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  • ISSN 1006-3080
  • CN 31-1691/TQ

2013年39卷6期

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狭通道内气液逆流时液膜波动及其与填料塔液泛的关系
胡剑光, 于建国, 戴干策
2013, (6) :1-8.
摘要:
采用狭通道液泛理论模型进行填料塔内液泛研究,估算了液泛点的气液速度。以两种波纹填料及一种新型垂直板规整填料为研究对象考察填料塔内液泛,将实验测得的泛点气液速度与单通道液泛模型预测值进行比较,发现Wallis模型能够较好地预测波纹填料的液泛特性,与实验值的平均相对偏差仅为-10.06%;而Drosos模型能够较好地预测垂直板规整填料液泛点,与实验值平均相对偏差仅为-4.09%。此外,采用数值模拟方法进行了液泛触发及传播过程的捕捉,结果显示液膜波动行为是引发填料层液泛的主要原因。
两种石油焦气化制氢工艺的系统模拟研究
万伟, 代正华, 李超, 于广锁, 王辅臣
2013, (6) :9-15.
摘要:
为评价湿法进料气化技术合成气冷却方式对制氢工艺性能的影响,建立了两种石油焦气化制氢方案的工艺流程,即:水焦浆+全激冷+高水气质量比变换(方案Ⅰ)和水焦浆+辐射废锅+激冷+低水气质量比变换(方案Ⅱ),并对这两种石油焦气化制氢工艺进行了系统模拟。结果表明:两种方案副产蒸汽总量相当,但方案Ⅱ所产高品位蒸汽比例较大;方案Ⅱ的系统能量转换效率(74%)与方案Ⅰ的系统能量转换效率(74%)相等,但效率(62%)高于方案Ⅰ的效率(61%);从能量分析角度综合考虑,方案Ⅱ优于方案Ⅰ,适合石油焦气化制氢。
竖直上升管的煤粉密相气力输送阻力特性的实验研究
郭晓镭, 陆海峰, 陶顺龙, 龚欣
2013, (6) :16-20.
摘要:
煤粉密相气力输送是气流床煤粉气化工艺中的关键单元技术。通过实验室装置(管径20, 50 mm)和半工业化装置(管径42 mm)的煤粉密相气力输送竖直上升管压降测试,建立了可用于煤粉密相高压气力输送竖直上升管道的压降预测模型,总体偏差在±20%以内,可满足工业装置设计和优化操作的需求。固相静压降占总压降比例达35%~70%,体现了高浓度输送特性;且在管径一定的条件下,与固相弗洛德数近似成线性关系。在固相弗洛德数和管径一定的条件下,可通过竖直上升管压降估算出相应的固相质量流率,从而为工业装置上煤粉质量流率在线测定提供一定的参考。
铁基催化剂对胜利褐煤液化的影响
黄传荣, 吴诗勇, 聂立, 覃小刚, 吴幼青, 高晋生
2013, (6) :21-25.
摘要:
考察了不同温度下,α FeOOH、FeSO4·7H2O及其混合物对蒙东胜利褐煤液化性能的影响。结果表明:α FeOOH在450 ℃时液化转化率达到97.47%,FeSO4·7H2O在425 ℃时液化转化率达到97.21%;当温度低于400 ℃时,α FeOOH和FeSO4·7H2O之间存在协同作用,α FeOOH和FeSO4·7H2O混合可能生成类似Fe2O3/SO42-超强酸的活性组分,促进煤转化成前沥青烯,同时α FeOOH的存在促进了前沥青烯向沥青烯和油气转变,提高了油气产率;当温度高于400 ℃时,α FeOOH和FeSO4·7H2O混合可能会加剧前沥青烯结焦,导致转化率比α FeOOH与FeSO4·7H2O单独作催化剂时低。
基于绝对反应速率理论的PMMA/MMA溶液的黏度
杨景辉, 袁惟昀
2013, (6) :665-668.
摘要:
基于Eyring的绝对反应速率理论研究了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/甲基丙烯酸甲酯(MMA)溶液在不同温度、不同浓度下的黏度,讨论了聚合物溶液黏性流动活化能与溶液中聚合物质量分数以及聚合物分子量的关系。最后通过拟合得出聚合物溶液的黏度与温度,溶液的浓度以及聚合物分子量的关联式。通过此模型计算出的黏度数值与文献值吻合良好。
有机氮源氨基酸组成对克拉维酸发酵的影响
何伟, 冯涛, 王永红, 储炬, 张嗣良
2013, (6) :669-674.
