一、提高在线同位素分离器分离效率的实验研究（论文文献综述）
高金明[1]（2021）在《含气条件对旋流器内油滴聚结破碎特性影响研究》文中提出水力旋流器因操作方便、占地面积小、处理量大、分离效率高等优点已被广泛应用于石油化工及市政环保领域的多相介质分离,尤其在油田的采出液快速分离以及含油污水高效处理等方面发挥重要作用。长期以来,相关学者对水力旋流器的研究集中在分离性能强化方法、新结构的设计与优化及拓宽应用领域等方面。随着对旋流器内离散相运动特性研究的不断深入,部分学者认识到旋流器内油滴颗粒的碰撞、聚结及破碎是影响旋流分离性能的重要因素。由于群体平衡模型（Population Balance Model,PBM）能够较好的对油滴的粒径变化及分布做出预测,为离散相聚结破碎特性的研究与分析提供帮助,逐渐吸引大量学者开展研究。除此之外,随着高气液比油井逐年增多,气相的存在一直都是研究旋流器推广应用无法避开的问题,尤其是近年来模拟液滴碰撞的研究方法的不断成熟,关于气相对旋流器的影响研究已由宏观层面的压力场、速度场、浓度场等流场特性转移到液液、气液、液壁和气壁之间的微观级颗粒碰撞理论本文以常规等截面双切向入口式双锥水力旋流器为研究目标,采用理论分析、数值模拟、室内实验、粒度测试、含油分析及高速摄像（High Speed Video,HSV）可视化实验等途径完成了不同聚结破碎模型组合方案对旋流器的适用性筛选,并对筛选得到的聚结破碎模型组合方案在不同含气条件下旋流场内油滴粒径变化特性及分离性能进行了分析与评估。从而掌握离散相油滴在含气旋流场内的成长变化,在根本上加深水力旋流器的分离应用,为合理确定旋流场中分散相油滴的粒径分布与成长特性提供理论依据,完善旋流场内油滴运动特性的研究,更好的提升水力旋流器的分离性能。采用计算流体动力学方法（Computational Fluid Dynamics,CFD）加载PBM模型条件,并选用雷诺应力模型（Reynolds Stress Model,RSM）对不同聚结破碎模型组合方案在常规双锥式水力旋流器下开展数值模拟研究。分析不同组合方案下水力旋流器内油相体积分数及油滴粒径分布情况,并通过开展室内粒度分析及分离性能实验对不同方案的模拟结果进行筛选及验证,得到模拟旋流器内油滴变化特性最为精确的聚结模型和破碎模型组合方案。随后对旋流器内油滴粒径与其湍动能分布关系进行对比研究,表明二者之间呈反比的影响规律,揭示旋流场内油滴聚结破碎的影响因素。并通过分离性能影响研究,表明最优模型组合方案下水力旋流器质量分离效率随其处理量与分流比均表现为先升高后降低的变化趋势,得到其最佳操作参数基于最优聚结破碎模型组合方案,采用CFD-PBM数值模拟耦合方法,针对不同入口含气量及含油浓度条件下的旋流器内油滴聚结破碎变化进行对比,并将模拟结果整理开展水力旋流器内旋流腔、大锥段及小锥段等不同分离段位置的油滴粒径、湍动能、切向速度和轴向速度分析研究。结果表明:入口含气量的不断升高,会影响旋流器内湍动能和轴向速度分布,但对切向速度影响较小,从而导致内部油滴粒径先减小后增大;而适当含气条件下,入口含油浓度的升高则会促进油滴聚结,使内部油滴粒径增大。构建含气条件下旋流器内油滴聚集破碎分析及分离性能室内实验系统,借助HSV系统实现旋流场可视化研究,比较不同注气条件下气核的变化以及对含油条件下内部油核的影响。并通过粒度测量和含油分析系统定量分析不同入口含气量及含油浓度下旋流器入口、溢流以及底流口样液的油滴粒径、含油浓度实验测量。最终整理实验结果得到含气条件下旋流器内油滴粒径及分离效率的变化规律,并与模拟结果对比分析,验证模拟结果的准确性。
李想[2]（2020）在《海水关键溶解气体高灵敏激光原位分析方法研究》文中研究指明海水中关键溶解气体浓度分析对于研究海洋有机物的生物地球化学循环、海底天然渗漏点或海洋酸化等环境变化机制具有重要意义,然而间歇式船舶或人工采样的分析方式不能很好的还原海洋环境动态变化的全貌,且成本高误差大,继而迫切需求能进行原位、快速、持续的溶解气体探测技术。可调谐半导体激光吸收光谱技术（Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy,TDLAS）是近50年发展起来的一种非侵入式激光测量技术,它具有光谱选择性好、环境适应性强、绝对定量测量的优点,可实现实时、在线、快速的气相组分浓度的精确测量,结合可实现气液高效连续分离的疏水透气膜,应用于原位海水溶解CH4、CO2气体组分高灵敏度探测,需要完成定量测量系统的小型化集成、大动态浓度范围快速且长期稳定测量两方面的内容。本文研究基于膜分离技术的水气分离富集方法,以及基于TDLAS直接吸收技术测量气体分压浓度原理,研制了适应水下工作环境的小型化溶解气体检测系统。本文针对海水溶解气体原位检测设备缺少精确浓度反演的问题,研究疏水透气膜高效分离、快速响应时间的连续测量、多谱线宽范围光谱探测等方法,首先系统研究了气液分离方法及传质过程,提出利用疏水透气膜搭建样品水脱气装置的水气分离富集方法,解决传统的雾化方式气液分离效率低、响应时间长等问题;针对分离后的溶解气体中水汽浓度高、气体组分复杂等特点,以2927.95 cm-1和4989.97 cm-1附近作为目标吸收线,开展CH4和CO2共存气体组分的光谱干扰特性研究;采用二色面镜实现近红外和中红外波长高效耦合,开展商用Herriot吸收池内溶解气体浓度同时探测和定量反演方法研究。针对原位测量海水中溶解气体浓度的需求,基于直接吸收光谱技术,选用中心波长为6047.0 cm-1和4989.97 cm-1的两只DFB激光器分别作为测量CH4、CO2的光源,建立一套小型化溶解CH4、CO2浓度在线测量样机;根据海水应用环境温度变化范围大的特性,研究对温度波动免疫、低功耗、高可靠性的激光测量系统,自主设计了基于FPGA和DDS结合的激光器电流调谐控制电路,为进一步减小激光器中心波长偏移给光谱处理带来的影响,采用MCU+FPGA主从处理器协同工作结构设计锁频控制电路,通过实时闭环反馈调整激光器调谐范围输出,实现在0～55℃温度变化范围内激光中心频率稳定性提高约8倍;针对原位海水测量环境扰动和水汽聚集引起的光谱吸收背景实时变化,给光谱精确反演带来影响,提出MCU处理器上实现高效率、高精度的浓度在线反演算法,在嵌入式实时系统中采集处理光谱信号,拟合基线得到吸光度,并实现基于LM算法的Voigt全线型拟合;针对常压下6047.0 cm-1附近CH4三条谱线的吸收光谱高度重合,采用全线型Voigt多峰叠加的方式拟合,测量的吸收光谱与拟合线型之间残差在±0.0003以内,CO2吸光度拟合的最大偏差为1.10e-4,验证了下位机实现在线Voigt拟合方法的精度;研究仪器集成化中系统噪声的来源并给出具体光学或电子学手段以提高系统灵敏度。针对TDLAS溶解气体测量结果的验证,对该样机进行测量精准度标定、检测限分析、以及连续测量对比。两种气体吸收信号标定的积分面积和标准浓度之间的线性度均高于0.999,当平均测量时间为88s时,CO2的测量精度为4.18 ppm,当平均测量时间达80s,CH4最低检测限为1.49 ppm,相对于标准状况下CO2和CH4在水中溶解度的检测限分别为0.14 μmol/L和2.11 nmol/L;连接溶解气体提取系统测量了不同流速下系统分离平衡响应情况,在水流速为3 L/min时,溶解CH4气体平衡响应时间小于3 min,并将该方法与常用Picarro监测仪联用,对自来水中溶解气体进行测量对比,结果表明两者具有很好的一致性,验证了所搭建溶解气体分离测量系统的工作性能。研制的小型化溶解气体原位检测系统在三亚市进行了外场实验,利用中空纤维膜接触器的脱气操作,定量检测了表层海水中溶解CO2的浓度,测量结果表明,原位分析仪具有连续测量溶解气体的能力,具有更好地帮助了解海洋环境中的物理和地球化学过程方面的潜力。
