工程教育专业认证申请书撰写

以黑龙江工程学院测绘工程专业2023年专业认证申请为例,依据2023版工程教育认证申请书撰写格式要求,参照本院2013年、2017年申请书撰写经验,总结了“抓住主线,坚守底线”推进面向产出的专业建设过程,梳理了课程目标和毕业要求的达成路径,实现了OBE理念需求的测绘工程专业人才培养。基于前两轮认证工作所取得的较好效果,再次申请第三轮专业认证工作。

基于LabVIEW的无极绳绞车绳张力监测系统

由于在煤矿井下工作环境恶劣,而且钢丝绳在使用过程会产生磨损,为了监测无极绳绞车运行过程中钢丝绳张力的变化,设计了一种基于LabVIEW的无极绳绞车绳张力监测系统。该系统具有钢丝绳张力监测、张力预警、历史查询、传感器校准和报警查询功能。实验结果表明,该系统能够实现数据实时传输和张力监测,并具有操作简单、稳定可靠、精度较高等特点,对于井下作业环境的安全保障具有重要意义。

生物可降解螯合剂GLDA强化电动治理镉铅砷复合污染土壤研究

以镉铅砷复合污染土壤为研究对象,将生物可降解络合剂谷氨酸二乙酸四钠[tetrasodium N, N-bis(carboxymethyl)glutamic acid, GLDA]应用于电动治理技术,同时结合投加方式和阴极pH值控制技术,以研究电动治理对土壤中不同重金属的同步去除效率并探讨其去除机制。结果显示:(1)GLDA明显提高了土壤溶液中重金属的质量浓度,有利于土壤重金属在电场作用下移出土体;(2)阳极投加GLDA有利于As的去除,土壤As总去除率可达60.7%,但土壤环境过碱时不利于Cd和Pb的移除;(3)阴极投加GLDA结合pH值控制处理中Cd和Pb的总去除率分别可达35.9%和23.7%,在所有处理中最高,且As的去除率(42.3%)也仅低于阳极投加GLDA处理,是一种较优的同步去除Cd、Pb和As的方法;(4)电动处理后土壤pH值和电导率依处理不同会发生较大变化,总体趋势为阳极附近土壤pH值低于阴极附近,且土壤电导率普遍升高。研究结果为GLDA在重金属复合污染土壤电动治理中的应用提供了理论基础和技术支持。

PTX技术在可再生能源大规模储能和消纳中的应用分析

双碳目标促进了中国可再生能源的发展,高比例不稳定电力面临实现大规模储能和跨区域消纳等挑战。广义的氢储能是通过可再生能源电解水制氢,并将氢气及其参与合成的氢基化学品作为储能和消纳的介质。绿电制合成化学品(Power-to-X,PTX)融合CO_(2)化学转化利用技术,借助氢能产业的快速发展,生产具有零碳特性的甲烷、甲醇和氨等产品。这些产品能够进入已有的能源基础设施系统,实现高能量密度、低成本的储存、运输和配送,在不改变终端用能习惯的前提下迅速完成消纳。分别对绿电制绿色甲烷、绿色甲醇和绿氨进行了阐述与分析,认为PTX能够促进可再生能源与已有产业的融合,实现可再生能源的高效利用和消纳,发展前景广阔。

固体氧化物电解技术耦合化工过程制化学品研究进展

固体氧化物电解(SOEC)技术可以将热能和电能转化为化学能,因其具有有效利用高温余热的独特优势,可助力能源体系实现清洁高效发展,已被开发应用于制氢和二氧化碳转化领域。然而,成本高昂、与传统行业结合不够紧密等问题限制了该技术的推广。SOEC技术耦合化工过程制化学品,既可实现基于SOEC技术的能量转化系统的多功能化,还可提高相关项目的经济性。围绕SOEC技术发展前沿,总结了SOEC技术耦合化工过程制化学品(甲醇、氨、甲烷和乙烯等)的研究进展,分析了相关路径工艺特点,梳理了在国内外相关应用场景中的突破,旨在推动SOEC技术与传统化工产业的深度融合,挖掘有潜力的SOEC应用场景。

