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用于蒸汽裂解产物成分预测的集成迁移学习框架

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化工进展 2024年第5期43卷 2880-2889页

作者：郑可欣江雨欣毕可鑫赵祺铭陈少臣王冰冰任俊宇吉旭邱彤戴一阳四川大学化学工程学院四川成都610065 帝国理工化学工程学院英国伦敦SW72AZ 清华大学化学工程系北京100084

回顾了蒸汽裂解过程建模的方法,阐述了工业实际情况中面临的数据匮乏问题。面对石油化工行业大量的小数据集建模需求,充分利用历史生产数据,提出了一种集成迁移学习框架。首先,利用充足的数据在特定工况下建立了基本的深度学习模型。然... 详细信息

回顾了蒸汽裂解过程建模的方法,阐述了工业实际情况中面临的数据匮乏问题。面对石油化工行业大量的小数据集建模需求,充分利用历史生产数据,提出了一种集成迁移学习框架。首先,利用充足的数据在特定工况下建立了基本的深度学习模型。然后,利用小数据集将迁移学习技术应用于新的工况,源域的专家知识通过基于参数的方法转移到目标领域。最后,引入集成学习来整合获得的迁移学习模型,从而提高性能。在几个实际案例上进行实践,研究了该模型框架的性能。为了更好地理解模型,还进一步实施了层可迁移性分析和SHapley Additive exPlanation(SHAP)特征重要性分析。结果说明该方法训练出的模型具有良好的准确性、稳定性、计算效率和可解释性,可以满足工业需求。

关键词：模型迁移学习集成学习算法模型可解释性石油预测神经网络

基于CALPUFF模型的山东省独立焦化行业大气污染物分析与预测

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工程科学学报 2024年第7期46卷 1311-1323页

作者：陈晓春李建晖陈少博尤倩陈晓辉伯鑫北京化工大学化学工程学院北京100029 首都经济贸易大学管理工程学院北京100070

基于已建立的2018年山东省高分辨率独立焦化行业排放清单,结合焦化行业制定的相关政策,本研究设置了基准情景(BAU-2018、BAU-2025、BAU-2035)和减排优化情景(ERO-2025、ERO-2035),使用CALPUFF模型模拟了各情景下山东省独立焦化行业SO_(2... 详细信息

基于已建立的2018年山东省高分辨率独立焦化行业排放清单,结合焦化行业制定的相关政策,本研究设置了基准情景(BAU-2018、BAU-2025、BAU-2035)和减排优化情景(ERO-2025、ERO-2035),使用CALPUFF模型模拟了各情景下山东省独立焦化行业SO_(2)、NO_x、PM_(10)及PM_(2.5)的污染情况及各污染物的减排潜力.研究结果表明,在BAU-2018情景中,山东省各市SO_(2)、NO_x、PM_(10)和PM_(2.5)的年均贡献比例的范围分别为0.06%~0.84%、0.01%~0.63%、0.04%~0.19%和0.07%~0.21%;在各阶段中,ERO-2025情景较于现状(BAU-2018)的各污染物排放与贡献浓度降低幅度最大;最优情景ERO-2035较于BAU-2018,SO_(2)、NO_x、PM_(10)、PM_(2.5)和CO_(2)的排放量分别为减少了60.12%、78.24%、75.07%、74.20%和37.47%,SO_(2)、NO_x、PM_(10)和PM_(2.5)年均贡献浓度降幅分别为60.74%、78.56%、75.00%和74.53%.全面执行超低排放标准对污染物减排具有显著效果,同时显示出巨大的污染物与CO_(2)的协同减排潜力.

