Simulation-based fault propagation analysis—Application on hydrogen production plant

Recently production of hydrogen from water through the Cu–Cl thermochemical cycle is developed as a new technology. The main advantages of this technology over existing ones are higher efficiency, lower costs, lower environmental impact and reduced greenhouse gas emissions. Considering these advantages, the usage of this technology in new industries such as nuclear and oil is increasingly developed. Due to hazards involved in hydrogen production, design and implementation of hydrogen plants require provisions for safety, reliability and risk assessment. However, very little research is done from safety point of view. This paper introduces fault semantic network (FSN) as a novel method for fault diagnosis and fault propagation analysis by using evolutionary techniques like genetic programming (GP) and neural networks (NN), to uncover process variables’ interactions. The effectiveness, feasibility and robustness of the proposed method are demonstrated on simulated data obtained from the simulation of hydrogen production process in Aspen HYSYS^®. The proposed method has successfully achieved reasonable detection and prediction of non-linear interaction patterns among process variables.     

我国火电厂SO2污染治理政策的理论分析

从火电厂的环境特性出发,依据环境经济学的外部性理论、排污费政策以及排污权交易制度,对我国火电厂大气污染治理政策进行了理论分析并提出了相应建议。     

环境因子对小球藻生长及其CO2固定的影响

通过测定不同SO2、NO以及不同烟尘浓度条件下,小球藻ZY-1的生长速率及其对CO2的固定速率,研究烟气中NO和SO2及烟尘等环境因子对小球藻ZY-1的生长及其CO2固定效果的影响.研究结果表明,烟气中的SO2是以增加培养液中的SO24-浓度及降低pH值的形式来影响ZY-1的生长及其对CO2的固定的.当SO2体积浓度大于50×10-6时,需要进行烟气脱硫或控制培养液pH值变化来消除其影响;烟气中NO的体积浓度不高于300×10-6时,不影响ZY-1的生长及其对CO2的固定,可作为氮源供ZY-1生长用;对经过一般除尘处理的烟气,在利用小球藻ZY-1固定CO2时可不考虑溶解性烟尘的影响.研究结果证明利用小球藻ZY-1固定烟气中的CO2是可行的.     

UV/H2O2氧化微囊藻毒素-LR的动力学模型

介绍了一种UV/H2O2光氧化体系降解微囊藻毒素MC-LR的动力学模型.根据UV光分解、H2O2和·OH氧化MC-LR的反应以及稳态近似法,导出了MC-LR降解的动力学方程.解释了体系中H2O2、HO-2、CO23-、HCO-3等对降解MC-LR动力学的影响.实验结果表明,在一定的光强和H2O2浓度情况下,由于反应产生的CO23-、HCO-3和HO-2等离子的影响,UV/H2O2光氧化MC-LR的过程只能近似用准一级动力学方程描述.     

Cu(NO3)2在亚甲蓝湿式氧化处理中的应用

用CWAO技术处理COD为2 000 mg/L的亚甲蓝水溶液.以Cu(NO3)2为催化剂,考察了催化剂投加量、反应温度、压力及进水pH值对亚甲蓝水样COD去除率、脱色率、出水pH值的影响.实验表明,亚甲蓝的氧化效率随催化剂投加量的增加,反应温度及压力的升高而升高.然而,综合考虑亚甲蓝的氧化效率、试剂费用、设备成本及能量消耗,实验确定Cu(NO3)2的投加量以Cu2 计为150 mg/L,反应温度及压力分别为200℃和2.0 MPa.在酸性进水条件下,COD去除率随进水pH值的降低而升高;而在碱性进水条件下,COD去除率随进水pH值的升高而升高.pH值按COD去除率由高到低的排列顺序是:3.87、11.23、5.50、7.25、9.47,实验确定最佳进水pH值是3.87.在以上最佳的操作条件下,反应150 min,水样COD去除率达97.4%,脱色率达99.97%,出水pH值3.63.     

