基于卓越绩效的云南铜冶炼企业节能减排考核模式研究

针对云南铜冶炼企业在节能减排管理方面的不足,拟结合卓越绩效模式理论研究新的节能减排考核模式,以提升节能减排管理水平,从而改善铜冶炼企业节能减排质量。

在Rh16/In_(2)O_(3)催化剂上催化二氧化碳加氢合成甲醇的机理:密度泛函理论与微动力学模型的联合研究

本研究采用密度泛函理论(DFT)和微动力学模型分析了Rh16/In_(2)O_(3)催化剂上二氧化碳(CO_(2))氢化成甲醇(CH_(3)OH)的情况;研究了Rh16/In_(2)O_(3)界面上H_(2)的自发解离和CO_(2)的有效吸附,其中,In_(2)O_(3)中的氧空位提供了有利的效果。此外,Bader电荷分析显示Rh16上带有轻微的正电荷,这对于理解催化剂的电子特性和活性非常重要。证实了RWGS+CO-Hydro途径是甲醇合成的主要途径,其特点是经过一系列中间转化:CO_(2)*→COOH*→CO*+OH*→HCO*→CH_(2)O*→CH_(2)OH*→CH_(3)OH*。在不同温度(373−873 K)和压力(10^(−2)−10^(3)bar)下进行的反应速率控制程度分析(DRC)揭示了两个关键的动力学现象,在较低温度和较高压力下,转化步骤CO*+H*→HCO*显著影响总体反应速率;而在较高温度下,CH_(2)O*+H*→CH_(3)O*的步骤占主导地位。

感冒药材关联规则知识发现下的配伍规律与斗谱编排研究

中药斗谱的编排是影响中药调剂效率的重要因素.现有斗谱大多根据行医经验编排,有待于优化.本文首先采用FP-Growth算法挖掘感冒药材间关联规则知识,进而根据得出的支持度、置信度分别研究了感冒药材间的配伍规律和新斗谱的编排设计,最后通过模拟仿真实验验证新斗谱的调剂效用.研究表明:感冒方剂中隐含丰富的关联规则知识,其包含了药材间的关联性、用药规律和配伍关系,可将这些隐含的关联规则知识应用于优化斗谱编排,提升调剂效率.

退役锂电池正极材料资源化回收技术研究进展

新能源汽车产业快速发展带动锂离子电池消费不断增加,直接导致用于生产电池材料的钴、锂、镍等能源金属严重短缺。未来退役锂离子电池产量将呈指数增加,其资源化回收受到广泛关注。资源化回收不仅可以缓解电池材料紧缺现状,还解决了废旧电池堆积而引起的危害。本文针对退役锂离子电池放电预处理和湿法、火法两种资源化回收工艺最新研究现状进行了综述,并就未来发展趋势进行了讨论。在现有火法回收工艺基础上提出一种利用高温熔融冶炼渣处理废旧锂离子电池回收有价金属的新方法,通过添加适宜的氯化剂将渣中锂转化为高温易挥发的LiCl,实现从烟尘中富集并高效回收锂的新思路,解决了传统火法工艺需从渣中对锂进行二次提取的技术缺陷。

圆柱形相变蓄热单元性能的理论与数值研究

对以石蜡为相变材料的圆柱形蓄热单元进行三维计算流体力学仿真并进行验证,研究蓄热单元的高度和内外半径尺寸对蓄热时间影响变化规律的同时提出理论计算方法,结果表明计算结果与模拟吻合较好,计算误差随蓄热时间增加而增大,当蓄热时间在104s以内时误差小于6%,可满足工程需要,为相变蓄热器的设计与开发奠定理论基础。

