摘要：聚焦从低品位含氦天然气中提纯氦气这一工程问题,在分析已有深冷工艺发展现状与改进方向的基础上,针对原料天然气中氦气浓度低与提氦能耗高的问题,提出一种基于多级闪蒸与多塔蒸馏耦合的贫氦天然气低温提氦工艺,并借助ASPEN HYSYS软件模拟设计了新工艺流程。结果表明:采用设计工艺可从氦摩尔分数为0.05%的贫氦天然气中分离得到纯度(摩尔分数,下同)为99%的氦气,同时得到纯度为99.96%的甲烷和99%的氮气、液化天然气及燃料气,增强了提氦装置的产品方案灵活性;通过工艺内部流股节流膨胀制冷为分离系统提供冷量及工艺内部冷热物流间合理匹配换热,实现了系统的节能降耗;该多级闪蒸+多塔蒸馏耦合工艺的单位压缩功耗为0.058 kW·h kmol,远低于改进型ExxonMobil公司的提氦工艺(1.29 kW·h kmol);综合分析工艺产品纯度及能耗,说明设计的提氦工艺具有一定的应用潜力。

摘要：甲烷干重整(DRM)与二氧化碳甲烷化(MCD)过程均具有较强的二氧化碳消纳效应,但其单独运行时需要分别消耗大量天然气与氢气,且二者能耗均较高,从而制约了两个工艺的发展与应用,因此探索研究该问题的解决方案对于低碳发展具有重要意义.本文分析了甲烷干重整与二氧化碳甲烷化两个独立工艺的特点,基于两个反应体系的原料与产物之间可互为利用及二者反应热效应可相互补偿的条件性,初步判断DRM与MCD工艺之间存在质量耦合与热量耦合的可能性.据此,首次创新性地设计了DRM-MCD可能的工艺耦合方案,从流程模拟角度证实了工艺耦合的可行性,并分析了不同情形下的耦合特性.结果表明,随着催化剂技术的发展与进步,DRM与MCD工艺之间可以实现质量、能量的高效双重耦合,耦合工艺具备可显著降低天然气、氢气消耗以及大幅节能降耗的效果,并具有优良的二氧化碳消减与资源化利用效应,且耦合工艺具有灵活的可调节性.研究结果可为DRM与MCD工艺耦合方案的设计与优化,以及未来该耦合工艺潜在的工程应用价值与可行性研究提供可参考的基础.

摘要：在化工热力学实验教学中,通过设置进阶训练思考题,激励学生进行探索与实践。以第二维里系数的测定实验为例,倡导学生独立思考与构建高阶维里系数的方法,引导其分析比较国内外学者处理问题的策略与方法,而后辅导其通过双向检验证明所做实验数据的准确性、验证所构建方法的合理性、分析所得结果的有效性,最后指导学生理清数据处理方法的发展脉络,对其所构建的方法进行准确定位与评价。本教学实践通过强化实验教学项目的设计性与综合性,探索提升实验类课程高阶性的途径,践行“两性一度”的要求。

摘要：本文针对传统合成氨工艺存在物耗、能耗较高、污染严重及CO_(2)排放量高的问题,将CH4干重整(DRM)、水煤气变换(WGS)、CO_(2)甲烷化(MCD)、CH4部分氧化(POM)过程与传统合成氨过程进行有机耦合,以改善现有合成氨的工艺面貌,并借助流程模拟手段对设计的耦合工艺进行初步研究与分析,探索碳中和发展背景下重塑合成氨工艺的可能性。本文按照“降低CO_(2)排放-降低废水排放及新鲜水用量-降低天然气消耗-降低能耗”的思路演变构建合成氨耦合工艺方案,依次形成DRM-SynNH3、“DRM+WGS”-SynNH3、“DRM+WGS+MCD”-SynNH3、“POM+WGS+MCD”-SynNH3四个耦合工艺,研究结果表明:CO产品、合成气产品的获取均来源于CH4的消耗,故各方案的天然气消耗量均相对较高;当耦合体系要消纳外界CO_(2)时,由于DRM与MCD本身较强的热效应导致二者单独或同时存在时,任何一种合成氨耦合工艺的能耗均不会低于传统工艺。但未来随着催化剂的研发与应用进展,DRM与MCD可能实现质量、能量的高效双重耦合,从而将大幅降低物耗与能耗。然而,如综合考虑CO_(2)消纳效应、CO_(2)减排效果以及合成气等化工产品的联产所带来的综合效益,尤其在未来碳指标稀缺、碳税高企情形下,上述工艺均可能具备一定竞争力。

