基于数字孪生的生产分离器分离效果混合模型

生产分离器作为海上油气生产平台的关键处理设备,其处理效果直接影响油田生产能力。由于分离器内部流动特性及化学药剂作用机理复杂,现有机理模型难以对生产分离器实际处理效果进行准确评估。为此,基于机理与数据融合的数字孪生理念,提出了适用于不同原油含水工况的生产分离器实际分离效果混合模型构建方法。对于低含水原油,提出了基于试验数据的卷积神经网络模型构建方法,并通过多种数据驱模型计算结果比选,验证该模型在表征多因素与分离效果之间关系的有效性;针对实验室乳化效果不佳的高含水原油,集成重力分离机理与代理模型建立了分离效果评估模型,该模型将原油乳状液的液滴尺寸分布、破乳剂质量分数及含水体积分数相关的黏温特性对分离效果的影响考虑在内,通过蒙特卡罗模拟表征模型参数及工艺参数的不确定性对分离效果的影响。将建立的混合模型应用于实际海上生产分离器,通过与现场化验数据对比及多工况分析对模型的有效性进行验证。结果表明,构建的混合模型能够实现对海上油气生产平台各级分离器实际处理效果的在线孪生。该模型有效解决了数据驱模型对于高含水原油分离效果预测缺乏泛化性的问题;克服了传统计算流体力学模拟效率低、模型偏差无法修正的缺陷。该混合模型能够用于分析生产分离器在多种工况下的实际分离效果,可为海上生产平台实际处理能力估计及生产参数调优提供指导。

Erythrocyte Separation Using Gravitational Field Flow Effect

This research aims to simulate a gravity flow fractionation—the process to fractionate erythrocytes through gravitational field using ANSYS simulation software. A particular microfluidic channel was designed as a separation device. The gravitational equilibrium conditions of the erythrocytes and gravitational field as the parameters were chosen, then deriving the erythrocytes’ path through numerical simulations. After the actual analog measurements, there is no big difference between the flow velocity and the pressure under +/–10% atmosphere condition. According to the simulation results, the particle with the size 8 μm (similar to the erythrocyte size) can be separated to the outside channel and discharged from the collecting area, other particles with the size 9 μm will stay in the fluid motion and can be collected in the final collection area for preservation. Through the analog analysis by using the software-ANSYS-Fluent, the complete flowing path of the particles and the feasibility of the Gravity-Flow Fractionation can be directly proven.

萌动小麦重力分选效果的试验

模拟田间小麦籽粒受雨害情况,培养了不同萌动时间的小麦籽粒,培养时间分别为8h、16h和24h,3个培养时间段的小麦籽粒分别以整体混合比例45%和24%与未萌动籽粒混合进行重力分选试验。结果表明,3个培养时间段的小麦籽粒以一定混合比例与未萌动籽粒混合后,重力分选效果与各培养时间段的混合比例及培养时间有关,培养时间越长,分选效果越好;混合比例越小,分选效果的趋势越好,但效率将越低。对萌动小麦进行二次重力分选的试验表明,二次重力分选仍然具有分选效果,但各口分选效果有差异。从各分选口获选率结果分析表明,各种分选情况下各口分选物的获选率基本一致。

萌动小麦重力分选的试验

用重力分选机加工了标准样,以标准样为样本模拟田间小麦籽粒受雨害的情况,培养了不同萌动时间的小麦籽粒,培养时间分别为8h、16h和24h,并与未萌动籽粒以5%、25%和45%的比例混合进行重力分选试验。试验结果表明,同一培养时间、同一混合比例,重力分选有一定分选效果,各分选口含有不同比例的萌动籽粒;同一培养时间、不同混合比例,混合比例越大,分选的效率越高,分选相对提高率越低;对于不同培养时间、同一混合比例,则培养时间越长,分选的效率和分选相对提高率越高。利用二元二次回归正交组合试验,建立了不同培养时间和不同混合比例重力分选试验的二元二次数学模型。

油水重力分离器的数值研究

采用FLUENT商用软件,对重力式油水分离器入口、斜板、平板以及重力沉降区域内流场和浓度场进行了数值分析,并考察了分离器结构参数、操作参数以及油品的物料性质对分离效果的影响。研究发现,分离器的分离效果良好,分离器的水力特性有待提高;分离器内板间距、板倾角和板长存在最优值;油品黏度越小、密度越小、粒径越大,分离效果越明显;混合物入口流量越大、混合物中油相体积分数越小,分离的过程越难实现。本工作为进一步开发高效紧凑的卧式油水重力分离设备提供了参考。

小麦发育温光效应的模拟研究

在室内人工控制条件下,对17个不同类型的小麦品种进行低温春化处理(0,10,20,30,40,50,60,70天)和光长处理(6,10,14,24小时)试验.初步揭示了温、光对供试品种的单独效应规律.提出了高温与光长对小麦品种的离析作用,解释了不同品种的自然生态适应性,进一步明确了品种对温光反应是一种数量累积效应,并根据数量变化的量与质的关系进行了断截分类.

