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液固循环流化床的开发与应用——过程集成与强化

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化工进展 2019年第1期38卷 122-135页

作者：陈少奇邵媛媛马可颖郑莹祝京旭天津大学化工学院天津化学化工协同创新中心天津300072 加拿大西安大略大学颗粒技术研究中心

液固循环流化床(LSCFB)是近三十年来发展起来的一种新型流化床反应器,具有传质传热效率高、操作强度大、占地面积小、可同时进行两种反应等优点,在传统化工过程集成和强化中具有广阔的应用前景。本文主要结合液固循环流化床的特点,介绍... 详细信息

液固循环流化床(LSCFB)是近三十年来发展起来的一种新型流化床反应器,具有传质传热效率高、操作强度大、占地面积小、可同时进行两种反应等优点,在传统化工过程集成和强化中具有广阔的应用前景。本文主要结合液固循环流化床的特点,介绍了液固循环流化床的发展历程、装置结构及基本特性,并结合几个应用实例重点阐述液固循环流化床如何在蛋白质的提取、乳酸发酵与分离、含酚废水中去除苯酚、污水生物处理等方面实现过程集成与强化。最后对液固循环流化床未来的发展进行了展望,提出了在未来的工业生产过程中,可根据工艺的需要并结合反应器的特点,将反应器进行有效地组合改进,从而实现多个反应过程的集成与强化,为今后生产模式的改变提供了新的思路。

关键词：液固循环流化床反应器过程集成与强化蛋白质提取乳酸发酵污水处理

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新型空气净化器净化性能研究

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2020年第3期53卷 301-308页

作者：张辉贾颖石彤张海萍祝京旭天津大学化工学院天津300072 加拿大西安大略大学粉体技术研究中心伦敦N6A 5B9

针对传统的过滤式空气净化器随颗粒污染物在材料表面的沉积而导致压降大、能耗高的问题,本文设计了一种以物理吸附为主要净化原理的新型空气净化器.空气净化器采用褶皱式流道,空气在褶皱内部形成漩涡,增大颗粒污染物与吸附材料的接触,... 详细信息

针对传统的过滤式空气净化器随颗粒污染物在材料表面的沉积而导致压降大、能耗高的问题,本文设计了一种以物理吸附为主要净化原理的新型空气净化器.空气净化器采用褶皱式流道,空气在褶皱内部形成漩涡,增大颗粒污染物与吸附材料的接触,有利于提高净化性能.流道与风向平行,风阻小,能耗低.本研究参照国家标准GB/T18801-2015《空气净化器》搭建了一个体积为2.94 m3的密闭实验舱,以香烟的烟雾作为颗粒污染源,研究了吸附材料、PM2.5的初始浓度和处理风量对新型空气净化器净化性能的影响.实验结果表明,吸附材料的微观结构影响净化性能,多层致密的纤维结构或由材料修饰得到的超微孔道有助于提高材料对颗粒的吸附,驻极体材料带电可显著提高吸附效果.在选取的材料中,HEPA的净化性能最好,静电棉的吸附效果明显高于初效过滤棉.PM2.5的初始浓度不会影响新型空气净化器的净化性能.随着处理风量的增大,洁净空气量和去除率增大,有效净化效率减小.本实验还对比了不同处理风量下新型空气净化器的压降和净化能效,压降随着处理风量的减小而减小,净化能效随着处理风量的减小而增大,当处理风量为44.1 m^3/h时,空气净化器的压降仅为54 Pa,净化能效高达42 m^3/(h·W),表明此空气净化器适用于低风速长时间运行,具有良好的应用前景.

关键词：空气净化器 PM2.5 吸附材料净化性能

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C类颗粒添加纳米细粉后的流态化行为研究

高校化学工程学报 2019年第6期33卷 1361-1368页

作者：许可韩梦琪张海萍祝京旭邵媛媛天津大学化工学院天津化学化工协同创新中心天津300072 加拿大西安大略大学化学与生物化学工程系颗粒技术研究中心加拿大安大略省伦敦N6A 5B9

为了研究纳米添加剂对细粉颗粒流化行为的影响,实验选用全床压降、最小流化速度、床层膨胀率、床层塌落曲线等表征细粉颗粒的流化特征。在直径为5.08 cm的小型流化床中研究了纳米添加剂SiO2 (商品牌号R972)对细玻璃珠颗粒(Geldart A和C... 详细信息

