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可再生甲醇生产系统操作窗口特性分析与调控

化工学报 2024年

作者：孔昕山高鑫康丽霞刘永忠西安交通大学化工系新能源系统工程与装备陕西省高校工程研究中心

可再生甲醇是实现可持续发展目标的重要途径之一。可再生能源的波动性和间歇性导致二氧化碳加氢制甲醇过程工况频繁波动。为了适应可再生能源的波动，甲醇生产系统的灵活性亟需提升。本文提出一种可再生甲醇生产系统操作窗口调控策略，... 详细信息

可再生甲醇是实现可持续发展目标的重要途径之一。可再生能源的波动性和间歇性导致二氧化碳加氢制甲醇过程工况频繁波动。为了适应可再生能源的波动，甲醇生产系统的灵活性亟需提升。本文提出一种可再生甲醇生产系统操作窗口调控策略，通过在工艺条件和操作约束下设计分析关键设备的操作窗口特性，建立设备数据库，并通过瓶颈设备识别与替换实现对生产系统中关键设备集的优化选择，有效调控和扩大生产系统的操作窗口。研究表明：本文所构建的甲醇生产系统操作窗口调控策略可以实现最大化生产系统操作上限，最小化生产系统操作下限以及最大化操作窗口范围三个目标，以有效调控操作窗口，并依据给定的操作窗口需求确定最优的设备组合及设计方案，从而为适应可再生能源波动的甲醇生产系统柔性提升提供计算依据。

关键词：可再生能源甲醇生产操作窗口设备设计优化

CO优先氧化反应MnCu/Ce催化剂的制备及性能

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燃料化学学报（中英文） 2024年第4期52卷 565-576页

作者：武嘉欣韩蛟李学邢月张财顺刘道胜侯晓宁刘雅杰张磊高志贤辽宁石油化工大学石油化工学院辽宁抚顺113001 中石油天津天然气管道有限公司天津300457 山西师范大学化学与材料科学学院山西太原030032 晋中学院化学化工系山西晋中030619

采用共浸渍法制备较低Cu含量的MnCu/Ce催化剂,通过XRD、BET、H_(2)-TPR、XPS和CO_(2)-TPD等表征手段对催化剂进行表征,考察催化剂焙烧温度对催化剂结构、性质及其在含有CO_(2)的富氢气氛下对CO优先氧化性能的影响。结果表明,MnCu/Ce催... 详细信息

采用共浸渍法制备较低Cu含量的MnCu/Ce催化剂,通过XRD、BET、H_(2)-TPR、XPS和CO_(2)-TPD等表征手段对催化剂进行表征,考察催化剂焙烧温度对催化剂结构、性质及其在含有CO_(2)的富氢气氛下对CO优先氧化性能的影响。结果表明,MnCu/Ce催化剂均有Cu/Mn-O-Ce固溶体形成,其中,在焙烧温度600℃制备的催化剂中,Mn与Cu、Ce之间相互作用较强,形成较多三元氧化物固溶体,氧空位/Ce^(3+)含量高,具备良好的CO-Prox活性。此外,对反应条件的考察发现,添加不同分压Ar对催化剂的CO-Prox活性影响较小,气体空速和氧过量系数对催化剂活性影响较大,且反应原料气中CO_(2)的存在对CO-Prox反应有负面影响。氧过量系数为1.2、空速范围为20266-30400 mL/(g·h)时,CO转化率最高,达到94.7%。

关键词：低含量铜焙烧温度氧化铈 CO_(2)/H_(2)气氛反应条件

大学班级管理中培养学生自主管理能力策略研究

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国家通用语言文字教学与研究 2024年第6期 7-9页

作者：李腾太原工业学院化学与化工系

自我管理能力是一个人生存和发展的基本能力。培养学生的自主管理能力能够帮助学生提升自主学习认知,增强他们的团结意识和团结协作能力,进而帮助学生更好地适应大学生活,为其未来的职业发展和社会生活奠定坚实的基础。因而探究大学班... 详细信息

自我管理能力是一个人生存和发展的基本能力。培养学生的自主管理能力能够帮助学生提升自主学习认知,增强他们的团结意识和团结协作能力,进而帮助学生更好地适应大学生活,为其未来的职业发展和社会生活奠定坚实的基础。因而探究大学班级管理中培养学生自主管理能力策略,对于提升班级管理效果、促进学生成长具有重要意义。对此,文章通过分析自主管理能力的内涵,在此基础上探究大学班级管理中培养学生自主管理能力策略,以期为提高大学班级管理的效率和质量。

