吸附强化水气变换制氢复合催化剂研究进展

吸附强化水气变换反应(SEWGS)是实现高纯氢制备及二氧化碳(CO_(2))减排的关键反应之一。SEWGS借助复合催化剂将水气变换反应(制氢)和原位移除CO_(2)反应(脱碳)耦合,打破热力学限制使反应平衡向制氢侧移动。SEWGS具有一步制取高纯氢气的特点,但复合催化剂在连续操作过程中由于烧结和CO_(2)扩散受阻存在循环稳定性下降的问题,进而影响制氢效率。本文阐述了高温Ni/CaO基复合催化剂吸附强化制氢的研究现状,简述了Fe/CaO基复合催化剂SEWGS制氢面临的主要问题,回顾了中温Cu/MgO基和Cu/类水滑石基复合催化剂的SEWGS制氢现状及现阶段的核心问题。从复合催化剂的催化组分和吸附组分角度,分析了SEWGS制氢过程中复合催化剂循环稳定性降低的原因,简述了现阶段最有效的改性手段。进一步从增强CO_(2)扩散和改善烧结角度入手,围绕复合催化剂设计、操作条件和床层装填方式等方面探讨提高复合催化剂循环稳定性的策略。指出设计开发组成简单、易制备、兼具高活性和高稳定性的复合催化剂实现制氢和脱碳耦合是今后SEWGS制氢的研究方向。

适用于550 kV GIS现场的局放检测方法研究与应用

随着GIS设备投运数量的逐渐增加,由设备本身缺陷造成的故障时有发生,而局部放电测量是检测GIS缺陷最方便、有效的方法。为确定真实局放量与人工脉冲之间的最佳匹配规律,以验证超高频局放测量方法的灵敏度,以550 kV GIS产品为研究对象,选择金属颗粒模型作为标定5 pC模型,获取标定5 pC时的陡脉冲信号,并将该信号注入内部UHF传感器进行测量,结果表明获取的内部信号UHF传感器噪声水平明显高于标准值,验证了该方法的有效性,为后续GIS产品现场局放检测方法实施的准确性和可靠性提供了依据。

CO_(2)原位捕集强化水气变换制氢研究进展

氢能为实现零碳排放的能源利用提供了重要解决方案。然而,受制氢技术限制,现阶段我国主要以化石燃料为原料通过气化或重整得到CO,再通过水气变换制氢。虽然使用化石燃料制氢拥有80%的能量转换效率,但其制氢生命周期的平均CO_(2)排放量近14 kg/kg(CO_(2)/H_(2)),不利于实现“双碳目标”。因此,在化石燃料经水气变换制氢过程中,如何分离去除CO_(2)是影响H_(2)纯度和减少能耗的关键步骤。相比于常用的醇胺溶液法高能耗,CO_(2)原位捕集强化水气变换制氢利用固体吸附剂原位捕集产气中CO_(2),可实现一步制取高纯度H_(2)且富集回收纯CO_(2)。因CO_(2)的移除量和移除速率直接决定水气变换反应的强化程度,关系到H_(2)的产率和纯度,其运行稳定性与生产成本相关。因此,该工艺的高效运行依赖于高活性水气变换催化剂和CO_(2)吸附剂。为此,针对CO_(2)原位捕集强化水气变换制氢的原理及优势进行详述,总结了水气变换催化剂、MgO基CO_(2)吸附剂和双功能复合催化剂在使用过程中存在的问题和相应的改进措施,阐述了CO_(2)原位捕集强化水气变换制氢要实现工业化需重点攻关的问题,并提出未来研究应综合考虑反应器选择与复合催化剂设计,通过工艺优化,实现系统物质转化、能量利用和经济性能的最优耦合,揭示CO_(2)原位捕集对制氢能耗降低的内在本质。

多孔材料捕集烟道气中二氧化碳研究进展

化石燃料燃烧引起的CO_(2)排放是全球气候变暖、极端天气频发的重要原因之一。目前中国一次能源以化石能源为主,CO_(2)排放仍居高位。使用低成本、低能耗的CO_(2)捕集方法是缓解上述情况发生的一种有效手段。与醇胺溶液吸收法相比,吸附法具有能耗低、对设备损害小、循环稳定性良好等优点,但同时它也存在吸附材料制备过程繁杂、成本高的缺陷。因此,亟待寻找一种成本低廉、CO_(2)吸附性能优异的吸附材料实现对CO_(2)的高效捕集。以多孔材料为出发点介绍了理想吸附材料应具有的性能,重点论述了烟气中水蒸气、SO_(2)等成分对于多孔材料CO_(2)吸附性能的影响以及多孔材料CO_(2)吸附性能的改进方式。多孔材料具有比表面积大、孔径可调等优势,其中硅基介孔材料和活性炭材料价格低廉,MOFs材料功能多样,这些特征使得多孔材料被广泛应用于CO_(2)捕集领域。值得注意的是,分子筛和硅基介孔材料对水蒸气敏感程度大,MOFs材料虽受水蒸气影响较分子筛小,但其在低压下吸附容量低,制备成本也比较高,活性炭材料同样也存在吸附容量低等缺点。因此,各种多孔材料还需不断改性以提高其吸附性能,目前大部分多孔材料的改性方式集中在孔隙结构调控和表面改性。未来研究还需深入探究多孔材料吸附CO_(2)的内在机制以及表面改性与孔隙结构的协同调控等。