王维鑫[3]（2020）在《石墨烯“氕-氚”分离实验及辐射损伤效应研究》文中认为氚是一种重要资源,具有广泛的应用。但是含氚废物的处理却非常棘手。发展经济、实用、高效的氢同位素分离技术不仅可解决放射性废物处理难题,而且可增加额外的供给。相比于传统方法,石墨烯氢同位素分离方法具有能耗低、分离系数高、设备简单等优点。目前,石墨烯用于氢同位素分离的理论计算相对成熟,但现有实验研究还多处于无放射性的“氕-氘”分离阶段,关于特种石墨烯分离膜的制备方法及其在放射性“氕-氚”分离实验研究中的报道相对较少。本论文开展了应用于气体氢同位素分离的微孔石墨烯分离膜和应用于氚水中“氕-氚”分离的低缺陷石墨烯复合分离膜的制备,对比两者工业化应用前景后选择了低缺陷石墨烯复合分离膜,进一步开展了氚水对石墨烯辐射损伤效应以及“氕-氚”分离实验研究。主要研究结果总结如下:（1）特种石墨烯分离膜的制备。首先,利用加速器产生的质子辐照石墨烯成功制备了微孔石墨烯分离膜,发现当使用低能量（>80 keV）、高注量的质子辐照镍衬底单层石墨烯时,微孔石墨烯分离膜的孔密度更高。随后,基于热压、刻蚀、电子束蒸发等工艺,成功制备了低缺陷石墨烯复合分离膜,发现当热压条件为140℃、5 MPa、20 min,刻蚀时间>40 min,电子束蒸发参数为沉积速率0.1 A/s、膜厚1.8 nm时,复合膜的制备效果更好。对比分析两种石墨烯分离膜的工业化应用前景后,发现低缺陷石墨烯复合分离膜更具实用价值。（2）单层石墨烯氚水辐射损伤效应研究。氚会衰变产生β射线（最高能量为18.6 keV）,使用重水、纯水、不同比活度（105～109Bq/L）的氚水浸泡铜箔衬底单层石墨烯6个月,开展氚水对石墨烯的辐射损伤实验。结果表明,氚水辐照未对石墨烯结构造成明显的辐射损伤,同时也未改变其微观形貌和化学组成。该结果从辐射损伤角度初步表明了石墨烯在氚水中“氕-氚”分离的应用可行性,并且石墨烯具有较长使用寿命（≥6个月）。（3）石墨烯“氕-氚”分离实验研究。利用低缺陷石墨烯复合分离膜设计搭建了“氕-氚”分离装置,并开展了氚水中“氕-氚”分离实验。结果表明,该装置对氚水中“氕-氚”分离具有较好的效果,“氕-氚”分离效果随分离电压提升和分离时间延长而提升。其中,经5 V分离电压分离15 min和240 min后,剩余氚水比活度分别为分离前的1.17倍和11.5倍;经8 V分离电压分离15 min和240 min后,剩余氚水比活度分别为分离前的1.27倍和12.6倍。上述实验初步验证了石墨烯用于氚水中“氕-氚”分离的可行性与分离效果。综上所述,本论文制备了微孔石墨烯分离膜和低缺陷石墨烯复合分离膜,开展了石墨烯的氚水辐射损伤效应研究,利用低缺陷石墨烯复合分离膜搭建“氕-氚”分离装置并开展了氚水中“氕-氚”分离实验研究,为未来将石墨烯应用于氢同位素分离提供了实验数据支撑。
黄豫[4]（2020）在《基于氢同位素研究钯银合金分离熔盐堆中的氚》文中研究指明熔盐堆在运行过程中会产生大量放射性核素氚（T）,其氚产额高于相同功率下的压水堆。产生的氚首先会溶解于熔盐中,以氟化氚（TF）、氚离子（T+）或者溶解的气态氚（HT,T2）的形式存在。随着熔盐的流动,氚会进入熔盐堆的各个部分,其中有较大一部分氚从熔盐表面脱离进入覆盖气,然后进入尾气处理系统。还有一部分氚从反应堆容器、管道或者热交换器管道渗透出去,进入环境。作为一种有害的放射性核素,氚会影响熔盐堆的安全运行,如生成的TF会腐蚀管道,影响管道的使用寿命。HT/T2会通过管道渗透进入环境,然后在环境中转化成氚化水（HTO/T2O）。HTO极易通过皮肤吸收进入人体内并产生内照射,造成的放射性危害比气态氚高25000倍。因此,为了保证熔盐管道的使用寿命、减少氚的渗透、减轻氚对人类和环境造成的危害,需要对熔盐堆产生的氚进行去除。核电站在去除含氚废气时一般采用氧化法,将其氧化成氚化水（HTO/T2O/DTO）,然后再进行吸附收集。这种处理方法导致全世界范围内产生了大量的含氚废水,而且对含氚废水的安全储存也逐渐成为后续工作的难题。此外,氚化水比气态氚的毒性更高且应用价值低,不利于回收利用。因此,为了改进氚的处理工艺,变压吸附、分子筛吸附、膜分离等方法得到提出并开展了相关研究。上述方法中,以钯及其合金为代表的无机金属膜分离法因其对氢同位素具有良好的选择渗透性,且在分离过程中具有能耗较低,操作简单的特点而逐渐得到重视。而在众多钯合金膜中,由于钯银合金膜（Pd-Ag）的制备工艺相对较成熟,且具有比纯钯高近2倍的渗氢性能及较高的热稳定性与抗毒化性,被逐步用于聚变堆及各类氚设施中氚的分离处理。基于上述原因并结合熔盐堆中氚分布的特点,本论文提出用钯合金膜分离熔盐堆中的氚。由于氚具有放射性且稳定同位素氢（H2）、氘（D2）与氚的性质相似,本课题用H2、D2模拟T2,对钯银合金的渗透及分离性能进行了研究。本课题搭建了研究钯银合金膜渗透性能的实验平台。通过实验确定了所用钯银合金膜的渗透系数Φ=5.70×10-8×exp（-4.55/（RT））(mol·m-1·s-1·Pa-0.5),得到了渗透过程中膜的压力指数n=0.5,由此确定了H原子在钯银合金膜内部的体相扩散是渗氢过程中控制速率的步骤。在不同温度、不同氢分压差、不同进气组成比例条件下研究了钯银合金膜分离Ar-H2混合气中的H2,确定了钯银合金膜的渗氢量随温度和膜两侧氢分压差的增加而增加。混合气中Ar气的含量会影响钯银合金的渗氢量。在其他条件保持不变的情况下,渗氢量会随着混合气中Ar气含量的增加而减少。相同温度下,钯银合金对H2的渗透量是D2渗透量的1.311.39倍,接近其扩散系数1.414倍的经典扩散理论。由此可以推测T2通过钯银合金膜的渗透量接近H2的1/31/2倍。通过设计的高温熔盐静态腐蚀实验,并与哈式N合金（Hastelloy N）进行比较,确定了钯银合金对FLiNaK熔盐较好的耐腐蚀性能。实验表明钯银合金受熔盐腐蚀影响的深度约为11μm,小于Hastelloy N受熔盐腐蚀影响的深度。与Hastelloy N接触后的熔盐中Cr、Fe等杂质的含量明显升高,而与钯银合金接触后的熔盐中Ag、Pd的含量基本不变,说明相比于Hastelloy N,钯银合金与熔盐的相容性较好,可以用于高温FLiNaK熔盐环境中。通过研制的实验装置研究了钯银合金膜分离熔盐中溶解H2的分离效率。在500℃下,以100mL/min的流速向熔盐中通入Ar-H2混合气（H2含量102 ppm）,钯银合金膜对熔盐中H2的分离效率可以达到3.5%。由此确定钯银合金可以用于熔盐中氚的分离。最后利用数值模拟方法对钯银合金分离器的渗氢过程进行了模拟。模拟结果表明随着Ar含量增加、膜渗透系数增大及进气流速减小,分离器内会产生严重的浓差极化效应,影响钯银合金管的渗透性能。为了减小浓差极化效应,在膜渗透系数确定的条件下,可以提高混合气中H2的体积分数和混合气的流速。但是减小浓差极化效应会使H2的分离效率受到影响,需要增加分离器的长度进行补偿。
雷强华[5]（2020）在《5A分子筛置换色谱富集分离氢同位素研究》文中研究指明国际热核实验反应堆、中国聚变工程试验堆以及核电站等项目对大规模氢同位素气体中低水平氚的富集分离提出了强烈的需求。低温色谱分离技术因其低柱容量以及低建造成本的优势,应用于大规模氢同位素富集分离极具发展潜力,因此本文对低温色谱分离技术相关的材料和工艺进行了研究。通过5A分子筛和13X分子筛的性能比较,选定了 5A分子筛作为低温色谱的分离材料。利用实验测定的纯氕和纯氘吸附等温线,基于微孔填充模型,计算得到了其他氢同位素单组份的吸附等温线。基于理想溶液模型,计算得到了氢同位素混合气体的分离因子。根据分离因子随温度、压力、组分的变化规律,研究了氢同位素在5A分子筛表面吸附的热力学同位素效应。结果表明,对于组成范围1%～99%的二元氢同位素混合气体,在77 K～157 K,10 Pa～0.2 MPa条件下,5A分子筛均优先吸附重核氢同位素,分离因子介于5.80～1.04之间;氢同位素组元之间的质量差异越大,同位素效应越明显;分离因子随温度升高呈指数下降;10 kPa以下,气相组成和总压对分离因子无显着影响;气相总压在10kPa～100 kPa范围内,气相总压升高或同位素含量增加,分离因子显着降低。为研究吸附动力学机理及同位素效应,提出了不同的吸附模型,并利用上述模型对实验测定的吸附动力学曲线进行了拟合和合理性分析。结果表明,吸附的控制步骤表现为单一的表面扩散,努森扩散的贡献不大于2%;表面扩散系数随温度升高呈指数增大,随预先吸附平衡压力（或预先吸附量）升高非线性地增大;77 K～157 K范围内,氕、氘表面扩散活化能均约为8.7 kJ/mol。氕的表面扩散系数以及表面扩散传质系数均大于相同条件下的氘,其中氕/氘表面扩散传质系数比值随温度和压力升高从9.7逐渐降低至1.5。为优化工艺参数,基于物料守恒、动量守恒、吸附等温线以及传质动力学方程,组建了氢置换吸附和真空吸附的数学模型并开展了工艺模拟研究。