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基于Python的化工流程优化系统开发

化学工业与工程 2024年第1期41卷 118-124页

作者：魏晓彤岳金彩杨安明周东健郑世清青岛科技大学化工学院山东青岛266042 青岛银科恒远化工过程信息技术有限公司山东青岛266042

作为一种通用化工流程模拟系统,Aspen Plus已广泛应用于化工流程的模拟、设计与优化。随着人们对复杂流程优化的需求越来越多,Aspen Plus自带的灵敏度分析已经不能满足需要,将Aspen Plus与优化算法进行集成,用于求解复杂优化问题有其必... 详细信息

作为一种通用化工流程模拟系统,Aspen Plus已广泛应用于化工流程的模拟、设计与优化。随着人们对复杂流程优化的需求越来越多,Aspen Plus自带的灵敏度分析已经不能满足需要,将Aspen Plus与优化算法进行集成,用于求解复杂优化问题有其必要。在Python环境下实现了对Aspen Plus流程模拟的控制和数据传递,在此基础上开发了一套流程优化系统,可将各种优化算法方便地集成在一起,用于解决不同特点的优化问题。采用坐标轮换法以年度总费用TAC(Total An-nual Cost)为目标函数,对甲醇-丙酮共沸体系的双塔变压精馏进行优化,灵活实现了对不同变量、不同顺序的优化,均取得预期效果,提高了工艺开发效率。

关键词： Aspen Plus Python 软件集成优化变压精馏算法

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基于时间干涉的小鼠运动行为调控研究

生物医学工程学杂志 2024年第2期41卷 342-350页

作者：朱浩然槐瑞托张平丘汪慧杨俊卿殷涛于志豪邵峰山东科技大学电气与自动化工程学院山东青岛266510 山东科技大学储能技术学院山东青岛266510 青岛今墨堂生物技术有限公司山东青岛266510

时间干涉(TI)作为一种新的神经调控技术可以应用于非侵入性深部脑刺激。为了验证它在动物运动行为调控中的有效性,本文使用TI方法将包络电场聚焦到小鼠脑深部的丘脑腹后外侧核(VPL)调控左、右转运动行为。通过有限元方法分析TI在小鼠VP... 详细信息

时间干涉(TI)作为一种新的神经调控技术可以应用于非侵入性深部脑刺激。为了验证它在动物运动行为调控中的有效性,本文使用TI方法将包络电场聚焦到小鼠脑深部的丘脑腹后外侧核(VPL)调控左、右转运动行为。通过有限元方法分析TI在小鼠VPL的聚焦性,利用数值计算获得聚焦面积和体积,采用刺激器产生TI电流对小鼠VPL进行刺激,验证TI刺激方法的有效性,进一步通过c-Fos免疫荧光实验确定聚焦位置的准确性。结果表明,通过调整电极位置,当刺激电流达到800μA时,TI刺激产生的电场能够聚焦到VPL核团;小鼠能够根据刺激位置进行相应的左、右转;刺激后VPL核团c-Fos阳性细胞标记明显增加。本研究证实了TI在动物运动行为调控中的可行性,为动物机器人提供了一种对脑组织无创的刺激方法。

关键词：时间干涉行为调控丘脑腹后外侧核刺激电流

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预拌流态固化土的工程特性研究进展及应用

材料导报 2024年第9期38卷 62-68页

作者：苏悦闫楠白晓宇付林张启军梁斌王保栋王立彬张英杰张安琪青岛理工大学土木工程学院山东青岛266520 中建八局发展建设有限公司山东青岛266061 青岛慧睿科技有限公司山东青岛266042 青岛业高建设工程有限公司山东青岛266042

工程建设过程中废弃物堆积问题促使固化技术产生及发展,固体废弃材料制备成流态固化土得到二次利用。预拌流态固化土是具有高强度、低渗透性、高流动性、造价低廉的新型环保材料,在各种回填工程、桩基处理、路基工程等广泛应用;同时,土... 详细信息

工程建设过程中废弃物堆积问题促使固化技术产生及发展,固体废弃材料制备成流态固化土得到二次利用。预拌流态固化土是具有高强度、低渗透性、高流动性、造价低廉的新型环保材料,在各种回填工程、桩基处理、路基工程等广泛应用;同时,土壤固化技术还被广泛应用于沿江及滨海地区淤泥固化工程。本文从流态固化土的固化机理出发,总结了现有固化剂类型;从影响因素出发,分析了固化土无侧限抗压强度、抗剪强度、抗渗性及流动性等物理力学性质,为提高流态固化土性能提供参考;梳理了现阶段流态固化土的研究进展,并对固化土在实际工程中的应用进行总结,阐明了流态固化土在工程应用中的优点及存在的不足,为流态固化土在后续的工程中的推广提出了发展方向。