摘要：热双金属复合材料是一种利用先进复合技术,使两种及以上具有不同热膨胀系数的金属复合形成冶金结合的层状复合材料。该材料可发挥不同金属的自身性能优势,实现复合材料的性能互补,同时因其形状可随环境温度改变而调控的特性,被广泛应用于电子电器领域。随着电子科学技术飞速发展,对热双金属产品品质的要求也日益提高,总结并展望该材料在该领域的研究现状与前景意义重大。围绕电子电器领域的热双金属复合材料,综述了其制备原理、特性、组元构成、主要性能指标和制造技术。热双金属复合材料的工作原理是通过复合技术将两种及以上的金属层交替叠加并紧密结合,由于不同金属各异的热膨胀系数,当通过环境传导或自我发热方式受到热力刺激时,整个材料发生弹性弯曲变形而发生形状变化。热双金属的组元构成是影响其性能的重要因素,选择合适的金属组元可以使其具备更优异的性能。常见的组元包括钢-铝、铜-铝等,高膨胀层一般为锰铜合金,低膨胀层一般为铁镍合金。通过合理设计不同金属的层厚比例和堆叠顺序,可以调控材料的热膨胀性能和机械强度,主要性能指标包括材料的热膨胀系数、电导率和机械强度等,其中热膨胀系数决定了材料在不同温度下的形状变化程度,电导率影响了材料在电子电器中的导电性能,而机械强度则直接关系到材料的使用寿命和稳定性。制造技术是影响热双金属复合材料品质的关键因素之一,常见的制造技术包括爆炸复合、轧制复合和粉末冶金等。不同的制造技术会影响材料的结合程度、微观结构及性能稳定性,因此在选择制造技术时需要考虑到具体的应用场景和要求。最后,对热双金属复合材料未来的主要发展方向进行了展望。

摘要：聚脲润滑脂属于性能较为全面的高温润滑脂,具有良好的氧化安定性、热稳定性、泵送性、机械安定性、胶体安定性、抗水性等优良性能,性能十分全面。综述近年来国内外聚脲润滑脂的研究进展,讨论基础油、稠化剂、添加剂对聚脲润滑脂的滴点、锥入度、分油率、极压抗磨性等性能的影响,并结合聚脲润滑脂发展趋势提出如下研发建议:聚脲润滑脂的基础油仍将以矿物油为主,但聚烯烃、酯类油等用量及占比会上升,废润滑油再生后得到的基础油也可用作润滑脂的制备,可降解基础油的研发应是未来重要方向之一;应加强构效关系研究,从而精准设计出可与基础油、添加剂匹配良好的稠化剂分子,进而实现聚脲润滑脂综合性能的调控;应根据聚脲润滑脂的个性化特点,加大新型添加剂的研发力度;应加强复合聚脲金属基润滑脂的研发力度,赋予聚脲润滑脂更为优异的性能。

摘要：采用d-电子合金设计法设计了一种β钛合金,Ti-6Mo-5V-3Al-2Fe(质量分数)。在450~600℃范围内选取了多个时效温度进行时效处理,以研究时效温度对该合金组织演变及力学性能的影响。结果表明,当时效温度为500℃时,在ω辅助形核机制作用下,形成了尺寸和相间距更小的次生α相,在此细小的次生α相对β基体的强化作用下合金抗拉强度达到最大值1510 MPa;同时,由于晶界α相的析出以及晶界无析出区的形成,导致合金的塑性极差,伸长率仅为4.6%。随着时效温度的升高,晶内细小的次生α相粗化。粗大的次生α相导致其相间距增大,并使可有效阻碍位错运动的α/β相界面减小。时效温度的升高使合金强度降低,但合金塑性提高。当时效温度升高至600℃,在β晶界处形成了向晶内平行生长的板条状次生α相,同时β晶粒内次生α相间距增大,使合金塑性明显提高,伸长率可达12.2%。

摘要：镁被誉为21世纪绿色金属结构材料,在交通、航空等轻量化需求领域中具有广阔的应用前景。然而镁合金的绝对强度及塑性加工能力有限,极大程度地限制了镁合金的应用。近年来,由5种或5种以上等物质量比或近等物质量比金属形成的高熵合金具有高强度、高硬度、高耐磨性等优异性能,成为最具发展潜力的新材料之一。高熵合金的独特设计理念为镁合金的强度和塑性的综合提升提供了有效的借鉴。采用镁等低密度组元可显著降低高熵合金的密度,同时又兼具高熵合金的优异性能,如含镁轻质高熵合金Al_(20)Li_(20)Mg_(10)Sc_(20)Ti_(30)的密度仅有2.67g·cm^(-3),但硬度可达5.9 GPa。对含镁轻质高熵合金的设计制备、微观组织及性能的研究进展进行了总结归纳,概括了当前研究中存在的问题,对含镁轻质高熵合金的未来进行了展望,旨在为含镁轻质高熵合金的研究提供一定的参考。

摘要：地铁深基坑围护是地铁深基坑施工的重要技术关键,文章简要介绍地铁深基坑刚性+柔性围护技术,包括基坑围护结构的设计及原则,基坑方案选择,关键施工工艺以及围护结构的监控测量。

摘要：在工程教育专业认证的大背景下,结合我校实验设计与数据处理课程的实际情况,围绕化学工程与工艺专业培养目标,从毕业生应具备的相关能力要求着手,以成果导向为目标,以学生为中心,以持续改进为突破口,通过一系列教学改革主动强化课程体系对培养目标及毕业要求的支撑作用,全面激发学生学习该门课程的兴趣,促使其在知识、能力、素质等方面得到综合提升,进一步培养学生解决复杂化工问题的能力。