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高效太阳能驱动海水淡化的最新研究进展

材料导报 2024年第13期38卷 27-42页

作者：李雪周明宇韩朋戚桂村高达利陶胜洋王玉超中国石油化工股份有限公司北京化工研究院北京100013 大连理工大学化学学院辽宁大连116024

由于淡水资源时空分布的不均一性,部分国家和地区的发展严重受制于淡水资源短缺,海水淡化已成为沿海地区应对淡水紧张问题的重要途径。受自然界水循环启发,利用太阳能驱动水蒸发,直接从海水中分离出清洁水,是一种可持续的低成本海水淡... 详细信息

由于淡水资源时空分布的不均一性,部分国家和地区的发展严重受制于淡水资源短缺,海水淡化已成为沿海地区应对淡水紧张问题的重要途径。受自然界水循环启发,利用太阳能驱动水蒸发,直接从海水中分离出清洁水,是一种可持续的低成本海水淡化技术。针对传统太阳能蒸发较低的能量利用率和蒸发效率,研究人员基于界面蒸发基本理论,利用光热转化材料选择性地加热空气-水界面,以提高太阳能利用率。本文结合前沿的工作介绍了实现高效太阳能驱动界面水蒸发的关键因素,概述了已报道的常用光热材料,讨论了光热蒸发器结构设计对体系能量管理和物质传输的调控,分析质能传递过程对蒸发系统性能的影响。除此之外,本文对长时间海水蒸发过程中盐析出污染问题及其应对策略进行了综述,最后探讨了目前太阳能界面蒸发面临的挑战并展望了其在海水淡化应用的发展前景。

关键词：界面蒸发太阳能光热材料光热蒸发器海水淡化

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三维电极法处理煤化工气化废水

化工环保 2024年第3期44卷 371-376页

作者：李程王敬楠崔新安中石化炼化工程(集团)股份有限公司洛阳技术研发中心河南洛阳471003

以某煤化工厂的气化废水为研究对象,采用三维电极法对其进行处理,通过静态实验考察了反应时间、极板间电压对气化废水污染物脱除效果和处理能耗的影响,通过动态实验考察了在连续流动状态下污染物的脱除效果。实验结果表明:在静态条件下... 详细信息

以某煤化工厂的气化废水为研究对象,采用三维电极法对其进行处理,通过静态实验考察了反应时间、极板间电压对气化废水污染物脱除效果和处理能耗的影响,通过动态实验考察了在连续流动状态下污染物的脱除效果。实验结果表明:在静态条件下,确定最佳反应时间为30 min、最佳极板间电压为40 V,该条件下的耗电量为15.0 kW·h/t(以废水计),气化废水中Ca^(2+)、Mg^(2+)、F^(-)、COD、氨氮的脱除率分别可达77.5%、82.7%、94.2%、81.6%、79.9%,较二维电极法的10.4%、11.7%、11.1%、8.3%、9.5%大幅提升;在动态条件下处理气化废水60 min后,出水中Ca^(2+)、Mg^(2+)、F^(-)、COD、氨氮的脱除率分别为80.7%、77.0%、88.1%、84.9%、86.4%。

关键词：三维电极煤化工气化废水废水处理

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二氧化碳加氢制高级醇Fe基催化剂研究进展

化工进展 2024年

作者：秦婷婷牛强内蒙古鄂尔多斯电力冶金集团股份有限公司

高级醇（HA）可作为重要的能源化工基础原料。CO2加氢制备高级醇(CO2-HAS)具有流程短、效率高、操作简便等特点，该技术兼具碳减排和高附加值利用的双重意义。Fe基催化剂的低成本和高活性优势使其具备工业应用潜力，但仍存在反应网络复... 详细信息

高级醇（HA）可作为重要的能源化工基础原料。CO2加氢制备高级醇(CO2-HAS)具有流程短、效率高、操作简便等特点，该技术兼具碳减排和高附加值利用的双重意义。Fe基催化剂的低成本和高活性优势使其具备工业应用潜力，但仍存在反应网络复杂、C-C键生成难控制、高级醇收率不理想等问题。本文从热力学角度分析了CO2-HAS的固有限制和适宜的工艺条件，简述了高级醇生成的转化路径和Fe物种演变。进一步阐述了反应条件、助剂、制备方法和载体等因素对Fe基催化剂反应性能的影响，并揭示了Fe基多功能催化反应偶联的构建策略以及对性能的促进机制。基于此，指出中间物种的定向转化和C-C偶联的精准调控是Fe基催化剂设计的关键考量。预测3D打印自催化技术将助力Fe基催化剂的大规模制备，多元化的技术整合可能是CO2-HAS产业化开发的可行方式之一。廉价的绿氢制备技术与CO2捕集技术的突破与耦合将推动CO2-HAS的高质量发展并成为主流趋势。