关键词：流态固化土固化机理强度特性流动性抗渗性工程应用

基于ANSYS的发夹式换热器尾部结构的设计计算

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化工与医药工程 2024年第3期45卷 57-66页

作者：尤琳王振伟张强王磊王海强山东豪迈化工技术有限公司山东青岛266031 山东豪迈机械制造有限公司山东高密261500 山东豪迈机械科技股份有限公司山东高密261500

文章以发夹式换热器尾部法兰及端盖部件为研究对象,结合有限元分析方法,研究了异形配对法兰的强度、螺栓载荷的简化办法以及密封垫片的选择。详细介绍了尾部结构的有限元分析步骤及基于ASME Ⅷ-2的评价过程,并描述了螺栓的简化办法以及... 详细信息

文章以发夹式换热器尾部法兰及端盖部件为研究对象,结合有限元分析方法,研究了异形配对法兰的强度、螺栓载荷的简化办法以及密封垫片的选择。详细介绍了尾部结构的有限元分析步骤及基于ASME Ⅷ-2的评价过程,并描述了螺栓的简化办法以及垫片的影响。梁单元等效螺栓模型可以得到较为保守的分析结果,有助于提高运算速度。实体螺栓模型可以更好地显示应力分布并反映不同位置螺栓应力的差异。合理选择垫片对于密封效果以及法兰的受力都至关重要。文章旨在为发夹式换热器尾部法兰及端盖部件的设计及分析评价提供参考。

关键词：发夹换热器应力分析法兰

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定石灰岩中游离二氧化硅

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冶金分析 2024年第3期44卷 53-58页

作者：李海娟杨林隋东邹国庆费建亮张行荣中冶一局(河北)检测技术有限公司青岛科技大学化工学院

标准方法GB/T 14840—2010采用热磷酸溶解石灰岩中的硅酸盐矿物，分离出游离二氧化硅，再用重量法测定其含量，操作较为繁琐。本文利用热磷酸可溶解硅酸盐矿物而几乎不溶解游离二氧化硅的特性分离出石灰岩中的游离二氧化硅，再以氟硼酸... 详细信息

标准方法GB/T 14840—2010采用热磷酸溶解石灰岩中的硅酸盐矿物，分离出游离二氧化硅，再用重量法测定其含量，操作较为繁琐。本文利用热磷酸可溶解硅酸盐矿物而几乎不溶解游离二氧化硅的特性分离出石灰岩中的游离二氧化硅，再以氟硼酸解聚已溶出的硅酸，用致密滤纸过滤，使游离二氧化硅与其他矿物完全分离；然后以热水洗涤沉淀3次，在银坩埚中灰化，用1.5 g氢氧化钠熔融、盐酸浸取后，选取Si 251.611 nm为分析谱线，用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定试液中的二氧化硅，从而建立了石灰岩中游离二氧化硅的测定方法。方法中二氧化硅的校准曲线线性相关系数为0.999 9,线性范围为0.024%～10.0%;方法检出限为0.008%,定量限为0.024%。按照实验方法测定4个石灰岩标准物质中游离二氧化硅，测定值与认定值的相对误差为-0.18%～0.48%,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=12)为1.2%～1.9%。选取4个石灰岩样品，分别采用实验方法和标准方法GB/T 14840—2010中的重量法进行测定，以进行方法比对，二者测定结果基本一致。

关键词：石灰岩电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES) 游离二氧化硅碱熔

低温熔盐辅助铈掺杂钴基氢氧化物用于工业级电催化析氧反应

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燃料化学学报（中英文） 2024年第9期52卷 1299-1306页

作者：王福利吕千喜董宜文谢静宜王志才董斌柴永明中国石油大学(华东)化学化工学院山东青岛266580 甘肃烟草工业有限公司技术研发中心甘肃兰州730050

开发低成本、高性能的析氧电催化剂提升电化学水分解的效率,对于氢能的大规模利用具有重要的意义。钴基氢氧化物是一类极具潜力的析氧(OER)电催化剂,但是较差的导电性与催化活性严重制约了其应用推广。本研究采用一步低温熔盐法合成了... 详细信息

开发低成本、高性能的析氧电催化剂提升电化学水分解的效率,对于氢能的大规模利用具有重要的意义。钴基氢氧化物是一类极具潜力的析氧(OER)电催化剂,但是较差的导电性与催化活性严重制约了其应用推广。本研究采用一步低温熔盐法合成了铈掺杂的硝酸氢氧化钴电催化剂(Ce-CoNH/CF)。该催化剂在1 mol/L KOH电解液中具有最低的过电位(448 mV@1000 mA/cm^(2))。塔菲尔(Tafel)斜率、循环伏安(CV)和电化学阻抗谱(EIS)测试表明,快速的反应动力学、高效的电化学活性比表面积(ECSA)和极低的电荷转移电阻(Rct)共同作用使得催化剂具有优异的性能。并且在实验室条件下的模拟工业化测试也表明,Ce-CoNH/CF在工业级高温、高浓度的电解液(6 mol/L KOH,70℃)中同样展现出了出色的析氧性能。

