中国环流三号多发破碎弹丸注入器初步工程设计

多发破碎弹丸系统是中国环流三号(HL-3)托卡马克装置开展破裂缓解实验研究的必备系统。依据HL-3装置的运行参数及物理需求开展了多发破碎弹丸注入器的初步工程设计。重点开展了弹丸基本参数的设计以及发射、破碎方式等选型,结合多发破碎弹丸注入器的系统设计及工艺布局,通过热力学分析对初步工程设计方案进行了确认。弹丸注入器的制备系统采用原位冷凝和气动加速的方式分别制备和发射共计三颗弹丸,弹丸尺寸分别为一颗Φ7 mm、两颗Φ5.5 mm,长径比为1.3,设计发射速度为200~300 m/s。

二氧化铀芯块结构设计改进研究进展

二氧化铀芯块的性能关系着核电厂的安全经济运行,其性能改进与提升受到了核燃料行业的持续关注。除工艺优化、掺杂改良之外,芯块的结构设计改进也是提升性能的重要方向。通过对二氧化铀芯块结构设计改进研究的综述,简要评述各改进方向的设计特点和性能提升情况,并在此基础上展望二氧化铀芯块结构设计改进的未来发展趋势。

唐钢新区3号高炉两段式炉身生产操作浅析

唐钢新区3号高炉针对高球比炉料结构及冶炼特点,炉型设计采用两段式炉身结构,上段炉身角为79.56°,下段炉身角为82.58°。两段式炉身结构具有能适应高球比冶治炼、有利于发展边沿气流、削弱上部调剂效果、降低上部压差等冶炼特点。3号高炉现阶段入炉球团矿比例在40%左右,生产实践表明:炉型采用两段式炉身结构,能有效缓解高球比冶炼时,因球团矿还原膨胀导致的透气性差的问题;但是对大矿批冶炼不利,应选择合适的布料矩阵,随着入炉球团矿比例的提升,需加强对煤气流的控制,尤其是边沿气流的控制。

载香显色微丸的制备工艺研究

制备具有载香和显色双功能的微丸;运用滴丸剂制备工艺将茜草素、薄荷油香精乳液和明胶甘油混合制得载香显色微丸,以成品的溶散时限和外观质量的总评归一化值(OD)为评价指标,以单因素试验为基础,采用三因素三水平星点试验考察原料与基质配比、药液温度、滴距对载香显色微丸制备工艺的影响,对实验数据进行项式拟合,构建回归模型,运用响应面法确定最优成型工艺,并进行实验验证。制备载香显色微丸的最优成型工艺为:原料与基质比例为1∶6,药液温度为60℃,滴制距离为6 cm。筛选出的微丸溶散时限符合2020版《中华人民共和国药典》的规定,且外观圆整、硬度适中、无粘连拖尾现象。本研究选择的滴丸剂制备工艺简单,价格低廉,所建模型具有较好的预测性,其最佳成型工艺的合理性和可行性也得到了充分验证。制得的载香显色微丸具有一定的应用前景,可为微丸制剂产业化研究提供科学的实验支持和理论依据。

紫花苜蓿种子丸化包衣工作参数优化设计

针对紫花苜蓿种子丸化包衣存在丸化合格率低、种粉间混合均匀度差、丸化工艺落后等问题,采用数值模拟和试验验证相结合的方法,对紫花苜蓿种子丸化包衣工艺参数进行优化设计。通过离散元软件EDEM建立紫花苜蓿种子的仿真模型,采用离散系数作为评价指标研究了包衣锅振动频率、转速、倾角对种粉间混合均匀度的影响,同时以丸化合格率J作为评价指标,采用单因素试验验证数值模拟的可行性。为进一步研究各因素对种粉间混合均匀度的影响规律,以丸化合格率J作为评价指标进行二次回归正交设计试验,通过Design-Expert软件建立紫花苜蓿种子丸化合格率的二阶回归方程并进行方差分析。结果表明:对紫花苜蓿种子丸化合格率影响前3的因素为包衣锅倾角、包衣锅振动频率与包衣锅转速,并以丸化合格率的最大值为优化目标得到最优工艺参数组合,即包衣锅倾角为44°、包衣锅振动频率12Hz、包衣锅转速68r/min。研究结果可为振动作用下小粒种子的丸粒化包衣机设计和丸化包衣工艺参数优化提供参考依据。

