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  • ISSN 1006-3080
  • CN 31-1691/TQ

2015年41卷4期

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微波与氢氧化钠共处理脱除煤中有机硫的研究
张望, 黄胜, 吴诗勇, 吴幼青, 高晋生
2015, (4) :429-434,476.
摘要:
以山西新峪煤为研究对象,考察了微波功率、微波辐照时间、NaOH质量分数以及液固质量比等参数对煤中有机硫脱除效果的影响,并对微波处理前后煤样的表面官能团和不同形态硫的含量进行了表征。结果表明,微波与NaOH共处理与两者分别单独处理相比,对煤中有机硫有更明显的脱硫作用,较优的共处理脱硫条件为:微波功率385 W,微波辐照30 min,NaOH质量分数10%以及液固质量比10:1,此时脱硫率高达62.66%。微波处理后煤样中不同形态硫的衍射峰强度明显减弱,与此同时煤中脂肪结构的衍射峰强度也有所减弱。煤中不同形态硫通过微波脱除由易到难的顺序为:硫醇和硫醚,砜类,亚砜,噻吩。在上述较优的工艺条件下新峪煤中硫醇和硫醚的脱除率可达89.87%,砜类的脱除率为79.74%,亚砜类脱除率为44.30%,而噻吩类的脱除率仅为14.07%。微波辐照脱除煤中的有机硫的作用机制主要是通过热效应促进NaOH与煤中的有机硫化物发生反应,同时也能促进煤中键能较小的C-S键直接发生断裂。
钙改性NiO/ZnO-Al2O3-SiO2吸附剂反应吸附脱硫效果
高帅, 孟春, 周妮妮, 沈本贤, 凌昊
2015, (4) :435-442.
摘要:
通过浸渍沉淀法制备了钙改性NiO/ZnO-Al2O3-SiO2汽油脱硫吸附剂,并与S-Zorb工业吸附剂进行比较。物理性质分析、X射线衍射和原位吡啶吸附红外光谱表征结果表明,钙改性NiO/ZnO-Al2O3-SiO2吸附剂比表面积为137.7 m2/g,孔容为0.31 cm3/g,NiO及ZnO晶体分布均匀且L酸总量更多。在420℃、2.9 MPa、质量空速10.98 h-1、氢油体积比48:1的条件下,催化裂化汽油中的硫含量从243.38 μg/g降至10 μg/g以下,汽油辛烷值仅降低0.3;新鲜和再生吸附剂穿透硫容分别可达57.12 mg/g及47.33 mg/g,经过长周期再生循环后脱硫性能保持优良。同时,物理性质分析、光电子能谱等表征结果表明失活吸附剂再生后效果明显改善,汽油中硫元素最终被ZnO吸附生成ZnS。
阿维链霉菌中一个双组分调控系统SAV931/932功能初探
孟令卓, 王勇, 储炬
2015, (4) :443-448.
摘要:
双组分调控系统是链霉菌次级代谢产物生物合成调控中的一种重要调控机制。基于生物信息学分析,位于阿维菌素生物合成基因簇上游的双组分系统SAV931/932可能对阿维菌素合成起调控作用。敲除SAV931/932导致阿维菌素的产量提高25%以上,且菌体在发酵前期生长加快。RT-PCR显示阿维菌素合成结构基因aveA1和aveA3及调控基因aveR的转录水平均上调,说明此双组分系统在一定程度上抑制了阿维菌素的生物合成。研究表明,双组分调控系统SAV931/932可能对阿维菌素合成起负调控作用,这为研究阿维链霉菌次级代谢调控以及改善阿维菌素生物合成提供了借鉴。
内源信号肽DSE4介导头孢菌素C酰化酶在毕赤酵母中的分泌表达
丁璐妹, 肖慈英, 储炬, 钱江潮, 张嗣良
2015, (4) :449-454.
摘要:
头孢菌素C(CPC)酰化酶可用于一步酶法合成7-氨基头孢烷酸(7-ACA)。对来自Pseudomonas sp. Strain SE83的高活性CPC酰化酶突变基因进行基于毕赤酵母偏好密码子优化,获得基因SECA。选取毕赤酵母内源信号肽DSE4,构建表达菌G/DSECA,首次在毕赤酵母中分泌了CPC酰化酶。与酿酒酵母α-交配因子前导肽(α-factor)相比,DSE4介导SECA的分泌表达效果更优,其介导SECA表达的胞内、外单位体积酶活分别比α-factor高65%和44%。分别以DSE4和α-factor为信号肽构建β-半乳糖苷酶表达菌G/DSEL与G/MFL,进一步考察DSE4介导异源蛋白的分泌效果,G/DSEL的胞内外单位体积酶活也均高于G/MFL。
流体剪切敏感型海洋灰绿曲霉AgugtAAgugeA基因的克隆及功能分析
胡伟, 李佳欣, 李晓霞, 蔡孟浩, 周祥山, 张元兴
2015, (4) :455-463.