氢置换吸附富集工艺模拟结果表明,富集因子和回收率之和随进料时间出现极大值;该极值随分离柱压力降低而增大;分离柱出口压力略高于常压的条件下,极大值对应的富集因子为2.06,回收率为0.88;在10 m～40m范围内,增加分离柱长度同时增大流速,可使分离柱同时具备更优的富集因子、回收率和分离能力;长/径比足够大条件下,同时增大分离柱直径和流量,可在维持原有富集因子和回收率的条件下提高分离能力。真空吸附工艺模拟结果表明,对于含D2 0.1vol%的H2-D2混合气,在分离柱长度为0.5 m～1.5 m以及流量0.5 SL/min～2.0 SL/min的条件下,出口端气相D2丰度出现先减小后增大的变化趋势;吸附终了压力越高,分离柱出口端气相D2丰度越低,在压力为常压时可低至1 ppm以下;增大流量和增加柱长均有利于D2的富集分离。为验证工艺模拟的合理性,组建了一套分离装置并开展了氢置换吸附工艺和变温变压吸附工艺的实验研究,实验研究结果与工艺模拟结果具有较好的一致性。在上述研究的基础上,提出了一种新的富集工艺。该工艺结合了变温吸附和真空吸附的富集原理,利用两个相同分离柱的联合工作实现氕氘混合气中氘的高效富集,主要包括低温真空吸附、尾气提取、真空热脱附、产品气提取、原料补给、冷却等工艺步骤。工艺实验的结果表明,该工艺能实现稳定高效地富集氕中的氘。对D2丰度为3.63%的原料气,在柱容量为71 SL的条件下,单次尾气提取量为15 SL,产品回收率达到99%以上,富集因子约为20,日处理能力达到560 SL/day。通过与其他氢同位素富集分离工艺的综合比较,表明该工艺同时具备更优的处理能力、富集因子和回收率等技术指标。
段芳芳[6]（2020）在《11Be+208Pb弹性散射和破裂反应实验研究》文中认为当前,弱束缚核在重靶上的弹性散射和破裂反应实验研究对象主要集中在丰中子弱束缚核,能量主要位于库仑势垒附近。丰中子弱束缚核的弹性散射角分布与稳定核表现出明显不同的结果,丰中子弱束缚核的微分截面角分布中,其特征性的库仑虹被明显地压低,甚至消失了。理论解释是由于弱束缚核的破裂截面大,破裂/转移道对弹性散射道有强烈的耦合效应导致其角分布具有这样的奇特性质。本研究组此前完成了三倍库仑势垒能区附近的丰质子核(8B,9C及10C等)在Pb靶上的弹性散射角分布的测量工作,为了系统地研究弹性散射角分布与价核子、能量和靶核之间的依赖关系,本次实验依托兰州放射性束流线（RIBLL-1）,测量了88 MeV的9Be+208Pb、127 MeV的10Be+208Pb和140 MeV的11Be+208Pb的弹性散射角分布。本次实验中在靶前采用了两块薄的正反面均为16条的双面硅微条探测器（DSSD）,鉴别入射粒子的位置和方向,靶后采用的是由三套ΔE-E望远镜系统组成的探测器阵列用来测量散射粒子,每套望远镜均由正反面均为32条的DSSD和方硅探测器（SD）组成。通过对实验数据进行分析提取出实验中散射粒子的角分布,通过Monte Carlo模拟得到卢瑟福散射角分布,然后直接提取出弹性散射截面和卢瑟福散射截面的比值,最终得到了9,10,11Be在208Pb靶上的弹性散射角分布。为了扣除空靶散射对实验的影响,还开展了空靶实验,并对于靶前硅散射对实验数据的影响进行了模拟计算,结合空靶实验数据分析结果,认为空靶散射影响可忽略不计。在此次实验中,9Be的能量相对较低,在关注的角度范围内（<20°）其弹性射截面与卢瑟福散射截面的比值约为1,可以作为归一和位置校准的依据;10Be的弹性散射角分布呈现出典型的菲涅尔分布,使用了Woods-Saxon势、SPP和X&P势对实验结果进行理论分析,从10Be的弹性散射角分布中尝试提取了其密度分布;11Be在三倍库仑势垒能量下,弹性散射角分布中的库仑虹被明显压低,这与研究组之前测量的丰质子核的实验结果明显不同,说明价核子对于弹性散射角分布有重要的影响。对于11Be的弹性散射角分布我们首先使用了所提取的10Be的光学势进行扩展计算对11Be实验数据进行拟合,其结果与实验数据符合的很好;关于破裂道对弹散道的耦合效应,使用CDCC与XCDCC进行了计算,两种计算结果无明显差异,和实验数据符合的很好;此次实验中首次在RIBLL-1上测量了11Be+208Pb反应系统的破裂截面角分布,并使用CDCC和XCDCC两种计算方法进行计算,其结果没有明显的差异,但是在四分之一角度附近非弹性破裂的对于总破裂截面的影响开始变大,在计算中同时考虑弹性破裂和非弹性破裂,计算结果与实验数据符合得较好。
丁勇刚[7]（2019）在《环境样品中硒和碲的可视化分析方法研究》文中指出近些年来,由于城市化、工业化和农业活动的迅速发展,微量元素作为工业和人类文明的副产品,越来越多的进入环境中,对生态环境造成了严重威胁。环境样品中元素及其形态的时空分布信息对了解微量元素在环境中的迁移、转化及环境污染物去除具有十分重要的意义。目前,微量元素的主要分析方法为原子吸收光谱、原子荧光光谱、电感耦合等离子体发射光谱及电感耦合等离子体质谱等。这些方法具有较高的灵敏度,但仪器结构较为复杂,分析成本高、对实验条件要求较高,难以应用于突发性环境污染事件的现场快速分析。因此,发展操作简单、灵敏的可应用于现场元素含量及其形态分析方法对应对突发性环境事件具有重要的意义。近十年来,纳米金作为比色传感探针广泛应用于有机化合物以及无机离子的检测。基于纳米金的比色测定不需使用有机共溶剂、酶联反应、光敏染料分子、及复杂的仪器设备,从而克服了传统实验室分析限制。然而,纳米金易受样品基质的高盐分和强酸/碱的影响,这无疑降低分析方法的选择性,影响分析的准确性。紫外光化学蒸气发生技术是指在低分子量有机化合物存在下,样品溶液经紫外光照射,元素可转化为挥发性形态。该方法具有绿色、抗干扰能力强等优点,作为新型、高效的原子光谱样品引入技术被广泛用于元素及其形态分析中。基于此,我们建立了基于光诱导化学蒸气发生-纳米金可视化分析的元素及其形态分析新体系。具体的工作包括以下两方面内容:硒是人体中不可缺少的一种重要的营养元素。然而,人体中硒过量会导致中毒,不足则会降低机体功能或者导致畸形。一般来说,无机硒的毒性大于有机硒的毒性,其中四价无机硒的毒性又比六价无机硒的毒性大。因此,准确地测定环境样品中不同形态的无机硒有助于提高环境影响和健康风险评估的准确性。本研究通过硒的选择性光化学还原,将硒转化为挥发性的氢化硒,并通入纳米金溶液,导致纳米金团聚,使其溶液颜色由红色转变为蓝色,实现可视化分析。在没有光催化剂的作用下四价硒被选择性测定;在加入光催化剂后四价硒和六价硒的总量可被检测,六价硒的浓度可由总硒浓度减去四价硒的浓度计算而得。方法的检出限可达6.0μg/L,可满足生活饮用水、农田灌溉水等水样中硒测定要求（10μg/L）。该方法无需使用昂贵的大型仪器设备,具有方法简单、绿色和灵敏度高的特点、且无需复杂的样品预还原过程,克服了传统硒形态分析中需要使用浓盐酸预还原及其过程可能产生的元素形态转化及损失对分析准确性的影响。方法的灵敏度可与原子吸收光谱及电感耦合等离子体发射光谱等方法相媲美,该方法可用于环境水体中硒的现场、快速形态分析。碲会造成人体内不同器官衰竭,是一种对人体有害的微量元素。近年来,随着其在橡胶、石油、玻璃、医药和太阳能电池等等方面的广泛应用,随之而来的潜在的环境危害也引起人们的关注。本文中,我们利用纳米二氧化钛与铁离子协同作用的碲光化学蒸气发生新体系,将碲高效转化为挥发性形态,通入纳米溶液中。碲与纳米金的相互作用使纳米金团聚,发生颜色改变,基于此我们建立了环境样品中痕量碲的可视化分析新方法。利用紫外-可见分光光度法,方法的检出限可达0.027μM,裸眼的检出限可达0.1μM。该方法具有灵敏度高,操作简单的优点。此外,由于纳米二氧化钛和铁离子的共同催化作用下,四价碲和六价碲具有相似的灵敏度。因此,该方法可有效避免了传统氢化物发生需碲预还原对分析准确性的影响,用于环境水样中碲的直接、现场分析。