基于FDM 3D打印颗粒挤出机的结构设计研究

3D打印过程中会出现粒料浪费,从而对环境产生不利影响,需要合理利用打印废料,实现“绿色”打印。根据熔体微分打印的原理,针对现有FDM型打印机产生废料无法处理的情况,设计并验证一种新型FDM 3D打印颗粒挤出机。对FDM 3D打印颗粒挤出机结构进行整体设计研究,并进行实验测试,精准控制喷嘴喷出的数量和挤出速率,提高废弃料的使用率,节约成本,提升了打印效率,实现最大程度的绿色设计,为后续研发具有更高效率、更低成本的颗粒挤出机提供参考。

Aspen EDR在炭黑造粒水换热器设计校核上的应用

炭黑是一种重要的橡胶补强剂,其广泛应用于汽车轮胎、非轮胎橡胶制品、塑料、涂料等行业。因炭黑生产过程中主要是以粉体形式输送,为降低炭黑粉尘对环境的影响,多数炭黑企业均采用湿法造粒工艺对粉状炭黑进行加工。造粒工艺是将粉状的炭黑送至炭黑造粒机中,同时向造粒机中喷入造粒水及其他添加剂,最终将粉状炭黑加工成颗粒状炭黑。由于造粒水的水温会对炭黑粒子大小和外观有一定的影响且工厂内现有的造粒水换热器换热效果不能满足工艺要求,故此次使用Aspen EDR软件完成换热器的设计与校核,不仅达到了工艺要求,而且计算过程简洁明了,大大提高了设计效率。

催化剂活性非均匀分布分析(Ⅱ)无外扩散和Langmuir-Hinshelwood动力学的情形

讨论了在Langmuir-Hinshelwood动力学情况下,单颗粒催化剂中活性非均匀分布对颗粒内传递-反应行为的影响。应用正态函数表述颗粒内的活性非均匀分布,并就活性分布位置和宽度对活性影响以及多解区域内的催化剂颗粒活性等方面进行了深入分析,进一步加深了对颗粒内传递-反应行为的认识,进而为催化剂中的活性分布设计提供导向性建议。

生物质能-太阳能互补供热系统优化设计

为了提高生物质能-太阳能互补供热系统的经济效益,该文从经济性角度对系统的主要参数进行优化设计,提出了一种生物质能-太阳能互补供热系统设计方案,建立了系统的经济分析模型,并采用线性规划的方法进行优化,并以北京地区一供热面积为200m2的办公楼为例进行了优化。结果表明,建立的经济分析模型可用,其中,太阳能集热器的价格、生物质颗粒燃料的价格、蓄热水箱的价格、生物质颗粒燃烧器的价格对系统中各部分参数的优化结果有影响,且影响程度依次降低。这可为今后生物质能-太阳能互补供热系统的设计提供参考。

种子丸粒化设备的研制及丸化工艺的研究

根据种子丸粒化的农艺要求,提出了丸粒化设备的设计方案,介绍了其工作原理和各个部件的设计原理。丸粒釜采用整体荸荠式,转速实现无级调速,功率为3kW,倾角0～45°可调;供料系统和出料系统均采用水平振动输料器,实现均匀进出料;烘干采用电加热式低温热风干燥,出风口温度限定在60℃以内;供液采用电动高压无气泵,流量为0～1.5L/min可调,压力为0～18MPa可调,喷头选用扇形实心雾喷头;控制系统设计为手动和自动两种模式。对菜籽的丸粒化的试验表明:在自动模式下,每次喷液30s以上(供液量在60mL以上)、加粉超过20s(粉量在1.2kg以上)的工况下,油菜籽丸化质量较差;若每次喷液、加粉时间在12s以内(供液量在25mL以内,粉量在0.6kg以内)工况下,油菜籽丸化质量高。

