基于深度学习的H2S气体传感器设计与研究

针对现有H2S气体传感器数据分析和数据预测问题,提出了一个混合深度学习模型,专门用于分析和预测H2S传感器的时间序列数据。模型结合卷积神经网络(CNN)和长短时记忆网络(LSTM),利用CNN强大的空间特征提取能力和LSTM出色的时间序列分析能力,通过归一化处理传感器数据,能够处理不同尺度的传感器读数,并通过构建时间序列数据集,准备用于训练的数据。训练过程中,模型学习历史数据中的空间和时间模式,以预测未来的H2S浓度。混合模型在测试集上进行评估,显示了其在预测未来传感器读数方面的准确性。该模型可以用于实时监测和响应潜在的有毒气体泄漏,从而保障安全并符合环境监测法规,为处理复杂传感器数据提供了一种有效的解决方案,展现出在高精度时间序列预测任务中的巨大潜力。

单纵模Nd:YAG激光泵浦H_2气中的受激喇曼散射

用单纵模Nd:YAG激光(波长1.06μm,脉宽9ns,线宽0.003cm-1)泵浦氢气中的受激喇曼散射,产生很强的后向一级斯托克斯.当泵浦能量为120mJ,压力为1.5MPaH2时,后向和前向喇曼的光子转化效率分别为66%和15%,而在4MPa时两个数值分别为46%和39%.由于后向喇曼与前向喇曼和泵浦光的传播方向相反,二者的相互竞争产生了张弛振荡,使得后向和前向喇曼的时间波形都分裂为两个峰,后向喇曼的两个峰都被压窄到1ns,使峰值功率达到了泵浦光功率的二倍,这在前向喇曼是不可能的.而且后向喇曼的光束质量要大大优于泵浦光和前向喇曼的光束质量,在4MPaH2和脉冲重复频率为10Hz时,喇曼过程的放热使前向喇曼的光束质量变坏,但对后向喇曼的光束质量影响不大.计算表明,该实验条件下受激喇曼过程没有达到稳态,所有实验结果都可以而且只能用相关的瞬态受激喇曼理论解释.

H_2载气流量对AlN缓冲层生长的影响

在Si(111)衬底上用金属有机化学气相沉积(MOCVD)设备生长了AlN和GaN薄膜。采用高分辨X射线衍射、椭圆偏振光谱仪和原子力显微镜研究了AlN缓冲层生长时的载气(H2)流量变化对GaN外延层的影响。椭圆偏振仪测试表明:相同生长时间内AlN的厚度随着H2流量的增加而增加,即H2流量增加会导致AlN生长速率的提高。原子力显微镜测试表明:随着H2流量的增加,AlN表面粗糙度也呈上升趋势。XRD测试表明:随着AlN生长时的H2流量的增加,GaN的(0002)和(1012)峰值半宽增大,即螺型穿透位错密度和刃型穿透位错密度增加。可能是由于AlN缓冲层的表面形貌较差,导致GaN的晶体质量有所下降。实验结果表明:采用较低的H2流量生长AlN缓冲层可以控制AlN的生长速率,在一定程度上有助于提高GaN的晶体质量。

溶胶-凝胶法制备H_2S气敏材料LaFeO_3

以La(NO3)3.6H2O、Fe(NO3)3.9H2O和柠檬酸为原料,采用溶胶–凝胶法制备了纳米LaFeO3。利用XRD和SEM对所合成材料的结构和形貌进行了表征,利用静态配气法测试了材料的气敏性能。研究了不同煅烧温度对LaFeO3气敏性能的影响。结果表明,600和800℃煅烧2 h均可得到不规则的块状纯钙钛矿相的LaFeO3,其中600℃煅烧得到的LaFeO3对H2S气体具有良好的灵敏度和选择性。在295℃的工作温度下,LaFeO3(600℃)对体积分数为100×10–6的H2S气体的灵敏度达到141.6,对体积分数为10×10–6的H2S气体的灵敏度也可达13.0。

H_2S气敏材料研究进展

介绍了SnO2系、ZnO系、ZnS系、WO3系及复合氧化物半导体型H2S气敏材料的国内外研究现状;阐述了掺杂及制备方法对提高气敏材料的灵敏度、选择性以及降低工作温度和缩短响应-恢复时间等方面的影响;提出了气体传感器的发展方向。

UV/H_2O_2/微曝气联用工艺矿化内分泌干扰物BPA试验研究

采用UV/H2O2/微曝气工艺对水中内分泌干扰物双酚A(BPA)的降解与矿化进行了试验研究.该工艺是在UV/H2O2的基础上发展起来的一种新工艺,微曝气在UV光照射下产生了一定量的O3,提高了.OH的发生率.本试验研究了UV光强、H2O2投加量以及pH值对BPA矿化速率的影响.结果表明,随着UV光强的增大,BPA的矿化速率呈线性增加;当H2O2投加量由5mg/L增大到20 mg/L时,BPA矿化速率常数k由0.0032上升到0.0250;当pH为6.68时,在相同条件下BPA的矿化效果最好.在同一工况条件下,UV/H2O2/微曝气工艺降解BPA的速率远远大于其矿化速率,分析得出在开始反应阶段BPA首先被降解为小分子有机物,随着反应的进一步进行小分子有机物逐步被矿化为无机物.

