煅烧、粉碎等工艺制成微孔结构的贝壳粉末,加入硬脂酸对其进行表面改性,最后制成疏水性强、能漂浮于海... 详细信息

海洋油污水常用处理方法不同程度地存在效率低、成本高、二次污染重等弊端,针对该问题,以贝壳为原料,制备了一种天然吸附材料,其通过煅烧、粉碎等工艺制成微孔结构的贝壳粉末,加入硬脂酸对其进行表面改性,最后制成疏水性强、能漂浮于海面的海洋油污吸附材料。通过开展贝壳粉吸附实验,筛选了贝壳粉改性的最佳实验条件,得到的贝壳粉活化度达92.4%,沉降体积降至2.68 ml/g,吸油值为37.60 g/100 g。由此可见,将改性贝壳粉作为海洋油污吸附材料不失为一种高效、廉价的海洋油污处理方法。

关键词：油污水处理吸附剂改性贝壳粉微孔

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原油管道氮气抑爆实验研究

中国安全生产科学技术 2018年第9期14卷 84-89页

作者：高建丰何笑冬周韶彤浙江海洋大学石化与能源工程学院浙江舟山316022 临港石油天然气储运技术国家地方联合工程实验室浙江舟山316022

为了探究不同浓度下的氮气对管道受限空间内油气爆炸的影响作用,通过原油实验管道测得不同油气浓度下的最大爆炸压力值,研究氮气对原油管道爆炸特性的抑制作用。研究结果表明:实验原油管道油气浓度在4.32%~14.25%区间管道油气发生爆炸,... 详细信息

为了探究不同浓度下的氮气对管道受限空间内油气爆炸的影响作用,通过原油实验管道测得不同油气浓度下的最大爆炸压力值,研究氮气对原油管道爆炸特性的抑制作用。研究结果表明:实验原油管道油气浓度在4.32%~14.25%区间管道油气发生爆炸,在低油气浓度的爆炸区间内,相近油气浓度的爆炸压力等爆炸特性上升较快,高浓度的爆炸区间内,变化较缓慢,在9.23%的油气浓度时爆炸特性变化最明显;在爆炸区间内充入浓度为0%~30%的不同浓度的氮气,随原油管道内氮气浓度的扩充,实验所测得爆炸区间不断压缩,在26%的氮气浓度时几乎不发生油气爆炸,且实验研究的爆炸特性均有所减弱。

关键词：原油管道油气爆炸爆炸特性抑爆

半地下覆土立式油罐内部油气爆炸冲击荷载实验研究

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振动与冲击 2017年第22期36卷 239-244页

作者：王世茂杜扬高建丰梁建军张培理李国庆中国人民解放军陆军勤务学院油料系重庆401331 浙江海洋大学石化与能源工程学院浙江舟山306022 临港石油天然气储运技术国家地方联合工程实验室浙江舟山306022 重庆大学动力工程学院重庆401331

半地下覆土油罐常用于储存汽油、柴油等易燃易爆油品,一旦被引燃,短时间内将产生极强的爆炸压力波,造成储罐的严重破坏并带来灾难性后果,油气爆炸冲击荷载的研究是进行储罐安全设计的基础。利用等比例模拟容器,基于实验对覆土立式油罐... 详细信息

半地下覆土油罐常用于储存汽油、柴油等易燃易爆油品,一旦被引燃,短时间内将产生极强的爆炸压力波,造成储罐的严重破坏并带来灾难性后果,油气爆炸冲击荷载的研究是进行储罐安全设计的基础。利用等比例模拟容器,基于实验对覆土立式油罐罐内油气爆炸冲击载荷特性进行了实验研究,获得了密闭条件下油罐内不同位置处的压力荷载的变化规律,油气爆炸压力荷载变化分为四个阶段:点火孕育期、加速突变期、衰弱振荡期、惯性波动期;罐顶位置处的压力荷载数值要明显大于罐壁和罐底处的压力荷载数值;进一步考察了初始油气浓度、初始点火能量、初始温度等相关参数对爆炸冲击荷载的影响规律。研究结果表明:爆炸超压随浓度的变化呈先增大后减小的规律,当初始浓度为1.71%时,爆炸超压荷载达到最大值。爆炸超压值与点火能成正比关系,与初始环境温度成反比关系。

关键词：半地下油罐油气爆炸冲击荷载超压值

改进型鱼骨图和层次分析法在油库火灾爆炸事故分析中的应用

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油气田地面工程 2019年第7期38卷 54-59页

作者：高建丰王焱金卷华何笑冬周韶彤浙江海洋大学石化与能源工程学院临港石油天然气储运技术国家地方联合工程实验室

为了找出防范油库火灾爆炸事故的有效措施,通过研究油库火灾爆炸事故实例,采用改进型鱼骨图分析法,定性地分析出引发油库火灾爆炸的5个主要因素以及20个子因素。结合层次分析法,确定其层次结构模型,利用MATLAB软件计算出各个因素的权重... 详细信息

为了找出防范油库火灾爆炸事故的有效措施,通过研究油库火灾爆炸事故实例,采用改进型鱼骨图分析法,定性地分析出引发油库火灾爆炸的5个主要因素以及20个子因素。结合层次分析法,确定其层次结构模型,利用MATLAB软件计算出各个因素的权重,从定量的角度分析问题减少主观因素的影响。研究结果表明,引发事故的5个主要因素中,人为因素与设备因素的权重值相加高达0.742,是制定防范措施的重点;在20个子因素中,管理不当、员工业务水平不足以及设备老旧综合权重之和为0.508,占总权重一半,需要有针对性地去解决问题。应用改进型鱼骨图与层次分析法结合MATLAB软件分析事故具有简洁、高效、实用的优点,值得进一步推广应用到其他领域。

关键词：油库火灾爆炸事故改进型鱼骨图层次分析法(AHP) 定量分析

基于故障树-层次分析法的槽车液化气泄漏事故致因分析

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油气田地面工程 2021年第3期40卷 44-49页

作者：高建丰郑豫倪铠李燕菊浙江海洋大学石化与能源工程学院临港石油液化气储运技术国家地方联合工程实验室

槽车运输是当前液化气外输的主要方式之一,液化气接收站内槽车发生泄漏事故是常见现象。为明确槽车液化气泄漏事故发生的根本原因,采用故障树-层次分析法对槽车液化气泄漏事件发生的主要影响因素进行量化描述和分析,利用层次分析法,通过... 详细信息

槽车运输是当前液化气外输的主要方式之一,液化气接收站内槽车发生泄漏事故是常见现象。为明确槽车液化气泄漏事故发生的根本原因,采用故障树-层次分析法对槽车液化气泄漏事件发生的主要影响因素进行量化描述和分析,利用层次分析法,通过Matlab软件计算各影响因素的重要度分值。分析结果表明,重要度分值排在前三位的是未及时发现问题、操作失误、未及时检修管线系统,三者均为人的不安全行为因素。此结果与现实中槽车液化气泄漏事件发生的原因调查结果相一致,该方法可为液化气泄漏事故防控提供借鉴。

关键词：液化气泄漏事故故障树-层次分析法重要度分值 Matlab软件