为了研究纳米添加剂对细粉颗粒流化行为的影响,实验选用全床压降、最小流化速度、床层膨胀率、床层塌落曲线等表征细粉颗粒的流化特征。在直径为5.08 cm的小型流化床中研究了纳米添加剂SiO2 (商品牌号R972)对细玻璃珠颗粒(Geldart A和C类颗粒)流化行为的影响。结果表明加入纳米添加剂后,C类颗粒的流动性得到明显的改善。与GeldartA类颗粒相比,经过表面改性的C类颗粒全床和浓相膨胀率更高,意味着更好的气固接触模式;在相同表观气速下,C类颗粒的流化更均匀,散式化程度更高。以上的发现对于C类颗粒的工业应用具有重要意义。

关键词： C类颗粒纳米添加剂流化行为床膨胀率床层塌落曲线

2022年中国新生儿协作网极早产儿红细胞输注现况分析

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中华儿科杂志 2025年第1期63卷 55-61页

作者：莫艳钱爱民白瑞苗李淑涓玉小清王瑾 Lee Shoo K. 蒋思远韦秋芬周文浩国家儿童医学中心复旦大学附属儿科医院新生儿科上海南京医科大学附属儿童医院新生儿医疗中心南京西北妇女儿童医院新生儿科西安广西壮族自治区妇幼保健院新生儿医疗中心南宁加拿大西奈山医院母婴健康研究中心多伦多M5GX 广州市妇女儿童医疗中心新生儿医学中心广州

目的分析2022年中国新生儿协作网(CHNN)各单位极早产儿(出生胎龄<32周)红细胞输注治疗的状况。方法基于CHNN极早产儿队列的横断面研究, 纳入2022年生后24 h内收入CHNN 89家单位的6 985例极早产儿。排除合并严重先天畸形及放弃治疗或转至... 详细信息

目的分析2022年中国新生儿协作网(CHNN)各单位极早产儿(出生胎龄研究, 纳入2022年生后24 h内收入CHNN 89家单位的6 985例极早产儿。排除合并严重先天畸形及放弃治疗或转至非CHNN单位接受治疗的极早产儿。根据是否接受红细胞输注、出生胎龄、接受红细胞输注时应用的呼吸支持方式分组, 根据红细胞输注前血红蛋白水平是否高于阈值分组, 比较各组极早产儿的一般情况、红细胞输注率、输注次数、首次输注时间、输注前血红蛋白水平等以及阈值上输血组与阈值下输血组间极早产儿的不良结局发生率。采用χ2检验、Kruskal-WallisH检验及Mann-WhitneyU检验等进行组间比较, 采用Cochran-Armitage和Jonckheere-Terpstra趋势检验进行不同出生胎龄及不同呼吸支持水平间的趋势检验。结果 6 985例极早产儿中男3 865例(55.3%), 出生胎龄为30.0(28.6, 31.0)周, 出生体重为(1 302±321)g。红细胞输注组3 617例(51.8%), 未输注组3 368例(48.2%)。出生胎龄<28、28～31周的极早产儿红细胞输注率分别为77.7%(893/1 150)、46.7%(2 724/5 835)。红细胞输注组极早产儿共接受9 616次红细胞输注, 输注时需有创呼吸支持的有2 459次(25.6%), 无创呼吸支持4 934次(51.3%), 无呼吸支持的有2 223次(23.1%)。因632次红细胞输注输血前血红蛋白未记录, 8 984次红细胞输注纳入分析。红细胞输注组母亲合并妊娠期高血压比例高于未输注组(χ2=10.73, P=0.001), 剖宫产出生、母亲产前激素应用比例均低于未输注组(χ2=12.00、12.93, 均P<0.001);与未输注组相比, 红细胞输注组患儿出生胎龄更小、出生体重更低, 小于胎龄、多胎以及第5分钟Apgar评分≤3分比例均更高, 女性、本院出生以及延迟脐带结扎比例均更低, 入院时生理稳定性转运风险指数评分更高(均P<0.05)。红细胞输注组极早产儿红细胞输注次数为2(1, 3)次, 首次红细胞输注时为18(8, 29)日龄, 首次红细胞输注前血红蛋白为97(86, 109)g/L。红细胞输注时≤7日龄的极早产儿有创呼吸支持、无创呼吸支持和无呼吸支持组接受红细胞输注前的血红蛋白水平差异无统计学意义(H=5.59, P=0.061);8～21以及≥22日龄的极早产儿不同呼吸支持状况下接受红细胞输注前的血红蛋白水平差异均有统计学意义(H=10.91、39.19, 均P<0.01)。8～21日龄、≥22日龄无呼吸支持的极早产儿阈值上红细胞输注分别为90.1%(264/293)、91.1%(1 578/1 732)。阈值上输血组极早产儿相比阈值下输血组发生坏死性小肠结肠炎的比例更高(χ2=10.59, P=0.001), 住院时间更长(Z=4.67, P<0.001)。结论 2022年CHNN纳入的极早产儿红细胞输注率较高, 接受红细胞输注前的血红蛋白水平普遍高于现有证据推荐的输注阈值。

