Dust removal efficiency of high pressure atomization in underground coal mine

To master theoretical calculation for dust removal efficiency of high pressure atomization in an underground coal mine, the corresponding atomization characteristics and dust removal efficiency were both comprehensively studied in theory by virtue of related theories of hydromechanics and aerosol.According to actual measurements of flow coefficients and atomization angles of X-type swirl nozzle,computational formula was derived for atomized particle sizes of such a nozzle in conjunction with relevant empirical equation. Moreover, a mathematical model for applying high pressure atomization to dust removal in underground coal mine was also established to deduce theoretical computation formula of fractional efficiency. Then, Matlab was adopted to portray the relation curve between fractional efficiency and influence factors. In addition, a theoretical formula was also set up for removal efficiency of respirable dust and total coal dust based on dust size and frequency distribution equations. In the end,impacts of dust characteristic parameters on various dust removal efficiencies were analyzed.

低品位铋多金属精矿加压碱浸分离钼、钨、硫和铋

针对传统铋精矿冶炼原料适应性差、不适于低品位铋精矿、有价金属综合回收率低、火法冶炼产生低浓度SO_(2)治理难、成本高等问题,以柿竹园低品位铋多金属精矿为原料,提出加压氧化碱浸分离钼、钨、硫和铋的新工艺,研究了碱用量、时间、温度、总压及液固比等因素对钼、钨、硫、铋浸出率的影响。在优化工艺条件下,钼、钨、硫的浸出率分别达99.73%、90.81%和97.69%,铋不浸出在渣中富集,实现了低品位铋多金属精矿中钼、钨、硫与铋的高效分离。

致密储层岩石超低渗测试系统研发与应用进展

面向深部非常规能源开发领域,自主研制了一套适应于储层特性和深埋环境的超低渗测试系统,旨在解决高地温、高地压、高孔压条件下致密岩石超低渗透率精准测定的难题。该系统由渗流管路和高温高压多通道压力室两部分重要组件构成,经过创新设计和系统优化,能稳定且可靠地模拟150℃高温、150 MPa围压和100 MPa孔压的深部储层环境,并能实现从亚纳达西至毫达西量级岩石样品渗透率的脉冲衰减法测量。基于该系统,开展了花岗岩和页岩在不同加卸载循环、有效应力、孔隙压力和温度条件下的渗透率测试。测试结果表明,加卸载循环次数增加有助于减少取样、制样过程中次生变形或次生微裂隙对测试结果的干扰;孔隙压力的提升抑制了气体滑脱效应,测得的表观渗透率更接近固有渗透率;相同有效应力条件下,页岩单一裂隙渗透率比基质渗透率至少高3个数量级;所建立的裂隙渗透率物理模型精准拟合了单一裂隙渗透率的测试结果,适用于刻画有效应力、孔隙压力和裂隙压缩变形共同影响下的裂隙页岩渗透率变化规律;固定有效应力和孔隙压力条件时,页岩渗透率随温度升高而降低。综上所述,所研发的超低渗测试系统可为致密储层渗透率的评价提供技术支撑,相关测试结果有助于加深对深部储层环境中流体运移机制的理解。

气动力脉冲-水力耦合冲击预裂破岩试验研究

为解决深部矿井地层体积压裂难的问题,通过构建深孔超前气动预裂破岩试验装置,并以大尺寸混凝土为压裂对象,开展气动力脉冲-水力耦合冲击破岩试验,探究了气动力脉冲-水力耦合冲击波在钻孔管道中的传播衰减规律,及其在含裂隙岩体中的破岩效果。试验结果表明:初始气动力脉冲压力越高,耦合脉冲在管道中的衰减系数越低,当压力达到35 MPa以上时,衰减系数小于0.1,并推导得出100 MPa压力下的衰减系数仅为0.0648;低压气动力脉冲对于岩石的致裂效果不明显,而在40 MPa以上高压气动力脉冲作用下,混凝土试块裂纹数量增多,隙宽增加,其中最大裂纹宽度达1 cm。该研究成果可为进一步探索深层矿井在高地应力下的岩体破裂及其他相关工程领域提供基础。

