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工业分析主题论文

2023-03-03 04:41 来源:学术参考网 作者:未知

工业分析主题论文

对于煤的工业分析而言,它可以确定出煤的整体组成部分,下面是由我整理的煤的工业分析技术论文,谢谢你的阅读。

浅谈煤的工业分析

摘要 :文章浅谈了煤的工业分析方法的要点、原理及测定过程中的注意事项,并对测试结果在实际工作中的应用作了简单的介绍。

关键字 :水分 灰分 挥发分 固定碳

Abstract: the article briefly discusses the coal industrial analysis method, principle and the main points of the matters needing attention in the process of measurement, and its application in the practical work of the result of the test made a simple introduction.

The keyword volatile moisture ash fixed carbon

中图分类号:TQ52文献标识码:A

正文:

煤的工业分析也称煤的技术分析或实用分析,在国家标准中,煤的工业分析是指包括煤的水分(M )、灰分(A )、挥发分(V )和固定碳(Fc )四个分析项目指标的测定的总称。煤的工业分析是了解煤质特性的主要指标,也是评价煤质的基本依据。通常煤的水分、灰分、挥发分是直接测出的,而固定碳是用差减法计算出来的。广义上讲,煤的工业分析还包括煤的全硫分和发热量的测定, 又叫煤的全工业分析。工业分析是一种规范性很强的定量分析方法,是在特定条件下所测得的各项数值。

1、煤的水分

煤的水分,是煤炭计价中的一个最基本指标。煤是多孔性固体,含有一定的水分。水分是煤中的无机组分,其含量和存在状态与煤的内部结构及外界有关。一般而言,水分的存在不利于煤的加工利用。

煤的水分按照它的存在状态及物理化学性质,可分为外在水分、内外水分及化合水三种类型。

煤的水分直接影响煤的使用、运输和储存。煤的水分增加,煤中有用成分相减少,且水分在燃烧时变成蒸汽要吸热,因而降低了煤的发热量。煤的水分增加,还增加了无效运输,并给卸车带来了困难。特点是冬季寒冷地区,经常发生冻车,影响卸车,影响生产,影响车周转,加剧了运输的紧张。煤的水分也容易引起煤炭粘仓而减小煤仓容量,甚至发生堵仓事故。

煤中水分按存在形态的不同分为两类,既游离水和化合水。煤的工业分析中只测试游离水,不测结晶水。

煤的游离水分又分为外在水分和内在水分。煤的全水分,是指煤质全部的游离水分,既煤中外在水分和内在水分之和,简记符号Mt。

煤的全水分测定可采用四种方法,即通氮干燥法、空气干燥法、微波干燥法及空气干燥的一步法和两步法。在我们实际的工作中用的是空气干燥法,即称取一定量粒度小于6mm的煤样,在空气流中,于105-110℃干燥至质量恒定,然后根据煤样的质量损失计算全水分的含量。

2、煤的灰分

煤的灰分不是煤中固有的成分,而是煤在规定条件下完全燃烧后的残留物,灰分简记符号为A,也表示灰分的质量分数。即煤中矿物质在一定条件下经一系列分解、化合等复杂反应而形成的的,是煤质矿物质的衍生物。灰分全部来自矿物质,组成和质量又不同于矿物质,煤的灰分和煤中的矿物质关系密切,对煤炭利用都有直接影响,工业上常用灰分产率估算煤中矿物质的含量。

煤的灰分可用来表示煤中矿物质的含量,通过测定煤中灰分产率,可以研究煤的其他性质,如含碳量、发热量、结渣性等,用以确定煤的质量和使用价值。

中国标准GB/T212-2001规定,灰分测定方法包括缓慢灰化法和快速灰化法两种。其中缓慢灰化法为仲裁法。

缓慢灰化法测定时,称取粒度小于0.2mm的空气干燥煤样(1±0.1)g(称准至0.0002g),均匀地摊平于灰皿中,放入马弗炉中,以每分钟不大于2cm的速度把灰皿推入炉内的炽热部位,即恒温区(若煤样着火发生爆燃,则实验作废),关上炉门,在(815±10)℃温度下灼烧40min。从炉中取出灰皿,冷却5min左右,移入干燥器中冷却至室温后称量并进行检查性灼烧。如遇检查性灼烧时结果不稳定,应改用缓慢灰化法重新测定。灰分低于15.00%时,不必进行检查性灼烧。

