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立体并流板的流体力学和传质性能

化工学报 2012年第1期63卷 84-89页

作者：王胜坤张继军张少峰河北工业大学海水资源高效利用化工技术教育部工程研究中心天津300130

新型立体连续传质液体并流塔板是将LLC-Tray与两种并流流型相结合开发而成的新型塔板。通过实验测定了新型塔板的干、湿板压降,雾沫夹带,漏液等流体力学性能和传质性能,并进行关联得到了相应公式。结果表明,新型塔板板压降较低,雾沫夹... 详细信息

新型立体连续传质液体并流塔板是将LLC-Tray与两种并流流型相结合开发而成的新型塔板。通过实验测定了新型塔板的干、湿板压降,雾沫夹带,漏液等流体力学性能和传质性能,并进行关联得到了相应公式。结果表明,新型塔板板压降较低,雾沫夹带较低,液体处理量相对LLCT提高30%。

关键词：立体连续传质塔板并流塔板流体力学塔板效率

强磁场下NH4Cl水溶液结构的拉曼光谱研究

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光谱学与光谱分析 2021年第1期41卷 116-121页

作者：陈帅王旭阳李非袁俊生河北工业大学化工学院天津300130 河北工业大学海水资源高效利用化工技术教育部工程研究中心天津300130

迄今为止,国内外存在很多关于强磁场处理对水溶液结构影响的争议,并且关于强磁场对无机盐水溶液结构的研究也相对较少。运用拉曼光谱法,测定了在外加强磁场1.8 T强度下,高纯水与质量分数分别为1%,5%,10%,20%和28%的NH4Cl水溶液在不同磁... 详细信息

迄今为止,国内外存在很多关于强磁场处理对水溶液结构影响的争议,并且关于强磁场对无机盐水溶液结构的研究也相对较少。运用拉曼光谱法,测定了在外加强磁场1.8 T强度下,高纯水与质量分数分别为1%,5%,10%,20%和28%的NH4Cl水溶液在不同磁化时间下的拉曼散射数据,为拉曼光谱法探究强磁场对水溶液结构的影响提供了一个新的可行方式,丰富了拉曼光谱的研究领域。由实验结果可知,随着磁化时间的增加,水分子中氢键的伸缩振动峰值逐渐升高,经过一定的磁化时间后可以达到饱和。高纯水与不同质量分数的NH4Cl水溶液的饱和效应时间均不同。高纯水与质量分数为1%,5%,10%,20%和28%的NH4Cl水溶液峰值饱和时间分别为150,120,120,100,80和80 min。随着NH4Cl水溶液质量分数的增加,达到磁效应饱和的时间呈现减少的趋势。磁场移除后,测定高纯水与不同质量分数NH4Cl水溶液的去磁记忆时间。高纯水与质量分数为1%,5%,10%,20%和28%的NH4Cl水溶液的去磁记忆时间分别为30,40,50,60,80和80 min。随着NH4Cl水溶液质量分数的增加,去磁记忆时间呈现增加的趋势。利用去卷积拟合的方法对磁化2 h后不同质量分数的NH4Cl水溶液进行处理。由去卷积拟合结果可知,质量分数为20%的NH4Cl水溶液比质量分数为10%的NH4Cl水溶液增加了一个N—H峰,该信号峰随着NH4Cl水溶液质量分数的增大逐渐增强。DDAA型氢键结构整体上随磁化时间增加而减少,磁化时间的增加对四面体水结构具有破坏作用。当达到饱和磁化时间后,DDAA型氢键不再发生变化。实验结果表明,通过拉曼光谱法可以得到1.8 T强磁场对NH4Cl水溶液结构的影响规律,为外加强磁场条件下其他无机盐水溶液的研究提供了一定的理论基础。

关键词：强磁场 NH4Cl水溶液拉曼光谱去卷积

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斜发沸石的合成研究

无机化学学报 2007年第6期23卷 994-998页

作者：袁俊生石林韩惠茹纪志永河北工业大学化工学院天津300130 教育部海水利用化工技术工程研究中心天津300130

采用水热法，分别在物质量的比为2．1Na2O：10SiO2：Al2O3：110．1H2O和1．05K2O：1．05Na2O：12SiO2：Al2O3：250H2O的条件下合成出较高纯度斜发沸石，研究了斜发沸石合成的各种影响因素。结果表明，在140、160和180℃条件下均能合成... 详细信息

采用水热法，分别在物质量的比为2．1Na2O：10SiO2：Al2O3：110．1H2O和1．05K2O：1．05Na2O：12SiO2：Al2O3：250H2O的条件下合成出较高纯度斜发沸石，研究了斜发沸石合成的各种影响因素。结果表明，在140、160和180℃条件下均能合成出斜发沸石．且提高温度可以缩短斜发沸石的晶化时间；反应混合物的硅铝物质量的比应控制在10-12之间；碱度的降低会导致晶化时间延长，过高的碱度则导致晶种溶解；反应混合物中K＋的存在利于斜发沸石的晶化。合成斜发沸石对海水中K^＋饱和吸附量达38．60mg·g^-1以上，其吸附性能显著优于文献报导的天然斜发沸石。