UV/H_2O_2/微曝气联用工艺对BP的去除

采用新型工艺UV/H2O2/微曝气对水中内分泌干扰物（EDCs）4-叔丁基苯酚（BP）的降解进行研究.结果表明,UV/H2O2/微曝气工艺比UV/H2O2工艺可以更为有效地去除水中BP;UV/H2O2/微曝气联用工艺降解BP受BP初始浓度值、UV光强、初始H2O2投加浓度以及溶液初始pH影响较大.随着光强的增大,BP的降解速率呈线性增长;在329-882μg/L浓度范围内,k1随着浓度的增大而逐步降低;随着初始H2O2投加浓度从1mg/L上升到20mg/L,k1几乎呈线性增长;当BP溶液pH值为3.94时,UV/H2O2/微曝气对BP的降解速率最大.

阴离子对UV/H_2O_2/微曝气工艺降解双酚A的影响

试验研究了水中典型阴离子对UV/H2O2/微曝气工艺降解内分泌干扰物双酚A的影响.结果表明,随着HCO3-和NO3-浓度的增大,BPA的降解速率下降,当HCO3-浓度增加到400mg/L时,反应常数(k)从0.1613min-1降低到0.0804min-1;当NO3-的浓度增加到800mg/L时,k值降低到0.1107min-1;而SO42-和Cl-浓度在一定范围内增加时,有利于BPA的降解,当SO42-的浓度为800mg/L左右时,对降解促进作用最大,k值增加到0.1814min-1;当Cl-的浓度为400mg/L左右时,k值增加到0.1772min-1,但是当浓度继续增加时,BPA的降解速度将降低.4种离子对BPA的降解影响大小顺序为HCO3->NO3->SO42->Cl-.

UV/H_2O_2/微曝气降解三氯乙酸的试验研究

UV/H2O2/微曝气工艺是在常规UV/H2O2基础上发展起来的。试验表明在紫外光强1 048.7μW/cm2,H2O2投加量为40 mg/L,三氯乙酸(TCAA)初始浓度约为110μg/L的情况下,120 min后该工艺对TCAA的去除达到90%以上。工艺效果受UV光强,H2O2投加量,TCAA初始浓度和pH的影响。其他条件一定时,随着UV光强和H2O2投加量的增大,TCAA去除率增加。然而H2O2投加量超过40 mg/L后,去除效果增加缓慢。对不同初始浓度,103.5μg/L时去除率最高,而后浓度增加,去除率下降。TCAA中性或弱酸性pH条件下更有利于降解。

永22潜山含H_2S井试气工艺技术

H2S对人体具有致命的毒害,对金属设备亦有严重的腐蚀作用,在高含H2S井试气作业时,为确保安全施工,开发出含H2S井试气设备配套技术、安全监测与防护、完井工艺等配套技术,并成功应用于永15井、永22井,有效地解决了含H2S井试油气工艺技术存在的技术难题。

氧对H_2O-H_2及H_2O-H_2惰气混合气体氧位的影响

考虑到氧的影响,本文导出一组H_2O-H_2及H_2O-H_2-惰气混合气体氧位新的表征式。经典表征式是该公式的特例。本文讨论了微量氧存在时对平衡气氛影响的各种因素以及减小误差的最佳配气条件,同时评价了某些用H_2O-H_2(或H_2O-H_2-惰气)混合气体控制氧位的平衡实验的可靠程度。

强化混凝联合UV/H_2O_2/微曝气工艺处理微污染水

分别采用强化混凝和强化混凝—UV/H2O2/微曝气联合工艺处理污染水.混凝剂采用聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铝铁(PAFC)进行强化混凝处理,PAC混凝剂对色度和浊度有较好的去除效果,在投加量为40 mg/L时,色度和浊度的去除率可达92.2%、97.5%,出水达到饮用水标准GB 5749-2006;CODMn可去除65.57%,但氨氮的去除率较低.强化混凝—UV/H2O2/微曝气工艺,对CODMn去除效果明显,氧化40 min去除率达86.9%,且出水达到饮用水标准,但对氨氮的去除效果不明显.