3、煤的挥发分和固定碳

(1)煤的挥发分

挥发分的概念 煤样在规定的条件下,隔绝空气加热,并进行水分校正后的挥发物质产率称为挥发分,简记符号为V。煤的挥发分主要是由水分、碳、氢的氧化物和碳水化合物(以CH4为主)组成,但不包括物理吸附水和矿物质中的二氧化碳。可以看出,挥发分不是煤中固有的挥发性物质,而是煤在特定条件下的热分解产物,所以煤的挥发分称为挥发分产率更确切。挥发分测定结果随加热温度、加热时间、加热速度以及实验设备的形式、试样容器的材质、大小不同而有所差异。因此说挥发分的测定是一个规范性很强的实验项目,只有采用合乎一定规范的条件进行分析测定,所得挥发分的数据才有可比性。

挥发分的测定 按国家标准GB/T212-2001的规定,挥发分的测定方法要点为:称取一定量的空气干燥煤样,放在带盖的瓷坩埚中,在(900±10)℃下,隔绝空气加热7min,以减少的质量占煤样质量百分数减去该煤样的水分的质量分数(Mad)作为煤样的挥发分

(2)煤的固定碳

煤的固定碳的概念 从测定煤样挥发分后的焦渣中减去灰分后的残留物称为固定碳,简记符号为FC。固定碳和挥发分一样不是煤中固有的成分,而是热分解产物。在组成上,固定碳除含有碳元素外,还包含氢、氧、氮和硫等元素。因此,固定碳与煤中有机质的碳元素含量是两个不同的概念,绝不可混淆。一般而言,煤中固定碳含量小于碳元素含量,只有在高煤化程度的煤中两者才比较接近。

固定碳的计算 煤的工业分析中,固定碳一般不直接测定,而是通过计算获得。在空气干燥煤样测定水分、灰分和挥发分后,由下式计算没的固定碳的质量分数

Wad(FC)=100-(Mad+Aad+Vad)

式中 Wad(FC) ——空气干燥煤样的固定碳的质量分数,%

Mad ——空气干燥煤样的水分的质量分数,%

Aad ——空气干燥煤样的灰分的质量分数,%

Vad ——空气干燥煤样的挥发分的质量分数,%

结论: 随着煤的煤化程度的增加,煤中水分开始下降很快,以后变化则不大;固定碳含量逐渐增加;挥发分产率则先增加后降低。若以干燥无灰基计算,挥发分产率随煤化程度增加呈线性关系下降。

参考文献

【1】 朱银惠《 煤化学 》 化学工业出版社 2004年8月

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关于煤质分析的一篇大学毕业论文。煤的工业分析!!

