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正电子发射粒子示踪的关键技术与进展

过程工程学报 2024年第4期24卷 381-390页

作者：李坤吴利芸陈平韩焱中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室山西太原030051 中北大学信息探测与处理山西省重点实验室山西太原030051 中北大学教育部仪器科学与动态测试重点实验室山西太原030051 太原工业学院机械工程系山西太原030008

多相流参数检测对工业过程装置的设计和优化至关重要,但其多尺度与内在复杂性限制了对多相流动过程的理解,在流动机制方面仍有许多关键问题尚未明晰。正电子发射粒子示踪(PEPT)是一种面向工业过程中复杂多相流的新型无扰、无损的核成像... 详细信息

多相流参数检测对工业过程装置的设计和优化至关重要,但其多尺度与内在复杂性限制了对多相流动过程的理解,在流动机制方面仍有许多关键问题尚未明晰。正电子发射粒子示踪(PEPT)是一种面向工业过程中复杂多相流的新型无扰、无损的核成像方法,利用γ光子探测对放射性标记的示踪颗粒进行三维动力学成像。由于γ光子具有高穿透性、不受电磁场影响等特点,使得PEPT在非透明复杂多相流检测上具有独特优势。目前主要应用于化工、食品、制药等工业领域内多相流动现象的测量和系统物理参数提取。然而,小型化示踪颗粒制备困难、多个示踪颗粒同时定位效果差等问题严重阻碍了PEPT技术的进一步应用和推广。本工作首先介绍了PEPT技术的基本原理;然后重点从示踪颗粒、算法、硬件系统、数据处理及应用等方面讨论了PEPT关键技术及其研究进展,并指出其中存在的问题和潜在的发展方向;最后,对PEPT技术的发展和应用进行总结和展望。

关键词：多相流无损检测正电子发射粒子示踪示踪颗粒 γ光子探测定位算法

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低阶煤热溶萃取物的配煤炼焦性能

化工进展 2024年第5期43卷 2420-2427页

作者：刘显哲胡振中胡大为李显贺世泽赵纯亮夏慈良吴波张小勇罗光前姚洪华中科技大学能源与动力工程学院煤燃烧国家重点实验室湖北武汉430074 宝钢工程技术集团有限公司上海201999 上海骁齐新材料科技有限公司上海201799 山西太钢不锈钢股份有限公司焦化厂山西太原030003 安徽工业大学化学与化工学院安徽马鞍山243002

目前,使用黏结性添加物进行配煤炼焦,降低焦/肥煤的使用比例,是焦化行业降本增效的重要途径。国内外学者已经在实验室阶段初步证明了低阶煤热溶萃取物替代焦/肥煤炼焦的可行性,工业化应用需要开展大规模的萃取物炼焦实际验证。基于此,... 详细信息

目前,使用黏结性添加物进行配煤炼焦,降低焦/肥煤的使用比例,是焦化行业降本增效的重要途径。国内外学者已经在实验室阶段初步证明了低阶煤热溶萃取物替代焦/肥煤炼焦的可行性,工业化应用需要开展大规模的萃取物炼焦实际验证。基于此,本文搭建了低阶煤热溶萃取装置,并与多家焦化厂展开合作,完成了萃取物替代焦/肥煤的小焦炉实验验证。结果表明:萃取物取代20%肥煤或10%焦煤时能够明显降低焦炭的灰分,保持焦炭冷热性能基本不变。并且萃取物在炼焦过程中有72%~77%的留存率,不会造成焦炭产量的明显降低。因此,本研究明确了低阶煤热溶萃取物取代焦/肥煤炼焦方案的可行性,为焦化行业的降本增效提供了新选择,并进一步推动了低阶煤热溶萃取技术的工业化进展。

关键词：低阶煤碳氢化合物热解溶剂萃取焦化

钢丝绳芯输送带接头强度与预成型芯胶技术研究

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煤炭科学技术 2024年第4期52卷 336-345页

作者：张弘玉李军霞宋佳辉樊文瑞太原理工大学机械与运载工程学院山西太原030024 矿山流体控制国家地方联合工程实验室山西太原030024 山西省矿山流体控制工程技术研究中心山西太原030024