邵士坛[8]（2019）在《双流化床物料循环系统研究》文中研究表明基于双流化床的煤炭热解燃烧多联产技术,成功耦合了循环流化床燃烧技术和流化床热解技术,是实现煤炭清洁高效转化的主要途径之一。双流化床内物料循环性能是双流化床反应器设计开发及运行中需要重点研究的关键技术。本文针对双流化床反应器,主要开展了物料循环系统冷态试验及其动力学模型的研究。在试验研究中,针对该反应器物料循环系统,本文以玻璃珠为试验床料,采用自制的物料循环流率（Gs）测量装置,在设计搭建的双流化床物料循环冷态系统上研究了不同参数与Gs的关系。试验结果表明:（1）Gs随着燃烧炉风速（Uc）、静床层高度（Hb）和热解炉流化数（ubn）的增大而增大,而随着颗粒粒径（dp）的增大显着下降;（2）分析了运行参数与Loop-seal压降的关系,发现Loop-seal压降的变化规律与Gs的具有相似性。在分析该物料循环系统的压力平衡基础上,采用“区段”建模方法,并通过炉膛出口颗粒返混率,简单地考虑了燃烧炉的出口效应对Gs的影响,最终发展和建立了双流化床物料循环系统动力学模型,模型模拟结果与试验结果吻合良好。通过对模型部分参数的调整,模拟了不同密度、粒径分布的灰渣和玻璃珠混合作为循环物料时的物料循环系统。结果表明:Gs随着物料中灰渣的混合比（wa）的增大而增大。之后,对模型中涉及的模型参数、运行参数和结构参数等参数进行了敏感性分析。结果表明:（1）相比于模型参数和结构参数,双流化床的运行参数对物料循环系统的影响最大,特别是Uc、Hb和颗粒密度（ρp）对Gs的敏感度较为显着;（2）模型参数中,轴向颗粒返混率（?）和床层膨胀率（R）对模型结果影响程度较大;（3）双流化床反应器结构参数中,燃烧炉高度（Hf）对Gs有较大影响。最后,基于对物料循环系统的认识和Gs敏感性分析结果,针对如何调节Gs、系统物料分配和解决Loop-seal窜气等问题,提出了可能的调控方法或解决措施。这些研究结果加深了对双流化床反应器物料循环系统的了解,同时也能为该系统的设计开发及运行提供参考。
葛壮[9]（2019）在《高分辨的束流光学系统与调束设备的设计和测试以及N=Z原子核的质量测量》文中提出自2007年以来,位于日本理化学研究所仁科加速器中心的新一代设施,放射性同位素束工厂（RIBF）,成功运行。RIBF 一直致力于提高放射性同位素束的强度,推进核素图上可以进行实验研究的核素区域的扩展以增强我们对原子核的认知和对核天体物理过程的理解。由线性加速器和回旋加速器组成的RIBF加速器系统可以加速各种重离子（从质子到铀）到345兆电子伏/核子,目标流强度高达1pμA,相当于6.24×1012个粒子/秒。由于原子核的质量在核天体物理学和核结构研究中的重要作用,对放射性核素的快速,精确和准确的质量测量带动了全世界各种质量测量技术的发展。在仁科加速器中心新建了专用的等时性质谱仪（IMS）,稀少放射性同位素储存环“Rare-RI Ring”（R3）,以测量短寿命的稀少放射性原子核的质量,其目标的质量相对精度为10-6。首先,我们为束流线BigRIPS-HA/OEDO设计了高分辨的束流光学系统,然后考虑到束流线和储存环的色散匹配条件和一些特殊的束流传输要求,我们为R3设计了等时性的束流光学系统。基于高分辨的束流光学设计,我们开发了一种基于光束矩阵测量的快速响应方法,同时利用束流线上的位置灵敏型探测器测量每个焦平面处的矩阵元素。我们还开发并测试了束流线上分段式的离子的分离、筛选和鉴别方案:第一阶段,次级束的分离、筛选方案Bρ-△E-Bρ;第二阶段,高分辨的粒子鉴别方法Bρ-△E-TOF。在高分辨的束流线BigRIPS-HA/OEDO-SHARAQ-IL-R3。通过BigRIPS-HA束流线上高分辨的分离、筛选和鉴别方法,我们可以将具有100Hz的有限触发率的目标离子以100%的效率,通过踢轨磁铁自触发地注入到R3中。测试的束流线的接受度为±0.3%,传输效率为～2%;高分辨的束流线BigRIPS-HA/OEDO能接受的原子核的相对动量接受度为±0.5%,传输效率为～80%。次级束的高分辨识别不仅对束流的调制有重要作用,对随后的质量数据分析过程也具有重要意义。特别地,用CSRe/IMP和ESR/GSI开发的飞行时间质量测量方法无法实现对具有非常接近的m/q值的N = Z核的鉴别,然而用本论文开发的方法,可以很容易地识别所有N = Z的核。我们成功设计并测试了高分辨的束流光学系统,并运用其对应测量的矩阵元来快速调节束流,同时我们实现了逐个离子A/Z和Z的高分辨鉴别。最后,我们成功地将离子注入R3中,检测了这些离子在R3中的储存和回旋,并引出了这些离子。本论文也模拟了 48Ca和124Xe的主束轰击Be靶产生的次级束在不同的束流光学设置下,在加速器中穿过各焦平面的径迹、能量、飞行时间等信息。同时检验了这些次级束在环内的飞行时间相对于动量的变化关系。模拟的结果表明,当储存环的等时性光学设置在某一个N = Z的核时,所有其它N = Z的核在环内的回旋时间也与动量弥散无关,说明了这些核也满足等时性条件。基于这些机器研究,新技术的开发和利用,及通过模拟验证的N=Z核的特定优势,本论文提出了旨在测量A =78-100的N = Z线附近质量区域的原子核的质量的实验方案。使用两种互补的飞行时间方法进行质量测量:磁刚度-飞行时间（Bρ-TOF）和储存环等时性质谱仪（IMS）,即BigRIPS结合OEDO束流线用做Bρ-TOF方法和R3运行于等时性模式下的IMS方法。这种新技术非常适用于质量测量实验,因为我们可以在单次实验中获得核素图上的大片核素区域,包括测量远离稳定线的极短寿命核的质量。这两种测量技术将可以同时进行。本论文同时也讨论了沿着N = Z线到100Sn及其邻域的原子核的质量,对核天体物理学和核结构研究的重要性,特别是对于双幻核100Sn。这些原子核的质量数据对于研究rp-（快速质子捕获）和vp-过程至关重要。此外,由于做为目前世界流强最强的放射性束流装置,RIBF可以为我们提供靠近N=Z线的极难产生核的访问权限,以解决与核结构相关的许多关键问题:Wigner能量的起源,T=0配对,同位旋对称性,质子滴线的位置,变形和壳闭合的演化,质量模型的检验,沿N=Z的 衰变的B（GT）值的约束以及CVC假设的检验。最后,本论文概述了中国在建的下一代放射性束流装置HAIF中新型MCP探测器的设计和开发,包括其工作原理,设计和规格,特性和通过模拟得到的时间及位置探测性能。本文设计的配备薄膜的新型MCP探测器的功能区分为两部分,分别专用于位置和定时测量。从转换薄膜中发射的二次电子从薄膜传输到MCP前表面期间,其动量分布和位置信息被静电透镜保持而避免发散以保证对其对应离子的位置信息的测量。由于此探测器对重离子的低能量损耗和低能量散射,能覆盖大的束流尺寸和大的有效面积,同时具有良好的定时和位置分辨力,以及死时间短等特点,其应用得到了详细讨论和论证。这种类型的探测器将成为下一代装置HIAF上的多功能仪器,可用于束流线HFRS,用于二维位置测量,重建束流径迹,用于光学矩阵元的重建和测量,快速的束流调制,高分辨离子鉴别（PID）,用于速度重建的重离子束的动量测量,以及用于两个焦平面之间的TOF测量,以确保高分辨率PID并推导出每个离子的速度。同时,它可以用于储存环SRing内,进行位置监控、动量测量和回旋时间的测量,并直接用这些参数进行质量测量。使用这种类型的探测器,可以帮我们在HIAF上实现两种互补的质量测量方法:IMS和Bρ-TOF在一个实验设置下同时进行。同时,本文模拟和设计了世界上其他几种核物理实验中常用的高性能的MCP探测器用于HIAF加速器系统中重离子的位置和TOF测量,提出了环内Betatron函数重建和色散函数测量的方法,并进行了模拟验证。