沁水盆地南部高煤阶煤层气高效开发对策与实践

我国高煤阶煤层气资源丰富,其高效开发利用的能源、安全、生态意义十分突出。以沁水盆地南部高煤阶煤层气开发实践为例,系统分析了早期开发过程中面临的5个主要问题及挑战:高煤阶煤层气开发理论不完善;有利区选择精度低;储层改造技术适应性不强;排采控制制度效率低、效益差;集输系统呈现“三难”“三高”。中国石油华北油田公司坚持问题导向、目标引领,室内研究与现场实践相结合,形成了高煤阶煤层气高效开发的新理念及关键技术对策:提出高煤阶煤层气疏导开发理念,构建套管单支水平井+分段压裂的煤层气开发方式;建立高产有利区优选技术,实现建产模式由大面积整体建设向精准建产选区转变;完善升级煤层气压裂改造技术,实现储层改造向构建多级有效缝网转变;创新疏导排采控制技术,实现排采控制向优快高效转变;建立低压环状地面集输技术,实现地面集输建设模式向高效益转变。经实践,平均新建产能到位率由37%提升至84%以上,平均单井日产气提高为原来的1.6倍,达产时间缩短20%以上,新建项目地面建设投资降低20%。沁水盆地不同储层类型煤层气开发均取得产量突破,沁水盆地南部煤层气田年生产能力突破21×10^(8)m^(3),建成我国最大的煤层气田,有力助推了我国煤层气的战略性发展。

江苏油田套管开窗侧钻井“一趟钻”技术

开窗侧钻井由于井眼尺寸小,设备、工具受限,实现“一趟钻”面临着更大挑战。通过分析侧钻井地质工程难点,开展“一趟钻”关键技术与工具研究。优化PDC钻头刀翼布局和流道的线性设计,增强钻头工具面稳定性及防泥包特性;优化螺杆设计,延长螺杆的使用寿命,提高输出功率,有利于提升水力清洁效果和轨迹调整的效率,确保“一趟钻”的实现。通过应用“一趟钻”钻井技术,7口井实现侧钻一趟钻完钻,钻井周期缩短90.2%。结果表明,江苏油田套管开窗侧钻井“一趟钻”技术能顺利实施,且提速效果显著,可为国内侧钻井提速提效提供有益的借鉴。

聚丙烯腈/银复合纳米纤维高效滤膜的制备及其长效性能

为实现高效低阻的过滤效果,将具有抗菌性能的纳米银颗粒掺杂在聚丙烯腈(PAN)溶液中,利用静电纺丝技术制备了PAN/Ag复合纳米纤维膜,对其微观结构进行观察,测试了纳米纤维膜的透气性能、透湿性能、润湿性能和过滤性能。结果表明:在纳米银质量分数为0.9%,纺丝时间为30 min时,PAN/Ag复合纳米纤维膜的过滤效率达到99.38%,阻力压降为43.12 Pa,品质因子达到最高0.1179 Pa-1,透气率为539.1 mm/s,水接触角为112.5°,具有较好的透湿率;将PAN/Ag复合纳米纤维膜静置365 d后安装在空调滤芯上,还可保持有优良的过滤性能。本文研究拓宽了纳米空气滤材在实际生活中的应用范围,有望在精准过滤领域实现应用。

两性/阴离子复配湿润剂高压雾化降尘

为了解决综采工作面生产期间高浓度粉尘污染问题,在分析两性/阴离子复配湿润剂(AAC)与高压雾化降尘行为的基础上,采用正交试验法对十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12)、仲烷基磺酸钠(SAS)进行复配研究.通过粉尘沉降实验、溶液表面张力测试优选AAC的最佳湿润质量分数,依托浸泡吸液实验对比BS-12、SAS、AAC的湿润能力.结合现场降尘实践,在8 MPa的高压雾化压力下和1.5 m/s的综采工作面风速下,对比矿井水、相同质量分数的BS-12、SAS与AAC的降尘效果.结果表明,BS-12和SAS的最佳质量分数比为0.30%∶0.20%,当AAC的质量分数为0.20%时,粉尘沉降时间和溶液表面张力均趋近于最小值.在浸泡初期,AAC、SAS、BS-12溶液中的煤体和矿井水中的煤体均处于快速吸液状态,浸泡时间为4 h,AAC溶液中的煤体吸液率较矿井水、BS-12、SAS溶液中的分别增加了87.83%、24.14%、16.76%;在浸泡后期,各溶液中的煤体吸液率均逐渐稳定.综采工作面粉尘浓度先增加后减少,粉尘浓度最高点在采煤机下风侧10 m附近.AAC高压雾化降尘后,总粉尘和呼吸性粉尘的平均降尘效率分别为91.63%和91.59%,降尘效果较矿井水、BS-12、SAS的有显著提升.