关键词：焦化 CALPUFF 环境影响超低排放 CO_(2)

直链淀粉衍生物对聚甲基丙烯酸甲酯热性能的影响研究

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高分子学报 2024年第9期55卷 1191-1199页

作者：赵崴代枭张丽丽沈军哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院哈尔滨150001 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083

为探索自由基聚合所得聚合物结构与热性能的可控方法,采用氨基甲酸酯化法合成4种具有规则螺旋结构的直链淀粉衍生物,即直链淀粉-三(4-氯苯基氨基甲酸酯)、直链淀粉-三(苯基氨基甲酸酯)、直链淀粉-三(4-甲基苯基氨基甲酸酯)和直链淀粉-三... 详细信息

为探索自由基聚合所得聚合物结构与热性能的可控方法,采用氨基甲酸酯化法合成4种具有规则螺旋结构的直链淀粉衍生物,即直链淀粉-三(4-氯苯基氨基甲酸酯)、直链淀粉-三(苯基氨基甲酸酯)、直链淀粉-三(4-甲基苯基氨基甲酸酯)和直链淀粉-三(S-(-)-α-甲基苄基氨基甲酸酯)衍生物,并将其作为手性添加剂诱导甲基丙烯酸甲酯(MMA)的自由基聚合,进一步探究直链淀粉衍生物对所得聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)热性能的影响.通过核磁共振氢谱和圆二色光谱等确认直链淀粉衍生物的结构规整,取代完全,并具有规则的手性螺旋结构.采用凝胶色谱法、动态光散射、X射线衍射和热失重分析等对所得PMMA的分子量及其分布、分子链聚集行为和热性能进行了详细表征.结果表明,由直链淀粉衍生物诱导所得PMMA的热稳定性能获得明显改善,其中以对位甲基取代直链淀粉衍生物的诱导效果最好,可使PMMA的玻璃化转变温度和起始分解温度分别提高26和71℃,为甲基丙烯酸酯类单体的可控聚合方法提供了新思路.

关键词：直链淀粉衍生物聚甲基丙烯酸甲酯热稳定性自由基聚合

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单菌和混合菌发酵餐厨垃圾产乳酸研究

北京化工大学学报（自然科学版） 2024年第4期51卷 23-34页

作者：沈如梦蔡凡凡金琰陈畅刘广青北京化工大学化学工程学院北京100029

以餐厨垃圾为原料产乳酸可显著降低乳酸的工业生产成本,并实现餐厨垃圾的高值资源化利用,但餐厨垃圾组成复杂,在乳酸发酵过程中存在底物转化率和乳酸产量低等问题。研究了植物乳杆菌(单菌)、甜酒曲(含根霉属和鼠李糖乳杆菌的混合菌)及... 详细信息

以餐厨垃圾为原料产乳酸可显著降低乳酸的工业生产成本,并实现餐厨垃圾的高值资源化利用,但餐厨垃圾组成复杂,在乳酸发酵过程中存在底物转化率和乳酸产量低等问题。研究了植物乳杆菌(单菌)、甜酒曲(含根霉属和鼠李糖乳杆菌的混合菌)及泡菜粉(含植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌和鼠李糖乳杆菌的混合菌)这3种接种物对餐厨垃圾发酵产乳酸的影响,结果表明:与不添加接种物的对照组相比,添加3种接种物均可提高乳酸产量,其中接种甜酒曲时乳酸发酵性能最佳;在底物负荷为20~180 g/L的范围内,乳酸产量随底物负荷的增大呈现先增大后减小的变化趋势。采用响应面法对甜酒曲接种时餐厨垃圾的乳酸发酵工艺进行了优化,得到优化工艺条件为:pH7、温度30℃、接种量18.75%、底物负荷100 g/L,在此条件下实验测得乳酸的最高产量为(82.34±2.40) g/L,乳酸转化率达82.34%。

关键词：餐厨垃圾乳酸发酵混合菌甜酒曲

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以泡沫镍为基底的Fe、Cu双金属复合电极对亚铁络合脱硝液的还原性能探究

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环境工程学报 2024年第5期18卷 1395-1405页