摘要:
海洋灰绿曲霉HB1-19的高度剪切敏感性给反应器发酵造成很大困难。曲霉中的UDP-半乳糖基转移酶UgtA和UDP-葡萄糖差向异构酶UgeA对细胞壁的合成起着重要的作用。本文拟研究海洋灰绿曲霉中这两种酶在细胞壁合成中的作用及其与剪切敏感性的关系。首先,采用简并PCR与染色体步移技术克隆了海洋灰绿曲霉AgugtAAgugeA的基因序列。然后,通过逆转录PCR确定了内含子及编码序列。AgugtA全长1 377 bp,有4个内含子,分别位于135~192,261~327,552~601, 1 047~1 096 bp之间,编码蛋白大小为383个氨基酸。AgugeA全长1 322 bp,有3个内含子,分别位于30~116,352~420和878~927 bp之间,编码蛋白大小为371 个氨基酸。通过进化树分析发现,AgugtA和AgugeA在灰绿曲霉及曲霉属其他菌株中有很高的同源性。通过比较海洋灰绿曲霉及模式菌构巢曲霉的AgugeA基因敲除及AgugeA蛋白抑制剂实验发现,AgugeA是海洋灰绿曲霉的必需基因,这可能与海洋灰绿曲霉的高度剪切敏感性有关。
活性炭表面酸化改性对催化聚丙烯成炭的影响
徐元元, 公维光, 郑柏存
2015, (4) :464-470.
摘要:
通过硝酸氧化处理对椰壳类活性炭(AC)进行酸化改性,研究酸化条件(温度、时间、浓度)对AC酸值的影响,并考察不同酸值的AC对PP(聚丙烯)/NiO/AC复合材料成炭的影响。采用比表面积及孔径分析仪考察改性活性炭的比表面积及孔结构;以Beohm滴定实验、X射线光电子能谱(XPS)表征改性AC表面含氧官能团种类及含量;用马弗炉、扫描电镜(SEM)考察不同酸值的AC和NiO协效催化聚丙烯成炭及成炭结构。实验结果表明:硝酸处理后,AC比表面积和孔结构均有所变化;酸化条件对AC表面酸性官能团的含量影响显著,改性后表面酸性官能团含量明显增加,酸性官能团主要为-COOH、-CO和-OH;AC表面酸性官能团的增多促进了聚丙烯自身成炭能力,改善了残炭结构。
TeO2-B2O3-BaO系统玻璃的形成区及其析晶行为
张明, 张培忠, 胡一晨, 王淳, 潘晓丹, 张秋月
2015, (4) :471-476.
摘要:
利用淬冷法、差热分析(DTA)、X射线衍射(XRD)和拉曼光谱研究了TeO2-B2O3-BaO玻璃的形成区和析晶行为。结果显示二元系统容易析出晶体,如γ-TeO2α-TeO2、BaTe4O9和BaTe2O5等,而三元系统玻璃有较宽广的玻璃形成范围和较强的抗析晶能力,适用于碲酸盐玻璃光纤的皮料。
三官能团环氧树脂常温固化剂的复配研究及其固化动力学
张鸿飞, 张德震, 陆士平
2015, (4) :477-483.
摘要:
以间苯二酚二缩水甘油醚(RDGE)和1,1,1-三(对羟基苯基)乙烷为原料,合成了三官能团环氧树脂TEP,并分别与异佛尔酮二胺(IPDA)单一体系和IPDA/2-乙基-4-甲基咪唑(2E4MZ)复合体系进行常温固化。通过DSC、热重分析(TGA)、动态机械热分析仪、耐化学介质以及力学性能测试对比研究了TEP树脂与两种固化体系的固化反应动力学、固化度以及热稳定性。结果表明:复合固化体系较单一固化体系初始表观活化能更低,复合体系固化物的固化程度、玻璃化转变温度、耐腐蚀性均优于单一IPDA固化体系。
XPS在YAG:Ce3+荧光粉中Ce3+半定量分析方面的应用
王廉明, 庄李强, 黄月霞, 王德强
2015, (4) :484-488.