基于高效低成本的轨道交通装备复合材料成型工艺研究

随着材料技术的发展,碳纤维复合材料正在轨道交通装备领域实现从非承力件到次承力件再到主承力件过渡应用,但是现阶段主要以部件实现成型为主,未充分考虑高效低成本的技术开展。针对轨道交通装备领域复合材料成型技术的应用,总结梳理现有典型部件的成型技术特点,充分借鉴航空系统等其他高端装备制造行业的技术积累,结合轨道交通对于结构与材料多元化的发展需求,探寻非热压罐成型技术、液体成型技术以及自动铺放技术等高效低成本成型技术的发展,提高复合材料部件的成型质量,以实现碳纤维复合材料在轨道交通装备领域的成熟应用。

输油站场大功率电动机起动后的低压设备压降过大风险数值模拟

输油站场大功率电动机起动后,会对低压设备产生影响,在对低压设备压降过大风险数值模拟过程中,面对起动设备相对容量改变的情况,模拟数据容易出现异常问题,数值模拟方法的通用性需要进一步提高。针对这一情况,提出输油站场大功率电动机起动后的低压设备压降过大风险数值模拟。根据电动机的起动方式计算出电动机起动电压、电流等参数,在这些参数的作用下,对低压设备状态进行数值处理,确定低压设备运行状态,获得低压设备的动态变化特征,扩充风险数据,按照时刻变化确定风险瞬时值形式,完成对目标的数值模拟。实验结果表明:提出的低压设备压降过大风险数值模拟方法计算误差小,在不同条件下模拟数据紧密度高,整体性能得到了提高。

ICP-MS测定蔬菜样品中重金属元素的两种微波消解前处理方法

微波消解法是处理生物样品的主要技术,但存在处理效率不高等问题还有待进一步研究。本文采用高压低通量(12位)和低压高通量(41位)微波消解法对蔬菜样品进行前处理,电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定砷、镉、铬、铜、镍、铅和锌,氢化物发生-冷原子荧光光谱法(HG-CAFS)测定汞。采用两种前处理方法消解标准物质GBW 10010(大米)和GBW 10014(圆白菜),ICP-MS的测定值与标准值基本吻合,全流程加标回收率为91.5%～103.8%;用于测定GBW 10010和GBW 10014,因GBW 10010中铬、铅、砷,GBW 10014中砷的含量较低,测定值与标准值的相对误差较大;其余元素的测定值与标准值基本相符,表明两种前处理方法均能满足分析要求。但在保证测定结果质量的前提下,低压高通量微波消解处理样品,试剂用量少,单次样品处理量大,更加适合大批量生物样品的前处理。

快速膨胀超临界溶液法制备α-细辛醚微细颗粒研究

用快速膨胀超临界溶液 (RESS)法获得了α 细辛醚的微细颗粒。考察了膨胀压力、膨胀前温度、沉降室温度、喷嘴直径等工艺条件对微细颗粒粒径的影响。结果表明 ,采用较高的膨胀压力 ,较低的膨胀前温度及沉降室温度 ,较小的喷嘴直径 。

无填料喷雾冷却塔在工业循环冷却水中的应用

填料冷却塔的最大特点是在塔内有一层厚厚的填料,塔内阻力很大,而无填料喷雾冷却塔的最大特点则是塔内没有填料,它的阻力很小。介绍了无填料塔与填料冷却塔的结构区别、冷却机理和特点,以及其在工业循环冷却水中的实际应用效果。

高能等离子体分解CO_2气体研究

为治理温室气体ＣＯ_２，本工作在低温常压条件下，利用超高压脉冲电晕放电产生的高能量（２０～５０ｅＶ）非平衡等离子体作用于ＣＯ_２气体分子，使ＣＯ_２分子化学结合键断裂，在定向化学反应作用下，将ＣＯ_２气体分解成单原子气体分子Ｏ_２和单质固体微粒Ｃ。ＣＯ_２分解率在９０％以上。