关键词：婴儿, 早产红细胞输注重症监护病房, 新生儿

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木屑在循环流化床中的流动特性研究

太阳能学报 2010年第4期31卷 501-506页

作者：王储周肇秋阴秀丽马隆龙吴创之谢建军缪麒祝京旭中国科学院广州能源研究所中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室广州510640 中国科学院研究生院北京100049 加拿大西安大略大学颗粒技术研究中心加拿大N6ASB9

研究了冷态实验条件下木屑在内径0.28m、高10m的循环流化床中的流体力学特性。着重研究了表观气速U_g=1.81～2.26m/s、循环流率G_s=0.42～0.76kg/(m^2·s)的工况下木屑在循环流化床上升管中颗粒速度与床层空隙率的轴向及径向分布特点。... 详细信息

研究了冷态实验条件下木屑在内径0.28m、高10m的循环流化床中的流体力学特性。着重研究了表观气速U_g=1.81～2.26m/s、循环流率G_s=0.42～0.76kg/(m^2·s)的工况下木屑在循环流化床上升管中颗粒速度与床层空隙率的轴向及径向分布特点。实验发现:循环流化床的下降管中保持足够料高是木屑实现先定循环的必要条件;颗粒在上升管中的流动为典型的环-核结构;面积平均空隙率沿床高呈现先增大再减小的现象。通过将截面按径向位置r/R=0～0.71,0.71～0.93,0.93～1.00分为3个区域,分析了环区、核区和环核过渡区各自的床层空隙率以及颗粒速度沿床高变化的特点。

关键词：木屑循环流化床冷态实验流动特性

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秸秆热解炭气联产热解焦油雾化试验

农业工程学报 2020年第23期36卷 250-257页

作者：郝晓文贾吉秀姚宗路赵立欣霍丽丽康康张喜瑞中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 海南大学机电工程学院海口570228 加拿大西安大略大学替代资源的化学品与燃料化转化研究院(ICFAR)安大略省伦敦市N0M 2A0加拿大

热解焦油作为秸秆热解炭气联产过程中的副产物,直接排放会造成严重的环境污染,通过雾化燃烧的方式能实现清洁利用。为探究热解焦油雾化规律,优化雾化工艺参数,该研究基于双流体空气雾化技术和散射谱粒度分析技术,设计了热解焦油雾化试... 详细信息

热解焦油作为秸秆热解炭气联产过程中的副产物,直接排放会造成严重的环境污染,通过雾化燃烧的方式能实现清洁利用。为探究热解焦油雾化规律,优化雾化工艺参数,该研究基于双流体空气雾化技术和散射谱粒度分析技术,设计了热解焦油雾化试验系统,并开展了单因素试验和正交试验,对比研究热解焦油温度、气体温度、气体压力对热解焦油稳态自由喷雾粒度及粒度分布的影响。结果表明,随着热解焦油温度、气体温度和气体压力的增加,热解焦油的索特平均直径不断减小并且均匀性更好。各因素对雾化效果的影响强弱顺序分别为热解焦油温度、气体压力、气体温度,最优雾化参数为热解焦油温度100℃,气体温度120℃,气体压力0.5 MPa,在此条件下热解焦油雾化液滴平均粒径为81μm,粒径200μm以下颗粒占比85%以上,雾化均匀性较好,该结果为热解油后续充分燃烧提供数据支持。

