高寒矿区环境材料混施下土壤改良及工程应用研究

为了解决高寒矿区土地复垦中表层土壤结构差、水土流失和土壤肥力低下等问题,以青海威斯特铜矿为例,通过土壤培养模拟正交设计试验,研究了混施羊板粪(A)、TG改良剂(B)、保水剂(C)3种材料对土壤改良的效果,并筛选出一种效果最佳的混合比例。正交极差结果表明:羊板粪对土壤有机质、土壤密度、孔隙度和全盐含量的影响较强,TG改良剂对pH的影响较强,保水剂对田间持水量的影响较强。综合极差分析和主成分分析结果得,处理1(A含量6 g/kg,B含量1.85 g/kg,C含量0.06 g/kg)为改良土壤理化性能最优组合。通过冗余分析得出,羊板粪和TG改良剂对土壤理化性质的差异性解释最好。有机质、土壤田间持水量和孔隙度与环境材料的相关性较强。有机质与羊板粪呈正相关,孔隙度和田间持水量与保水剂、TG改良剂呈正相关。pH、全盐含量和土壤密度与环境材料的相关性较小。孔隙度和田间持水量正相关性强,二者与有机质呈负相关。综合考虑,土壤有机质最优组合A3B3C2和土壤其他理化性能最优组合A1B1C1,通过中值法得到高寒矿区土壤基质恢复最优配方结果为A2B2C1.5,即A含量12 g/kg,B含量3.7 g/kg,C含量0.09 g/kg为最优配比。通过工程应用,总结出以“边坡修整、挂椰网/铁丝网、挂生态棒、设置排水沟、客土筛分、客土喷播、铺设保水毯、养护管理及监测”为主的技术应用流程,将试验配方研究和工程应用进行了结合。3种环境材料工程应用结果表明,土壤理化性质和生物量也得到明显改善。此研究为解决青藏高海拔矿区土壤肥力和结构的恢复提供参考,对水土保持产生重要意义。

高寒矿区蛇纹石渣土配制及其改良种植基质的试验——以青海威斯特铜矿为例

针对青藏高原高寒矿区“客土”资源缺乏、土壤结构质量差和植被建造困难等问题,研究蛇纹石渣土与当地原土配制和改良,为植被建造提供种植基质。以青海威斯特铜矿为例,通过土壤模拟、盆栽种植和田间小区试验方法,对矿区蛇纹石渣土与当地原土进行种植基质配制,并通过改良试验确定种植基质的改良方案。蛇纹石渣土与原土不同比例配制极大影响基质的理化性能。蛇纹石渣土与原土配制比例6∶4时,种植基质土壤密度、pH和土壤电导率分别与纯蛇纹石渣土对照(CK)降低2.20%、7.95%和19.88%,土壤毛管孔隙度、田间持水量,以及有效磷、速效钾、全氮和水解性氮的质量分数分别显著增加15.12%、7.02%、75.23%、328.88%、117.65%和32.38%,达到绿化基质基本要求;盆栽种植表明,蛇纹石渣土与原土配制比例6∶4时,单种植披碱草和混种6种草籽等牧草的出苗数较对照CK提高10.34%和25%,披碱草株高、地上生物量、地下生物量分别较对照CK提高7.25%、87.00%和246.95%;田间小区种植试验表明,蛇纹石渣土与原土配制比例为6∶4且添加TG改良剂1 kg/m^(2)、KM 3005保水剂12 g/m^(2)和羊板粪3.12 kg/m^(2)时,羊板粪和TG改良剂梯度试验出苗株高和生物量分别较对照提高38.30%和200.43%、21.43%和358.02%,并得到工程示范应用。蛇纹石渣土与原土按照6∶4配制并通过TG改良剂、保水剂和羊板粪改良后,能达到矿区生态修复的植物种植的基质要求,试验结果对促进青海高寒矿区的生态修复具有重要参考。