关键词：熔融盐析氧反应电催化碱性掺杂

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煤气化渣制备功能微纳材料研究进展

工程科学学报 2024年第9期46卷 1671-1684页

作者：丁子涵马丽吴俊杰石岩郝南京西安交通大学化学工程与技术学院西安710049 青岛达融能源科技有限公司青岛266300

富煤、贫油、少气的能源结构决定了我国煤炭消费量巨大的现状.煤气化技术作为煤炭清洁高效利用的关键技术得到快速发展,煤气化渣固废的排放问题也随之日益严重.目前煤气化渣处置方式以堆放和填埋为主,造成了土地资源的浪费和环境污染.... 详细信息

富煤、贫油、少气的能源结构决定了我国煤炭消费量巨大的现状.煤气化技术作为煤炭清洁高效利用的关键技术得到快速发展,煤气化渣固废的排放问题也随之日益严重.目前煤气化渣处置方式以堆放和填埋为主,造成了土地资源的浪费和环境污染.为了实现煤化工的绿色可持续发展,亟需解决煤气化渣高效处置的问题.煤气化渣中含有丰富的铝、硅、残碳资源,为制备高附加值材料提供了巨大的潜力,引起了研究者们的广泛关注.基于煤气化渣的产生过程,详细介绍了其成分与微观形貌,并系统阐述了煤气化渣合成介孔二氧化硅、多孔碳、碳–硅介孔复合材料、沸石以及沸石–碳复合材料的制备方法.进一步深入探讨了煤气化渣基功能微纳材料在吸附剂、催化剂、填充材料、超级电容器、微波吸收材料等方面的广泛应用.最后,对煤气化渣资源利用中存在的问题进行了探讨,并展望了其未来的发展趋势,旨在为煤气化渣的综合利用提供一些参考.

关键词：煤气化渣微纳材料吸附剂催化剂填充材料

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中国海水直接制氢商业化前景与展望

精细化工 2024年

作者：杨阳宋兆阳张胜中王红涛梁峰李雷中石化(大连)石油化工研究院有限公司中国石化青岛炼油化工有限责任公司中国石化中原石油化工有限责任公司

海水中含有的杂质离子会对制氢过程产生严重影响，与常规电解水制氢相比，海水直接电解制氢工况会对关键材料和关键设备提出更高的要求。目前，海水直接电解制氢不仅存在较多的技术壁垒，而且在工程化或大型化方面也面临较多问题与挑战... 详细信息

海水中含有的杂质离子会对制氢过程产生严重影响，与常规电解水制氢相比，海水直接电解制氢工况会对关键材料和关键设备提出更高的要求。目前，海水直接电解制氢不仅存在较多的技术壁垒，而且在工程化或大型化方面也面临较多问题与挑战，整体制氢成本也很难占据优势，以上问题均在一定程度上限制了其商业化发展。首先，概述了海水直接电解制氢技术的主要反应机理及技术难点；接着，介绍了海水直接电解制氢的研究进展，重点综述了针对阴离子腐蚀、阳离子沉积、杂质离子副反应的解决措施与技术突破，主要包括阴阳极电极材料开发、电解液调控、反应替代与系统集成优化；最后，对中国海水直接电解制氢商业化存在的问题进行了深入剖析，并对其商业化前景以及拓展方向进行了展望。

关键词：海水直接电解制氢商业化杂质离子腐蚀沉积电极材料电解液系统集成

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锂电池隔膜专用料市场分析及发展建议

现代化工 2024年第7期44卷 15-19页

作者：严保石霍素芳中石化化工销售(青岛)有限公司山东青岛266555 石家庄职业技术学院河北石家庄050081

中国动力、储能以及3C消费锂电池市场的高速发展带动锂电池隔膜及其聚烯烃专用料需求大幅增长。介绍了中国锂电池隔膜行业概况,重点分析了锂电池隔膜超高分子量聚乙烯专用料和聚丙烯专用料市场供需情况,进而预测了锂电池隔膜专用料行业... 详细信息

中国动力、储能以及3C消费锂电池市场的高速发展带动锂电池隔膜及其聚烯烃专用料需求大幅增长。介绍了中国锂电池隔膜行业概况,重点分析了锂电池隔膜超高分子量聚乙烯专用料和聚丙烯专用料市场供需情况,进而预测了锂电池隔膜专用料行业发展前景,指出专用料高度依赖进口等问题,从加强全产业链科研开发、加大上中下游深度融合、提高服务意识和品牌意识、合理规划装置布局和产品定位4个方面提出了相关发展建议。

关键词：锂电池隔膜专用料聚乙烯聚丙烯市场