侯丹阳[10]（2019）在《超声速分离管结构对CO2相变凝结特性影响研究》文中认为本文应用超声速旋流分离技术脱除天然气中CO2酸性气体,以CH4-CO2混合气体为研究对象,基于气体动力学、热力学、成核动力学等理论,采用理论研究与数值模拟相结合的方法,建立超声速凝结流动数学模型及数值方法,对超声速旋流分离器的关键部件喷管及旋流器进行结构优化,对超声速流动条件下及超声速旋流条件下CH4-CO2混合气体凝结流动进行了系统研究,主要研究工作及成果如下:（1）建立喷管内气体超声速凝结流动数学模型及数值方法。建立气、液相流动控制方程组,采用标准k-ω湍流模型、内部一致经典成核理论及Gyarmathy液滴生长理论,选取CO2液滴表面张力模型,编写UDF并详细阐明操作步骤及数值方法,采用文献中实验数据验证数学模型与数值方法的准确性。（2）基于CH4-CO2混合气体超声速凝结流动特性,采用维氏移轴曲线设计Laval喷管的收缩段。应用本文建立的数学模型与数值方法,对CH4-CO2混合气体流经由双三次曲线、五次曲线、维托辛斯基曲线、维氏移轴曲线设计收缩段的喷管进行数值模拟,得出流动及凝结关键参数在喷管内的分布情况。结果表明:采用维氏移轴曲线设计的喷管在收缩段压力、温度变化最为平稳,最先发生自发凝结且“凝结冲波”现象最为剧烈,极限成核率最大,并有二次成核现象发生,液滴数目远高于其他三者并有持续增加的趋势,喷管出口处液相质量分数为22.58%,故推荐使用维氏移轴曲线设计喷管的收缩段。（3）基于CH4-CO2气体超声速凝结流动特性,进行喷管扩张段优化。应用维氏移轴法设计喷管收缩段,对CH4-CO2双组分混合气体在不同扩张段长度的喷管内凝结流动过程进行数值模拟,结果表明:当扩张段长度在60 mm≤L2<120 mm范围内,随着长度的增加,压力恢复能力越差,温降效果越加明显,二次成核现象逐渐发生,且愈加剧烈,液滴数目陡增与液滴半径突降的变化更加明显,液相质量分数和液化效率增大。故选用扩张段长度为100 mm,探究扩张半角对凝结流动过程的影响,结果表明:改变扩张半角主要影响喷管扩张段的凝结流动特性,喷管的出口压力、出口温度随扩张半角增大而减小;当扩张半角大于2°时,出现二次成核现象,随着扩张半角的增大,成核现象愈加剧烈,二次成核的极限成核率、液滴数,喷管的液化效率逐渐增大,液化效果最优,经优化的喷管扩张段的角度为4°,扩张段长度为100 mm。（4）研究喷管入口设计参数、出口背压对凝结流动过程的影响。改变喷管入口压力、温度、CO2摩尔分数进行数值模拟,结果表明:当入口压力不高于8 MPa时,提高入口压力,可提高喷管的液化效率,当入口压力为9 MPa时,温度波动造成CO2液滴的蒸发;降低喷管的入口温度,可提高喷管的液化效率;改变入口CO2摩尔分数的变化主要影响喷管内的凝结过程,液化效率维持在66%～67%,入口CO2摩尔分数由25%升至35%,喷管内不再发生二次成核现象;随着压比增大,逐渐出现激波并向喉部移动,影响二次成核以及首次成核凝结流动过程,控制压比不大于0.37。（5）旋流叶片结构参数优化及超声速旋流下CO2自发凝结过程研究。改变叶片的安装位置、长度、旋转角度进行数值模拟,结果表明:旋流叶片位置越靠近喷管喉部,产生的压力波动越大,喉部的切向速度越大,过流能力减弱,但不影响激波位置及扩张段流场分布;叶片旋流角度越大,压力波动越大,激波位置前移,切向速度随之增大,过流能力减弱;叶片长度越大,压力波动越大,并抑制流体流动,但对激波位置影响不大,旋流叶片越短,切向速度越小。推荐叶片安装在x=70 mm处,旋转角为180°,叶片长度20 mm。经优化的旋流喷管中轴线处CO2自发凝结具有滞后性,在喷管出口处,CO2自发凝结过程尚未结束,成核率由极值下降,液滴数目持续增加,液滴半径先减小后增大,液相质量分数持续增加,在喷管出口处达到最大,并伴有上升趋势。
二、提高在线同位素分离器分离效率的实验研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、提高在线同位素分离器分离效率的实验研究（论文提纲范文）
（1）含气条件对旋流器内油滴聚结破碎特性影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 含气条件对水力旋流器性能影响研究现状 |
| 1.2.1 含气对油水分离性能的影响 |
| 1.2.2 含气对旋流分离影响的研究方法 |
| 1.2.3 含气对油水分离器内油滴聚结破碎研究 |
| 1.3 旋流场内油滴聚结破碎特性研究进展 |
| 1.3.1 聚结破碎模型 |
| 1.3.2 油滴在旋流器内的聚结破碎研究 |
| 1.3.3 油滴在旋流器内的聚结破碎的影响因素 |
| 1.4 研究内容及技术路线 |
| 第二章 聚结破碎模型对旋流分离器流场特性及分离性能影响 |
| 2.1 结构模型及参数 |
| 2.2 模型网格划分 |
| 2.3 控制方程及边界条件 |
| 2.3.1 多相流模型及湍流模型 |
| 2.3.2 不同聚结破碎组合模型方案 |
| 2.3.3 边界条件 |
| 2.4 模拟结果分析 |
| 2.4.1 油相分布对比 |
| 2.4.2 油滴粒度分布对比 |
| 2.5 实验粒度分布结果对比 |
| 2.5.1 实验流程及工艺 |
| 2.5.2 实验结果 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 水力旋流器内油滴聚结破碎特性分析 |
| 3.1 湍动能分布特性分析 |
| 3.2 油相体积分数分布分析 |
| 3.3 处理量对分离性能影响 |
| 3.4 分流比对分离性能的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 含气条件对水力旋流器流场特性及分离性能影响 |
| 4.1 数值模拟方法 |
| 4.2 含气量对不同分离段流场的影响 |
| 4.2.1 含气量对旋流腔位置流场的影响 |
| 4.2.2 含气量对大锥段位置流场的影响 |
| 4.2.3 含气量对小锥段位置流场的影响 |
| 4.3 含气量对旋流器内分离性能的影响 |
| 4.4 含气条件下含油浓度对油滴变化及分离性能影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 含气条件对水力旋流器内油滴聚结破碎特性影响研究 |
| 5.1 实验设备与工艺 |
| 5.2 实验方法及流程 |
| 5.3 高速摄像技术下的气核状态研究 |
| 5.3.1 实验方法 |
| 5.3.2 不同入口含气量条件下的气核状态 |
| 5.4 入口含气量对油滴粒度分布结果对比 |
| 5.5 入口含油浓度对油滴粒度分布结果对比 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 发表文章及研究成果目录 |
| 致谢 |
（2）海水关键溶解气体高灵敏激光原位分析方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 引言 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 海水溶解CH_4、CO_2气体原位检测技术概述 |
| 1.2.1 水下原位质谱检测方法 |
| 1.2.2 气敏传感技术 |
| 1.2.3 红外吸收检测技术 |
| 1.3 论文的主要研究内容 |
| 第2章 基于激光光谱溶解气体检测原理 |
| 2.1 气液分离方法研究 |
| 2.1.1 水气分离理论 |
| 2.1.2 膜分离传质模型 |
| 2.1.3 溶解气体分离提取方法 |
| 2.2 可调谐激光吸收光谱技术 |
| 2.2.1 光谱学基本理论 |
| 2.2.2 直接吸收光谱技术 |
| 2.2.3 调制吸收光谱技术 |
| 2.3 溶解气体红外吸收光谱检测的影响因素 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 溶解气体CH_4、CO_2高灵敏激光测量系统研制 |
| 3.1 溶解气体分离模块设计 |
| 3.1.1 标准溶解气体样品制备 |
| 3.1.2 水气分离富集验证 |
| 3.2 激光吸收光谱定量反演模型建立 |
| 3.2.1 吸收谱线选择 |
| 3.2.2 CH_4、CO_2激光器及其光电特性 |
| 3.2.3 气体测量光路设计 |
| 3.2.4 信号采集与处理电子学设计 |
| 3.3 小型化溶解气体检测系统设计 |
| 3.3.1 原位探测系统组成 |
| 3.3.2 调谐信号的产生与频率锁定 |
| 3.3.3 嵌入式光谱处理算法实现 |
| 3.3.4 系统中噪声分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 溶解气体测量系统性能测试与实验结果分析 |
| 4.1 系统性能分析 |
| 4.1.1 浓度标定实验 |
| 4.1.2 系统检测限分析 |
| 4.1.3 开放环境连续测量及对比 |
| 4.2 溶解气体测量实验结果与分析 |
| 4.2.1 配置溶液中溶解气体检测 |
| 4.2.2 自来水中溶解气体连续测量结果与比对 |
| 4.2.3 系统响应时间测量 |