关键词：大学生班级管理自主管理能力

基于代理模型的环氧乙烷制乙二醇工艺优化同步热集成

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化工进展 2024年第9期43卷 5234-5241页

作者：王亚男刘琳琳庄钰都健大连理工大学化工学院化工系统工程研究所辽宁大连116024

在当前国家“双碳”目标下,通过优化过程参数以减少化工过程能耗是节能减排的有效手段。环氧乙烷催化水合制乙二醇过程耗能高,优化其工艺参数以降低能耗是非常必要的,但由于生产流程复杂,单纯基于流程模拟很难实现多参数的同步最优化。... 详细信息

在当前国家“双碳”目标下,通过优化过程参数以减少化工过程能耗是节能减排的有效手段。环氧乙烷催化水合制乙二醇过程耗能高,优化其工艺参数以降低能耗是非常必要的,但由于生产流程复杂,单纯基于流程模拟很难实现多参数的同步最优化。因此本文采用流程模拟生成数据-构建代理模型-同步优化热集成的思路解决该问题。对年产30万吨环氧乙烷制乙二醇工艺进行流程模拟,根据流程中所需公用工程位点确定代理模型输出变量,通过灵敏度分析进一步确定输入变量。由Sobol随机序列生成样本点并通过模拟得到基于机理模型的可靠数据,以数据驱动方式训练神经网络得到代理模型。最后,以总公用工程费用最小为目标,采用遗传算法与D-G模型组成的同步算法对代理模型进行优化,得到最优工艺参数,总公用工程费用较优化前降低4.89%,既证明了方法的有效性,又展示了其在解决复杂全流程同步优化热集成问题方面的应用前景。

关键词：环氧乙烷乙二醇神经网络遗传算法 D-G模型代理模型优化

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考虑压缩机分组级联布置的氢网络综合

化工学报 2024年

作者：杨端康慧周文晋刘琳琳大连理工大学化工学院化工系统工程研究所

氢气是炼厂中的重要原料，采用氢网络综合的方法能够优化炼厂氢气分配以及其他相关设备的配置，在提高氢气利用率同时降低能耗。在氢网络中压缩机费用占比较大，氢网络综合的一个重要优化目标是寻求合理的压缩机布置，节约相关费用。提... 详细信息

氢气是炼厂中的重要原料，采用氢网络综合的方法能够优化炼厂氢气分配以及其他相关设备的配置，在提高氢气利用率同时降低能耗。在氢网络中压缩机费用占比较大，氢网络综合的一个重要优化目标是寻求合理的压缩机布置，节约相关费用。提出一个可同步优化氢气分配与级联压缩机布置的氢网络综合模型。该模型将压缩机划分为氢源压缩机、氢阱压缩机和流股压缩机三组，可以考虑共用以及串联压缩机的情况。此外，为了降低模型求解难度，提出合理的简化措施。案例分析表明考虑压缩机分组级联布置模型和简化模型的优化结果均明显优于常规模型，所需的压缩机数目降低，压缩机相关费用减少1.5%-2.1%，证明了所提方法的有效性。

关键词：氢网络炼厂氢气压缩机超结构优化设计系统工程经济

LDH改性电极强化CW-MFC耦合系统深度处理污水研究

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现代化工 2024年第S2期 123-129页

作者：张静李玉霞刘玉香太原理工大学环境科学与工程学院晋中学院化学化工系

构建了人工湿地-微生物燃料电池（CW-MFC）耦合系统，探究了层状双氢氧化物（LDH）材料改性电极对CW-MFC系统运行性能及其微生物群落结构的影响。结果表明，LDH材料的结构及其中的Fe、Ni元素显著影响电极生物膜中的微生物群落结构及与... 详细信息

构建了人工湿地-微生物燃料电池（CW-MFC）耦合系统，探究了层状双氢氧化物（LDH）材料改性电极对CW-MFC系统运行性能及其微生物群落结构的影响。结果表明，LDH材料的结构及其中的Fe、Ni元素显著影响电极生物膜中的微生物群落结构及与脱碳除氮相关的功能微生物数量，聚苯胺（PANI）的添加增强了LDH的电导率，这些因素共同作用改善了系统的污染物去除性能和产电性能。其中，阴阳极均用FeNi-LDH/PANI改性的反应器的性能最好，其COD、NO-3-N和NH+4-N的去除率分别为95.68%、96.72%和95.32%,出水水质可达到地表水Ⅱ类标准；该系统稳定运行期间的平均输出电压为108.96 mV,最大功率密度可达到1.99 W/m3。