曝气生物滤池滤料改进研究

以改性滤料和新型滤料为研究对象,分析了组分构成和结构特征,综述了不同的改进方式,阐述了其脱氮除磷及去除诺氟沙星(NOR)、藻类、总有机碳(TOC)、生化需氧量(BOD)、化学需氧量(COD)、总悬浮固体(TSS)效果和机理,展望了曝气生物滤池中滤料的发展前景,为现有滤料的改性、新型滤料的开发及曝气生物滤池中滤料的选择提供参考。

王檀教授治疗寒湿疫后虚损经验

王檀教授依据《长春中医药大学寒湿疫(新冠病毒感染)后虚损人群中医诊疗方案(试行第一版)》中的辨治思路,针对寒湿疫后虚损症状,中药治疗上强调在以“益气温阳、养阴生津、通痹散结”贯穿始终的基础上,还应针对各个脏腑的损伤进行辨治,避免一味强调补益肺脾而忽略其他脏器因为疫毒损伤而导致的功能低下,病情迁延。

智能汽车人机协同控制的研究现状与展望

随着人工智能、互联网技术、通信技术、计算机技术的快速发展,以电动化、智能化及网联化为基础的智能汽车成为汽车行业发展的一大趋势.按照汽车智能化、自动化的发展进程,美国汽车工程师协会将智能汽车的发展分为手动驾驶、驾驶辅助、部分自动化、有条件自动化、高度自动化和完全自动化6个级别,虽然不同层次、不同功能的汽车智能化技术正迅猛发展,但是真正意义上的全工况自动驾驶在短期内很难实现.因此,在未来很长一段时期内,智能汽车必然面对人机协同控制的局面,本文详细介绍了智能汽车人机协同控制中驾驶员建模及人机驾驶权动态优化控制的国内外研究现状,同时简要介绍了智能汽车测试与评价的国内外研究现状,提炼了共性问题,并对人机协同控制的发展趋势给出了一些观点.

基于三步法的机械臂轨迹跟踪控制

考虑机械臂末端轨迹跟踪控制问题,以跟踪逆运动学求解出的末端期望轨迹对应的各关节期望角度为控制目标.设计了一种基于三步法的控制器,该控制器由类稳态控制、可变参考前馈控制和误差反馈控制3部分组成.证明了该控制器可以通过控制机械臂的各关节力矩实现各关节实际角度对期望角度的状态跟踪,进而使得末端轨迹渐近跟踪期望轨迹,并且跟踪误差是输入到状态稳定的.仿真表明基于三步法控制器的空间机械臂末端可以渐近跟踪期望轨迹,并且该算法可以克服系统的末端负载质量变化等不确定性的影响.

柴油机主-从双微元Urea-SCR系统非线性状态观测器设计与分析

针对Urea-SCR状态反馈控制系统存在不可测状态变量的问题,首先,分析了SCR系统的化学反应机理,为了描述SCR系统的分布参数特性,给出了包含上游-下游(主-从)两个单元的SCR系统双核动力学模型;其次,利用Urea-SCR系统下游氨浓度及氮氧化物浓度的测量值,设计了非线性降维观测器估计上游氨浓度、上下氨覆盖率等不可测的状态变量,同时在Lyapunov稳定性框架下,分析了观测器的稳定性,并据此给出了保证观测器稳定的观测器增益的取值范围;最后,在发动机动力学仿真软件enDYNA中,通过FTP75循环测试工况仿真测试,验证了该方法的有效性。

渭北韩城-富平一带重磁异常特征及其地质找矿意义

铁矿石为大宗商品及战略物资,当前我国铁矿资源安全问题凸现。火山-沉积变质型铁矿是陕西省重要铁矿类型之一,涑水群为该类型铁矿的赋矿地层之一。渭北韩城-合阳-蒲城-富平航磁异常带幅值高、规模大,多个异常圈闭中心呈串珠状排列,地表主体为新生界地层。该磁异常带是否整体对应赋存磁铁矿的隐伏涑水群,如果存在,其展布形态如何,一直为陕西地质同行心中存疑。本文结合区域地质构造演化、航磁△T三维反演结果及1∶5万重、磁、电综合物探剖面反演解释结果,首次为该地区航磁异常带整体对应隐伏涑水群及其展布形态提出了推断依据,同时认为隐伏涑水群整体形似褶皱,NE-SW向展布,西北翼陡,东南翼缓。该认识推断有助于陕西省火山-沉积受变质型铁矿中阳山庄式铁矿的找矿预测,对陕西省铁矿找矿有着深远意义。

