化学工程综合

2015-01-31 03:39聚羧酸系高效减水剂的研究和应用
中国学术期刊文摘 2015年9期
关键词:数值模拟

聚羧酸系高效减水剂的研究和应用

姜玉,庞浩,廖兵

化学工程综合

聚羧酸系高效减水剂的研究和应用

姜玉,庞浩,廖兵

概述了聚羧酸系高效减水剂的研究和应用现状,详细讨论了聚羧酸系减水剂的化学结构、作用机理、合成方法以及其分子结构与性能的关系.

聚羧酸系减水剂;高效减水剂;水泥;混凝土

来源出版物:化工进展,2007,26(1): 37-41入选年份:2012

旋风分离器旋进涡核的数值模拟

吴小林,熊至宜,姬忠礼,等

摘要:采用雷诺应力模型对旋风分离器内三维非稳态流场进行了模拟计算.结果表明,旋风分离器全空间内都存在旋进涡核现象.对旋进涡核现象和旋进涡核中心的运动规律进行了详细的描述,分析了不同轴向位置的旋进涡核区域内不同点的速度波动幅值和频率,得到了旋进涡核影响范围以及速度波动规律;通过分析旋进涡核中心的运动频率,得到了旋进涡核出现的强度.模拟结果与采用热线风速仪以及激光粒子成像技术(PIV)测定的实验结果基本吻合.研究结果可以分析旋进涡核对分离效率和压降的影响.

关键词:旋风分离器;旋进涡核;数值模拟

来源出版物:化工学报,2007,58(2): 383-390入选年份:2012

提升管与下行床颗粒团聚行为的离散颗粒模拟

赵永志,程易,金涌

摘要:从微观机理出发,采用计算流体力学和离散单元方法(CFD-DEM)结合的模型对二维提升管和下行床气固流动体系进行了数值模拟.模拟选用了粒径为520 μm、密度为2620 kg·m-3的球形颗粒和周期性边界条件,展示了气固并流逆重力场和顺重力场运动的颗粒聚团瞬态图像,定性或半定量地揭示了两个不同体系的颗粒微观聚集行为.提升管中颗粒聚团较为严重,且表现明显的颗粒返混现象;下行床中的颗粒聚团比较松散,且具有与宏观流动相同的流速方向,几乎无颗粒返混.通过统计分析获得宏观时均流体力学行为,包括两相的相分布和速度分布,并与文献报道的实验现象进行定性的比较.

关键词:提升管;下行床;离散单元法;计算流体力学;颗粒聚团

来源出版物:化工学报,2007,58(1): 44-53入选年份:2012

SO42-/MxOy型固体超强酸催化剂的研究进展

宋华,杨东明,李锋,等

摘要:概述了SO42-/MxOy型固体超强酸催化剂的催化机理;分析比较了纳米技术法、低温陈化法、沉淀-混合共沉淀浸渍法、浓硫酸活化钛白粉法等制备出的催化剂对催化性能的影响;介绍了催化剂载体改性、引入金属或离子、促进剂等改性方面的研究进展;展望了固体超强酸催化剂的研究和应用前景.

关键词:SO42-/MxOy;固体超强酸;催化剂;制备;改性

来源出版物:化工进展,2007,26(2): 145-151入选年份:2012

膜蒸馏技术最新研究现状及进展

王许云,张林,陈欢林

摘要:综述了新型分离技术-膜蒸馏技术的最新研究进展,对膜蒸馏的历史、分类,膜蒸馏用膜的制备、膜蒸馏过程中的传递现象、膜组件的优化设计及应用研究等进行了深入的评述,提出了今后亟待研究和解决的问题.

关键词:膜蒸馏;复合膜;质量传递;热量传递;应用

来源出版物:化工进展,2007,26(2): 168-172,17入选年份:2012

枞酸和去氢枞酸生物活性衍生物研究进展

韩春蕊,宋湛谦,商士斌

摘要:分析对比了提纯枞酸的几种方法,综述了去氢枞酸的提纯方法,概括总结了枞酸和去氢枞酸的生物活性衍生物的合成和生物活性研究现状,并展望了其发展趋势.