微乳液膜萃取锌

采用油酸／丁醇／碳酸钠水溶液组成的微乳体系对水相中Zn^2＋进行萃取研究,考察了微乳体系组成,水相的pH值、膜水比、搅拌时间等实验参数对萃取率的影响,以及水相中NaCl盐度对微乳体系乳化的影响。实验结果表明：当油酸：丁醇：碳酸钠（1．0mol／L）=5：5：4（体积比）,废水pH值在5．1～5．8之间,膜水比Rrw为1：7,搅拌时间为6min时,Zn^2＋萃取率达99．91％,由初始浓度500mg／L降至0．7mg／L,水相中NaCl含量为1．5g／L时．萃取过程中不存在溶胀现象。用盐酸调节pH值破乳,油相回用,实验结果证明5次回用后液膜萃取效果基本不变。     

差分吸收光谱法(DOAS)与紫外荧光法自动测量空气中SO2的对比

DOAS自动监测系统越来越广泛用于环境空气质量监测中SO2、NO2的监测,将差分吸收光谱法与紫外荧光法自动测量空气中SO2进行对比实验,并对监测结果进行讨论和统计检验,得出两种方法测定空气中的SO2,其监测结果具有较好的相关性、一致性、两者无显著性差异,在今后的监测工作中可用DOAS自动监测系统代替传统的干法点式自动监测系统监测SO2,以降低运行成本,减少仪器维护量,节约经费。     

UV/H2O2光化学氧化降解对氯苯酚废水的反应动力学

研究了UV/H₂O₂体系降解对氯苯酚废水的过程及动力学结果表明,反应降解速率与双氧水加入量、污染物初始浓度及载气种类有关.在双氧水理论投加量一半的情况下,通入氧气或空气,总酚的降解率可达到96%,COD_Cr去除率接近50%.反应体系加入载气,显著影响污染物的去除率.在本实验中,总酚降解为拟一级反应.     

磁性吸附材料CuFe2O4吸附砷的性能

根据Cu(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)都对砷有较强的亲和性,制备了同时含有Cu(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)的、可用磁分离方法进行分离回收的磁性吸附材料CuFe₂O₄,并对其进行了表征及吸附砷的性能研究.结果表明,该吸附剂对砷的吸附能力与溶液pH有关,在弱酸性及中性条件下,吸附砷的能力最强,而对As(V)的吸附能力比对As(Ⅲ)更强些,在平衡浓度为10μg/L时,其吸附容量可达10mg/g左右,可以很容易地将水中浓度为1～20mg/L的As(V)降到10μg/L以下.实验考察了几种无机阴离子对吸附砷的影响,表明较高浓度(砷浓度的20倍)的硫酸盐对As(Ⅲ)和As(V)的吸附均有一定影响,盐酸盐及磷酸盐则影响不明显;负载的As(V)可较容易地用0.1mol/L NaOH洗脱下来,使吸附剂再生,而As(Ⅲ)则难以洗脱,这与2种价态砷的吸附机理不同有关.     

北京城市大气CO2浓度变化特征及影响因素

北京大气CO₂浓度日变化强烈,全年北京时间15:00时前后为全天最低值,最高值则出现在夜间,日变化幅度为23.2～39.0μmol·mol^-1,夏季和秋季日变化幅度比冬季和春季大.北京城区大气CO₂浓度季节变化明显,最大值出现在冬季,月平均浓度为421.5～441.0μmol·mol^-1;最小值则在夏季,月平均浓度367.4～371.6μmol·mol北京CO₂浓度的季节变化幅度明显高于附近的华北兴隆区域站和瓦里关山大陆本底站等的相应值,其原因是北京CO2浓度季节变化主要受人为取暖活动控制,同时植被的季节变化也起一定作用.1993～1995年北京大气CO₂浓度上升较快,平均增长率为3.7%·a^-1,1995年平均浓度达到最高,为409.7±25.9μmol·mol,随后缓慢下降.