复方维生素E口腔药膜含量测定方法研究

目的改进复方维生素E口腔药膜现有质量标准。方法将药膜放入少量纯化水中,水浴加热,溶解后,滴加适量无水乙醇,上清液加甲醇稀释。色谱柱为Sinochrom ODS-BP柱(200 mm×4. 6 mm,5μm),流动相为甲醇-异丙醇(88∶12,V/V),流速为1. 0 m L/min,检测波长为284 nm,柱温为40℃,进样量为10μL。结果维生素E质量浓度在50~800μg/m L范围内与峰面积线性关系良好(r=0. 999 9);精密度和稳定性均良好,RSD分别为1. 13%和0. 71%;平均加样回收率为95. 55%和100. 56%,RSD为2. 66%和1. 46%(n=3);6批药膜中维生素E的含量分别为标示量的98. 10%~101. 70%。结论热溶法将膜剂中有效物质的提取回收率大于95. 00%,显著高于超声波的提取率。该方法操作简便、结果准确、专属性强、重复性好,可用于复方维生素E口腔药膜中维生素E含量的快速测定。

基于后验预测分布的机器人焊接质量监控研究

针对KUKA机器人焊接质量监测工作量大、抽样样本小的特点,提出一种基于后验预测分布的贝叶斯动态监控方法。从历史数据中选择合适的数据,计算先验分布的超参数;再结合当前样本构建服从负二项分布的后验预测分布,实时计算控制限,实现对焊接质量的动态监测。结果表明:该方法优于传统似然估计法,有更强的异常检出力和稳健性。

基于RFID的工业园区生产物流联动智能管理系统

为解决工业园区中生产物流信息不同步、执行效率低、运作成本高等问题,将AUTOM标准物联网架构扩展为多决策、多阶段无缝信息传递的新架构,提出三层两级生产物流联动机制.在分析工业园区的生产物流运作流程的基础上,结合先进的物联网技术,开发了工业园区环境下的生产物流联动智能管理系统,该系统的智能设备联动、感知联动、信息耦合联动、决策联动等关键技术实现了生产物流信息实时化、协同化、智能化管理,提高了生产物流执行效率.

超声检测胎儿颈项透明层厚度、血清孕酮、甲胎蛋白、游离β人绒毛促性腺激素与妊娠不良结局的相关性分析

目的探讨超声检测胎儿NT厚度、血清P、AFP、F-βHCG与不良妊娠结局的相关性。方法1000例行早孕期胎儿NT超声筛查的孕妇分为NT正常组(772例)及NT异常组(228例),比较两组的血清标志物水平以及妊娠不良结局发生率。结果NT正常组的血清P、AFP水平均高于NT异常组,F-βHCG水平、不良妊娠结局发生率均低于NT异常组(P<0.05)。NT组中,不良妊娠结局与血清P及AFP呈负相关,与F-βHCG呈正相关(P<0.05)。结论超声检测胎儿NT厚度及血清标志物水平有助于预测不良妊娠结局,且不良妊娠结局与血清P及AFP呈负相关,与F-βHCG呈正相关。

新发展阶段的中国工业工程创新问题研究

中国进入新发展阶段,国家要贯彻新发展理念、构建新发展格局。通过对中国产业发展大迭代、世界进入大变局带来重要技术契机以及工业工程自身发展的系统集成要求等的分析,提示中国工业工程创新正处在重大的革命性关口。针对中国工业工程创新所面对的国家重大战略需求,从工业工程创新的历史逻辑、理论逻辑和实践逻辑出发,探究中国工业工程创新方向,提出中国工业工程创新要在传承的基础上完成构建技术集成理论与方法、市场集成理论与方法和产业集成理论与方法的战略任务;通过建立以全产业、全过程、全要素综合集成为特征的工业工程创新方法论框架,提炼并规划工业工程创新技术路线图,为迎接中国工业工程发展历史转折点的到来进行必要的思想准备并提供研究参考。

救援物资跨区域调度双层规划模型——考虑幸存者感知满意度和风险可接受度

为减少幸存者的痛苦、提高灾害响应效率和降低各种损失,聚焦于跨区域救援物资反应性调度主从优化问题.综合考虑救援物资调度与分配网络中不确定供应-需求-行程时间、公平性分配原则、幸存者多层次异质性与风险可接受度限制、利益相关者的层级或纵向“府际”关系、需求可拆分、多灾点、多供应点和多运输模式等特征;构建了上层最小化加权行程时间总和,下层最大化加权感知满意度的双层整数规划模型.通过分析模型的特征,设计了以互补松弛条件为基础的原始-对偶算法对其进行求解.最后,以汶川地震为算例,验证了所提出模型与求解策略的可行性与有效性.