关键词：二氧化碳加氢高级醇 Fe基催化剂 C-C耦合

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Mg修饰锌孔雀石催化甲醇合成的性能研究

燃料化学学报（中英文） 2024年第9期52卷 1249-1255页

作者：袁治国张凡杨世礼徐晓颖刘晨阳邱正璞魏伟国能蒙西煤化工股份有限公司内蒙古鄂尔多斯016100 北京低碳清洁能源研究院北京102211

焦炉煤气制甲醇的复杂工况给铜基甲醇合成催化剂的稳定性和寿命带来挑战。本工作制备了一系列不同镁含量的锌孔雀石样品,采用原位X射线衍射、热重-质谱、N_2物理吸附、H_2程序升温还原、CO_(2)程序升温脱附等方法对锌孔雀石及焙烧后的... 详细信息

焦炉煤气制甲醇的复杂工况给铜基甲醇合成催化剂的稳定性和寿命带来挑战。本工作制备了一系列不同镁含量的锌孔雀石样品,采用原位X射线衍射、热重-质谱、N_2物理吸附、H_2程序升温还原、CO_(2)程序升温脱附等方法对锌孔雀石及焙烧后的样品进行表征,考察镁元素的添加对锌孔雀石结构和甲醇合成催化性能的影响。结果发现,镁元素的添加提高了锌孔雀石结构内部的铜取代程度,促进了焙烧后催化剂内部高温碳酸盐的形成。随着镁含量的增加,焙烧后催化剂的比表面积逐渐增大,还原后的单质铜晶粒尺寸逐渐减小。原位XRD结果表明,少量镁元素在催化剂热处理过程中能有效抑制单质铜晶粒尺寸生长。评价显示催化剂的初始活性随着镁元素的添加呈现先升高后降低的趋势,热处理后含镁催化剂活性仍保持在相对较高的水平。镁元素的适量添加有助于提高铜基甲醇合成催化剂初始活性和热稳定性。

关键词：铜晶粒镁元素热稳定性

无定形TiO的F、La共掺杂及光催化脱硫性能

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精细化工 2024年

作者：李剑夏欣钰张熙刘志钢杨丽娜辽宁石油化工大学石油化工学院中石化(大连)石油化工研究院有限公司中国石油天然气股份有限公司抚顺石化分公司

将钛酸四丁酯直接水解制备了无定形TiO2〔TiO2(Am)〕，将钛酸四丁酯在硝酸镧溶液或氟化铵溶液或其混合溶液中水解，分别制备了La掺杂型、F掺杂型、F，La共掺杂型光催化剂，分别记为La-TiO2(Am)、F-TiO2(Am)、F-La-TiO2(Am)。采用XRD、F... 详细信息

将钛酸四丁酯直接水解制备了无定形TiO2〔TiO2(Am)〕，将钛酸四丁酯在硝酸镧溶液或氟化铵溶液或其混合溶液中水解，分别制备了La掺杂型、F掺杂型、F，La共掺杂型光催化剂，分别记为La-TiO2(Am)、F-TiO2(Am)、F-La-TiO2(Am)。采用XRD、FTIR、XPS、UV-Vis、SEM、PL及VB-XPS对其进行了表征，比较了其对模拟柴油〔二苯并噻吩(DBT)的正十二烷溶液〕的催化脱硫性能。结果表明，F、La共掺杂提升了TiO2(Am)的吸光度和光吸收边缘红移程度，F的电负性使F-La-TiO2(Am)的禁带宽度变窄，La—O键的生成为F-La-TiO2(Am)提供了更多的氧空位，促进了杂质能级的生成，有效抑制了电子-空穴的复合。在以H2O2为氧化剂、无水甲醇为萃取剂、V(无水甲醇)∶V(模拟油)＝1∶1、F-La-TiO2(Am)用量为模拟柴油质量的1%、n(双氧水中O原子)∶n(DBT中S原子)＝15∶1、反应时间3.0 h的条件下，模拟柴油脱硫率为94.10%。F-La-TiO2(Am)使用4次后，脱硫率仍可达85.40%。在脱硫过程中，超氧自由基和空穴为主要活性物种，可将DBT转化生成极性更强的亚砜和砜类物质，经由无水甲醇溶解后实现脱除。

关键词：无定形TiO 共掺杂光催化脱硫模拟柴油催化技术

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基于业务流程再造的设备档案管理创新与实践

中国档案 2024年第3期 40-41页

作者：曹春雪中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司

中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司(以下简称“燕山石化”)隶属于中国石化集团,是我国第一个炼油化工联合企业。从2018年开始,燕山石化逐步开展设备档案管理专项提升工作,积极开展企业设备档案管理创新实践,并成功应用于日常的设... 详细信息

中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司(以下简称“燕山石化”)隶属于中国石化集团,是我国第一个炼油化工联合企业。从2018年开始,燕山石化逐步开展设备档案管理专项提升工作,积极开展企业设备档案管理创新实践,并成功应用于日常的设备运行维护管理及大检修等专项工作,设备档案管理水平及利用效率得到大幅提升,对企业提升设备管理水平具有实际意义。