巨野煤田煤质分析及科学利用评价
摘要]从工业、元素、工艺性质方面,对巨野煤田煤质进行了详细的分析,根据其煤质特点,进行科学论证,得出巨野煤田
是优质动力用煤和炼焦用煤的结论,可以用来制备水煤浆,用于煤气化合成氨、合成甲醇及后续产品,用作焦化原料等。
[关键词]煤质分析;煤质特点;科学利用;评价
1巨野煤田煤质分析
1.1煤的工业分析
工业分析是确定煤组成最基本的方法。在指标
中,灰分可近似代表煤中的矿物质,挥发分和固定碳
可近似代表煤中的有机质。
衡量煤灰分性能指标主要有灰分含量、灰分组
成、煤灰熔融性(DT、ST、HT和FT)。其中煤灰熔融性是
动力用煤和气化用煤的重要性能指标。一般以煤灰软
化的温度(即灰熔点ST)作为衡量煤灰熔融性的指标。
1.1.1龙固矿钻孔煤样工业分析结果(表1)变形温度(DT)为煤灰锥体尖端开始弯曲或变圆
时的温度;软化温度(ST)为煤灰锥体弯曲至锥尖
触及底板变成球形时的温度;半球温度(HT)为灰锥形
变至近似半球形,即高约等于底长的一半时的温度;
流动温度(FT)为煤灰锥体完全熔化展开成高度<1.5 mm
薄层时的温度。
1.1.2彭庄矿钻孔煤样工业分析结果(表2)
2煤质特点及科学利用评价
2.1巨野煤田煤质特点
由煤炭科学研究总院《巨野矿区煤质特征及菜加
工利用途径评价》2003.5可以看出巨野煤田煤质有
如下特点:①灰分含量低,属于中、低灰煤层。②挥发
分含量高,各煤层原煤的挥发分含量在33%以上,且
差异不大,均属于高挥发分煤种。③磷含量特低;硫分
含量上低下高。④干燥基低位热值高。各层煤的都比
较高,且随原煤灰分的降低而升高。⑤粘结指数、胶质
层厚度和焦油产率均较高。⑥碳、氢含量较高。碳含量
在86.02%~86.51%之间,氢含量在5.41%~5.44%之
间,C/H比值<16。⑦灰熔点上高下低。
2.2成浆性实验评价
2008年1月,华东理工大学对巨野煤田龙固矿
(1#)、赵楼矿(2#)和彭庄矿(3#)原煤进行成浆性实验
及评价。
2.2.1成浆浓度实验
成浆浓度是指剪切速率100 s-1,粘度为
1 000 mPa·s,水煤浆能达到的浓度。采用双峰级配制
浆,粗颗粒与细颗粒质量比为3∶7;选取腐殖酸盐作
为添加剂,用量为煤粉质量的1%。制成一系列浓度的
水煤浆,测量其流动性,观察水煤浆的表观粘度随成
浆浓度上升的变化规律,结果如表10所示。由表10看出,随着煤浆浓度增大,煤浆表观粘度
也明显升高。本实验3种煤样成浆浓度分别为龙固矿
66%(wt);赵楼矿67%(wt);彭庄矿68%(wt)。
2.2.2流变性实验
水煤浆流变特性是指受外力作用发生流动与变
形的特性。良好的流变性和流动性是气化水煤浆的重
要指标之一。
将实验用煤制成适宜浓度的水煤浆,然后用
NXS-4 C型水煤浆粘度计测定其粘度。将水煤浆的表
观粘度随剪切变化的规律绘制成曲线,观察水煤浆的
流变特性,见表11。
从表11可以看出,3种煤制成的水煤浆中,随着
剪切速率增大,表观粘度都随之降低,均表现出一定