数字孪生驱动的工业园区“产—运—存”联动决策架构、模型与方法

小批量及定制化生产模式下,由资源、流程不确定性引发的复杂动态生产环境对大型多单元生产系统的运行控制精度提出了更高的要求。如何面向随机产生的动态性,对生产单元的执行状态进行精准建模与实时反映,并通过多单元在线联动决策实现对系统的适应性、迭代式、精细化管控来支持各环节高效协同运作是大型多单元生产物流系统过程控制的关键挑战。以工业园区'产—运—存'三类典型单元的实时联动运作为研究对象,在数字孪生的框架下,提出跨单元的数字孪生联动决策信息架构:通过'物理环境—虚拟模型'的动态精准映射与实时反馈控制,并采用目标级联法对虚拟层中多个具有独立决策且联动运作的'产—运—存'决策单元以全局优化、分布控制的模式进行系统性协调,实现大型系统的在线联动决策。最后以某大型化工生产企业的多单元联动生产过程为例,基于其实际生产数据对所建立的联动决策模型及目标级联法定量联动方法进行仿真和对比分析,结果表明所提方法能够有效实现多单元同步运作,减少生产总成本和订单在库时间。

基于知识图谱的物联网研究文献计量分析

为清晰全面深入地掌握国内外物联网研究与应用进展情况,对Web of Science数据库中物联网研究领域2000年~2019年期间的25077份论文进行文献计量分析。在科学计量学理论基础上,以Citespace可视化软件作为研究工具,绘制物联网研究领域的共词网络、关键词时序图、文献互引网络等知识图谱,从物联网领域的研究热点、研究进程及现状、资金赞助等方面进行可视化分析、内容分析及统计分析。研究结果旨在为物联网领域未来的理论推进与应用发展提供方向性指导。

陕西秦岭北麓猕猴桃主产区水质动态变化研究

为探究陕西秦岭北麓地区集约化猕猴桃生产对地表水及地下水水质的影响,在每月中旬定点监测了2019年度眉县主产区不同土地利用方式(居民区、果园区和自然植被区)下24个地下水(潜水和深水各12个)及8个地表水硝酸盐含量、电导率(EC)及盐基离子含量等。结果表明:自然植被区地表水硝酸盐含量变化平稳,未发现硝酸盐超标现象;而猕猴桃集中产区地下水及地表水硝酸盐超标严重,地表水超标率[>10 mg N·L^-1,《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)]为31.82%,潜水位地下水超标率[>10 mg N·L^-1,《地下水质量标准》(GB/T 14848—2017)]为93.27%,深水位地下水超标率(>10 mg N·L^-1,GB/T 14848—2017)为57.41%。地下水及地表水硝酸盐含量变化与眉县施肥时期变化趋势基本一致,峰值主要出现在6月及11月施肥时期;9月潜水位地下水硝酸盐有明显下降,这与9月长时间的高降雨量有关。猕猴桃集中区地表水及地下水EC、Ca^2+、Mg^2+及Cl^-等离子含量相比居民区与自然植被区也显著增加,其中水体EC与NO3^-、Cl^-、Ca^2+、Mg^2+、Na^+等离子含量间呈显著的正相关关系。研究表明,秦岭北麓猕猴桃产业的发展显著增加了地表水的硝酸盐含量,导致当地水质恶化。

西藏甲玛矿区三维地质建模与层状矽卡岩靶区预测

西藏甲玛矿区是冈底斯成矿带非常典型的多金属矿床,理论预测研究认为,在矿集区深部发育隐伏的斑岩-矽卡岩矿体,而基于矿区钻孔覆盖的勘查模型对外围区潜在靶区预测程度较低。以甲玛矿区45口钻孔岩心的密度、磁性、电阻率、极化率等物性资料为基础,分析了覆盖甲玛矿集区及外围的大地电磁测深三维数据体,基于GOCAD软件平台,通过离散光滑插值法与随机模拟算法,构建了甲玛矿区的地层岩性-地球物理三维可视一体化模型;结合大地电磁测深11条剖面的二维地质解译成果,精细刻划了3000 m以浅的三维矽卡岩体发育特征,并通过使用未参与建模的甲玛科学深钻JMKZ-1进行验证,结果显示三维地质模型具有较好的一致性;基于构建的矽卡岩成矿模型,结合甲玛矿区及邻区岩(矿)石电性参数特征分析和三维矽卡岩的电性结构,预测了甲玛矿区的层状矽卡岩靶区,为深部资源潜力评价及矿集区增储目标提供三维建模技术示范。