关键词：斜发沸石合成结晶度

钠型斜发沸石在K~+-Na~+-NH4~+和K~+-Na~+-Ca2+水溶液体系中的离子交换平衡

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离子交换与吸附 2008年第6期24卷 496-503页

作者：袁俊生杨永春河北工业大学化工学院教育部海水利用化工技术工程研究中心

研究了K+-Na+-NH4+和K+-Na+-Ca2+水溶液体系与钠型斜发沸石的离子交换平衡。分别测定出以上两个体系在25℃、50℃和75℃下的离子交换平衡数据,利用平面三角图绘制表达出三元离子交换平衡等温线,并计算出沸石对体系中离子的分离因数。结... 详细信息

研究了K+-Na+-NH4+和K+-Na+-Ca2+水溶液体系与钠型斜发沸石的离子交换平衡。分别测定出以上两个体系在25℃、50℃和75℃下的离子交换平衡数据,利用平面三角图绘制表达出三元离子交换平衡等温线,并计算出沸石对体系中离子的分离因数。结果表明,在K+-Na+-NH4+溶液体系中,K+的分离因数在3以上,NH4+的分离因数在1~3之间,Na+的分离因数小于1,斜发沸石的离子交换选择顺序是K+>NH4+>Na+,且低温有利于K+的交换,高温时NH4+的交换能力增强;在K+-Na+-Ca2+溶液体系中,K+的分离因数大于8,Na+的分离因数在1左右,Ca2+分离因数小于1,沸石的离子交换选择顺序是K+>Na+>Ca2+,其中Ca2+属于部分交换,Ca2+对沸石对K+的交换选择性影响不大,且低温有利于沸石对K+的交换。

关键词：斜发沸石离子交换平衡钾钠铵钙

基于TF-CNN与KECA的下肢运动能力评价方法

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仪器仪表学报 2018年第10期39卷 211-222页

作者：张燕李威王建宙杨鹏刘作军河北工业大学智能康复装置与检测技术教育部工程研究中心

针对目前老年人和下肢运动疾病患者在运动障碍评定方面缺乏客观、定量标准的问题,提出一种基于迁移学习卷积神经网络（TF-CNN）与核熵成分分析（KECA）相结合的下肢运动能力评估方法。招募50名存在不同程度运动障碍的受试者,分为中年脑... 详细信息

针对目前老年人和下肢运动疾病患者在运动障碍评定方面缺乏客观、定量标准的问题,提出一种基于迁移学习卷积神经网络（TF-CNN）与核熵成分分析（KECA）相结合的下肢运动能力评估方法。招募50名存在不同程度运动障碍的受试者,分为中年脑卒中后偏瘫组（MG,12例）、老年脑卒中后偏瘫组（EG,12例）及年轻健康组（YG,26例）。首先,采用Vicon MX三维步态采集系统采集50名受试者的步态视频与下肢运动学数据,利用像素自适应分割（PBAS）对步态视频进行预处理,提取步态轮廓图像。然后,通过TF-CNN提取步态轮廓图像的全连接层特征,将其与下肢运动数据在特征层进行融合。最后,利用KECA将融合矩阵映射到低维空间,提取主元子空间,并结合Zscore指标提出了融合步态视频数据与下肢运动学数据的运动障碍评估指标（MAI）。对各组MAI指标进行成对T-test检验表明MAI指标能够准确地对受试各组进行运动能力评定（p〈0.01）;受试者的MAI指标与GARS-M评分的Pearson相关性分析表明,两者显著相关（r=0.92,p〈0.01）。实验结果证实了所提方法的有效性。

关键词：卷积神经网络迁移学习下肢运动能力评价核熵成分分析特征提取

下肢假肢穿戴者跑动步态识别与膝关节控制策略研究

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仪器仪表学报 2018年第7期39卷 74-82页

作者：刘作军高新智赵晓东陈玲玲河北工业大学智能康复装置与检测技术教育部工程研究中心

为研究假肢穿戴者跑动状态以及假肢膝关节的跑动控制,首先通过人体多源运动信息采集,获取髋、膝关节加速度信号、大腿股直肌部位肌电信号和足底压力信号,使用切比雪夫I型滤波方法进行降噪并提取信号特征。利用相关性分析方法,结合足底... 详细信息

为研究假肢穿戴者跑动状态以及假肢膝关节的跑动控制,首先通过人体多源运动信息采集,获取髋、膝关节加速度信号、大腿股直肌部位肌电信号和足底压力信号,使用切比雪夫I型滤波方法进行降噪并提取信号特征。利用相关性分析方法,结合足底压力信号实现对跑动状态识别。在此基础上,利用粒子群优化的支持向量机方法进行信号分析,实现对6个跑动相位的识别。以四连杆假肢为被控对象,以人体跑动信号的特征点为各相位的转移条件,提出了基于有限状态机的假肢跑动控制策略。通过多项式拟合,建立了假肢膝关节控制模型,并进行了下肢假肢测试平台的验证。测试结果表明,所提方法可以实现跑动步态与相位的有效识别,并控制假肢膝关节做出正确的跑动动作。