的屈服假塑性。屈服假塑性有利于气化水煤浆的储
存、泵送和雾化。
2.2.3实验结论
煤粉粗粒度(40~200目)和细颗粒(<200目)质
量比为3∶7,腐殖酸盐作为添加剂,添加量为煤粉质
量的1%时,龙固矿煤浆浓度为66%(wt)、赵楼矿煤浆
浓度为67%(wt)、彭庄矿煤浆浓度为68%(wt),满足加
压气流床水煤浆气化技术对水煤浆浓度的要求。
2.3原料煤的应用
2.3.1适合于制备水煤浆
水煤浆不但是煤替代重油的首选燃料,而且是加
压气流床水煤浆气化制备合成气的重要原料。同时它
又是一种很有前途的清洁工业燃料。实践上,华东理
工大学“巨野煤田原煤成浆性实验评价报告”表明:巨
野煤田各矿井原料煤均适合于制备高浓度稳定水煤
浆。
2.3.2用于煤气化合成氨、合成甲醇及后续产品
巨野煤田原煤属于高发热量的煤种(弹筒热平均
值在28~31 MJ/kg之间),该煤有利于降低氧气和能量消耗,并能提高气化产率;因灰熔点较高
(>1 300℃),有利于固态排渣。根据鞍钢和武钢分
别使用双鸭山和平项山1/3焦煤作高炉喷吹的经验,
巨野煤田的1/3焦煤与双鸭山和平顶山1/3焦煤一
样成浆性较好,其1/3焦煤洗精煤可以制成水煤浆,
作为德士古(Texaco)水煤浆气化炉高炉喷吹用原料。
煤气化得到的合成气既可通过变换用于合成
氨/尿素,又可经净化脱硫合成甲醇或二甲醚。以甲
醇为基础可进一步合成其他约120余种化工产品。另
外,还可利用甲醇制备醇醚燃料及合成液体烃燃料
等。
2.3.3用作焦化原料
焦化用于生产冶金焦、化工焦,其副产焦炉煤气
可用于合成甲醇或合成氨,副产煤焦油进行分离和深
加工后可得到一系列化工原料及化工产品。由表12看出,巨野煤田大槽煤经过洗选以后,可
以供将来的400万t/a焦化厂或者上海宝钢等大型
钢铁企业生产I级焦炭时作配煤炼焦使用;灰分
≤9.0%的8级精煤(2#),也可供华东地区的中小型焦
化企业生产2级和3级冶金焦的配煤炼焦使用。此
外,该煤也可以单独炼焦,但所生产焦炭的孔隙率偏
高,最好进行配煤炼焦。2.3.4远景目标———煤制油
煤直接液化可得到汽油、煤油等多种产品。巨野
煤田的大部分煤层均为富油煤,尤其是15煤层平均
焦油产率>12%,属高油煤;根据元素分析计算的碳氢
比各煤层均<16%;大部分煤层挥发分>35%的气煤和
气肥煤通过洗选后的精煤挥发分>37%,而其灰分
<10%。因此,巨野煤田的煤炭都是较好的液化用原料
煤。
煤间接液化可制取液体烃类。煤经气化后,合成
气通过F-T合成,可以制取液体烃类,如汽油、柴油、
石腊等化工产品及化工原料。
3结语
综上所述,巨野煤田第三煤层大槽煤属于低灰、
低硫、低磷、结焦性好、挥发分高、发热量高的煤炭资
源,其中的气煤、1/3焦煤、气肥煤、肥煤、天然焦等是
国内紧缺的煤种,它们的洗精煤不仅可作为炼焦用
煤、动力用煤,而且是制备水煤浆和高炉喷吹气化的
重要原料。因此,菏泽大力发展煤气化合成氨和甲醇
并拉长产业链搞深度加工是必然的正确选择。