间作小麦的边行效应及其与根系空间分布的关系

采用隔根试验,研究了间作与单作小麦边行效应的差异及其与根系空间分布的关系.结果表明:单作、不隔根间作、塑料薄膜隔根间作、尼龙网隔根间作小麦边1行产量较边2行分别高13.7%、18.2%、29.0%、33.7%,较边3行分别高22.5%、33.9%、19.4%、29.8%,除塑料布隔根处理外,间作小麦的边行优势明显高于单作小麦.0～100cm土层中的小麦根质量密度在处理间的大小关系为:不隔根间作>尼龙网隔根>塑料布隔根>单作小麦;根系分布深度大小关系为:塑料布隔根>尼龙网隔根>不隔根间作>单作小麦;小麦产量与20～40cm土层中的根质量密度呈显著正相关关系.

江西某钽铌、钨矿细泥选矿试验研究

在钽铌、钨微细矿泥的浮选中,采用广州有色金属研究院研发的高效新药剂NB与辅助捕收剂NF相配合,成功地应用了混合用药的协同效应,不仅选择性好,而且捕收力强,选别指标大幅度提高。

损伤淀粉含量对小麦粉品质及淀粉和谷朊粉分离效果的影响

以市售金苑特制一等粉为原料,采用行星式球磨机,分别处理0、5、10、15h,制得不同损伤淀粉含量的小麦粉。用不同损伤淀粉含量的小麦粉为原料,分离、提取A淀粉和谷朊粉,随即测定淀粉和谷朊粉湿基的得率,冷冻干燥后测定各样品的得率与纯度、水溶物含量及样品白度等,探索损伤淀粉含量对淀粉和谷朊粉分离效果的影响。试验结果表明,经研磨处理后的小麦粉,研磨时间越长,小麦粉中损伤淀粉含量越高;随着研磨时间的增加,小粒径粉含量增大,水分降低,降落数值降低。在淀粉和谷朊粉分离过程中,损伤淀粉含量与淀粉得率呈极显著正相关(r=0.990),与谷朊粉得率无显著相关性(P>0.05)。

比重分选机对收获期受雨害小麦的精选分级效果

收获期因遭受雨害而品质劣变的麦粒 ,在精选过程中如不能得到有效的清除 ,则会影响到整批小麦的使用价值。本文在收获期小麦遭受雨害的情况下 ,针对日本现行小麦精选系统中比重分选机分选出的小麦 ,通过研究其糊化粘度等内部品质指标的变化 ,分析了比重分选机的精选、分级效果。结果表明 ,合理使用比重分选机 ,不仅可以有效地去除劣质麦粒、并按小麦的内部品质进行分级 ,同时可极大地缩短生产周期。

系统粉品质与离心法小麦淀粉和谷朊粉分离效果的关系

以制粉系统各粉路抽取的21个面粉样品为材料,研究样品的品质特性及其对离心法分离淀粉和谷朊粉效果的影响.结果表明:粉路各系统面粉样品的品质特性及淀粉与谷朊粉分离效果存在着不同程度的差异.对分离效果的相关性分析表明:麸星含量和灰分含量均与A淀粉得率呈极显著负相关,与面筋得率呈极显著正相关;湿面筋含量与A淀粉得率呈显著负相关,与面筋得率呈极显著正相关;吸水率与A淀粉得率呈显著正相关,与面筋得率呈极显著负相关;面筋指数与A淀粉和面筋得率无明显相关性.这说明麸星含量和灰分含量对淀粉分离效果的影响较大,二者含量越高,A淀粉得率就越低,而面筋得率则越高.

四川某高铁氧化铅锌矿选矿工艺研究

针对四川某高铁氧化铅锌矿进行了优先浮选、脱泥浮选、摇床重选和强磁选等选矿工艺的条件试验和全浮选工艺流程研究,通过试验得到了铅品位72.59%、铅回收率60.19%的硫化铅精矿;锌品位51.83%、锌回收率12.23%的硫化锌精矿;铅品位59.90%、铅回收率28.78%的氧化铅精矿;锌品位29.09%、锌回收率41.86%的氧化锌精矿。氧化铅浮选采用脱泥浮选可以较大幅度地降低硫化钠的用量,氧化锌矿物的选别采用摇床重选-强磁选联合流程,可以有效消除弱磁性铁矿物对氧化锌精矿品位的影响。各种铅锌矿物得到了有效回收。

集气站双筒卧式重力分离器运行效果评价

对靖边气田9个集气站一级双筒卧式重力分离器的运行效果进行了评价。现工况下分离器的实际处理量均小于最大理论处理量,表明重力沉降区工作正常;大多数分离器的弦丝捕雾网损坏严重,无法正常工作;分离器出口仍含有微量游离水,表明现有的一级重力分离工艺不能满足分离要求,需要增加二级过滤分离器,完善集气站的气液分离工艺。

组合分选方法对减除小麦中DON毒素的效果探究

小麦经粒径分选和重力分选后,得到不同千粒重的样品,应用超高液相色谱串联质谱法对分选后样品的DON毒素含量进行分析.结果表明：30个样品的DON含量之间差异显著（P＜0.001）;在同一粒径区间,小麦的DON含量与千粒重呈显著负相关,在2.2～2.4、2.4～2.6、3.0～3.2和＞3.2 mm粒径区间,小麦DON含量随千粒重的增加呈线性函数减少;在2.6～2.8和2.8～3.0mm粒径区间,小麦DON含量随千粒重的增加呈幂函数减少.去除13.03％废弃物和DON含量较高的颗粒,得到的86.97％小麦中DON总量低于原样68.94％.