高分子膜式新风机组换热特性研究

研究以聚丙烯腈、硅氧烷酰胺和氯化锂为原料制备了复合膜,并以此为热交换膜制作了全热交换装置。通过试验研究了复合膜水蒸气透过率的变化规律,结果表明:复合膜对水蒸气的透过率最高可达39.5×10^(-8)kg/(m^(2)sPa)。当风量为680m^(3)/h时,送风净新风率为98.1%,达到C2泄漏等级。全热回收效率随着风量的增加而减小,在冬季工况条件下,风量为213m^(3)/h时,该装置的全热交换效率可达81.5%。

腐植酸在土壤改良和污染修复中的应用现状及研究展望

[目的]总结腐植酸在土壤改良和污染修复中的应用成效,为腐植酸的应用研究和产品研发提供科学参考。[方法]在长期对腐植酸资源的特性及其实践应用进行研究的基础上,参考了大量关于腐植酸研究的学术文献,综合分析了腐植酸改良土壤和修复土壤污染的原理、技术和应用情况。[结果]腐植酸可以改良土壤团粒结构,提高肥料利用效率,维持土壤酸碱平衡和促进土壤生物活性,在退化土壤、盐碱地改良,废弃地复垦,重金属和有机物污染土壤修复中具有重要作用。在土壤改良和污染修复应用研究中主要存在如下问题:①腐植酸来源和分级分类不清,基础性研究不足。②腐植酸新材料和技术研发缓慢,行业整体技术有待提升。③腐植酸技术规范和标准建设与应用发展不相匹配,限制推广速度。[结论]未来研究重点应放在如下几方面:①煤基和生物腐植酸资源分类、组分分离和互作效应等基础研究。②腐植酸在土壤改良和污染修复中的应用基础研究。③腐植酸检测方法研究和产品质量标准制定。④腐植酸新产品应用研发与示范园建设。

高氨诱导的肝细胞中凋亡相关LncRNA表达谱的变化

目的:探讨高氨诱导的肝细胞中凋亡相关长链非编码RNA(LncRNA)表达谱的变化。方法:将人正常肝细胞LO2细胞分为3组,对照组常规培养,高氨1组、高氨2组分别用10 mmol/L氯化铵溶液诱导24、48 h,以制备高氨肝细胞模型。应用人凋亡通路LncPathTM芯片筛选3组肝细胞差异表达的LncRNA和mRNA,并进行GO注释和KEGG通路分析,使用Cytoscope构建ceRNA网络图。结果:3组间差异表达的LncRNA有8个,差异表达的mRNA有13个。GO注释和KEGG通路分析结果显示,差异表达LncRNA及mRNA主要参与的信号通路有孕激素介导的卵母细胞成熟通路、神经营养因子信号通路、卵母细胞减数分裂和MAPK信号通路;ceRNA网络分析结果提示MAPK12是LncRNA BAIAP3的靶基因。结论:LncRNA BAIAP3可能通过靶向MAPK12在高氨致肝细胞凋亡过程中发挥重要作用。

微肋阵通道流动沸腾换热与压降特性

为探究不同截面微肋阵通道内的流动沸腾换热机理,以去离子水为工质,在质量流速为96～224 kg·m^(-2)·s^(-1),有效热通量为10～240 W·cm^(-2)的范围内,对圆形、菱形、椭圆形微肋阵通道内流动沸腾换热及压降特性进行了实验研究,同时对微通道内流动沸腾的不稳定性进行了分析。通过实验发现:在低热通量下,核态沸腾占主导地位,而在中高热通量下,薄膜蒸发对流换热为主要沸腾机制;沸腾传热系数随着热通量和出口干度的增加而减小,两相压降随着热通量和出口干度的增加而增大;微肋阵肋间形成的次级通道宽度对换热和两相压降有很大的影响,次级通道越宽,气泡越容易脱离,换热效果越好,压降越大;微肋的存在抑制了气泡的反向流动,减小了沸腾不稳定性,推迟了临界热通量的发生,椭圆形微肋阵通道的流动沸腾稳定性最好,而圆形微肋阵通道的流动沸腾稳定性最差。