富氧双侧吹铜熔池熔炼炉上升烟道结渣的矿物学分析

富氧双侧吹铜熔池熔炼炉上升烟道烟尘结渣严重,阻塞烟道,是制约熔炼炉长周期高负荷高作业率生产的关键因素。分别利用X射线荧光光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜和电子探针显微分析仪,研究富氧双侧吹铜熔池熔炼炉上升烟道结渣烟尘的化学成分、物相组成及微观形貌。结果表明,上升烟道烟尘的主要元素为Fe、Cu、Pb、Zn和O,主要物相是(Cu, Zn, Fe)Fe_(2)O_(4)和Fe_(3)O_(4),表面微观形貌呈致密无孔洞。结合生产过程工况条件,对烟道结渣原因进行分析,认为富氧双侧吹铜熔池熔炼炉生产过程中,富氧空气通过喷嘴鼓入炉内,强烈搅动熔体,熔体中的气泡破裂逸出,喷溅形成的小颗粒熔渣与冰铜被热气流带入上升烟道,熔渣与冰铜被氧化为高熔点的(Cu, Zn, Fe)Fe_(2)O_(4)和Fe_(3)O_(4),在烟道壁面遇冷凝结形成结渣;同时,熔炼炉负压运行,入炉原料水分低,铜精矿等未反应的粉料被烟气带入到上升烟道高温段,在氧化气氛下反应生成黏结结渣;此外,原料中Pb、Zn、As等易挥发性物质进入烟道,被氧化为低熔点化合物后与高熔点的(Cu, Zn, Fe)Fe_(2)O_(4)和Fe_(3)O_(4)黏结在一起,形成致密的结渣烟尘。因此,在冶炼生产中,建议通过控制入炉原料水分和杂质含量,减少粉料入炉;控制渣型和熔炼温度,减少熔体喷溅;使用喷嘴燃烧重油,烧熔结渣烟尘,保证生产正常稳定运行。

顶吹两相流影响熔池搅拌效果的水模型实验研究

主要针对艾萨熔炼体系中贫化电炉的浸没式油气混合顶吹喷枪对熔池的搅拌效果影响进行实验。设计并搭建了一定相似比的贫化电炉水模型平台,通过计算所得的最佳深度范围设计三喷枪混合顶吹组合实验方案。在其他实验条件,如气含率、喷吹速度等与实际生产相似的前提下,实验研究改变喷枪插入深度对搅拌效果的影响,并对各条件下的实验现象及拍摄照片进行对比。实验结果表明：当顶吹喷枪插入深度为渣层厚度的1/2～2/3时,两相流混合喷射对熔池的搅拌效果最佳,并应用于贫化电炉实际生产,取得了单枪8%以上的节油量。

ORC直接接触式蒸发器传热性能研究

为分析低温余热发电ORC直接接触式蒸发器内分散相在连续相中的传热性能,分别选用新型环保有机工质R245fa和THERMINOL66导热油作为分散相和连续相,进行ORC直接接触式蒸发器传热性能的研究,分析了初始传热温差、工质体积流量和导热油质量流量对ORC直接接触式蒸发器容积传热系数的影响.结果表明:容积传热系数随着传热时间的增加先呈增大趋势,然后逐渐减小并趋于平稳,但大于传热开始阶段的容积传热系数;在工质体积流量和初始传热温差为定值的情况下,为获得较大的容积传热系数,导热油质量流量应控制在较小的范围内.

铜冶炼污泥固化剂优选试验研究

铜冶炼工厂普遍采用石灰-铁盐法进行污酸处理,该过程中会产生大量含砷及重金属离子的铜冶炼污泥。对于这种环境危害性大的污泥,固化是一种良好的无害化处理途径。用普通矿渣硅酸盐水泥为固化材料,以三乙醇胺、亚硝酸钠、氯化钠、硫酸钠为固化剂,利用正交试验对铜污泥进行固化处理。利用XRD、XRF、化学分析、SEM、强度测试与毒性浸出试验研究了不同固化剂对污泥固化效果的影响。结果表明:固化剂对固化后样品浸出毒性的影响显著;使用三乙醇胺复合固化剂的固化样品结构较为密实,强度最高,浸出毒性最低,能达到国家标准(GB 5085.3—2007)。