贵州天柱重晶石矿重-浮联合选矿研究

贵州天柱重晶石矿物成分复杂,单一选矿工艺难以获得高品位重晶石精矿,为实现重晶石的高效利用,开展重浮联合选矿试验研究。结果表明,重浮联合选矿工艺可获得较好的选别指标,对BaSO_(4)质量分数为66.00%的原矿进行重选抛尾,重选精矿以水玻璃为抑制剂,YSL为捕收剂,通过“1粗5精”浮选工艺,最终可得重晶石精矿BaSO_(4)质量分数为92.17%,回收率为76.46%,实现了资源的有效利用。

重力油水分离器分离效果的实验研究

通过实验分析了影响重力油水分离器分离效果的因素,实验结果表明:入口流速越低,油滴粒径越大,油水分离效果越好;聚结构件对重力油水分离器分离效果具有明显影响,平行蛇形板构件和平行波纹板构件更有利于提高油水分离效率;本实验采用平行蛇形板构件或平行波纹板构件,在入口流速为0.5m/s、搅拌转速为200r/min的条件下,水出口含油量低于0.5%,油出口含油率接近50%,具有良好的油水分离效果。

比重分级对小麦粉及海绵蛋糕品质的影响

研究比重分级对小麦粉及海绵蛋糕品质的影响。将比重分级后的轻麦、重麦与分级前的原麦碾磨制粉后制作蛋糕,比较分析小麦籽粒、小麦粉和蛋糕品质。研究结果表明:比重分级后重麦较原麦的不完善粒率下降22.10%,小麦粉的面筋指数增高6.88%,湿面筋含量增高9.22%,降落数值增加15.19%,面团稳定时间增加0.97 min,面团储能模量(G′)和损耗模量(G″)增加,损耗角正切(tanδ)减小。蛋糕品质上,重麦制得蛋糕比容、气孔数目分别为3.57 mL/g、1626个,较原麦制得蛋糕分别增加4.08%、10.61%,总凹度、气孔体积、不均一度为6.27%、9.80 mm3、0.992,分别减小23.81%、11.39%、7.20%;蛋糕硬度、弹性、咀嚼性、感观评分得到提升,黏性显著下降。因此小麦比重分级对小麦粉及蛋糕品质有显著改善作用。

含金多金属硫化矿石选矿工艺流程的研究

本文主要阐述东闯含金多金属矿石,采用优先浮选铅工艺,使该矿石中的有价金属都得到较好的回收。不但金、银回收率较高,而且使铅、铜、硫得到有效的分离。

超声处理对小麦淀粉与面筋蛋白分离效果及产品性质的影响

该文研究了不同超声处理时间对小麦淀粉与面筋蛋白分离效果及其特性的影响。结果表明,较短时间的超声处理(≤10 min)有助于淀粉与面筋蛋白的分离,经过超声处理后的A淀粉得率显著高于未超声处理(47.85%),且超声处理10 min时A淀粉得率最高(51.50%),而较长时间的超声处理(≥20 min)使得A淀粉与面筋蛋白分离效果有所下降,表现为A淀粉得率,面筋蛋白得率的降低。随着超声时间的增加,淀粉的R 1047/1022值以及淀粉结晶度整体呈现减小的趋势,淀粉糊的崩解值、回生值先增加后减小。面筋蛋白二级结构中的β-折叠减少,无规则卷曲增加,面筋的弹性模量G′及黏性模量G″逐渐减小。通过观察面筋网络的微观结构发现,超声处理使面筋网络表面孔洞结构变多,结构变得疏松。

脱氧雪腐镰刀菌烯醇毒素污染小麦重力分选改进技术

为了消除小麦中脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)毒素进入食物链对人和动物食物安全造成的隐患,根据DON毒素污染的小麦籽粒与正常麦粒比重的差异,基于重力分选技术的基础原理,提出在筛面出料边设置出料装置的分选改进技术。以DON毒素不同污染程度的小麦设计出料装置,并对DON毒素污染籽粒分选效果作评价。结果表明,出料装置的重力分选改进技术使筛面小麦分布理想,尤其使DON毒素污染籽粒高度集中在筛面污染籽粒出料口附近。与常规的重力分选技术相比,采用改进技术分选后所得毒素污染籽粒部分占总分选小麦的数量减少,且毒素质量分数提高,用于后续加工的正常麦粒的获选率提高。重力分选改进技术可实现小麦中DON毒素污染籽粒的高效分选。