微肋阵通道内流动沸腾CHF特性

以去离子水为工质,在质量流速G为96~224 kg·m^(-2)·s^(-1),入口过冷度为20~50℃,有效热通量为10~240W·cm^(-2)的范围内,对圆形、菱形、椭圆形微肋阵通道内流动沸腾临界热通量(critical heat flux,CHF)特性进行了实验研究。临界热通量是通道出口壁面干涸造成的,而出口壁面的干涸是由于流动沸腾向通道上游的反向流动。出口壁温的剧增和两相压降的剧减标志着CHF的发生。此外研究发现质量流速、入口过冷度、微肋形状等实验参数对CHF也有着很大的影响。实验结果表明:在相同的实验工况条件下,微肋片的存在大大减小了沸腾的反向流动和流动沸腾的不稳定性,微肋阵通道的CHF比光滑微通道更高,且椭圆形微肋阵的CHF最大,菱形微肋阵次之,圆形微肋阵最小;CHF随着质量流速和入口过冷度的增大而增大,但随着出口干度的增大而减小。最后将实验数据文献中的关联式进行了比较验证,结果表明该实验数据与关联式吻合良好。

阜阳市主要河流水质评价及污染源解析

针对阜阳市地表水近年来污染依然严重、污染源组成及来源不明等问题,以阜阳市境内颍河、泉河、茨淮新河、淮河、黑茨河、谷河共6条河流为研究对象,按丰水期和枯水期分别采集34个水样,通过综合水质标识指数法及因子分析法对研究区进行水质评价和污染源解析。结果表明:①阜阳市地表河流污染物以CODCr、TN、TP为主,水体富营养化风险较大。②不同河流综合水质评价显示,颍河河水总体呈Ⅳ类水,从上游至下游呈好转趋势;茨淮新河饮用水保护区水质较好,但上游黑茨河污染较重,主要与支流雨污直排有关。③因子分析显示,颍河和泉河污染物来源主要为农业面源污染、生活污水、工业污水排放等。研究成果可为阜阳市控源截污和水环境安全提供科学依据。

淮南采煤沉陷区土壤中汞的时空分布特征

以淮南采煤沉陷区土壤为研究对象,测试分析了样品中汞的含量,结合土壤pH值、有机质含量特征,探讨了采煤沉陷区土壤中汞的时空分布特征。结果表明:与未沉陷区土壤相比,沉陷区土壤有机质破坏严重,最高下降了46%;采煤沉陷区土壤中汞的含量为0.013～0.050 mg/kg,平均值为0.027 mg/kg,69.7%的采样点超过了淮南市土壤背景值;沉陷8 a后土壤汞含量最高,为0.033 mg/kg,是未沉陷土壤汞含量的1.74倍,且随着沉陷时间的增加,土壤中汞存在富集趋势;水稻土壤汞富集能力最高,高于玉米和大豆土壤;在垂直剖面上,汞含量由表层向下依次降低;且汞与pH值表现出显著负相关,有机质与汞显著正相关。

立式和卧式螺旋管内过冷沸腾起始点特性

在系统压力P=412~850 k Pa,过冷度?Tsub=4.7~15.0℃,热通量q"=0.11~10.90 k W·m^(-2),质量流量G=147.5~443.7 kg·m^(-2)·s-1的条件下,对立式和卧式螺旋管内R134a过冷流动沸腾起始点特性进行了实验研究。研究结果表明:当实验系统参数相同时,立式和卧式螺旋管内过冷沸腾起始点的热通量基本相同,但是立式螺旋管内过冷沸腾起始点壁面过热度小于卧式螺旋管;过冷沸腾起始点的热通量、壁面过热度随着过冷度和质量流量的增大而增大,但随着压力、螺旋直径的增大而减小。通过无量纲分析对实验数据进行非线性拟合,发展了适用于螺旋管过冷沸腾起始点的关联式。