摘要:
利用XPS测试方法对YAG:Ce3+荧光粉中的Ce3+含量进行了半定量分析,为研究Ce3+含量与YAG:Ce3+荧光粉发光强度的关系,在不同的烧结气氛下制备了一系列YAG:Ce3+荧光粉样品。通过分峰拟合计算可知,在4种不同的制备条件下,Ce3+的相对含量(fCe3+,用Ce3+峰面积与Ce3++Ce4+峰面积之比来估算)分别是88.46%,77.55%,75.33%和68.14%,所对应的烧结气氛依次为CO和N2的混合气氛、CO气氛、N2气氛和空气烧结气氛。YAG:Ce3+荧光粉的发光强度随着Ce3+相对含量的增加有显著增强。
气候因素对青铜文物模拟材料大气腐蚀的影响
方柳静, 闫莹, 周浩, 吴来明, 姚瑨, 蔡兰坤
2015, (4) :489-494,550.
摘要:
运用QCM反应性监测方法研究了暴露在博物馆模拟展柜中的青铜文物模拟材料的腐蚀行为及规律,并利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)以及光电子能谱(XPS)分析手段,对青铜文物模拟材料在腐蚀60 d后的腐蚀形貌与产物进行了分析。结果表明:光照的存在以及温度、湿度的升高都会加速青铜文物模拟材料的腐蚀,其中ERCO LED灯在色温为4 000 K时对青铜文物模拟材料的腐蚀影响最严重,在腐蚀60 d后的主要腐蚀产物为Cu2O、CuO、SnO、SnO2,还有少量铜的碳酸盐、铜的硫酸盐与铜的硫化物、铜的硝酸盐与亚硝酸盐、铜的氯化物。
铁、镍、锰氧化物对HTS熔盐热分解温度的影响
陈施晨, 乔建江, 谢枝, 高慧会
2015, (4) :495-501.
摘要:
通过综合热分析仪,用直接混合再机械搅拌的混合方式,在氮气气氛条件下,以20℃/min的升温速率对多组合硝酸熔盐(HTS)(w(KNO3)=53%,w(NaNO2)=40%,w(NaNO3)=7%)进行加热至其完全分解。研究结果表明,铁、镍、锰氧化物对HTS熔盐的热分解产生影响,热分解温度会随着氧化物添加量的增加而逐渐降低,影响程度从高到低依次为铁氧化物>镍氧化物>锰氧化物;基于研究结果,对HTS熔盐在化学工业中的安全使用提出建议。
氟碳-碳氢表面活性剂复配及其灭火性能
李远翔, 安娜, 乔建江
2015, (4) :502-507.
摘要:
氟碳-碳氢表面活性剂复配溶液的泡沫性能和铺展性能对水成膜泡沫灭火剂(AFFF)的灭火能力起决定性作用。选取一种较短碳链氟表面活性剂C1157,对其与十二烷基硫酸钠(SDS)和烷基多糖苷(APG0814)复配溶液的泡沫性能和铺展性能进行研究。研究表明:C1157与SDS复配后的溶液具有良好的发泡性能,与APG0814复配后的溶液具有较长的泡沫半衰期和良好铺展性能。将这3种表面活性剂按0.3%(质量分数,下同)C1157+0.1%SDS+0.6%APG0814复配,可获得一种兼具良好泡沫性和铺展性的溶液;将其应用在扑灭实验室小规模油火中,与市售AFFF比较,灭火时间从12.4 s缩短至6.7 s。复配溶液起泡高度、泡沫半衰期及铺展时间均优于市售AFFF。
提高有机过氧化物热稳定性的方法
徐慧悦, 乔建江
2015, (4) :508-514.