钢丝绳芯输送带是带式输送机的牵引和运载构件,接头破坏是引起钢丝绳芯输送带故障的主要原因。为了提高输送带的接头强度和接头硫化效率,基于现有接头硫化工艺,提出了一种预成型芯胶敷设技术,以ST1600型钢丝绳芯输送带接头为研究对象,... 详细信息

钢丝绳芯输送带是带式输送机的牵引和运载构件,接头破坏是引起钢丝绳芯输送带故障的主要原因。为了提高输送带的接头强度和接头硫化效率,基于现有接头硫化工艺,提出了一种预成型芯胶敷设技术,以ST1600型钢丝绳芯输送带接头为研究对象,对该技术的应用进行了理论分析和试验研究。首先,建立输送带接头力学模型并进行受力分析,通过ANSYS Workbench软件研究钢丝绳水平、垂直间距不均匀性对接头强度的影响,然后,提出预成型芯胶敷设方法,通过芯胶流固耦合分析对比了填充式芯胶与三角形、梯形和半圆形芯胶凹槽对限制钢丝绳偏移的作用效果。最后,通过接头预成型芯胶硫化试验研究了该技术对输送带胶体粘合强度、接头硫化效率以及接头强度的影响。研究表明:输送带接头处钢丝绳的受力与其纵向位移有关,由于传统接头硫化作业中无法实现钢丝绳的均匀分布从而引起钢丝绳受力不均,影响接头强度,而钢丝绳水平间距相较垂直间距的变化对钢丝绳等效应力的影响尤为显著,更易引起接头钢丝绳的破坏。预成型芯胶敷设技术能够有效减少钢丝绳的偏移量,其中半圆形芯胶凹槽效果最优,水平方向减少70%,垂直方向减少86.9%。在相同硫化条件下,与填充式芯胶相比,三角形、梯形和半圆形芯胶凹槽硫化后的粘合强度分别提升了1.91%、−3.51%、2.48%,半圆形芯胶与钢丝绳结合度最好;采用半圆形芯胶凹槽的预成型芯胶技术敷设钢丝绳可减少70%作业时间,硫化后的输送带接头强度提高5.74%。研究结果可为钢丝绳芯接头硫化工艺的改进提供理论和实践指导。

关键词：钢丝绳芯输送带预成型芯胶硫化工艺接头强度

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重介质选煤系统降低介质消耗分析

山西化工 2024年第9期44卷 114-116页

作者：许克文山西焦煤汾西矿业柳湾矿选煤厂山西吕梁031302

重介质选煤系统是我国煤矿行业目前主要使用的选煤方式之一,由于设备、工艺等各种因素的影响,从当前重介质选煤系统的使用情况来看,存在介质消耗偏高的问题,严重制约了重介质选煤系统实效的更好发挥。本文从重介质选煤系统的优势及存在... 详细信息

重介质选煤系统是我国煤矿行业目前主要使用的选煤方式之一,由于设备、工艺等各种因素的影响,从当前重介质选煤系统的使用情况来看,存在介质消耗偏高的问题,严重制约了重介质选煤系统实效的更好发挥。本文从重介质选煤系统的优势及存在的问题,从介质的选择到工艺设备进行详细分析,希望对我国选洗煤行业产生积极影响。

关键词：重介质选煤系统工艺设备介质选择

浮选机与浮选柱联合二次浮选工艺在回坡底选煤厂的应用研究

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煤炭加工与综合利用 2024年第8期 6-11页

作者：李勇谢广元侯博杨周李彦彦倪超山西焦煤霍州煤电回坡底煤矿选煤厂山西洪洞041600 中国矿业大学化工学院江苏徐州221116

随着煤泥中高灰细泥含量增加以及对尾煤灰分要求提高,浮选精煤灰分偏高导致重介精煤“背灰”的问题日益凸显,严重影响企业的经济效益。为解决上述问题,回坡底选煤厂进行了浮选机与旋流微泡浮选柱联合的二次浮选工艺改造。基于回坡底选... 详细信息