以中国古代某一器物的设计为例,论述其工业设计理念与工业分析。 1500字论文 。 急需。

  我不是学历史的,但对秦国时期兵器标准化曾经读过一篇文章,粘过来你参考一下:

  两千多年前,在消灭了中原六国之后,北方的游牧民族匈奴人就成了秦军主要的对
  手。在秦军进行统一战争的时候,匈奴骑兵乘机南下,侵占了黄河以南大面积的土地。
  在帝国地都城咸阳,如何对付剽悍的匈奴骑兵就摆到了秦始皇面前。
  当匈奴骑手高速冲锋的时候,传统的步兵很难抵挡。从历史记录来看,一种叫弩的
  远射兵器很可能在秦军击溃匈奴的战斗中发挥了主导作用。
  在兵马俑坑,由于时间太过久远,弩的木制部分已经朽烂,但完整的遗迹仍然可以
  复原当初的秦弩。据此复原的秦弩,有着惊人的力量。
  与弓不同,秦弩必须用脚蹬、借助全身的力量才能上弦。专家估计,这种秦弩的射
  程应该能够达到300米,有效杀伤距离在150米之内,秦弩的杀伤力远远高于当时任何一
  种弓。
  在弩腐烂后留下的痕迹中,考古人员发现了青铜制作的小机械。这些小小的青铜构
  件就是弩用来发射的扳机。它的设计得非常精巧。令人不解的是,秦人为什么不把它做
  得更简单一些呢?
  假设一种最简单的方案,制造成本可以大大降低。但是,射手完全靠手指的力量把
  勒得很紧的弓弦推出勾牙, 就要用很大的力气,在击发瞬间,弩肯定会抖动。今天的射
  击训练,击发瞬间连呼吸调整不好都有可能影响射击的准确性。
  秦军的弩机通过一套灵巧的机械传递,让勾牙在放箭瞬间突然下沉,扣动扳机变得
  异常轻巧。这恰恰是弩对弓的优势之一,拉弓要用很大的力气,时间越长,越难控制瞄
  准的稳定。
  可以推想,在与匈奴骑兵厮杀的战场上,秦军弩兵射击的情形。当瞄准远处的目标
  时,射手参照望山估算弩抬高的角度,弩箭沿抛物线轨迹就可以准确命中敌人。望山,
  很可能是步兵武器最原始的瞄准系统。
  在兵马俑坑,出土最多的青铜兵器是箭头,由于在坑中没有发现弓,考古人员认为,
  这些青铜箭头都是为弩配备的。
  战国时代,箭头的种类繁多,这些箭头上的倒刺和血槽让人感到阵阵杀气。而在兵
  马俑坑中发现的箭头,几乎都是三棱形的。秦军为什么单单选择了这种三棱箭头呢?
  三棱箭头拥有三个锋利的棱角,在击中目标的瞬间,棱的锋刃处就会形成切割力,
  箭头就能够穿透铠甲、直达人体。
  带翼箭头有凶狠的倒刺,但翼面容易受风的影响,使箭头偏离目标。
  秦军的这种三棱箭头取消了翼面,应该使射击更加精准。专家对这些箭头进行了仔
  细地分析。当检测数据最终摆到桌面上的时候,研究人员确实感到难以置信。
  检测结果发现:箭头的三个弧面几乎完全相同,这是一种接近完美的流线型箭头。
  这种箭头的轮廓线跟子弹的外形几乎一样。子弹的外形是为了减低飞行过程中的空
  气阻力。我们有理由推测,秦人设计这种三棱形箭头也是出于同样的目的。
  秦人凭经验接近了现代空气动力学的规律。这种古老的箭头是早期飞行器当中的范
  本,它和今天的子弹一脉相承。秦弩,连同它配备的弩箭,在那个时代很可能是技术含
  量最高的武器,它使秦军的攻击力大为加强。
  公元前214年,秦军发动了针对匈奴骑兵的全面战争。仅仅一年的时间,30万匈奴骑
  兵就被彻底击溃,黄河以南的大片土地重新回归秦国。
  秦军之所以能够取胜,弩的作用至关重要。可以设想,在匈奴骑兵还没冲到眼前时,
  强劲的秦弩就密集准确地击中战马和骑手。持弩的秦骑兵射击的准确程度是匈奴人的弓
  无法相比的,匈奴人的皮甲也抵挡不住弩箭强大的穿透力。
  对马背上的匈奴骑手而言,弩是最致命的武器。中国兵书经典《武经讲义》中说:
  弩是对付古代游牧部落袭击最为有效的武器。青铜弩机的设计是一个惊人的成就,对于
  匈奴人而言,这种机械装置太复杂了,他们很难装配或仿制。
  当专家们对秦军兵器的研究逐步深入时,他们又有了新的发现。
  铍是一种起源于短剑的长柄兵器,它的形式曾经五花八门。但是,在俑坑中发现的
  铍,尽管生产日期相隔十几年, 造型和尺寸却完全一致。
  湖北鄂洲是楚国的旧地,考古人员在这里发现了一把秦剑。细长的秦剑和当年楚国
  的青铜剑完全不同。但是,它的造型跟陕西兵马俑坑中的秦剑却完全相同。
  在兵马俑坑中发现的三棱箭头有4万多支,但它们都制作得极其规整,箭头底边宽度
  的平均误差只有正负0.83毫米。
  北京理工大学的冶金专家对秦军箭头做了金相分析,结果发现它们的金属配比基本
  相同,数以万计的箭头竟然是按照相同的技术标准铸造出来的。这就是说,不论是在北
  方草原,还是在南方丛林的各个战场,秦军射向对手的所有箭头,都具有同样的作战质