摘要:
棒状链霉菌(Streptomyces clavuligerus)在含有不同有机氮源的培养基中发酵合成克拉维酸时,效价会存在显著差异。实验运用聚类分析方法,从不同有机氮源氨基酸组成差异上研究其对克拉维酸合成的影响,结果发现,氮源蛋白质中天冬氨酸、谷氨酸、苏氨酸、赖氨酸和甲硫氨酸5种氨基酸对克拉维酸合成均有较大影响。与对照组相比,分别添加0.1 g/L天冬氨酸、谷氨酸、苏氨酸和赖氨酸后,克拉维酸效价分别提高了22.3%、39.3%、16.3%和6.3%,而添加0.1 g/L半胱氨酸后,克拉维酸效价降低23.3%。
奇迹束丝放线菌合成安丝菌素过程中支链氨基酸的添加效果分析
李婷兰, 韦柳静, 范宇翔, 马玉栋, 白林泉, 花强
2013, (6) :675-680.
摘要:
安丝菌素是一类重要的聚酮抗生素,由AP 1,AP 2,AP 3,AP 3′和 AP 4 5个组分组成,其中AP 3的活性最强,通常作为发酵的目标产物。奇迹束丝放线菌合成安丝菌素的摇瓶实验发现,添加支链氨基酸(BCAAs)可明显影响安丝菌素的产量以及组分。为了进一步验证支链氨基酸对安丝菌素生物合成的作用,选用合成培养基并在不同时段添加支链氨基酸进行发酵实验,实验结果显示,发酵48 h后加入0.5 g/L缬氨酸(Val)能使AP 3增产1倍左右;而在同一时刻添加等量的亮氨酸(Leu)和异亮氨酸(Ile)对AP 3的抑制作用较明显,产量分别下降了58.8%和83.3%,且添加Leu和Ile分别使得AP 4与AP 2组分增加。此外,添加Ile可使琥珀酸与乙酸的积累量都明显上升,而添加Val使得细胞分泌琥珀酸和乙酸明显变少,这意味着奇迹束丝放线菌代谢支链氨基酸不仅影响对聚酮途径以及侧链合成,对细胞的代谢状态也有一定影响。
氟比洛芬酯脂微球的制备及其在兔体内的药物动力学评价
屠祎惺, 方源, 黄小音, 付爱玲, 高峰
2013, (6) :681-684.
摘要:
以两步乳匀法制备氟比洛芬酯(FA)脂微球,采用动态光散射法、超速离心法测得FA脂微球粒径为(168.6 ± 9.3)nm,Zeta电位为(-34.8 ± 1.4)mV,包封率为(99.4 ± 0.9)%;用高效液相色谱法检测兔体内FA代谢产物氟比洛芬(FP),FA脂微球静脉给药后,FP主要药物动力学参数分别如下:t1/2β为(0.83 ± 0.13)h,AUC0→24 h为(16.10 ± 1.56)μg·h/mL,CL为(0.41 ± 0.02)L/(h·kg)。制得的FA脂微球包封率高,稳定性好,在兔体内的FP药物动力学过程符合二室模型。
碳酸钠-粉煤灰烧结样中铝、铁、硅的酸浸规律
王金磊, 乔秀臣
2013, (6) :685-688.
摘要:
系统研究了碳酸钠活化粉煤灰提取铝过程中铝、铁、硅的酸浸出规律。高温条件下,碳酸钠与粉煤灰中的莫来石反应形成霞石,同时释放出CO2;粉煤灰中铝、铁的酸浸规律一致,但铁更容易被浸出;烧结碳酸钠 粉煤灰样品中硅浸出发生在体系由烧结状态向完全熔融过渡的阶段,超过2%的氧化硅可以被浸出。
中和铁氧体法净化低浓度Co2+废水的工艺研究
陈希飞, 吴雨乔, 李心倩, 钟楚娴, 黄光团
2013, (6) :689-693.
摘要:
采用正交试验研究了Cu2+、Zn2+、Mn2+单独作用或共存时中和铁氧体法净化低浓度Co2+废水的工艺。中和铁氧体法对Co2+、Cu2+、Zn2+、Mn2+4种离子去除效果较好,Cu2+、Zn2+、Mn2+单独作用或共存均不同程度降低了Co2+的去除效果。在各最优组合条件下,Co2+净化系数均高于1.00×104,残留质量浓度为0.40~0.50 μg/L;Cu2+、Zn2+、Mn2+的残留质量浓度均低于5 μg/L。Cu2+、Zn2+、Mn2+单独作用时各离子净化系数从大到小依次为Co2+ > Mn2+ > Cu2+ > Zn2+,离子共存时各离子净化系数从大到小依次为Co2+ > Cu2+ > Mn2+ > Zn2+,共存离子之间相互作用对铁氧体的形成具有影响。
冷冻高压区域熔炼萃取技术与GC-MS联用检测水中有机污染物
高方园, 王智聪, 张凌怡, 魏远隆, 张维冰
2013, (6) :694-696.