纳米氧化硅表面自组装噻吩磺隆分子印迹材料电致化学发光免疫传感器

以噻吩磺隆(TFM)为模板,α-甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,在纳米氧化硅(SiO_(2))表面自组装聚合TFM分子印迹膜,组建新型纳米氧化硅表面分子印迹材料电致化学发光(ECL)免疫传感器。结合扫描电子显微镜及紫外光谱分析优化了自组装的试验条件。取制备好的纳米SiO_(2) 100 mg,超声分散在50 mL无水甲苯中,迅速加入0.8 mL(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷(APTS),在氮气保护下,于130℃回流24 h,得到表面改性的纳米氧化硅产物(APTS-SiO_(2)),用无水乙醇和乙腈分别洗涤3次,干燥24 h。取20 mg APTS-SiO_(2),超声分散在50 mL乙腈中,加入TFM 0.1 mmol、MAA 0.4 mmol、二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)1.6 mmol、引发剂2,2-偶氮二异丁腈(AIBN)15 mg进行聚合反应,再用50 mmol·L^(-1)氢氧化钠-甲醇溶液洗脱模板分子,洗涤,离心得到中性的分子印迹材料TFM@Si-MIP。将TFM@Si-MIP的分散溶液滴加到打磨好的玻碳电极(GCE)表面,用红外灯烘干后即为TFM分子印迹材料修饰的传感器TFM@Si-MIP-ECL。组建的表面分子印迹材料电致化学发光免疫传感器结合鲁米诺体系实现了对TFM的高灵敏检测。结果表明,该分子印迹电致化学发光免疫传感器对目标分子具有较强的选择性,有效避免其他组分干扰。TFM的浓度在1.0×10^(-10)~1.0×10^(-7) mol·L^(-1)内,其对数与电致发光信号强度的对数呈线性关系,检出限(3S/N)为8.6×10^(-11) mol·L^(-1)。按照标准加入法对环境水样进行回收试验,回收率为94.1%~109%,测定值的相对标准偏差(n=7)均小于5.0%。

小微型天然气制氢工艺与反应器技术研究进展

小微型天然气制氢是便捷获得小规模、低成本、高纯度氢源的重要技术。随着氢能和燃料电池的快速发展,借助完善的天然气输配网络,小微型天然气制氢有望在小规模交通、实验、发电、供热等多个领域广泛应用。为加强相关研究,对全球小微型天然气制氢的工艺技术和反应器技术研究进展进行了梳理和分析,针对应用最广泛的天然气蒸汽重整工艺介绍了低温低压蒸汽重整、小型自热重整2种工艺技术,以及传统蒸汽重整反应器的小型化和对流换热型、板式及膜反应器3种颠覆式反应器技术,认为小微型天然气制氢有利于推动分布式制氢和燃料电池分布式发电的应用,虽然目前主要集中在传统技术的小型化,但未来对反应器的颠覆性创新将有望成为主流。

火电厂输煤系统改造

基于火电厂智能化控制的发展趋势和输煤系统高灵活性、高可靠性的运行需求,开展了输煤系统中皮带、筒仓/原煤仓及斗轮机运行工况的研究。文章以输煤系统为研究对象,通过分析系统内设备的潜在故障点与故障原因,综合现代信息传输技术和元器件检测原理,提出适合输煤系统的设备、软件控制及通讯冗余的改造方案,以保证各设备运行状态得以实时监测并完成精准动作,实现输煤系统的安全稳定运行。

基于“国家一流专业”建设的课程体系优化--以黑龙江工程学院测绘工程专业为例

以黑龙江工程学院测绘工程专业2021版培养方案修订为例,对照国家一流专业建设的要求,对一流本科专业建设背景下测绘工程专业人才培养目标进行了厘清和定位。确定以社会需求为导向的人才培养目标,按照“厚基础、宽口径、重交叉、强创新、亮特色”的培养路径,重新构筑知识体系,优化课程体系,对人才培养模式进行创新,对课程体系进行优化,并给出教学改革建议。为培养“高品质、国际化、创新型”高级测绘工程专业人才奠定坚实基础。

基于专利分析的小型站内天然气制氢技术发展态势研究

站内天然气制氢可应用成熟的天然气输配网络,解决氢气储运成本较高的问题,逐渐成为站内制氢领域研究热点。通过研究国内外小型站内天然气制氢技术相关专利现状,阐述并分析了该技术存在的问题、研究现状、应用情况及该技术未来发展方向。现阶段对小型站内天然气制氢技术研发主要集中在对工艺的优化和重整反应器研发上,其次是对催化剂和变压吸附器的研发。我国对于小型站内天然气制氢技术的需求量较高且本土市场体量较大,但从技术研发的角度讲,美国和日本在该技术领域仍处于龙头地位。随着我国氢能示范城市群的有序推进,氢气需求量稳步增长,小型站内天然气制氢技术具有广阔的发展前景,将助力我国氢能产业稳步发展。