地沟油生物柴油氧化稳定性能的改进研究

以地沟油生物柴油为原料,研究了BHA、BHT、TBHQ、D-TBHQ、PG和OG等六种抗氧化剂、添加量及两两复配、测试温度、0#轻柴油添加量对其氧化稳定性能的影响.研究结果表明,六种抗氧化剂在其添加量为1 000 ppm对地沟油生物柴油氧化稳定性能均有一定提升,其中PG抗氧化效果最好,诱导期时间为10.32 h;在添加量较低时,BHA、BHT、PG与OG的抗氧化效果较好;而在添加量较高时,TBHQ与D-TBHQ的抗氧化效果较好.六种抗氧化剂对地沟油生物柴油的抗氧化效果顺序为PG>BHA>BHT>OG>D-TBHQ>TBHQ.PG与其他抗氧化剂复配后的抗氧化效果较好,而TBHQ与其他抗氧化剂复配后使其自身抗氧化效果降低.测试温度、0#轻柴油添加量对地沟油生物柴油的氧化稳定性能影响很大,随测试温度的升高,诱导期时间明显降低,降幅很大,而随着0#柴油添加量的增大,诱导期时间增大,尤其添加量较大时,诱导期时间增幅很大.

松木屑低温热解液形成机理的实验研究

利用GC-MS对松木屑低温热解液的组成成分进行分析,并探讨热解液的形成机理。松木屑低温热解液主要为含氧化合物,随热解温度的升高会发生二次反应生成新的化合物。400℃热解液的组成来源于松木屑中木质素、纤维素和半纤维素中大分子键的断裂。在热解温度由400℃升高到600℃的过程中,松木屑热解液经历了由酮类、呋喃类和愈创木酚类化合物向甲苯、苯甲醛等苯基化合物和酚类化合物的转化,部分酚类化合物则进一步转化为萘及其衍生物和茚及其衍生物。

竹炭基固体酸催化剂的制备及其催化性能研究

以4年生慈竹为炭源制备新型碳基固体强酸催化剂,以油酸与甲醇的酯化反应为模型反应主要考察了炭化温度、炭化时间、磺化温度和磺化时间等因素对其催化剂性能的影响。研究结果表明,以竹子作为碳源,利用硫酸合成碳基固体酸催化剂的最佳工艺条件为:碳化温度650℃,碳化时间6h,磺化温度140℃和磺化时间10h,在此条件下油酸与甲醇的酯化反应的转化率达到94.70%。竹炭基固体酸催化剂制备简单,催化酯化反应条件温和,克服了传统液体酸催化剂的缺点,具有良好的稳定性,且通过简单的过滤即可回收重复利用具有很好的应用前景。

HIsmelt熔融还原炉内“涌泉”现象的数值研究

对HIsmelt熔融还原炉炼铁过程中的"涌泉"现象进行数值模拟,并与水力学模拟实验结果进行对比验证,结果显示具有良好的一致性.分析讨论了"涌泉"对炉内流动及传热的影响.研究结果表明在形成"涌泉"的过程中,气泡穿越两相分界面时受到较大的阻力,气泡在熔渣内受到浮力、重力和铁水的拖拽力共同作用保持匀速上升;"涌泉"上升和铁水回落下沉的过程中对熔池有较好的搅拌作用,并能够强化炉膛上方区域与熔池之间的换热.

小桐子油生物柴油的热解特性及动力学研究

利用热重分析仪在不同升温速率(10、20、30℃/min)和一定氮气(20 mL/min)条件下对小桐子油生物柴油的热解特性及动力学特性进行了研究。结果表明:小桐子油生物柴油热解过程主要分为低沸点组分挥发,各种脂肪酸甲酯的快速挥发和热解以及残留物缓慢分解失重三个阶段;升温速率增加使各个阶段的起始和终止温度均向高温区轻微移动,使热解失重率略微降低。动力学分析表明:小桐子油生物柴油的热解反应可用三个0.5级反应来描述,根据模型计算的活化能为10.10～85.73 kJ/mol,频率因子为1.82×10-3～1.45×108 min-1。

高磷铁矿直接熔融还原动力学研究

通过在热重分析仪上对高磷铁矿不同碱度配比的直接熔融还原动力学试验,获取还原过程的热重数据(TG)和差热扫描量热数据(DSC).首先利用TG-DSC曲线对整个氧化铁的碳直接还原过程进行了动力学机理分析,得到了惠民铁矿中氧化铁的直接还原过程特征;其次采用时间序列分析(Visual Recurrence analysis)中的相重构分析技术提取了高磷铁矿冶炼效果较好的碱度动态图特征,并对其特征进行了热力学阐释.该研究结果对了解高磷铁矿碳热还原规律具有一定的意义.