摘要:
将区域熔炼与高压溶剂萃取技术结合,发展了用于样品前处理的冷冻高压区域熔炼技术。该方法富集倍数达19.5倍,与传统的液 液萃取方法相比,具有更高的富集效率且操作更加简便。将此冷冻高压区域熔炼方法应用于河水中污染物的富集,成功检测出水样中苯乙酸甲酯、2 己基 1 正辛醇、邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)4种有机污染物。
基于改进云粒子群优化的模糊神经网络在甲醇合成转化率软测量中的应用
赵光柱, 张凌波, 顾幸生
2013, (6) :697-701.
摘要:
针对基本PSO算法早熟、搜索精度不高与易陷入局部最优的缺点,结合云滴的随机性、稳定倾向性,提出了一种改进粒子群优化算法(ICPSO)。将改进算法用于模糊神经网络的参数优化,并应用于甲醇单程转化率建模中。仿真实验结果表明:该模型具有较高的精度和较好的泛化能力,能够实现甲醇转化率的实时监测。
适应多原料生产生物柴油过程的模型预测控制策略
邢海娜, 姜宏艳, 吕志明, 袁德成
2013, (6) :702-706.
摘要:
针对生物柴油生产过程具有小批量、多品种特点,以原料切换为研究对象,进行控制系统设计。首先应用酯交换动力学模型建立机理模型,然后对酯交换过程的3个因子进行中心复合旋转设计(CCRD)来优化酯交换过程,进而得出原料切换时系统的最优参数,最后采用模型预测控制算法(MPC)设计出主动适应原料变化的控制器。经仿真研究得出,本文设计的主动适应原料变化的预测控制系统能够很好地改善酯交换器的性能指标。
一种基于子空间LQG基准的MPC性能分析方法
史亚杰, 田学民, 曹玉苹
2013, (6) :707-712.
摘要:
为保证过程零稳态误差,过程控制器通常包含积分环节。为了考虑积分作用,针对无穷时域MPC目标函数,采用控制增量代替控制量设计LQG(Linear Quadratic Gaussian)控制器,提出一种基于子空间的LQG基准计算方法用于MPC性能分析。该方法利用过程闭环运行数据和子空间辨识算法估计子空间矩阵和噪声方差,进而求取最优LQG基准方差。在Wood Berry二元精馏塔上的仿真验证了所提方法的有效性。
求解中间存储有限Flow Shop调度问题的离散群搜索优化算法
崔喆, 顾幸生
2013, (6) :713-719.
摘要:
针对中间存储有限的Flow Shop调度问题,提出了一种离散群搜索优化算法来最小化工件加工的总流水时间。该算法首先采用基于工件排列的离散编码方式,使得能够直接求解离散的调度问题;其次提出了新的初始化方法,确保了初始种群既具有一定的多样性,又有较好的性能;还引入了离散差分进化的思想,增强了算法的运算效率与搜索能力。最后使用正交设计的方法设置算法参数,通过对Taillard算例的仿真计算,验证了本文算法的优越性。
基于极大后验的样本集补全
章军, 杨慧中
2013, (6) :720-724.
摘要:
虽然DCS系统可以实时地采集大量过程工业生产现场的操作数据,但仅有少量的数据可用作软测量模型的辅助变量样本,大部分反映质量指标的主导变量样本需要通过较长时间的人工分析或在线质量仪器获取,导致了软测量模型的训练样本收集困难,绝大多数DCS系统采集的数据无法有效利用,影响了机器学习的精度。针对以上问题,采用最大熵方法估计软测量模型变量的概率分布,结合聚类方法,对样本集中缺少人工分析值的部分采用贝叶斯极大后验估计方法进行补全。仿真结果证明:该方法可以对样本的缺失部分进行有效补全,从而增加可用样本的数量,提高模型的训练精度。
基于差分迭代算法的非线性系统内模PID控制仿真设计
周玉庭, 刘怀宇, 许必熙
2013, (6) :725-729.
摘要:
借助MATLAB指令与程序,复杂控制系统分析与设计的效率将会得到一定程度的提高。但是在复杂控制算法的控制效果检测方面,MATLAB控制系统指令和Simulink将会表现出繁琐的一面。因此以差分方程迭代算法为基础编写一个控制系统的仿真核心程序,在核心程序的基础上同时插入相关语句便可对多种控制算法的控制效果进行仿真研究。为了对该方法实效性进行检验,本文针对一非线性系统进行采用IMC的方法进行仿真,结果表明设计过程清晰简明、控制效果明显。
基于样条插值的球形机器人光电寻迹系统设计与分析
桑胜举, 沈丁, 赵继超, 周琼, 安琦
2013, (6) :730-738.