作者：梁越丁静童华北京化工大学化学工程学院北京100029

以EDTA为螯合剂的亚铁络合脱硝液能够快速吸收NO,但其面临着还原再生效率低下的问题。针对吸收产物Fe(Ⅱ)EDTA-NO(F-NO)和Fe(Ⅲ)EDTA的阴极催化电化学还原制备了一种以泡沫镍为基底的Fe、Cu双金属复合电极,通过SEM、XPS、XRD等材料表征... 详细信息

以EDTA为螯合剂的亚铁络合脱硝液能够快速吸收NO,但其面临着还原再生效率低下的问题。针对吸收产物Fe(Ⅱ)EDTA-NO(F-NO)和Fe(Ⅲ)EDTA的阴极催化电化学还原制备了一种以泡沫镍为基底的Fe、Cu双金属复合电极,通过SEM、XPS、XRD等材料表征分析验证了此电极制备方法的可行性。电化学催化活性测试表明,还原FNO时设定阴极电位为-0.5 V(***),pH为3~4之间,可以实现72.6%的F-NO还原率和83.19%的NH_(4)^(+)选择性;还原Fe3+时选定阴极电位为-1.2 V(***),pH=2~3,此时还原产生Fe^(2+)的法拉第效率最高可以达到76.14%。此外,还考察了此电极连续工作10 h的还原效果,结果证明了其在实际运行中具有良好的稳定性。

关键词：电催化还原复合型电极亚铁络合脱硝液 Fe(Ⅱ)EDTA-NO Fe(Ⅲ)EDTA

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发酵液中乳酸含量测定方法比较研究

北京化工大学学报（自然科学版） 2024年第3期51卷 34-39页

作者：张校闯胡雪俊李成沈如梦王立功刘广青陈畅北京化工大学化学工程学院北京100029

为寻找高效便捷、成本低廉的乳酸测定方法,对比研究了三氯化铁法和对羟基联苯法对尾菜发酵液中乳酸含量的测定性能。结果显示,三氯化铁法和对羟基联苯法的线性方程相关系数均大于0.99,检出限分别为9.70×10^(-2)g/L和2.35×10^(-3)g/L,... 详细信息

为寻找高效便捷、成本低廉的乳酸测定方法,对比研究了三氯化铁法和对羟基联苯法对尾菜发酵液中乳酸含量的测定性能。结果显示,三氯化铁法和对羟基联苯法的线性方程相关系数均大于0.99,检出限分别为9.70×10^(-2)g/L和2.35×10^(-3)g/L,均满足分析测试要求;精密度测定中,三氯化铁法和对羟基联苯法的相对标准偏差(RSD)分别为1.19%~3.53%和2.54%~3.71%,加标回收率分别为99.3%~105.2%和102.7%~109.1%;杂质的存在对三氯化铁法的测定结果影响较小,但对对羟基联苯法的测定结果有较大影响;统计学检验表明,两种方法对发酵液中乳酸含量的测定结果无显著性差异;与对羟基联苯法相比,三氯化铁法操作简便,测定速度快,试剂成本低,所需样品量少,是较为优异的乳酸含量测定方法,具有广阔的应用前景。

关键词：乳酸三氯化铁法对羟基联苯法含量测定

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多孔平板表面的气泡生成特性研究

北京化工大学学报（自然科学版） 2024年第2期51卷 19-27页

作者：楼琨蔡子琦刘新卫马鑫高正明北京化工大学化学工程学院北京100029

具有微孔的多孔平板表面曝气是制备微气泡的重要手段之一。采用非侵入式数字图像识别法对金属多孔平板表面生成的微气泡特性进行实验研究,考察了平板上方液相流速、表观气速、液相黏度、表面张力和平板平均孔径对生成气泡平均直径(dav)... 详细信息