随着煤泥中高灰细泥含量增加以及对尾煤灰分要求提高,浮选精煤灰分偏高导致重介精煤“背灰”的问题日益凸显,严重影响企业的经济效益。为解决上述问题,回坡底选煤厂进行了浮选机与旋流微泡浮选柱联合的二次浮选工艺改造。基于回坡底选煤厂入浮煤泥性质,探讨了浮选机一次浮选得到合格精煤和高灰尾煤的可行性,对比了实验室浮选机和浮选柱对工业一浮精煤的二次浮选效果,分析了工业改造前后的浮选生产指标。结果表明,回坡底选煤厂入浮煤泥采用浮选机一次浮选无法同时得到合格精煤和高灰尾煤;二次浮选中,在浮选药剂用量相同且浮选精煤灰分相当的前提下,浮选柱所得精煤产率较浮选机高2.73%,尾煤灰分高11.53%。与改造前相比,完成二次浮选工艺改造后,浮选精煤灰分可稳定在9.50%以下,解决了重介精煤“背灰”问题,同时浮选尾煤灰分可稳定在75%以上;综合精煤产率提高0.52%,每年可多回收浮选精煤约1.45万t,还可增加中煤4.33万t。

关键词：高灰细泥一次浮选二次浮选浮选柱

分子钙钛矿含能材料DAP-4的制备及性能表征

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火炸药学报 2024年第9期47卷 786-796,I0002页

作者：陈康宇宋小兰王毅于志宏寇勇安崇伟中北大学环境与安全工程学院山西太原030051 中北大学材料科学与工程学院山西太原030051 南京理工大学化学与化工学院江苏南京210094

采用化学法合成了分子钙钛矿含能材料DAP-4,并采用扫描电镜(SEM)、能量色散光谱(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱(IR)、X射线光电子能谱(XPS)和元素分析对DAP-4性能进行了表征;利用氧弹式量热仪和差示扫描量热仪(DSC)测试了DAP-... 详细信息

采用化学法合成了分子钙钛矿含能材料DAP-4,并采用扫描电镜(SEM)、能量色散光谱(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱(IR)、X射线光电子能谱(XPS)和元素分析对DAP-4性能进行了表征;利用氧弹式量热仪和差示扫描量热仪(DSC)测试了DAP-4的生成焓(ΔH f)及DAP-4的热分解性能,同时测试了其机械感度、爆轰性能和燃烧性能;将DAP-4应用于CMDB推进剂中,测试了其定容和定压燃烧性能。结果表明,DAP-4的生成焓为278.6 kJ/mol,升温速率20℃/min下的热分解峰温高达392.5℃,热分解活化能(E_(K))为247.2 kJ/mol,热爆炸临界温度(T_(b))达到631.6 K,远高于HMX的T_(b)值;DAP-4的撞击感度与TNT相近,摩擦感度与CL-20相近,爆速与RDX接近;DAP-4及其混合炸药的化学储能、作功能力和对金属的加速能力明显高于RDX和HMX,与CL-20持平。定容燃烧实验表明,含DAP-4的CMDB-1推进剂燃烧速率最快,燃烧压力最高,增压速率也最高。定压燃烧实验表明,CMDB-1的燃烧温度最高,达3501℃。

关键词：分子钙钛矿含能材料 DAP-4 生成焓机械感度爆轰性能燃烧性能

MgO基CO_(2)吸附剂成型技术研究进展

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低碳化学与化工 2024年第7期49卷 1-12页

作者：宋锦博屈婷荆洁颖李文英太原理工大学省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室山西太原030024 山西浙大新材料与化工研究院山西太原030000

碳捕集、利用与封存(CCUS)技术是缓解温室效应的有效途径。使用固体吸附剂捕集CO_(2)是减少CO_(2)排放的可靠途径之一。在各种固体吸附剂中,MgO基吸附剂由于具有来源广泛、再生温度低以及理论吸附容量高的特点备受关注。但成型后的MgO... 详细信息