关键词:枞酸;去氢枞酸;提纯;衍生物;生物活性

来源出版物:化工进展,2007,26(4): 490-495入选年份:2012

机械活化对木薯淀粉的直链淀粉含量及抗性淀粉形成的影响

黄祖强,陈渊,梁兴唐,等

摘要:采用搅拌球磨机对木薯淀粉进行机械活化,研究了机械活化对木薯淀粉中直链淀粉含量的影响,并以抗性淀粉含量作为评价指标,分别考察了活化时间、储存时间、淀粉糊浓度、糊化温度和储存温度对抗性淀粉形成的影响.结果表明,直链淀粉含量随活化时间的延长而增加.适度的机械活化有利于淀粉分子重结晶,抗性淀粉含量显著提高,其它因素对抗性淀粉形成也有较大的影响,且与淀粉的活化时间密切相关.活化时间1 h的样品在制备条件为淀粉糊浓度140 g·l-1、沸水浴糊化20 min、4℃储存36 h时,抗性淀粉含量达到13.81%,而在相同条件下,由原淀粉制备的抗性淀粉含量仅为6.75%.XRD的分析表明,所制备的抗性淀粉属于B型结晶结构.

关键词:机械活化;木薯淀粉;直链淀粉;抗性淀粉

来源出版物:高校化学工程学报,2007,21(3): 471-476入选年份:2012

Fischer-Tropsch合成钴基催化剂研究进展

纪玉国

摘要:目的:钴源、负载量、载体、助剂、制备方法、焙烧和还原条件等因素在负载型钴基催化剂制备过程中对催化剂的费托合成活性、选择性控制等方面有着很重要的影响,因此本文重点综述了近年来以上各因素的研究进展和费托合成反应机理的进展,并以此为基础对今后催化剂的研究提出了一点建议.

钴源:钴源的性质不同,能影响金属钴的还原度和分散度,进而影响催化剂的活性和选择性.因为不同钴源和载体浸渍时的吸附作用不同,造成所制备的催化剂钴物种的分散度和还原度有很大的差别,从而影响活性和选择性.负载量:负载量也可以影响催化剂的性能.因为小的负载量不能提供足够多的活性位,而负载过多的钴,会引起钴的聚集,从而影响催化剂的活性和选择性.合成气的转化率、甲烷选择性皆随负载量升高而升高,在钴负载量质量分数 10%时 C5+选择性达到最高.比较理想的钴负载量质量分数应为10%左右.载体:载体的比表面积、载体与金属钴间的相互作用力、孔径分布都能影响到F-T合成的反应活性和产物的选择性.适宜的载体比表面积可得到理想的活性组分颗粒大小;载体与金属钴间的相互作用力较强时,二者容易形成难还原的表面化合物,使活性组分利用率降低导致催化剂的反应活性下降,而作用力适当时可以提高活性组分的稳定性和分散度;具有双孔分布或均一适宜孔径大小的载体既有利于重质烃的生成和脱附,也有利于金属钴的分散和促进CO、H2的吸附以及烯烃的再吸附和增长,并不易被堵塞.助剂:近年来,助剂Zr、Ce和Zn是研究的热点.Zr助剂可阻止难以还原且活性较低的表面钴物种的生成,促进催化剂活性的增加;Ce助剂可提高活性组分Co在催化剂表面的分散度,并提高其吸附解离氢的能力和CO吸附量,增大催化剂表面碳物种的浓度和聚合趋势,使F-T合成的碳链增长概率增大;“Co-Zn-载体”三明治夹层形的Zn有利于降低甲烷的选择性.催化剂制备方法:费托合成催化剂的制备方法有浸渍法、溶胶-凝胶法、沉淀法、离子交换法和喷涂法等.催化剂的催化性能会受到载体与金属钴间的相互作用、浸渍液的 pH值、活性组分负载形式及方法等因素的影响.焙烧和还原条件:焙烧和还原的气体种类、流速,焙烧和还原的温度、升温速率都会对催化剂的反应性能有显著的影响.催化剂的性能在低升温速率和高空速下的焙烧条件下有很好的催化性能.不同的气氛(Ar、H2、CO和CO+H2)和不同温度可影响催化剂的结构、晶相以及形貌的变化规律.费托合成反应机理:为了解释F-T合成反应中烃类物质和含氧化合物的形成过程以及碳数分布的ASF规律,相继提出了碳化物机理、烯醇式缩聚机理及CO插入机理等.多数研究者认同该反应是一个表面的聚合反应过程,即催化剂表面的活性中间体通过一次加合一个碳原子的方式实现碳链增长.但是在解释产物分布偏离分布规律上还未能得到理想的结论.