奋力开创国际科技交流合作新局面

国际科技交流合作是促进科技创新事业发展的必由之路,是加强世界文明交流互鉴、应对全球共同挑战的重要途径。党的二十大报告强调,要“扩大国际科技交流合作,加强国际化科研环境建设,形成具有全球竞争力的开放创新生态”,明确了当前和未来一个时期国际科技交流合作工作的努力方向和目标任务。我们要认真贯彻落实党的二十大精神,始终秉承开放创新、合作共赢理念,全方位、深层次推动开放合作,奋力开创国际科技交流合作新局面。

膨胀止血材料在战创伤急救中的应用探索

目的探讨膨胀止血材料在战创伤急救中的应用价值。方法体外物理性能评价中,将聚乙烯醇(PVA)和聚醚酯-氨基甲酸乙酯(PEEC)分别置于生理盐水、抗凝兔血及生理盐水与抗凝兔血1∶1混合液中,记录2种膨胀止血材料的体积、重量变化及体积压缩一半时所需压强。体内止血性能评价中,构建大鼠股动静脉损伤出血模型和兔肝损伤出血模型,观察无菌纱布、PVA和PEEC 3种止血材料对股动静脉损伤出血和肝损伤出血的止血效果;观察记录术后1 h和术后24 h总出血量、取出止血材料后1 min出血量、取出止血材料时粘连程度和难易程度。结果在3种模拟体液中PVA的体积变化系数、体积变化速率均大于PEEC,重量变化系数小于PEEC(P均<0.01),在生理盐水和抗凝兔血中PVA体积压缩一半所需的压强小于PEEC体积压缩一半所需的压强(P均<0.05)。术后1 h,2个动物模型实验中取出PVA时的粘连程度和取出难易程度均优于无菌纱布和PEEC;取出止血材料后1 min内仅无菌纱布组动物见少量出血,PVA组、PEEC组动物均未见活动性出血。在股动静脉损伤出血模型中PVA组的术后1 h总出血量低于PEEC组(P<0.01),在肝损伤出血模型中术后1 h总出血量PVA组高于PEEC组(P<0.01)。术后24 h,2个动物模型实验中取出PVA时的粘连程度和取出难易程度均优于无菌纱布,PEEC大部分被降解,无法取出;取出止血材料后1 min内,无菌纱布、PVA、PEEC组动物均未见活动性出血。在股动静脉损伤出血模型中无菌纱布组与PVA组的24 h总出血量差异无统计学意义(P>0.05),在肝损伤出血模型中PVA组的24 h总出血量高于无菌组纱布组(P<0.01),在2个动物模型中PEEC组术后24 h总出血量均见少量出血,无法计算出血量。在股动静脉损伤出血模型中,PVA组止血材料附近肌肉组织周边浸润的炎症细胞少于无菌纱布组和PEEC组。结论PVA和PEEC均可通过吸收包括血液在内的体液使自身体积膨大控制股动静脉损伤出血和肝损伤出血,为战创伤救治新装备的研发提供了新的选择。

测绘工程专业实践教学模式演变与新型工科建设实践

为了让学生有更多就业机会,满足信息产业的人才需求,梳理测绘工程专业各阶段人才培养模式,介绍实践性教学工作内容及安排,根据“新工科”建设特点,深化实践性教学改革,实行“3+1顶岗实习”模式,提高专业技能和综合素质。

基于“大工程”观的多元化实践教学平台构建

打破原有以课程设置专业实践的条块分割,调整实验内容,加大实践教学课程重组和整合力度,建立多元化实践教学平台,注重其系统性和综合性。克服以往实践教学模式单一的不足,为适应多元化、多样性企业和岗位能力需求人才培养奠定了基础。

基于InSAR技术的油田地面沉降调查与应用

InSAR技术能够还原区域地面历史形变过程,本文采用PS-InSAR方法对19景ALOS PALSAR存档数据进行处理,获得某油田区域历史沉降特征信息。根据InSAR调查结果,确定了该油田水准和GNSS监测点的布设位置,为最大限度地反映油田开采区地面形变,提供了高效可靠的技术手段。

我国站内小型橇装天然气制氢技术现状与发展趋势

在加氢站内进行小型橇装天然气制氢具有占地小、高效环保和节约成本等优点。分析了小型橇装天然气制氢工艺的技术优势,以我国2021年成功建造的首套250 m^(3)/h橇装天然气制氢装置为例,总结了橇装天然气制氢加氢一体站的工艺技术现状,对比了国产橇装天然气制氢装置与国外同类产品的技术参数,并对我国橇装天然气制氢的发展趋势进行了预期。佛山明城综合能源站是我国首座使用橇装天然气制氢的加氢站,也是国内第二座站内天然气制氢的加氢站,使用国产首套橇装天然气制氢有效解决了用氢难和用氢贵的难题,对我国加氢站产业的发展有积极、重要的示范效应。