高效宽负荷率超超临界锅炉垂直管圈水冷壁在低质量流速下的传热特性

在压力p=21~29.8 MPa、质量流速G=600~1 100kg/(m^2·s)、热负荷q=330~793kW/m^2工况范围内,对低质量流速优化内螺纹管的传热特性进行了实验研究,并根据实验数据得到了近临界压力区和超临界压力区的传热实验关联式.结果表明:在近临界压力区,亚临界部分的传热特性好于超临界部分的传热特性,质量流速增大能推迟传热恶化,热负荷增大则使传热恶化提前发生,内螺纹管抑制膜态沸腾(DNB)的能力有所减弱;在超临界压力区,压力越低,大比热容区内强化传热作用越显著,在其他条件一定时,超临界水的热物性变化对管内传热的作用由质量流速和热负荷共同决定;质量流速不变,继续增大热负荷,大比热容区内的传热将由强化转变为恶化.

辅助交变低气压-温度梯度微细电铸技术

具有超深或高深宽(径)比(HAR)微结构特征的高质量电铸,是制造金属微机械器件和半导体通孔金属化的技术关键之一。开发了一种新的电铸技术:辅助交变低气压-温度梯度微细电铸技术,并介绍了该技术的基础理论,分析了其作用机理,研制了实施该技术的专用装置,进行了微细电铸试验。分析了微细电铸镍元部件的形貌特征及其影响因素。研究结果表明,与常规电铸工艺相比,采用辅助交变低气压微细电铸工艺,能显著减少电铸件的气孔缺陷,增强电充填深铸能力,改善形貌质量。

高梯度磁场中燃煤PM_(10)的捕集试验

利用高梯度磁场试验装置进行了捕集燃煤可吸入颗粒物的试验研究.采用电称低压冲击器(ELPI)在线实时测量了颗粒浓度的变化,系统研究了颗粒磁性、磁场强度、气溶胶流速和磁介质填充率对颗粒捕集效率的影响.结果表明:在0.1-10μm范围内,颗粒的总捕集效率可以达到25%-36%;较大和较小的颗粒捕集效率相对较高;而粒径在1-3μm的颗粒捕集效率相对较低.磁矩较大的样品,其捕集效率较高.磁场强度和磁介质填充率的增加可以提高颗粒的捕集效率,而气体流速的增大则会导致颗粒捕集效率降低.较低的气体流速有利于小颗粒的捕集,而较高的磁介质填充率对于大颗粒的捕集更为有利于.试验结果表明,采用高梯度磁分离控制燃煤可吸入颗粒物是一种新型有效的方法.

高效超临界压力燃煤发电与低费用烟气净化技术

结合丹麦和日本发电机组情况，介绍当今高效超临界压力发电技术的主要技术特点和发展水平。还着重介绍多种燃煤污染防治技术的特色与环保和经济效益，指出该发电技术必须与低费用燃煤污染防治技术，特别是低费用耗水少的烟气脱硫和低ＮＯ_ｘ燃烧新技术相结合，从而推动国民经济、电力工业和环境保护的协调发展。

铁精矿提质降杂技术研究

论述了铁精矿提质降杂是铁矿选矿厂生存及发展的需要 ,介绍了铁精矿提质降杂的工艺、设备、药剂 。

高压低渗砂岩油藏储层驱替特征及影响因素

利用室内水驱油、氮气驱油驱替实验,对东濮凹陷深层高压低渗砂岩油藏驱替特征及影响因素进行研究。研究结果表明:随物性变好,两相共渗区变宽,驱替效果变好。水驱中相对渗透率曲线交叉点分布相对集中,气驱中气相相对渗透率曲线发散。气驱与水驱效果对比,特低渗储层气驱效果好,低渗及低渗以上储层水驱效果好。影响驱替特征的主要因素有驱替速度、净覆压力、两相启动压力梯度、储层物性。特低渗储层存在一最佳驱替速度,驱替时要求净覆压力尽可能小。水驱或气驱中驱油效率不会大幅度提高。气驱与水驱相比,其驱替特征的差异在于流度比、润湿性、储层微观孔隙结构及气、液渗流规律等的差异。