摘要:
设计了一种适用于球形机器人的光电寻迹系统,利用简化的三次样条插值法求解球形机器人的行走路径,并分别采用第1类边界条件和第2类边界条件进行球形机器人路径轨迹的拟合计算。在光电元器件数量一定的前提下,通过增加虚拟检测点,减小机器人路径检测误差,提高系统的寻迹精度,使得球形机器人可以探测到红外管探测范围以外的轨迹,降低系统成本。实验研究表明该方法具有良好的可行性。
基于副本分布策略的MapReduce性能优化技术
钱孟远, 虞慧群
2013, (6) :739-745.
摘要:
集群中的节点由于其硬件配置不同导致其性能不同,使得集群环境成为异构环境。然而,在以Hadoop为代表的MapReduce实现中并没有充分考虑到环境的异构性,致使过多的Map任务需要从其他节点传输输入数据块,从而影响MapReduce在异构环境中的性能。提出了一种基于节点性能的数据块副本分布策略,使副本的分布与节点性能相适应,同时将可靠性、创建的传输开销及数据块间性能的平衡纳入考虑。结果表明:该策略在异构环境中能有效提升输入数据在本地的Map任务比例,并缩短MapReduce任务的完成时间。
丙烯腈装置空气压缩机组的蒸汽能耗计算
丛二丁, 胡明慧, 涂善东
2013, (6) :746-750.
摘要:
丙烯腈装置中丙烯氨的氧化反应过程及丙烯与空气配比是提高丙烯转化率和丙烯腈收率的关键,从而实现资源高效合理利用。本文对某丙烯腈厂的空气压缩机组进行蒸汽能耗分析,为了获得变工况条件下蒸汽能耗与流程参数如压力、流量、转速、轴功率变化的耦合关系,首先分析了汽轮机、离心压缩机的数学模型,然后运用相似原理推导出了不同转速下空气压缩机的特性曲线,并根据关联式计算了空气压缩机组在不同转速与放空阀开度时的蒸汽能耗使用情况,为企业降低空气压缩机组运行成本提供了参考依据。
高压辊磨机组合辊承载转矩的影响参数分析
徐海良, 刘建发, 刘大帅
2013, (6) :751-755.
摘要:
根据组合辊的工作机理,对其外载转矩进行了分析,并以GM1400×800高压辊磨机组合辊为参照,研究了结构参数与其承载转矩的关系。结果表明:组合辊承载转矩随配合面长度、组合辊外径和摩擦因数的增大而增大;当过盈量较小时,组合辊承载转矩随过盈量的增加呈线性增大,当单边过盈量超过0.62 mm时,组合辊承载转矩随其增大而减小;组合辊承载转矩随配合面半径增加呈抛物线分布,当配合面半径R=410 mm时,承载转矩取得最大值10.4 MN·m。
机械密封端面倾斜对润滑性能的影响
王财生, 周琼, 李正美, 安琦
2013, (6) :756-760.
摘要:
采用自适应相关函数模拟密封环滑动面的微观表面形貌,建立了机械密封端面倾斜时的滑动面微观流体动压润滑模型。采用有限差分法,利用MATLAB语言进行编程求解,建立了滑动面微观流体动压润滑压力分布和流体膜厚分布的分析方法。在此基础上,研究了端面倾斜对机械密封端面流体膜压力分布、流体膜厚、摩擦力、发热量、泄漏量等润滑性能的影响,得到了一系列规律性曲线,并对规律进行了分析说明。
机械密封O形橡胶密封圈力学行为的有限元分析
王财生, 秦瑶, 安琦
2013, (6) :761-767.
摘要:
利用有限元软件ANSYS建立了机械密封O形橡胶密封圈轴对称计算模型,分析计算了在两种不同的安装方式下的变形、Von Mises应力分布及其与轴套接触的接触应力和摩擦力,研究了O形密封圈的预紧压缩率、介质压力和凹槽宽度对密封性能的影响。研究表明:O形密封圈的变形、Von Mises应力、主接触面接触应力及其与轴套的摩擦力均随介质压力和截面压缩率的增大而增大,并随着凹槽宽度的减小而增大;凹槽宽度的设计不能过小,两种不同的安装方式下选用O形密封圈的压缩量应有所不同。
关于给定直径的单圈图的Wiener指标
任偲睿, 施劲松
2013, (6) :768-772.
摘要:
一个图的Wiener指标被定义为W(G)=∑{u,v}V(G)dG(u,v),其中dG(u,v)是G中u, v间的距离。本文得到了在所有直径为d的n阶单圈图中,具有最小Wiener指标的极图。特别地,当4≤d≤n-3,且d≡0(mod 2)时,具有次小Wiener指标的极图也被得到。