具有微孔的多孔平板表面曝气是制备微气泡的重要手段之一。采用非侵入式数字图像识别法对金属多孔平板表面生成的微气泡特性进行实验研究,考察了平板上方液相流速、表观气速、液相黏度、表面张力和平板平均孔径对生成气泡平均直径(dav)的影响。结果表明:dav随着液相流速的增大而减小,随表观气速的增大和表面张力的减小而减小;液相黏度则对dav有双重影响,随着黏度的增加dav先减小后增大,且在黏度为1.32 mPa·s时最小。最后,提出了描述气泡平均直径与液相雷诺数、毛细管数和气液比之间关系的经验关联式。

关键词：金属多孔平板微孔曝气法微气泡

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气固逆流式移动床过滤器的实验研究

高校化学工程学报 2024年第3期38卷 404-413页

作者：邢凯吕涵范怡平刘梦溪卢春喜中国石油大学(北京)机械与储运工程学院北京102249 中国石油大学(北京)化学工程与环境学院北京102249

为探究操作条件对气固逆流式移动床过滤器过滤性能的影响,通过大型冷模实验,考察了气固逆流式移动床过滤器的捕集颗粒循环强度、入口粉尘浓度、表观气速及入口粉尘粒径对装备性能的影响。实验结果表明,表观气速是影响床层压降的主要因素... 详细信息

为探究操作条件对气固逆流式移动床过滤器过滤性能的影响,通过大型冷模实验,考察了气固逆流式移动床过滤器的捕集颗粒循环强度、入口粉尘浓度、表观气速及入口粉尘粒径对装备性能的影响。实验结果表明,表观气速是影响床层压降的主要因素,表现出正相关的趋势。捕集颗粒循环强度、入口粉尘浓度、粉尘粒径的改变对床层压降影响较小。捕集颗粒循环强度和入口粉尘浓度的增加使压降增加。而粉尘粒径与床层压降间的关系随时间变化,开始时粉尘粒径与压降呈正相关,但当装置运行至平稳阶段则趋于降低。装备的除尘效率与入口粉尘浓度及颗粒循环强度正相关,与粉尘粒径及表观气速负相关。但粉尘粒径越小过滤效率越高的趋势受装置内滤饼的影响,仅在粉尘中位粒径10μm以上,且入口粉尘质量浓度在0~32 g·m^(-3)出现。移动床过滤器保持稳定床层压降的同时,具有较高的除尘效率。在颗粒循环强度0.3119 kg·s^(-1),16.5~32.7 g·m^(-3)入口粉尘浓度条件下,除尘效率可达99%;且对细微(13μm以下)粉尘的粒级效率接近99.9%。

关键词：移动床过滤两相流除尘效率压降

基于CiteSpace的碳基单原子催化研究进展与热点分析

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北京化工大学学报（自然科学版） 2024年第4期51卷 1-12页

作者：罗冰涛赵鹏杰张雯雯任萌林爱军北京化工大学化学工程学院北京100029

单原子催化剂具有催化活性高、选择性强等优点,在非均相催化领域显示出独特的优势。碳基材料作为单原子催化剂的常用载体,具有比表面积大、价格低廉、易于获取等特点,近年来受到广泛关注。随着碳基单原子催化研究的不断深入,相关论文的... 详细信息

单原子催化剂具有催化活性高、选择性强等优点,在非均相催化领域显示出独特的优势。碳基材料作为单原子催化剂的常用载体,具有比表面积大、价格低廉、易于获取等特点,近年来受到广泛关注。随着碳基单原子催化研究的不断深入,相关论文的发表量增长迅速,传统的文献分析方法存在可视化程度低、时间跨度短、覆盖范围小等问题。本文利用CiteSpace文献计量软件对Web of Science核心数据库中2015年1月—2023年3月收录的378篇相关文献进行了可视化分析,讨论了该领域的研究进展及研究热点。结果表明:碳基单原子催化的研究热点主要集中在电催化领域,应用最广泛的载体是氮掺杂碳材料;存在的主要问题有难以催化复杂反应、反应机理不够清晰、配位环境难以精准调控等。本文结果可为碳基单原子催化的研究提供参考。

关键词：碳基单原子催化 CiteSpace 前沿热点知识图谱