催化剂颗粒的形状优化Ⅱ有限长圆柱和常见动力学

从颗粒模型的角度对有限长圆柱催化剂颗粒的外形优化设计 (异形化 )进行了理论研究 ,针对常见的反应动力学形式 ,提出了普遍 Thiele模数的概念和推导方法 ,简化了颗粒模型求解 ,对不同动力学形式下 ,有限长圆柱形催化剂颗粒的形状优化进行了理论分析。

C302铜基甲醇合成催化剂颗粒设计 Ⅰ.颗粒结构对催化剂宏观活性的影响

以国产C30 2铜基甲醇合成催化剂原粉为母体 ,通过成型模具和成型条件的改变 ,制备了一系列具有不同形状、尺寸和孔结构的催化剂颗粒 ,用宏观活性测试和孔结构表征的方法 ,考察了颗粒结构对催化剂宏观活性的影响。结果表明 ,对于内扩散阻止作用比较明显的工业甲醇合成过程 ,适宜的颗粒结构设计对提高催化剂的利用率具有重要意义 ;当C30 2催化剂颗粒具有 5 5nm～ 7 5nm的平均孔半径、0 4 7左右的孔隙率时 ,其结构比较适宜 ,在此基础上 ,通过改进反应沉淀工艺、提高颗粒的比表面积 ,可以较大幅度的提高催化剂的宏观活性 ;对工业常用的圆柱状C30 2催化剂颗粒 (Φ 5× 5mm) ,采用约 4 0kN·cm- 2 的成型压片强度相对比较适宜。

固定床费托合成(FTS)工程模型开发──工程问题与模型化

基于费托合成反应器详细模拟目的,从工程模型化的角度对已有的模型工作进行了回顾。其中重点讨论了机理动力学、气液平衡、催化剂颗粒和反应器的模型化问题。

Box-Behnken响应面法优化黄芩素微丸的缓释包衣处方

目的制备黄芩素缓释包衣微丸,优化处方。方法以增塑剂(柠檬酸三乙酯)质量分数、丙烯酸树脂聚合物比例(Eudragit RSEudragit RL)、以及包衣增重为考察因素,建立了3因素3水平的Box-Behnken实验设计,以微丸在2、6、12 h时的释放度为响应值。根据Box-Behnken响应面优化法,建立了考察因素和响应值之间的关系。结果优化试验得到最优处方为增塑剂11%,聚合物比例4∶1,包衣增重12%,其在2、6、12 h时的释放度预测值分别为28.34%、58.56%和95.00%,根据优化处方制得缓释微丸释放度实测值与预测值基本一直。结论 Box-Behnken响应面法优化法可有效应用于黄芩素微丸的缓释包衣处方的筛选和优化。

米根霉L-乳酸发酵菌丝球形成条件的研究

研究米根霉CS323-9在摇瓶培养条件下影响菌丝成球及产乳酸的因素。考察(NH4)2SO4质量浓度、接种量、摇瓶转速及表面活性剂吐温-80用量4个因素,再利用L9(34)的正交试验,对菌丝球形成及产酸的条件进行优化。结果表明:(NH4)2SO4质量浓度4g/L、接种量7%、摇瓶转速200r/min、吐温-80用量0.5g/L时,摇瓶发酵菌丝球数目达115个/mL、菌丝球平均直径为1.2mm、L-乳酸积累量为78.9g/L。说明米根霉CS323-9在摇瓶培养条件下菌丝球的形成与乳酸的积累有较大的相关性。