结果:在制备一种合适的钴基催化剂时,该催化剂表面应有高的Co活性位密度,而且Co与载体间的相互作用又不能太强或太弱可通过调变本文综述的各因素达到该目的.在提高 C5+选择性方面,可通过选择合适的助剂或添加贵金属来促进链增长,也可以通过使用具有规整孔道分布的中孔载体材料来满足F-T合成反应过程中所产生的α-烯烃再吸附、长链烃产物的脱附、扩散和及时迁出催化剂孔道.

结论:在深入认识F-T合成反应的机理的基础上,综合考虑钴源、负载量、载体、助剂、制备方法、焙烧方法和还原条件等因素对催化剂性质的影响,有望制得理想的钴基催化剂.

来源出版物:化工进展,2007,26(7): 927-933入选年份:2012

功率超声在中药提取过程中的应用

姜峰

摘要:目的:分析和总结了中药超声提取过程的特点和研究进展,以促进对中药超声提取过程的进一步研究,推动中药现代化的进程.

方法:分析了功率超声的特性,指出了其作为中药提取过程强化手段的可行性和必要性;阐述了中药超声提取过程的影响因素和研究内容;归纳、总结了近年来中药超声提取过程的研究进展;最后提出了中药超声提取过程中研究的不足和今后研究的方向.结果:分析功率超声的特性表明,其所具有的空化效应、热效应和机械效应可以使其成为有效的过程强化手段.其空化效应产生的极大压力可造成细胞壁及生物体的瞬间破裂,缩短破碎时间,提高破碎和提取效率;其热效应可以在瞬间使组织内部温度升高,加速有效成分的溶解;其机械效应可使媒质质点在其传播空间内进入振动状态,强化细胞内物质的释放、扩散及溶解;空化气泡振动对固体表面产生的强烈射流及局部微冲流,能显著减弱液体的表面张力及摩擦力,破坏固、液界面的边界层,达到普通低频机械搅动达不到的效果.对现有的研究分析表明,中药超声提取的影响因素主要包括超声作用形式、超声作用参数、所处理天然植物或药用原材料的类型、提取剂的种类、操作条件和提取方法等.而中药超声提取研究的主要内容和目的则是通过分析各因素对中药超声提取效果的影响,探求功率超声强化中药提取过程的机理,确定中药超声提取过程的最佳工艺参数,在此基础上,实现中药超声提取过程的产业化.对于近年来中药超声提取的研究进展,本文从四个方面进行了归纳、总结,包括超声提取机理的研究;多糖类物质超声提取的研究;酚、醇、酮、酸等化合物超声提取的研究;其它类型的中药超声提取的研究等.各种类型的超声提取研究结果均表明,在适当的条件下,同传统的中药提取方法相比,中药超声提取具有明显的强化效果,可以有效地缩短提取时间,提高提取效率和产量,而且对提取物的活性没有影响;但超声的强化效果与超声的作用形式、超声时间、功率、溶剂的种类以及超声作用的植物本身等因素有着密切的关系.

结论:功率超声作为中药提取过程的强化手段,已初步显示出其有效性,其将来的大规模产业化是可能的;但目前中药超声提取基本上还处于实验室研究阶段,超声场强化中药提取过程的机理研究还很不够.为尽快实现这一过程的产业化,以下几个问题今后值得注意和研究:(1)对中药超声提取的作用机理和动力学模型进行深入探讨,建立中药超声提取的数学模式;(2)由于中药超声提取的作用对象多为多相混合物,研究中要注意多相流对于超声的作用,如固相对于超声衰减所起的作用等;(3)注重有关工程问题的研究,解决中药超声提取的工程放大问题,实现中药超声提取的产业化.