摘要:
以过氧化二异丙苯(DCP)为考查对象,采用差热分析天平和绝热加速量热仪研究了碳酸钙(CaCO3)、碳酸钠(Na2CO3)对热稳定性的影响性能和机理。研究结果显示CaCO3和Na2CO3对DCP的分解均具有稳定效果;其稳定机理主要是通过改变起始时刻、起始分解温度、降低分解压和延长最大反应速率到达时间(TMR)来实现稳定效果。随着CaCO3、Na2CO3的加入,DCP起始分解反应时刻得到延迟,且起始分解温度随稳定剂添加量的增加而逐步向高温段偏移,加入w=20% 的CaCO3w=20%的Na2CO3后,DCP的起始分解温度从90.52℃分别上升至115.47℃和115.58℃;相同的加入量下,DCP的分解活化能Ea由133.03 kJ/mol分别上升至178.02 kJ/mol和168.71 kJ/mol;DCP的最大分解速率到达时间从273.52 min分别延长至278.90 min和310.33 min,且稳定剂的加入可显著降低分解过程的温升速率峰值和压升速率峰值。
基于事件触发的鲁棒预测控制器设计
陆玲, 牛玉刚, 邹媛媛
2015, (4) :515-522.
摘要:
针对干扰有界的线性离散系统,提出了事件触发的鲁棒预测控制算法。首先,采用紧约束方法设计系统的鲁棒预测控制优化问题;然后,根据求解优化问题得到的一组最优控制律序列,为后续多个时刻构造满足优化问题约束条件的鲁棒可行控制律序列;最后,根据输入-状态稳定性理论,得出保证系统鲁棒稳定的事件触发条件,从而完成事件触发鲁棒预测控制器的设计。仿真结果表明了事件触发条件的有效性,以及本文算法在减少系统计算量方面的优越性。
基于改进蚁群算法的多目标Job-shop动态调度
黎冰, 王静, 顾幸生
2015, (4) :523-528.
摘要:
实际作业车间调度中多目标的动态优化更符合生产的需求。利用多目标优化问题的Pareto解集思想构建最大完工时间最小以及总拖期时间最小的数学模型,以事件驱动作为动态调度策略实现作业车间的动态调度。采用多目标蚁群算法优化启发式算法,并对算法的转移概率及全局信息素更新进行改进,加快算法的搜索收敛速度同时避免陷入局部最优。仿真实验证明,改进后的算法能实现Pareto前沿较好的均匀性与分布性,对双目标调度以及单个目标独自调度时的甘特图对比,表明双目标优化算法能更好地平衡各个目标的解。最后对急件插入以及机器故障两种动态事件进行仿真,验证了改进蚁群算法在实际动态调度中有较好的实现。
基于粒计算的模糊神经建模方法在电能输出预测中的应用
孙文越, 张建华, 王如彬
2015, (4) :529-537.
摘要:
准确地预测电厂的电能输出可以节约成本从而获得最大利润,因此建立一个模型来预测电厂的满载电功率输出是非常重要的。粒计算(Granular Computing, GrC)是一种新型的数据挖掘方法,它将具有类似特性的对象组合在一起,通过选择合适的粒度提取核心信息,减少冗余,降低问题求解的复杂度。本文使用GrC方法,从复杂多维数据集中以信息粒的形式建立初始的模糊推理系统,再通过模糊神经网络学习方法对系统参数进行优化。这种基于GrC的模糊神经(Granular Computing based Neuro-Fuzzy, GrC-NF)建模方法,不仅可以降低问题求解的复杂度,而且可以保持模糊逻辑系统的可解释性,将其与模糊神经网络的结合又提高了建模精度。本文将该方法用于建立电功率输出的预测模型,通过其预测精度的比较表明了该方法的优越性。
基于特征聚集度的FCM-RSVM算法及其在人工焊点缺陷识别中的应用
钱佳, 罗晶波, 李梦霄, 万永菁
2015, (4) :538-542.
摘要:
针对人工焊点缺陷识别方法进行研究,提出了一种基于特征聚集度的模糊C均值聚类(FCM)与松弛约束支持向量机(RSVM)联用的分类识别算法。在提取人工焊点特征向量的基础上,算法首先对样本特征数据进行模糊C均值聚类,依据样本隶属度函数计算不同特征的特征聚集度,并由特征聚集度指标改进RSVM算法中的松弛量参数,建立最终的分类器模型。实验结果表明:本文提出的算法建立了泛化能力更强的分类模型,能有效抑制噪声及模糊边界点对分类模型的影响,在人工焊点缺陷识别的应用中获得了满意的识别结果。
一种基于正交多项式展开的CT三维投影数据重建算法
高晨, 朱宏擎
2015, (4) :543-550.