适用于内镜黏膜下剥离术操作训练的人工血液灌注离体猪胃模型的制备

目的:制作一种适用于内镜黏膜下剥离术(ESD)操作训练的人工血液灌注离体猪胃模型。方法:取离体6 h内的,保留有食管下段、胃周围网膜、十二指肠的新鲜(屠宰后6 h内)完整的离体猪胃,分别于胃贲门部小弯侧、胃体部大弯侧、胃窦部小弯侧进行动脉和静脉插管。将离体猪胃套在塑料胃模型外侧,经插管动脉用静脉输液器以120 cmH2O(1 cmH2O=0.098 kPa)的压力输注抗凝猪全血,收集从静脉流出的灌注液再重复用于动脉灌注。利用该模型进行ESD操作训练。结果:人工血液灌注后离体猪胃呈粉红色,有血液灌注的胃黏膜色泽红润。贲门处灌注范围主要是胃小弯贲门侧2/3胃壁,胃大弯灌注部位主要是胃底和胃体大弯侧,胃窦四壁均可得到血液供应。ESD操作过程中可以观察到胃黏膜和黏膜下层的出血,出血程度为活动性渗血,未有喷射状出血。结论:人工血液灌注离体猪胃模型制备成功,并适用于ESD训练。

淮北平原土壤水与地下水埋深及降水关系研究

为探究淮北平原夏玉米生长期土壤水与地下水埋深及降水的关系,基于五道沟实验站26 a的长系列资料,结合氢氧稳定同位素示踪法,对淮北平原夏玉米生长期的大气降水、土壤水和地下水进行了分析。结果表明:土壤平均含水率随土层深度的增加呈现出先减小后增加再减小的趋势,其中0~0.2 m土层平均土壤含水率最低,0.3~0.5 m土层土壤含水率最高。根据大气降水、土壤水和地下水氢氧同位素特征值可知:土壤水δ;O和δD平均值随土层深度的增加而减小,表明土壤水分蒸发会导致土壤重同位素富集,富集程度由土壤表层至深层递减。土壤水氢氧稳定同位素随土层深度的增加而减弱,30 cm和50 cm土层深度的土壤水变化最为明显,土壤易接受降水补给,而且土壤蒸发较为强烈。

国内首套油浆加热炉的工业应用及经济分析

催化油浆是催化裂化装置的副产品,一般用作燃料的调和组分,少量用作生产针状焦、炭黑、碳纤维等。惠州石化催化油浆产量约0.28Mt/a,用作燃料油直接销售,受市场容量限制,产品价格较低。为了进一步提高催化油浆利用价值,在国内首次创新采用"油浆单独加热、炉后混炼"的油浆加工工艺与延迟焦化工艺相结合,将催化油浆经加热炉后进入现有的延迟焦化分馏塔。通过装置标定数据测算得知,催化油浆经过该工艺加工后,焦化液化气及汽柴油收率达到11.65%,焦化蜡油收率达到27.21%,石油焦收率达到53%。油浆加热炉进料保持29.85t/h,根据加热炉的燃动消耗数据,测算每吨油浆的燃动成本为129.63元。每吨油浆经过加热炉生产焦化汽柴油等相关产品的价值达到1960.76元,较油浆作为燃料油销售增效515.13元。催化油浆单独进加热炉加工的工艺较油浆直接销售方式年度增效达到11285万元,较油浆调入低硫船燃RMG380多增效5559万元。

长湖原油国内首次工业化掺炼试验

长湖原油产自加拿大长湖油田,在国内尚未进行过加工。2018年8～10月,某炼厂进行了长湖原油在国内的首次工业化掺炼试验。掺炼前的原油评价报告显示,长湖原油具有高硫、高酸、高金属的特点,加工期间需要重点关注硫腐蚀、酸腐蚀。掺炼期间,炼厂各主要装置生产平稳,受高硫、高酸、高金属特性的影响,掺炼存在一些加工难点:部分装置原料及侧线硫含量超标,导致腐蚀加快;硫磺回收装置负荷大幅提高,余热锅炉出口过程气温度超标;煅后焦烟气二氧化硫控制困难,降负荷运行;减压渣油硫含量高,导致石油焦、煅后焦硫含量高,销售困难。长湖原油国内首次工业化掺炼试验结果表明,长湖原油能以≤3%(质量分数)的比例在该炼厂进行加工,吨油加工效益为104元。未来可以考虑通过优化加工方案、硫磺回收装置扩能、提高二次装置耐硫能力等方法来提高掺炼比例。