关键词：层状双氢氧化物人工湿地-微生物燃料电池(CW-MFC) 电极改性脱碳除氮生物电输出微生物群落组成

隔壁塔萃取精馏及共沸精馏分离异丙醇-水体系的模拟与优化

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石油化工 2024年第3期53卷 330-338页

作者：邵圣娟甄烁蔡斌鑫焦纬洲太原工业学院化学与化工系山西太原030008 中北大学山西省超重力化工工程技术研究中心山西太原030051

分别采用隔壁塔萃取精馏(EDWC)与隔壁塔共沸精馏(ADWC)工艺制取无水异丙醇(IPA),借助Aspen Plus模拟软件建立二塔等价模型,利用灵敏度分析对主塔进料位置、夹带剂用量、侧线采出位置、侧线采出量及回流比等参数进行优化,结合塔的设计规... 详细信息

分别采用隔壁塔萃取精馏(EDWC)与隔壁塔共沸精馏(ADWC)工艺制取无水异丙醇(IPA),借助Aspen Plus模拟软件建立二塔等价模型,利用灵敏度分析对主塔进料位置、夹带剂用量、侧线采出位置、侧线采出量及回流比等参数进行优化,结合塔的设计规范,以此确定最佳工艺参数。模拟结果显示,与常规双塔工艺流程相比,在完成相同的分离要求下,EDWC工艺的冷凝器和再沸器热负荷分别降低32.38%,12.39%,设备费用和总年度费用分别节约29.34%,4.87%;ADWC工艺的冷凝器和再沸器热负荷分别降低29.57%,23.41%,设备费用和总年度费用分别节约16.87%,22.41%。ADWC用于制取无水IPA在节能降耗及节约设备成本方面表现出明显的优势。

关键词：异丙醇隔壁塔共沸精馏萃取精馏

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锂电池的两阶段老化过程经验模型与分析

高校化学工程学报 2024年第1期38卷 113-120页

作者：吕海潮康丽霞刘永忠西安交通大学化工系陕西西安710049 新能源系统工程与装备陕西省高校工程研究中心陕西西安710049 陕西省能源化工过程强化重点实验室陕西西安710049

锂离子电池的老化过程可分为固体电解质界面膜增长和锂沉积机制主导的2个阶段。为了快速准确预测锂离子电池的循环寿命,并快速识别老化过程两阶段的转折点,建立了基于锂电池电化学过程模型的两阶段老化过程经验模型。针对镍钴锰酸锂电... 详细信息

锂离子电池的老化过程可分为固体电解质界面膜增长和锂沉积机制主导的2个阶段。为了快速准确预测锂离子电池的循环寿命,并快速识别老化过程两阶段的转折点,建立了基于锂电池电化学过程模型的两阶段老化过程经验模型。针对镍钴锰酸锂电池的老化过程,基于电池两阶段电化学过程模型获得不同参数条件下两阶段的电池老化数据,采用两步非线性拟合方法获得了锂离子电池两阶段老化过程的经验模型,验证了该经验模型的有效性,并与传统的半经验模型进行了对比分析。结果表明:所建立的电池老化过程经验模型可以有效预测不同参数条件下电池的两阶段老化过程。特别是在电池加速老化阶段,所建立的经验模型明显优于传统的半经验模型。

关键词：锂离子电池容量衰退循环寿命转折点两阶段经验模型

数字赋能多元主体的应急管理效能评价模型研究—基于自由基聚合理论视角

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灾害学 2024年第2期39卷 192-200页

作者：董志文曲国华米俊太原工业学院化学与化工系山西太原030008 山西财经大学管理科学与工程学院山西太原030006

以社工参与的应急管理多元主体系统为研究对象,围绕“社工参与的应急管理系统如何用关键指标测度和评价其‘事前—事中—事后’阶段的动态协同性?”和“数字赋能应急管理的效能如何通过测度系统的协同性反映”两大问题。利用自由基聚合... 详细信息

以社工参与的应急管理多元主体系统为研究对象,围绕“社工参与的应急管理系统如何用关键指标测度和评价其‘事前—事中—事后’阶段的动态协同性?”和“数字赋能应急管理的效能如何通过测度系统的协同性反映”两大问题。利用自由基聚合理论,按照其“事前—事中—事后”的阶段性特征构建了一种多元主体参与的应急管理效能评价模型,并以指标构建系统的“熵”为测度对模型进行计算,探究数字赋能对该应急管理系统的效能影响。通过调研S省Y市的应急管理发展现状,进行实证研究。研究表明,按照模型运算评价,数字赋能能够使社工参与下的多元主体在应急管理全过程中的有序性和组织协同性增强,但前后跨阶段间的协同性并未增加。该文在安全屏障模型的理论基础上建构了解释和分析研究结论的新模型,提供了综合评价社工参与应急管理效能的指导方案。

关键词：社工多元主体数字赋能自由基聚合理论应急管理