| 4.3 外场试验及结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 全文总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 论文创新点 |
| 5.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（3）石墨烯“氕-氚”分离实验及辐射损伤效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 常见氢同位素分离方法 |
| 1.2.1 低温精馏法 |
| 1.2.2 色谱法 |
| 1.2.3 联合电解催化交换 |
| 1.2.4 其他方法 |
| 1.3 石墨烯在氢同位素分离中的应用 |
| 1.3.1 石墨烯及微孔石墨烯简介 |
| 1.3.2 微孔石墨烯用于氢同位素分离 |
| 1.3.3 低缺陷石墨烯用于氢同位素分离 |
| 1.4 选题意义与研究内容 |
| 1.4.1 选题意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第二章 石墨烯分离膜制备 |
| 2.1 微孔石墨烯分离膜的制备研究 |
| 2.1.1 制备方法 |
| 2.1.2 表征方法 |
| 2.1.3 结果与讨论 |
| 2.2 低缺陷石墨烯复合分离膜的制备研究 |
| 2.2.1 制备方法 |
| 2.2.2 表征方法 |
| 2.2.3 结果与讨论 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 单层石墨烯氚水辐射损伤效应研究 |
| 3.1 实验部分 |
| 3.1.1 实验材料及设备 |
| 3.1.2 实验过程 |
| 3.1.3 表征方法 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 氚水辐照对石墨烯结构的影响 |
| 3.2.2 氚水辐照对石墨烯形貌及元素组成的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 石墨烯用于“氕-氚”分离实验研究 |
| 4.1 “氕-氚”分离装置设计 |
| 4.1.1 分离装置的概念设计研究 |
| 4.1.2 分离装置的工艺设计 |
| 4.2 装置搭建与实验流程 |
| 4.2.1 装置搭建 |
| 4.2.2 实验流程 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 氚水比活度测量 |
| 4.3.2 空白对照实验结果 |
| 4.3.3 5V电压下“氕-氚”分离结果 |
| 4.3.4 8V电压下“氕-氘”分离结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
| 在读期间参与项目 |
| 致谢 |
（4）基于氢同位素研究钯银合金分离熔盐堆中的氚（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 熔盐堆的介绍 |
| 1.2 熔盐堆中的氚 |
| 1.2.1 氚的基本性质 |
| 1.2.2 氚的渗透扩散行为 |
| 1.2.3 氚的产生及来源 |
| 1.2.4 熔盐堆中氚的产生 |
| 1.2.5 熔盐堆中氚的分布 |
| 1.3 氚的去除方法 |
| 1.3.1 几种氚的去除方法的介绍 |
| 1.3.2 熔盐堆中氚的去除方法 |
| 1.3.3 钯银合金分离氚 |
| 1.4 钯银合金膜分离氚的研究现状 |
| 1.5 本文的研究内容与结构 |
| 1.5.1 本文的研究内容 |
| 1.5.2 论文的结构 |
| 第2章 钯银合金对Ar-H_2混合气中H_2的分离 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验装置及方法 |
| 2.2.1 渗氢性能测试平台 |
| 2.2.2 钯银合金分离器及实验平台的气密性检验 |
| 2.2.3 实验步骤 |
| 2.3 钯银合金渗氢性能的研究 |
| 2.3.1 钯银合金膜渗氢系数的确定 |
| 2.3.2 渗氢过程中压力指数的确定 |
| 2.3.3 渗氢量与温度的关系 |
| 2.3.4 渗氢量与氢分压差及Ar气含量的关系 |
| 2.3.5 渗氢量与进气流速的关系 |
| 2.3.6 相同条件下钯银合金的D_2、H_2渗透量的比较 |
| 2.3.7 渗氢过程对钯银合金膜表面形貌及成分的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 钯银合金对高温熔盐中H_2的分离 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 钯银合金膜的熔盐静态腐蚀研究 |
| 3.2.1 实验步骤 |
| 3.2.2 腐蚀前后钯银合金和Hastelloy N重量变化 |
| 3.2.3 实验前后FLiNaK熔盐的分析 |
| 3.2.4 合金表面形貌和成分分析 |
| 3.3 钯银合金膜对熔盐中H_2的分离效率的研究 |
| 3.3.1 实验装置介绍 |
| 3.3.2 未装载FLiNaK熔盐时钯银合金膜的分离效率 |
| 3.3.3 装载FLiNaK熔盐时钯银合金膜的分离效率 |
| 3.4 钯银合金分离器的设计与研制 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 用于熔盐堆尾气的钯银合金分离器的设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件的介绍 |
| 4.3 钯银合金器氢分离过程的模型建立 |
| 4.4 模型验证 |
| 4.5 钯银合金分离器内H2渗透行为的影响因素 |
| 4.5.1 进气中Ar气含量对渗氢过程的影响 |
| 4.5.2 膜的渗透系数对渗氢过程的影响 |
| 4.5.3 进气流速对渗氢过程的影响 |
| 4.5.4 分离器长度的优化 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 论文工作总结 |
| 5.2 今后工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（5）5A分子筛置换色谱富集分离氢同位素研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 氢同位素富集分离的研究背景 |
| 1.1.1 应用领域简介 |
| 1.1.2 需求背景 |
| 1.2 氢同位素分离方法研究现状和进展 |
| 1.2.1 低温精馏 |
| 1.2.2 热扩散法 |
| 1.2.3 洗提色谱 |
| 1.2.4 置换色谱法 |
| 1.2.5 膜渗透分离 |
| 1.2.6 氢同位素分离方法的综合比较 |
| 1.3 氢同位素分离材料研究现状和进展 |
| 1.3.1 金属或合金类材料 |
| 1.3.2 分子筛类材料 |
| 1.3.3 分离材料的综合比较 |
| 1.4 论文研究内容和目标 |
| 第二章 热力学氢同位素效应研究 |
| 2.1 实验装置及实验 |
| 2.1.1 等温线测试装置及实验 |
| 2.1.2 分离因子测定方法和装置 |
| 2.2 理论研究方法 |
| 2.2.1 单组份等温线计算 |
| 2.2.2 混合等温线及分离因子计算 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 吸附等温线实验结果及分析 |
| 2.3.2 氢同位素单组份等温线计算结果及分析 |
| 2.3.3 分离因子计算结果和讨论 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 动力学同位素效应研究 |
| 3.1 实验装置及实验 |
| 3.2 实验结果 |
| 3.3 吸附机理研究 |
| 3.3.1 吸附模型推导 |
| 3.3.2 吸附模型参数的合理性分析 |
| 3.3.3 吸附机理的综合分析 |