基于分子层级的石脑油优化利用及经济性分析

中海油H炼油厂有两个系列炼油装置,Ⅰ系列12.0Mt/a常减压的石脑油作为2.0Mt/a重整预加氢原料,3.6Mt/a煤柴油加氢裂化及4.0Mt/a蜡油加氢裂化的重石脑油分别作为两套重整的原料;Ⅱ系列轻烃回收单元重石脑油原流程只作为1.8Mt/a重整预加氢原料,没有其他流向,导致1.8Mt/a重整原料性质偏差。按照"宜化则化、宜烯则烯、物尽其用"的原则,从分子层级对全厂石脑油性质进行综合分析,通过新增管线将链烷烃含量较高的轻烃回收单元重石脑油调入乙烯原料、将"环烷烃+芳烃"含量较高的12.0Mt/a常减压石脑油作为1.8Mt/a重整预加氢原料。2021年8月实现了3.63×10^(4)t轻烃回收单元重石脑油调入乙烯原料,12.0Mt/a常减压石脑油3.59×10^(4)t作为1.8Mt/a重整预加氢原料,分别使乙烯原料的链烷烃含量增加4.84个百分点、1.8Mt/a重整预加氢原料中"环烷烃+芳烃"含量增加5.93个百分点。利用一体化MPIMS模型测算,月度加工毛利增加878万元,年度可增效10536万元。

催化油浆净化技术进展述评

催化油浆富含大量稠环芳烃,是生产针状焦等化工产品的优质原料,但偏高的固含量限制了油浆的综合利用。文章重点介绍了沉降分离法、过滤分离法、离心分离法、静电分离法和陶瓷膜分离法等催化油浆净化技术的进展,其中陶瓷膜分离法和超临界流体萃取分离法有较多实施案例,可长周期稳定运行,对催化油浆的净化效果良好。

基于Oxford Project的低视力者视觉增强系统设计

针对低视力人群,提出了头戴式视觉增强系统ApperSight,包括4种视觉增强模式:放大增强、对比增强、边缘增强和黑白反转; 3种显示模式:Full、Window和Object。ApperSight允许用户根据自身偏好、环境情况和任务种类,选择、调整和组合不同的视觉增强模式和显示模式。设计中的设备定制化和云端数据处理是提高不同低视力者视觉体验的关键技术。仿真结果表明,视觉增强系统不仅可以确保图像质量以及细节特征,而且还增强了图像对抗噪声的能力,取得了较好的图像处理效果,证明了视觉增强系统的可行性。

有机液体储氢材料的研究与应用

有机液体储氢材料因具有储氢密度高、维护安全简单、可利用现有基础设施等特点而受到广泛关注。文章介绍了有机液体储氢材料的原理、典型储氢化合物、研究进展及商业化应用情况。

阜阳市河湖生态需水及保障措施研究

根据阜阳市境内河流情况,利用Tennant法计算得出重要干支流控制断面的生态需水量及现状满足程度,分析了河流敏感生态需水和湖泊生态水位,提出保障河湖生态需水的相关措施。

国内首套油浆加热炉投用的技术经济分析

国内首次采用“油浆单独加热、炉后混炼”的工艺技术对催化油浆进行加工处理,利用对含有油浆加热炉在内的延迟焦化装置进行工艺标定得到的数据,通过测算得到催化油浆经过油浆加热炉得到产品馏分分布,并对油浆进加热炉的生产工艺进行经济核算,同时与油浆调和低硫RMG380残渣性船用燃料油进行经济对比,得到当前价格体系下的油浆加工效益相对较好的工艺路径。