关键词：业务流程再造燕山石化设备档案管理创新实践中国石油化工股份有限公司创新与实践北京燕山专项工作

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基于甲酸的储制氢技术现状与发展趋势

低碳化学与化工 2024年

作者：党志东李洪旭吕新春庞书阳蔡嘉斌蔡哲超孙毅飞厦门固洛潽能源科技有限公司鲁西化工集团股份有限公司厦门大学能源学院

甲酸具有高达53 g/L的体积储氢量，毒性和可燃性相对较低，便于储存及运输，是一种颇具应用前景的氢能载体。以甲酸作为储氢介质，可有效避免氢气液化和压缩等繁琐过程，从而实现氢能的高效利用。阐述了甲酸制氢原理，综述了该领域催化... 详细信息

甲酸具有高达53 g/L的体积储氢量，毒性和可燃性相对较低，便于储存及运输，是一种颇具应用前景的氢能载体。以甲酸作为储氢介质，可有效避免氢气液化和压缩等繁琐过程，从而实现氢能的高效利用。阐述了甲酸制氢原理，综述了该领域催化剂研究的最新进展，包括负载型异相催化剂体系，以及贵金属、非贵金属均相催化剂体系。总结了撬装式甲酸制氢系统、撬装式甲酸制氢-燃料电池发电系统的发展现状，讨论了其潜在的应用方向，并对基于绿色甲酸制氢的零碳循环进行了构想。

关键词：甲酸制氢催化剂撬装式制氢撬装式发电绿色甲酸

基于在机测量的薄壁叶片加工误差建模与补偿方法

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航空制造技术 2024年第7期67卷 68-76页

作者：葛广言周德润马骋冯晓冰杜正春上海交通大学上海200240 浙江日发精密机械股份有限公司绍兴312500 通用技术集团机床工程研究院有限公司大连分公司大连116620

薄壁叶片具备结构复杂、刚度弱、材料难加工等特性,且在加工过程中受到力导致变形、刀具磨损及机床精度演变等多源影响,造成其加工精度差、周期长。针对此问题,提出了基于在机测量的薄壁叶片加工误差建模与补偿方法,建立了基于机器学习... 详细信息

薄壁叶片具备结构复杂、刚度弱、材料难加工等特性,且在加工过程中受到力导致变形、刀具磨损及机床精度演变等多源影响,造成其加工精度差、周期长。针对此问题,提出了基于在机测量的薄壁叶片加工误差建模与补偿方法,建立了基于机器学习的加工误差模型以及基于迭代系数的补偿值修正计算方法,开发了基于数控系统原点偏移功能的加工误差实时补偿系统,实现了复杂工况下薄壁叶片加工误差的在机检测、自动建模与实时补偿。薄壁叶片铣削加工验证试验结果表明,在机测量-补偿加工后的薄壁叶片无论是弹性变形为主的背部还是塑性变形为主的前部,其加工误差均得到较好的抑制,有效提高了其加工精度。

关键词：薄壁叶片在机测量误差建模实时补偿一体化制造

基于机理与数据混合驱动的湿法磷酸生产过程代理建模与优化

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化工学报 2024年第3期75卷 936-944页

作者：曾玉娇肖炘杨刚张意博郑光明李防汪凤玲中国科学院过程工程研究所环境技术与工程研究部北京100190 湖北兴发化工集团股份有限公司湖北宜昌443600

基于Aspen Plus平台,结合Fortran编制的磷矿酸解反应和结晶动力学模型子程序完成了整个半水-二水湿法磷酸工艺流程的严格机理建模,并用工业数据进行了模型的校正;然后采用拟Monte Carlo随机模拟产生高质量样本数据集,并用机器学习算法... 详细信息

基于Aspen Plus平台,结合Fortran编制的磷矿酸解反应和结晶动力学模型子程序完成了整个半水-二水湿法磷酸工艺流程的严格机理建模,并用工业数据进行了模型的校正;然后采用拟Monte Carlo随机模拟产生高质量样本数据集,并用机器学习算法建立了磷酸生产过程代理模型。结果表明,通过本方法获得的代理模型可实现磷酸生产过程关键参数的准确预测,如案例中随机森林代理模型的预测性能最好,大部分误差控制在2.5%以内,最大不超过10%。基于此代理模型,对生产过程的操作参数进行了优化计算,结果表明在成品磷酸P_(2)O_(5)浓度下限为37%,SO_(4)^(2-)浓度上限为5%的约束条件下,可获得最大磷收率98%,优化效果明显,且满足技术生产指标,可为生产的实时优化操作与设计改造提供方案和数据支持。

关键词：湿法磷酸 Aspen Plus流程模拟用户动力学模型机器学习代理模型优化

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