| 3.4 动力学同位素效应分析 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 色谱分离氢同位素的工艺模拟 |
| 4.1 模拟对象 |
| 4.1.1 氢置换吸附工艺 |
| 4.1.2 真空变压吸附工艺 |
| 4.2 数学模型 |
| 4.2.1 假设条件 |
| 4.2.2 模型建立 |
| 4.2.3 模型参数设置 |
| 4.3 模型求解 |
| 4.3.1 初始条件和边界条件 |
| 4.3.2 数值计算 |
| 4.3.3 无因次化处理 |
| 4.3.4 网格划分 |
| 4.3.5 模型简化分析 |
| 4.4 置换色谱工艺模拟 |
| 4.4.1 氢置换色谱工艺模拟 |
| 4.4.2 真空吸附工艺模拟 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 置换色谱富集分离工艺的实验研究 |
| 5.1 实验装置 |
| 5.2 工艺流程 |
| 5.2.1 氢置换色谱富集分离工艺流程 |
| 5.2.2 单柱变温变压吸附富集工艺流程 |
| 5.2.3 双柱变温变压吸附富集工艺流程 |
| 5.3 实验条件及参数 |
| 5.3.1 热脱附温度设定 |
| 5.3.2 氢置换吸附实验条件 |
| 5.3.3 单柱变温变压吸附富集实验条件 |
| 5.3.4 双柱变温变压吸附富集实验条件 |
| 5.4 实验结果与讨论 |
| 5.4.1 氢置换吸附富集 |
| 5.4.2 单柱变温变压吸附 |
| 5.4.3 双柱富集分离实验结果与讨论 |
| 5.4.4 不同富集工艺的综合比较 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 结论 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 后续研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（6）11Be+208Pb弹性散射和破裂反应实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 放射性束物理 |
| 1.2.1 放射性束的产生 |
| 1.2.2 放射性束物理的发展 |
| 1.3 弹性散射实验的研究 |
| 1.3.1 稳定核的弹性散射实验 |
| 1.3.2 弱束缚核的弹性散射实验 |
| 1.4 论文工作的意义与内容 |
| 第二章 Be同位素的研究进展 |
| 2.1 ~7Be的研究现状 |
| 2.1.1 ~7Be的弹性散射 |
| 2.1.2 ~7Be的破裂反应 |
| 2.1.3 ~7Be的熔合反应 |
| 2.2 ~9Be的研究现状 |
| 2.2.1 ~9Be的弹性散射 |
| 2.2.2 ~9Be的破裂反应 |
| 2.2.3 ~9Be的熔合反应 |
| 2.3 ~(10)Be的研究现状 |
| 2.3.1 ~(10)Be的弹性散射 |
| 2.3.2 ~(10)Be的破裂反应 |
| 2.3.3 ~(10)Be的熔合反应 |
| 2.4 ~(11)Be的研究现状 |
| 2.4.1 ~(11)Be的弹性散射 |
| 2.4.2 ~(11)Be的破裂反应 |
| 2.4.3 ~(11)Be的熔合反应 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 实验设置 |
| 3.1 兰州放射性束流线(RIBLL-1) |
| 3.2 探测器设置 |
| 3.3 探测器性能 |
| 3.4 电子学设置以及数据获取 |
| 3.4.1 探测器电子学获取 |
| 3.4.2 电子学调试 |
| 第四章 实验数据分析 |
| 4.1 选取弹性散射事件 |
| 4.1.1 TOF信号的选取 |
| 4.1.2 硅探测器刻度 |
| 4.2 散射角计算 |
| 4.3 弹性散射微分截面 |
| 4.3.1 弹性散射微分截面计算方法 |
| 4.3.2 卢瑟福散射截面计算 |
| 4.3.3 Monte Carlo模拟 |
| 4.4 位置较准 |
| 4.5 实验数据检验 |
| 4.6 空靶实验 |
| 第五章 物理分析与讨论 |
| 5.1 ~9Be结果分析与讨论 |
| 5.2 ~(10)Be结果分析与讨论 |
| 5.2.1 Woods-Saxon势 |
| 5.2.2 S?o Paulo势 |
| 5.2.3 X&P势 |
| 5.2.4 三种势计算比较 |
| 5.3 ~(11)Be结果分析与讨论 |
| 5.3.1 光学模型计算 |
| 5.3.2 CDCC计算 |
| 5.3.3 XCDCC计算 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 下一步工作方向 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（7）环境样品中硒和碲的可视化分析方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状及存在的主要问题 |
| 1.2.1 国内外元素分析现状 |
| 1.2.2 现存主要问题 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 研究思路及技术路线 |
| 1.4.1 研究思路 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 1.5 实际工作量 |
| 第2章 基于光化学蒸气发生-无机硒形态的可视化研究 |
| 2.1 概述 |
| 2.1.1 硒的性质及对人类的作用 |
| 2.1.2 无机硒的分析检测研究现状 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 化学试剂与样品 |
| 2.2.2 仪器 |
| 2.2.3 纳米金颗粒的制备 |
| 2.2.4 样品准备 |
| 2.2.5 可视化分析过程 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 基于光化学蒸气发生-纳米金的无机硒形态分析 |
| 2.3.2 光化学蒸气发生-纳米金体系的条件优化 |
| 2.3.3 选择性和干扰研究 |
| 2.3.4 分析性能研究 |
| 2.3.5 样品分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于光化学蒸气发生-无机碲总量的可视化分析方法研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.1.1 碲元素性质 |
| 3.1.2 碲元素的应用 |
| 3.1.3 碲元素的分析和检测方法 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 仪器 |
| 3.2.2 化学试剂 |
| 3.2.3 金纳米颗粒的合成 |
| 3.2.4 分析过程 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 条件优化 |
| 3.3.2 性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得学术成果 |
（8）双流化床物料循环系统研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 我国能源背景 |
| 1.2 煤基多联产技术的发展 |
| 1.3 双流化床反应器的应用现状 |
| 1.4 双流化床物料循环系统的研究进展 |
| 1.5 本文工作的背景及主要内容 |
| 2 双流化床物料循环冷态试验系统及测试工况 |
| 2.1 试验系统及设备 |
| 2.2 试验方法与物料 |
| 2.3 试验工况设定 |
| 3 物料循环流率影响因素的试验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 运行参数对物料循环流率的影响 |
| 3.3 运行参数对Loop-seal返料性能的影响 |