关键词：试验喷雾热解炭气联产焦油

取工程科学之精髓绘低碳发展之蓝图——《低碳经济的工程科学原理》评介

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现代化工 2013年第4期33卷 140-140页

作者：祝京旭加拿大西安大略大学粉末技术研究中心

资源过度开采、化石能源短缺以及气候变化等问题的严峻性，使得以低碳的方式促进经济和社会的发展成为当前世界各国的共识。在此形势之下，发达国家和地区凭借其技术优势，试图在国际社会追求低碳未来的竞争中抢占先机。中国作为最大的... 详细信息

资源过度开采、化石能源短缺以及气候变化等问题的严峻性，使得以低碳的方式促进经济和社会的发展成为当前世界各国的共识。在此形势之下，发达国家和地区凭借其技术优势，试图在国际社会追求低碳未来的竞争中抢占先机。中国作为最大的发展中国家，推行低碳发展已经成为转变经济发展方式、促进经济社会可持续发展的当务之急。不发展低碳技术、

关键词：经济发展工程科学低碳科学原理经济社会可持续发展发展中国家评介国际社会

全波形反演的一个新目标函数：数据域中的微分相似优化

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石油物探 2017年第1期56卷 26-30页

作者：高福春 Paul WILLIAMSON R.Gerhard PRATT 道达尔勘探和生产研究技术中心美国休士顿77002 西安大略大学加拿大伦敦N6A3K7

全波形反演(full waveform inversion,FWI)目前已有广泛的工业实践,但因其本质上的非线性,不如走时层析成像等传统速度建模技术稳健,非线性程度也因目标函数不同而不同。研究分析了FWI中几种不同目标函数的性质,基于定义在数据域中的微... 详细信息

全波形反演(full waveform inversion,FWI)目前已有广泛的工业实践,但因其本质上的非线性,不如走时层析成像等传统速度建模技术稳健,非线性程度也因目标函数不同而不同。研究分析了FWI中几种不同目标函数的性质,基于定义在数据域中的微分相似概念,提出了一种新的目标函数。初步试验表明,这种目标函数对于比较大范围的数据残差都有凸状性质,基于梯度优化法时使用该目标函数的FWI比传统FWI更稳健,而且波形反演的良好分辨率基本得以保留。

关键词：全波形反演目标函数非线性微分相似优化

基于k-means机器学习方法的气固循环流化床颗粒聚团特性

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化工进展 2024年

作者：孙俭张海勇王成秀孙泽能蓝兴英高金森祝京旭中国石油大学(北京)化学工程与环境学院加拿大西安大略大学化学与生物工程学院

循环流化床因其优良的气固接触特性在工业生产中的应用十分广泛。颗粒聚团的存在影响着气固相互作用和传热传质，进而影响产品收率和选择性。为了更高效和深入地研究循环流化床内的颗粒聚团现象，本研究利用高速摄像系统对Ug= 5-9m/s， ... 详细信息

循环流化床因其优良的气固接触特性在工业生产中的应用十分广泛。颗粒聚团的存在影响着气固相互作用和传热传质，进而影响产品收率和选择性。为了更高效和深入地研究循环流化床内的颗粒聚团现象，本研究利用高速摄像系统对Ug= 5-9m/s， Gs= 50-300kg/m2s的二维循环流化床内的流场结构进行了可视化采样。采用k-means机器学习算法辅助图像处理，实现复杂流场中颗粒聚团的识别以及定量表征。结果表明，当Ug= 9m/s时，随着Gs由50kg/m2s增大至300kg/m2s，颗粒聚团频率由116Hz增加到327Hz，增长了近两倍。平均颗粒聚团浓度在横向截面中心区域y/Y=0～0.7处分布较为均匀，在y/Y=0.7～0.9的边壁处迅速增大。边壁处平均颗粒聚团浓度的变化幅度约为中心区域的三倍。平均颗粒聚团速度以及平均颗粒等效直径在横向上均表现出相同的变化趋势，均由中心向边壁递减。结合实验数据，对不同聚团参数进行拟合，获得了定量预测各个参数的关联式。对比实验数据与预测数据发现，本实验建立的定量关联式获得的预测结果相对误差均在30%以下。本研究结果定量地揭示了循环流化床内各颗粒聚团特性的分布规律，可以为循环流化床气固流动模型开发和过程强化提供数据参考。

关键词：流态化循环流化床 k-means机器学习颗粒聚团预测