  量。难道,地处秦国各地的兵器作坊都在有意识地,甚至是强制性地按照某个固定的技
  术标准生产兵器吗?如果真是这样的话,秦人就远远地超越了自己的时代。
  标准化,是现代工业的基础。标准化生产使不同的供应商生产的零部件可以组装在
  一起,也使大规模的生产成为可能。在两千年前农业文明刚刚开始成熟的时代,假如秦
  人真的有过标准化的兵器生产,他们的目的又是什么呢?
  秦军使用的弩机,由于制作的十分标准,它的部件应该是可以互换的。在战场上,
  秦军士兵可以把损坏的弩机中仍旧完好的部件重新拼装使用。秦军的其他兵器虽然也可
  以互换,但对于大多数古代兵器来说,互换性要求的精确度并不很高。专家推测:秦人
  的标准化应该还有更重要的目的。
  兵马俑坑中发现的各种兵器,在战场上应该有优异的表现。很可能是秦军从几百年
  的战争实践中优选出来的。专家推测,秦人很可能将优选兵器的技术标准固定,国家再
  通过法令将这些技术标准发放到所有的兵工厂。
  尽管按今天的工业标准看,这些兵器的标准化仍旧是比较粗糙和初步的,但是,在
  两千多年前,秦人执著于统一标准,肯定是为了保证所有秦军战士使用的都是当时最优
  秀的兵器。
  秦军的兵器制作得相当精致。在青铜剑上有三条90多厘米长的棱线,将细长的剑身
  分成八个面,手工要完成这样的表面加工有很大的难度。
  戈的圆弧部分加工得十分规整,箭头上三个流线型的表面也完全对称。
  让专家迷惑的是,某些天才的工匠制造出几件这样的兵器是可能的,但实际情况是,
  兵马俑坑中几万件兵器几乎都是同样的质量。
  根据司马迁的记载,秦军的数量超过了100万。不仅如此,这支军队高度专业化,装
  备极其复杂的武器系统。在差不多同一时期的欧洲,亚历山大的军队是5万人左右,最为
  强盛时的罗马军团也不过几十万人。
  为一支100万的军队提供兵器,是一个可怕的任务,在十年统一战争的岁月里,秦国
  的兵器作坊肯定是全世界最繁忙的地方,他们必须开足马力,日以继夜。问题在于,怎
  样才能既保证标准,又大批量生产呢?
  仔细观察这只戈的圆弧处,打磨的痕迹还清晰可见,手工打磨,会有交错的磨痕,
  那是锉刀往返摩擦造成的。奇怪的是,这些磨痕没有交错的痕迹。专家推测,秦军青铜
  兵器的表面加工很可能是用砂轮实现的。两千多年前是否有砂轮还有待考古证据,即便
  是用砂轮,靠手的感觉来完成这些弧形表面的加工,要让成千上万件兵器达到同一个标
  准也是不可能的。
  在兵马俑坑中的兵器上面,刻着一些文字。这些文字和今天的汉字很相像。研究人
  员发现,它们大多是人名,其中出现次数最多的一个人是“相邦吕不韦”。
  吕氏春秋是秦国最重要的一本历史文献,它的编撰者就是吕不韦。吕不韦是当时秦
  国的丞相,相当于今天的国家总理。吕氏春秋上说:物勒工名,意思是,器物的制造者
  要把自己的名字刻在上面。
  对于历史学家来说,这些看似普通的文字透露的是秦国军事工业的管理机密。吕不
  韦作为内阁总理,是兵器生产的最高监管人。他的下面是工师,就是各兵工厂的厂长,
  监制这只戈的厂长叫“蕺”。
  在厂长的下边是丞,类似车间主任,这位主任的名字叫“义”。
  而亲手制作这只戈的工匠,叫“成”。
  专家由此推断:秦国的军工管理制度分为四级。从相帮、工师、丞到一个个工匠,
  层层负责,任何一个质量问题都可以通过兵器上刻的名字查到责任人。我们已经无法知
  道管理的细节,但秦国的法律对失职者的惩罚是非常严酷的,这就是物勒工名的用意。
  透过这些冰冷的青铜铭文,我们或许还能看到那个遥远年代中一些普通人的命运。
  这个叫Zhe的人做了好多年兵工厂的厂长,ZHE每天都要检查兵器生产,他得向丞相
  吕不韦负责。如果兵器质量有问题,按照秦国的法律,厂长首先遭受处罚。为了自己和
  一家老小,他必须尽职尽责。
  处在这个金字塔式的管理体系最底层的,是数量庞大的工匠。专家在铭文中一共发
  现了16个工匠的名字。
  在秦国的手工工场,工人一般都是终身制。无论如何,这个叫DIAO的工匠一生都得
  在工场度过了。16年的劳作,“窵”不知道经历过多少次的坎坷。就是这些像“窵”一
  样的普通人,制造出了留到今天的这些精良兵器,从一丝不苟的加工痕迹上,我们至今
  还能感受到他们粗糙的双手和专注的目光。
  秦国众多的兵工厂能够按照统一的标准大批量地制作高质量的兵器,金字塔式的四
  级管理制度是根本保证。当世界上大部分地方仍然被荒蛮和蒙昧包围的时候,而秦人就
  以他们独特的思维方式和智慧,创造出了那个时代最强大的兵器制造业。

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