基于均匀设计—偏最小二乘回归建模的秸秆型颗粒饲料部分加工参数研究

【目的】探讨秸秆型颗粒饲料的部分最优加工参数,为甘肃省河西地区加工生产秸秆型颗粒饲料提供参考。【方法】采用均匀设计方法设计两种类型的秸秆型颗粒饲料:(A)秸秆颗粒饲料和(B)秸秆精粗颗粒饲料,通过研究不同组别的秸秆型颗粒饲料加工过程中制粒水分、秸秆粉碎粒度、粘结剂添加比例、干燥冷却时间等因素对颗粒密度、成型率及水分等指标的影响,建立回归方程,并采用偏最小二乘回归分析法确定两种秸秆型颗粒饲料的最优加工参数。【结果】当制粒水分为16.63%、秸秆粉碎粒度为5.0 mm、粘结剂添加比例为0.58%、干燥冷却时间为15.74 min时,秸秆颗粒饲料3个成品指标的综合效果最佳;当制粒水分为12.00%、秸秆粉碎粒度为2.0 mm、粘结剂添加比例为1.92%、干燥冷却时间为25.00 min时,秸秆精粗颗粒饲料3个成品指标的综合效果最佳。【结论】在制粒机本身性能不变的条件下,饲料配方、粉碎粒度、调质及冷却干燥时间等因素对秸秆型颗粒饲料质量指标均有一定影响;利用均匀设计—偏最小二乘回归建模设计试验,可在取得较好代表性结果的同时减少试验工作量,提高试验效率。

碱性含镁球团矿的应用及合理炉料结构研究

使用碱性含镁球团矿可提高氧化球团矿质量,进而改善高炉生产指标。从理论上分析了碱性含镁球团矿的冶金性能,并探讨了包钢高炉炼铁合理的炉料结构,研究结果表明:碱性含镁球团矿中合理的MgO的质量分数为1.8%,烧结矿中合理的MgO的质量分数为1.8%、碱度为1.7。依据包钢现有的资源条件分析了通过添加轻烧白云石细磨粉,制作含镁碱性球团的可行性。

中心复合设计法优化盐酸普罗帕酮缓释微丸包衣液处方

目的采用Eudragit NE30D对盐酸普罗帕酮微丸包衣,制备了日服2次的盐酸普罗帕酮缓释微丸。方法通过单因素实验考察药物释放的影响因素,确立处方组成;采用中心复合设计试验对处方进行优化。结果包衣增质量和抗黏剂滑石粉用量是影响药物释放的主要因素,以综合评分值为考察指标拟合所得多元二次方程为Y=100.066 1-19.368 4X1-0.808 0X2+1.183 6X21+0.048 21X1X2+0.003 214X22,复相关系数r=0.974 7。结论中心复合设计优化处方预测性良好,制得盐酸普罗帕酮缓释微丸符合实验设计要求。

抗结渣生物质固体颗粒燃料燃烧器研究

针对我国秸秆类生物质颗粒燃料灰含量高、灰熔点低而导致燃烧过程中易结渣、燃烧器易熄火、燃烧不稳定等问题,采用多级配风原理,设计出高效双层燃烧筒装置,实现三级配风,同时研究了螺旋清灰破渣机构,并在此基础上研制了生物质颗粒燃料燃烧器。采用玉米秸秆颗粒燃料和落叶松木质颗粒燃料进行了燃烧试验,试验结果表明,本燃烧器的多级配风结构和破渣清灰机构设计合理,燃烧效率达到91%,能够有效地将燃烧过程中产生的灰渣排出,结渣率明显下降,实现了连续稳定燃烧。与瑞典PX-20型燃烧器相比,以玉米秸秆颗粒为燃料时,本燃烧器燃烧效率提高了9%、结渣率降低了25.94%,燃料适应性广。

盐酸普萘洛尔骨架型缓释微丸的制备及处方工艺优化

目的制备盐酸普萘洛尔骨架型缓释微丸,并对其体外释药情况进行研究。方法采用挤出-滚圆法制备盐酸普萘洛尔骨架型缓释微丸,研究工艺及处方因素对盐酸普萘洛尔骨架型缓释微丸的制备和释放度的影响,采用星点-效应面优化法确定最优处方。结果确定最优处方的质量分数及工艺参数为:乙基纤维素(EC)9.06%、十八醇(octadecanol)48.03%、微晶纤维素(MCC)22.91%、无水乙醇适量,挤出速度30 r.min-1、滚圆转速1 377 r.min-1、滚圆时间40 min。结论盐酸普萘洛尔骨架型缓释微丸体外释药缓慢、持续、平稳。