介孔二氧化铈的制备、表征以及对CO的氧化性能研究

以无机盐硝酸铈和柠檬酸为原料,CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)为模板剂,采用水热法制备了大比表面积的介孔CeO2,结合X射线粉末衍射(XRD)、N2吸附与脱附、H2程序升温还原(H2-TPR)和CO2程序升温脱附(CO2-TPD)等表征手段研究了CTAB加入及焙烧温度对介孔CeO2晶型结构和比表面积的影响,并对CO氧化催化机理进行了初步探讨。结果表明:前驱体与焙烧样品都具有晶型较好的CeO2立方萤石晶相结构和较大的比表面积,CTAB的加入不仅增大了样品的比表面积和孔容,而且在一定程度上提高了样品的结晶度;与其他样品相比,加入CTAB焙烧后的样品具有较好的催化效果。

超声波辅助管式反应器连续制备生物柴油的研究

以KOH为催化剂和小桐子油为原料,利用自制的管式反应器,在超声波辅助下进行酯交换反应制备生物柴油的试验研究,考察醇油比、催化剂用量、超声波功率、反应时间和水浴温度等因素对转化率的影响。通过单因素确定最佳反应条件:在水浴温度为50℃,醇油比为6∶1,催化剂用量为1.5%,超声波功率为180 W,流速为3.3 mL/min时,转化率达到91.84%。在超声波辅助下,反应时间大大缩短,并且这种管式连续酯交换制备生物柴油技术具有操作简单、反应连续、产物分离方便等优点,具有很好的实用价值。

平板型太阳集热器优化研究

基于热力学第一、二定律,采用拉格朗日条件极值法,以平板型太阳集热器的效率为目标函数,对平板型太阳集热器进行优化,在给定集热器结构参数以及环境条件的情况下,得到优化后的工质质量流量、进口温度以及效率。实验结果与计算结果吻合较好。讨论工质质量流量、工质进口温度、太阳辐射强度以及环境温度对效率的影响。对优化前后的效率进行比较,结果显示优化后的效率有显著提高。

CaSO_4氧载体与CO反应中Boudouard反应的热力学分析及其抑制研究

在反应温度500～1200℃、CO浓度0.5%～99.0%、CO2浓度0～70%和SO2浓度0～10%条件下，利用化学平衡常数，对化学链燃烧 CaSO4与CO反应过程中Boudouard反应的可行性展开热力学研究，获得了抑制Boudouard反应及积碳生成的方法。由于CaSO4竞争还原反应和Boudouard反应平衡常数的表达形式不同，通过比较各个反应的CO平衡转化率以判断各个反应进行程度的高低。在化学链燃烧燃料反应器适宜温度范围（850～1050℃），CO 浓度越高，Boudouard 反应越容易进行，SO2浓度对 Boudouard 反应进行的程度没有影响。而提高反应温度和反应气中CO2浓度，则有利于抑制Boudouard反应的进行。当气体反应物中CO2浓度超过3.7%，即使CO浓度达到95.0%，Boudouard反应不能进行。

基于ARMA-ARCH模型的自备电厂煤气供入量变化趋势预测研究

为了掌握钢铁企业自备电厂煤气供入量的变化趋势,基于采样数据建立了自回归移动平均(ARMA)模型,利用拉格朗日乘数法(LM)检验出ARMA模型残差存在自回归条件异方差(ARCH)效应,建立ARMA-ARCH模型.分别使用ARMA模型和ARMA-ARCH模型进行短期预测,并比较两者的精度.最后基于概率分布对扰动项进行统计分析,得到生产中稳定性差是导致扰动项大的主要原因,与实际生产相吻合.研究表明,ARMA-ARCH模型的预测精度较高,预测误差为4.11%,能够较为准确地预测出钢铁企业自备电厂煤气供入量变化趋势,对实际生产中频繁调节锅炉开关和优化调度决策有着重要的作用.