摘要:
提出了一种新的基于正交多项式展开的CT三维投影数据重建算法。首先利用正交多项式空间中的一组正交基对定义在圆柱域的三维密度函数进行傅里叶展开,推导函数与投影数据的部分和关系;然后使用高斯求积公式对上述部分和表达式积分,得到针对三维投影数据的重建算法。在此基础上引入快速傅里叶变换,以提升算法整体的重建效率和数值计算的可行性。实验结果表明:本文提出的算法能够很好地对CT三维投影数据进行重建,且重建效率较高。
一种改进的基于DFT-MMSE的信道估计方法
施雪冰, 袁伟娜
2015, (4) :551-555.
摘要:
传统的DFT-LS算法在最小二乘(LS)估计的基础上对循环前缀以外的信道冲击响应置零,在性能优于最小二乘(LS)的同时,降低了估计算法的计算复杂度。理想的最小均方差(MMSE)算法与其相比,计算复杂度大,但是性能优于DFT-LS。本文在传统DFT-MMSE估计算法基础上提出了一种新的方法,针对传统DFT-MMSE算法只对循环前缀以外的信道冲击响应做置零处理的问题,对循环前缀以内的信道冲击响应设定阈值门限,有效滤除部分循环前缀以内的噪声。理论分析与仿真结果表明,本文方法的性能优于传统的DFT-MMSE估计算法,劣于理想情况下的MMSE估计算法;计算复杂度低于传统的DFT-MMSE估计算法和理想情况下的MMSE估计算法。
云计算中基于进化算法的任务调度策略
李欢, 虞慧群
2015, (4) :556-562.
摘要:
任务调度是云计算的关键问题之一,它的调度策略与算法直接影响到云计算系统的性能与成本。通过研究基于粒子群算法和遗传算法的任务调度策略,提出了一种基于进化策略的PSO-CM算法。该算法通过在粒子群算法中引入遗传算法的交叉变异策略来提高粒子群算法的全局收敛效果,并且证明了PSO-CM算法是一种全局收敛算法。Matlab仿真实验表明,该算法能够达到全局收敛,且收敛速度和稳定性优于传统的调度算法。
双吸离心泵隔舌区压力脉动特性及改进
蔡翔, 周邵萍, 胡良波
2015, (4) :563-568.
摘要:
针对某石化股份有限公司双吸离心泵振动超标的问题,研究了叶轮外径对双吸离心泵隔舌处压力脉动特性的影响。采用雷诺时均法和滑移网格技术,对双吸离心泵内部流场进行三维非定常数值模拟,分析了隔舌处流场和压力脉动情况。研究结果表明:隔舌处的压力脉动幅值大小与流量呈正相关;不同工况以及不同叶轮外径情况下,隔舌区的脉动频率均以叶片通过频率为主;随着叶轮外径切割量的增加,隔舌处压力脉动幅值呈现减小趋势,说明合理地切割叶轮外径能降低压力脉动幅值。
小冲杆法确定蠕变Norton参数
秦炎锋, 冯相赛, 关凯书
2015, (4) :569-574.
摘要:
基于Chakrabarty薄膜伸张模型,推导出小冲杆蠕变的等效应变和应力表达式,将小冲杆蠕变试验得到的试样中心挠度-时间曲线化为试样中心蠕变应变-时间曲线,载荷转化为等效应力,通过非线性拟合应力、最小蠕变速率得到P91材料小冲杆试验的Norton蠕变参数。建立P91小冲杆蠕变的有限元模型并进行大量模拟,对蠕变第2阶段的试验结果和模拟结果进行对比分析,提出反向有限元的方法。结果表明:小冲杆蠕变试验能够得到材料蠕变参数,和单轴蠕变试验结果对比发现,采用反向有限元的方法比小冲杆蠕变试验能更加方便、快捷、准确地得到P91蠕变参数。
气密封接头最佳上扣扭矩计算与分析
庄泳, 高连新, 鲁喜宁, 陈彪, 周勇其, 袁鹏斌
2015, (4) :575-580.
摘要:
阐述了一种带金属/金属密封结构的双台肩气密封接头的具体结构,指出其上扣扭矩由主、副台肩面、密封锥面及螺纹4部分的摩擦扭矩构成,由于承载结构的变化,API推荐的上扣扭矩计算公式不再适用于这种气密封接头。本文运用圆锥过盈配合模型与应力应变模型建立了相应的扭矩计算公式,并通过有限元方法验证了该理论计算公式的可靠性。通过理论计算、有限元模拟与全尺寸上扣试验相结合的方法确定了该接头的最佳上扣扭矩,研究结果可为生产厂家及油田确定气密封接头最佳上扣扭矩范围提供参考。