碳约束条件下天然气化工技术发展及碳减排量预测

天然气在“双碳”进程中发挥重要“桥梁”作用。随着新能源快速崛起,预计中国天然气消费量将在2030—2040年中后期达峰,随后进入下降通道。分析了在“双碳”进程不同阶段中天然气的不同作用,对天然气化工技术路线进行了梳理,对碳约束条件下天然气化工的发展空间及碳减排量进行了预测。分析认为,天然气消费量达峰后,消费结构发生改变,化工有望成为天然气利用的重要领域。悲观预测下,中国天然气利用政策稳中趋严,天然气化工在天然气消费结构中占比持续降低,2040年将低至5%左右;中性预测下,天然气消费量达峰前,天然气化工在天然气消费结构中占比持续小幅降低,但天然气化工用气量逐年增加,天然气消费量达峰后,天然气化工发展空间增大;乐观预测下,天然气化工出现大幅度技术进步,朝着分子水平精细化、零碳化和深加工等适应于“碳中和”目标的方向转型发展,替代煤化工和石油化工,成为降低碳排放的重要手段之一。

天然气催化裂解制氢与熔融金属裂解制氢的技术分析

“双碳”背景下天然气裂解制氢越来越受到重视,有望成为未来天然气达峰后继续发挥天然气产业基础设施优势、与新能源融合发展的重要方向。国内外对天然气裂解制氢的研究集中在固定床催化裂解制氢技术方向,但面临催化剂积炭失活、生产不连续和工程化放大困难等问题,难以实现工业化。一种新型熔融金属天然气裂解制氢技术有望能够解决这些难题,使规模化天然气催化裂解成为可能。总结了目前天然气催化裂解制氢的研究现状,从技术原理、经济性与竞争力、工程化挑战与技术难点等方面介绍了熔融金属天然气裂解制氢技术。分析认为,熔融金属天然气裂解制氢能从原理上解决裂解制氢催化剂积炭失活、生产不连续的难题,有望成为天然气零碳排放制氢的突破方向,发展前景广阔。

对天然气产业与氢能产业融合发展的战略思考

通过对“双碳”进程中天然气和氢能两个产业发展趋势的预测,提出了天然气产业链在上、中、下游与氢能产业深度融合发展的战略方向。基于氢能作为能源枢纽的特殊价值,分析了天然气+氢能与碳产业和新能源产业协同发展的战略构想。分析认为中国天然气消费量整体呈现“先升后降”的趋势,在2035年左右达峰,达峰后进入长期下降通道,天然气的利用方式朝着更适应于碳中和时代的无碳化制氢、生产高附加值的高端化工品和材料等方向转变。氢能产业未来重要的发展趋势是从化石能源制氢为主体向可再生能源制氢为主体过渡,消费量和在能源消费中占比将长期持续增长。2060年氢气的年需求量有望增至1.3×10^(8)t左右,在终端能源消费中的占比约为20%。天然气企业可以利用基础设施优势、资源与市场优势,促进天然气产业链与氢能产业链在上、中、下游深度融合,形成互补、增益、协同的低碳能源互联网络,并借助氢能的能源枢纽功能,促进与碳产业和新能源产业协同发展。

海上风电非上网消纳及制醇氨技术综述

我国海上风电正呈现深远海化、规模化、单机容量大型化的发展趋势,实现大规模海上风电的并网和消纳,对海上风电场和电网都是巨大挑战,需要探索适应于深远海、大规模、高质量的多元化非上网消纳方式。海上风电有直供海上平台、制氢、制氢基化学品等非上网消纳方式,其中直供海上平台的用量有限,适合于与海上油气产业匹配的小规模海上风电,而海上风电制氢及氢基化学品是最具发展前景的路线之一。海上风电制氢技术基本成熟,但大规模氢气从海上运输至陆地的经济性是一项挑战,传统高压储运方式成本高,难以满足要求。可采用储运效率更高的有机物储氢技术,通过具备有机物加氢功能的船舶进行转运,至陆地后集中脱氢,能够充分利用船舶、储油罐、管道等已有的基础设施。海上风电制醇氨等氢基化学品便于海上储运,能够提高体积能量密度,融入到下游醇氨市场。海上风电制甲醇需要大量的二氧化碳,工厂可设置在陆地或利用海上富碳气田的二氧化碳资源。海上风电制绿氨所需的N2可直接从空气中分离制取,更适合于深远海海上风电的大规模储能和消纳,发展前景广阔。