关键词：假肢步态识别支持向量机有限状态机

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亚熔盐活化含钾岩石制备球形羟基钙霞石

高校化学工程学报 2023年第4期37卷 623-632页

作者：刘存李雲郭宏飞曹吉林教育部海水资源高效利用化工技术工程研究中心河北工业大学化工学院天津300401

为资源化利用含钾岩石,以亚熔盐活化后的含钾岩石为原料,通过水热反应成功制备球形羟基钙霞石。考察了水热反应温度、H_(2)O与K_(2)O物质的量比n(H_(2)O)/n(K_(2)O)及反应时间对合成球形羟基钙霞石的影响。实验结果表明,水热反应的适宜... 详细信息

为资源化利用含钾岩石,以亚熔盐活化后的含钾岩石为原料,通过水热反应成功制备球形羟基钙霞石。考察了水热反应温度、H_(2)O与K_(2)O物质的量比n(H_(2)O)/n(K_(2)O)及反应时间对合成球形羟基钙霞石的影响。实验结果表明,水热反应的适宜条件为:反应温度为150℃,n(H_(2)O)/n(K_(2)O)为38.62,反应时间为12 h。活化后的含钾岩石在水热反应时先形成羟基方钠石,然后在K+的盐析作用下转化为球形羟基钙霞石。合成羟基钙霞石的滤液制备水合硅酸钙后,可循环利用再次对含钾岩石进行分解。对羟基钙霞石进行Cu(Ⅱ)吸附试验,最大吸附量为51.76 mg·g^(−1)。Cu(Ⅱ)在羟基钙霞石上的吸附动力学符合伪二阶动力学模型,等温吸附符合Langmuir模型。

关键词：含钾岩石亚熔盐法水热反应球形羟基钙霞石 Cu(Ⅱ)吸附

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组合约束型提升管出口气固分布器的压降

化工学报 2014年第9期65卷 3375-3382页

作者：贾梦达王德武张少峰赵立军李睿吴广恒河北工业大学化工学院天津300130 河北工业大学海水资源高效利用化工技术教育部工程研究中心天津300130

在一套组合约束型提升管冷态实验装置上,通过实验研究了不同操作条件下提升管出口气固分布器的压降,并与常规气体分布器压降进行了对比。实验结果表明,在零床层及有床层的操作模式下,气固分布器压降均随提升管内表观气速和颗粒循环强度... 详细信息

在一套组合约束型提升管冷态实验装置上,通过实验研究了不同操作条件下提升管出口气固分布器的压降,并与常规气体分布器压降进行了对比。实验结果表明,在零床层及有床层的操作模式下,气固分布器压降均随提升管内表观气速和颗粒循环强度的增加而增大,在颗粒循环强度较低时,气固分布器压降曲线变化的斜率随着表观气速的增加而增大,在颗粒循环强度较高时,气固分布器压降曲线变化的斜率随着表观气速的增加而减小;随着开孔率及上部流化床层压降增加,气固分布器压降呈降低趋势,当流化床层压降达到一定程度后,分布器各孔方可实现有效布气,此后气固分布器压降趋于近似不变;在相同表观气速及开孔率下,气固分布器压降大于常规气体分布器压降。

关键词：流化床提升管出口结构气固分布器压降

固体颗粒对流化床多相蒸发海水淡化操作浓缩比及膜传热系数的影响

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化工学报 2012年第8期63卷 2392-2397页

作者：弓凯雷王德武刘燕张少峰河北工业大学化工学院天津300130 河北工业大学海水资源高效利用化工技术教育部工程研究中心天津300130

提高海水淡化操作浓缩比,不仅可以提高造水比,还可以有效降低淡化后浓海水再利用的后处理成本,故其是实现低成本零排放的关键之一。在一套循环流化床多相蒸发海水淡化实验装置上,分别采用汽-液两相及汽-液-固三相操作,考察固体颗粒对海... 详细信息

提高海水淡化操作浓缩比,不仅可以提高造水比,还可以有效降低淡化后浓海水再利用的后处理成本,故其是实现低成本零排放的关键之一。在一套循环流化床多相蒸发海水淡化实验装置上,分别采用汽-液两相及汽-液-固三相操作,考察固体颗粒对海水淡化操作浓缩比及膜传热系数的影响,并分析垢层的主要成分。实验表明:高温下CaSO4首先析出,是形成垢层的主要成分;采取汽-液两相操作,膜传热系数保持在1.75kW.m-2.K-1左右,操作浓缩比可达到3.8左右;采取汽-液-固三相操作,固体颗粒强化传热和防除垢的作用显著,加入颗粒体积分数为4%时,在膜传热系数保持在2.3kW.m-2.K-1左右不降低的情况下,海水淡化操作浓缩比达到5.8以上。

关键词：海水淡化循环流化床蒸发浓缩比防除垢