H_2S气体浓度监测系统的设计

阐述了一种利用气敏传感器对H_2S气体浓度进行高精度、宽范围测量的单片机实现方法,是一种高性能、易实现、实用性较强的H_2S气体浓度监测、报警装置.讨论了关键技术和实现过程.

Pd/陶瓷复合膜分离器中H_2/N_2混合气的分离过程

采用光催化沉积法结合化学镀制备出有效膜长为33 cm、膜厚约10μm的致密Pd膜.单气体测试表明,该膜有良好的H2/N2选择性,H2渗透系数在350、400、450及500℃时分别为0.7×103、1.1×103、1.4×103及1.9×103L/(m2.min.MPa0.5).通过H2/N2混合气分离的研究,考察了流体传输对Pd膜分离性能的影响,结果表明H2渗透总流量随着原料气总流量、温度及膜两侧的总压差的增加而增大.采用活塞流模型计算的结果与实验结果吻合较好.

UV/H_2O_2/微曝气处理微污染水中苯胺的试验研究

采用UV/H2O2/微曝气、UV/H2O2、UV/微曝气、H2O2/微曝气四种工艺处理受苯胺污染的水源水。试验结果表明,采用UV/H2O2/微曝气工艺,H2O2投加量分别为1,2,5,10和20mL,对苯胺均有理想的去除效果。随着投加量的增加,苯胺的去除率并没有明显的提高,反应30min后去除率分别达到94.3%,96.4%,96.5%,97.3%和96.8%。原水苯胺为0.90mg/L时,投加1mLH2O2反应30min后,出水苯胺为0.06mg/L,满足标准要求。UV/H2O2/微曝气、UV/H2O2、UV/微曝气、H2O2/微曝气四种工艺对苯胺的去除率均随着时间的增长而提高,40min后趋于平稳,最高去除率分别为97.9%,94.5%,64.27%和13.84%,UV/H2O2/微曝气、UV/H2O2出水苯胺均低于规定限值。

低浓度H_2S酸性气硫回收系统改造总结

介绍200 kt/a煤制甲醇项目采用Clinsulf直接氧化工艺硫回收装置的工艺情况,针对系统经多次改造仍存在的尾气排放不达标、设备与管线易堵塞等问题,决定采用尾气焚烧装置替代尾气洗涤系统,焚烧后的尾气再入烟气氨法脱硫装置进行处理。改造后,系统硫回收率达到98.8%,尾气实现达标排放,并提高了烟气氨法脱硫装置硫酸铵的产量,实现了硫回收装置的长周期、满负荷、稳定运行,取得了良好的社会效益和经济效益。

铁刨花曝气/H2O2体系改善腈纶废水的可生化性研究

在铁刨花曝气体系(Fe0/O2对照体系)中投加活性炭或H2O2构建了Fe0/O2/C体系和Fe0/O2/H2O2体系,考察3种体系对腈纶废水中COD、SCN-的去除效果。结果表明,当废水pH为3.0,H2O2投加量为3 mL/L,铁刨花投加量为75 g/L,曝气量为60 L/h,反应时间为30 min时,COD、SCN-的去除率分别达到70%、98%以上;Fe0/O2/H2O2体系中的COD被优先去除,H2O2对SCN-的去除起到了促进作用,降低了其对微生物的抑制作用,可生化性得到显著改善。曝气作用有利于COD的去除,曝气量过大则气泡黏滞、包裹在铁刨花表面,COD去除率反而下降。

管道内高温火团诱导H_2-O_2-N_2爆轰波传播特性研究

为研究管道内H2-O2-N2爆炸特性,高温火团点火诱导的预混气体的爆轰形成过程及其流场变化,基于改进的全耦合总变差下降格式和简化的基元化学反应模型,建立可燃预混气体爆轰波传播过程的二维数值模型,模拟H2-O2-N2爆轰形成和传播过程,以及初始混合气体积分数比、点火温度对爆轰传播的影响。结果表明,点火初期燃烧加速形成的爆轰波发生反射,反射波不断向前移动。高温火团初始温度和压力越高,H2-O2-N2混合气燃烧加速形成爆轰所需的诱导时间越短;初始混合气中氢气与氧气的体积分数比接近2时,其爆轰波传播速度更快,波后压力更高。

532nm Nd:YAG激光的高效多波长受激喇曼转化

Nd:YAG二倍频激光(532 nm)泵浦H2中的受激喇曼散射产生多级斯托克斯。其中一级、二级和三级斯托克斯的最高量子转换效率分别可达66%,60%和19%。在0.44 MPa下,可同时获得1 579 nm(19%),954 nm(30%),683 nm(33%),532 nm(14%),436 nm(3.7%)和368 nm(1.4%)的多波长输出。H2压力对多级斯托克斯转换有显著影响:高气压有利于产生高效的一级斯托克斯,而低气压则适合于高级斯托克斯和反斯托克斯的产生。