碳捕集、利用与封存(CCUS)技术是缓解温室效应的有效途径。使用固体吸附剂捕集CO_(2)是减少CO_(2)排放的可靠途径之一。在各种固体吸附剂中,MgO基吸附剂由于具有来源广泛、再生温度低以及理论吸附容量高的特点备受关注。但成型后的MgO基吸附剂颗粒面临着机械强度低、稳定性差和极易逸出反应器等问题,难以在工业中被广泛应用。重点总结了不同成型方法以及成型工艺条件对MgO基吸附剂的CO_(2)吸附性能的影响。在MgO基吸附剂成型时,颗粒尺寸较小的吸附剂的碳酸化速率较快,磨耗率较低。添加适量成型助剂和蒸汽可以改善吸附剂颗粒的化学性能和机械强度,但较高的煅烧温度会加剧吸附剂颗粒的烧结和磨损。今后,MgO基CO_(2)吸附剂成型技术的研究重点应以简单的工艺、低成本和良好的循环稳定性为立足点,制备既具有良好CO_(2)吸附性能,又具有良好机械性能的吸附剂颗粒应用于工业化CO_(2)捕集。

关键词： MgO基吸附剂 CO_(2)捕集成型方法成型技术

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选煤厂重浮联合分选流程试验

山西化工 2024年第1期44卷 162-164页

作者：杨益彬山西焦煤西山煤电马兰矿选煤厂山西古交030200

为解决传统直接采用重选或浮选工艺所面临的精煤产率低、能耗大的问题,结合实践生产制备1.5 t的样品提出了重浮联合分选工艺,尤其对溢流管插入深度和给料压力对该工艺分选效果的影响进行试验研究,得出最佳工艺参数。最后,通过实践生产... 详细信息

为解决传统直接采用重选或浮选工艺所面临的精煤产率低、能耗大的问题,结合实践生产制备1.5 t的样品提出了重浮联合分选工艺,尤其对溢流管插入深度和给料压力对该工艺分选效果的影响进行试验研究,得出最佳工艺参数。最后,通过实践生产验证了重浮联合分选工艺的实际应用效果。

关键词：重介质旋流器浮选重浮联合分选产率灰度

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430不锈钢冷轧板白点缺陷研究及工艺优化

轧钢 2024年

作者：高登赵翔山西太钢不锈钢股份有限公司冷轧厂北京科技大学碳中和研究院

430铁素体不锈钢具有优异的耐腐蚀能力与冷加工性能，被广泛应用于家电、建筑、化工等行业中。针对生产过程中其冷轧板表面会出现白点缺陷而降低表面质量的问题，通过扫描电子显微镜对白点缺陷部位进行能谱分析及微观形貌表征，分析了... 详细信息

430铁素体不锈钢具有优异的耐腐蚀能力与冷加工性能，被广泛应用于家电、建筑、化工等行业中。针对生产过程中其冷轧板表面会出现白点缺陷而降低表面质量的问题，通过扫描电子显微镜对白点缺陷部位进行能谱分析及微观形貌表征，分析了白点缺陷的产生原因，并提出了改进措施。结果表明：430铁素体不锈钢冷轧板表面白点缺陷不存在非金属夹杂物和氧化铁皮，为表面凹坑沿轧向延伸形成的白点；抛丸酸洗后热轧板表面存在较深钢丸凹坑与酸洗腐蚀过度的沟槽导致表面粗糙度过大，因此酸洗工艺参数设置不合理是造成冷轧板表面形成沿轧向延伸的白点缺陷的主要原因。结合现场生产实际，通过降低热线抛丸转速至1 750 r/min、控制酸洗的HF浓度范围为7～11 g/L，使得热轧酸洗板表面粗糙度由4.0 μm降低至3.0 μm，冷轧板表面白点缺陷比例由3%降低至0.3%以下，有效改善了430铁素体不锈钢冷轧板表面的白点缺陷，显著提升产品质量与用户满意度。

关键词： 430铁素体不锈钢白点缺陷表面粗糙度冷轧板热轧板酸洗抛丸