| 3.4 运行参数对物料循环流率变化效果的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 双流化床物料循环系统动力学模型研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模型思想及结构 |
| 4.3 模型中关键参数的选取 |
| 4.4 燃烧炉模型 |
| 4.5 热解炉模型 |
| 4.6 旋风分离器模型 |
| 4.7 Loop-seal模型 |
| 4.8 返料管模型 |
| 4.9 模型的收敛控制 |
| 4.10 本章小结 |
| 5 模型验证及结果讨论 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 模型计算的部分主要参数介绍 |
| 5.3 模型的可靠性验证 |
| 5.4 模型结果讨论 |
| 5.5 物料循环系统调控方法 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 全文总结及工作展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究创新点 |
| 6.3 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（9）高分辨的束流光学系统与调束设备的设计和测试以及N=Z原子核的质量测量（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号列表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 重离子加速器的历史与现状 |
| 1.2 放射性核素产生和分离的方法 |
| 1.3 国际上和碎片分离器耦合的实验储存环发展现状 |
| 1.4 论文的主要内容简介 |
| 第2章 加速器物理基础及常见元件 |
| 2.1 加速器物理基础 |
| 2.2 离子在加速器中的运动 |
| 2.3 储存环常见元器件 |
| 第3章 高分辨的束流光学系统和调束流设备的设计和测试 |
| 3.1 RIBF的束流线和储存环系统 |
| 3.2 束流线和储存环的束流光学设计 |
| 3.3 用于调束的快速反馈矩阵方法 |
| 3.4 电子学线路 |
| 3.5 数据分析及分析结果 |
| 3.6 总结和讨论 |
| 第4章 N=Z原子核的质量测量 |
| 4.1 N=Z的及其附近的原子核的质量测量的模拟 |
| 4.2 RIBF束流线和R3上的质量测量 |
| 4.3 N=Z原子核及其邻近的原子核的质量测量的物理目标 |
| 4.4 总结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 展望 |
| 附录 电子学线路图 |
| 附录 HIAF和SRing相关参数 |
| B.1 相关参数和装置布局 |
| B.2 磁铁参数 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果 |
| 致谢 |
（10）超声速分离管结构对CO2相变凝结特性影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 超声速旋流分离技术研究现状 |
| 1.3 超声速凝结研究现状 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第二章 超声速凝结流动模型及数值方法研究 |
| 2.1 超声速凝结流动数学模型 |
| 2.1.1 气、液控制方程组 |
| 2.1.2 湍流模型 |
| 2.1.3 液滴成核模型 |
| 2.1.4 液滴生长模型 |
| 2.1.5 表面张力模型 |
| 2.2 UDF、UDS与 UDM设置 |
| 2.3 数值方法 |
| 2.4 模型验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于CH_4-CO_2气体凝结流动特性收缩段线型优选 |
| 3.1 喷管结构设计 |
| 3.1.1 喷管收缩段设计 |
| 3.1.2 喷管其他结构尺寸 |
| 3.2 数学模型及数值方法 |
| 3.3 网格划分及无关性验证 |
| 3.4 收缩线型对CH_4-CO_2气体凝结流动过程影响研究 |
| 3.4.1 不同收缩线型的外观比较 |
| 3.4.2 收缩线型对压力、温度的影响 |
| 3.4.3 收缩线型对成核率的影响 |
| 3.4.4 收缩线型对液滴数目的影响 |
| 3.4.5 收缩线型对液滴半径的影响 |
| 3.4.6 收缩线型对液相质量分数的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 喷管扩张段优化及CH_4-CO_2气体凝结流动过程研究 |
| 4.1 扩张段结构设计 |
| 4.2 数学模型及数值方法 |
| 4.3 网格划分 |
| 4.4 基于CH_4-CO_2气体凝结流动特性扩张段优化 |
| 4.4.1 扩张段长度对凝结流动过程的影响研究 |
| 4.4.2 扩张半角对凝结流动过程的影响研究 |
| 4.5 喷管内CH_4-CO_2混合气体凝结流动过程分析 |
| 4.6 喷管进出口参数对凝结流动的影响研究 |
| 4.6.1 入口压力对凝结流动过程的影响研究 |
| 4.6.2 入口温度对凝结流动过程的影响研究 |
| 4.6.3 入口CO_2摩尔分数对凝结过程的影响研究 |
| 4.6.4 出口背压对凝结流动过程的影响研究 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 旋流器结构优化及旋流凝结性能研究 |
| 5.1 旋流器结构 |
| 5.2 超声速旋流流动数学模型 |
| 5.2.1 控制方程 |
| 5.2.2 湍流模型 |
| 5.3 数值方法及验证 |
| 5.3.1 数值方法 |
| 5.3.2 模型验证 |
| 5.3.3 网格划分及无关性验证 |
| 5.4 超声速旋流凝结数学模型及数值方法 |
| 5.4.1 数学模型及数值方法 |
| 5.4.2 湍流模型 |
| 5.5 旋流叶片结构对流场分布的影响 |
| 5.5.1 旋流叶片位置对流场分布的影响 |
| 5.5.2 旋流叶片角度对流场分布的影响 |
| 5.5.3 旋流叶片长度对流场分布的影响 |
| 5.6 CO_2-CH_4混合气体旋流凝结特性分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
四、提高在线同位素分离器分离效率的实验研究（论文参考文献）
- [1]含气条件对旋流器内油滴聚结破碎特性影响研究[D]. 高金明. 东北石油大学, 2021
- [2]海水关键溶解气体高灵敏激光原位分析方法研究[D]. 李想. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [3]石墨烯“氕-氚”分离实验及辐射损伤效应研究[D]. 王维鑫. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [4]基于氢同位素研究钯银合金分离熔盐堆中的氚[D]. 黄豫. 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所), 2020(01)
- [5]5A分子筛置换色谱富集分离氢同位素研究[D]. 雷强华. 中国工程物理研究院, 2020(01)
- [6]11Be+208Pb弹性散射和破裂反应实验研究[D]. 段芳芳. 兰州大学, 2020(01)
- [7]环境样品中硒和碲的可视化分析方法研究[D]. 丁勇刚. 成都理工大学, 2019(02)
- [8]双流化床物料循环系统研究[D]. 邵士坛. 浙江大学, 2019(04)
- [9]高分辨的束流光学系统与调束设备的设计和测试以及N=Z原子核的质量测量[D]. 葛壮. 中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所), 2019(09)
- [10]超声速分离管结构对CO2相变凝结特性影响研究[D]. 侯丹阳. 中国石油大学(华东), 2019(09)