来源出版物:化工进展,2007,26(7): 944-948入选年份:2012

淀粉丙烯酰胺表面控制反应机理及接枝产物结构表征

尚小琴,赖雅平,陈展云,等

摘要:以木薯淀粉和丙烯酰胺为主要原料,采用反相乳液聚合方法合成淀粉丙烯酰胺接枝共聚物,并通过红外光谱、电镜扫描、X射线衍射、热分析等手段对接枝共聚产物进行结构分析和聚合机理探讨.实验结果显示,淀粉与丙烯酰胺的反应主要发生在淀粉团粒表面,符合表面控制反应机理;接枝共聚物中含有淀粉和丙烯酰胺成分;共聚反应改变了原淀粉的聚集形态,接枝产物基本上为无定形的聚集态结构;但对淀粉的热稳定性影响不显著.

关键词:淀粉;接枝共聚物;反相乳液;机理;表征

来源出版物:化工学报,2007,58(8): 2110-2114入选年份:2012

机械活化对玉米淀粉结晶结构与化学反应活性的影响

黄祖强,陈渊,钱维金,等

摘要:采用搅拌球磨机对玉米淀粉进行机械活化,用X射线衍射仪、差示扫描量热仪、扫描电子显微镜及粒度分析仪等考察了机械活化对玉米淀粉结晶结构、热特性、颗粒形貌及粒度变化的影响.并将不同活化时间的玉米淀粉在相同条件下与乙酸酐进行酯化反应及与丙烯酰胺进行接枝共聚反应,通过研究机械活化对酯化反应取代度、接枝共聚反应接枝率与接枝效率的影响规律来探讨机械活化对玉米淀粉化学反应活性的影响.结果表明,机械活化预处理能显著提高玉米淀粉酯化反应的取代度及接枝共聚反应的接枝率与接枝效率,说明机械活化能有效地提高玉米淀粉的化学反应活性.其原因是玉米淀粉在机械活化过程中其结晶结构与颗粒形貌均受到破坏,结晶度降低,最终由多晶态转变成非晶态.并随活化时间的延长,糊化温度及糊黏度下降,流动性增强,从而使反应试剂的扩散阻力下降,易于扩散到淀粉分子中参与反应.

关键词:玉米淀粉;机械活化;结晶结构;化学反应活性;乙酸酯化;接枝共聚

来源出版物:化工学报,2007,58(5): 1307-1313入选年份:2012

挥发性有机物催化燃烧消除的研究进展

张广宏,赵福真,季生福,等

摘要:介绍了近年来挥发性有机物(VOCS)的催化燃烧消除,特别是芳烃类、醇类、醛类、卤代烃类催化燃烧消除的研究进展,评述了用于各类VOCS催化燃烧消除催化剂的性能特点,对比、分析了不同催化反应条件下催化剂的性能差异,并对VOCS催化燃烧消除的研究发展方向进行了展望,以期对该领域的研究有所参考.

关键词:挥发性有机物;催化燃烧消除;芳烃;醛;卤代烃

来源出版物:化工进展,2007,26(5): 624-631入选年份:2012

混煤热解过程中的表面形态

平传娟

摘要:目的:热解过程中煤焦的孔隙结构是反应介质和反应产物的扩散通道,影响着煤粉的着火、燃尽以及污染物的生成.混煤的燃烧在很大程度上能改善着火性能和燃尽性能,这主要源于混煤间的相互作用.分析不同组分煤种在热分解过程中表面结构的变化,对认识混煤燃烧过程,揭示混煤改善燃烧的本质具有重要意义.

方法:利用管式电炉在不同的热解终温下制取混煤焦,采用低温氮气吸附方法研究混煤焦表面形态的变化规律.首先,在惰性气氛下对无烟煤与烟煤的混煤进行快速加热条件下(15~20℃·s-1)的热解,获得600℃、700℃、800℃、900℃、1000℃、1100℃六个热解温度下的混煤焦.然后,在氮吸附仪上设定相对压力在0.0008~0.995之间的39个压力点绘制混煤焦的氮气吸附曲线.根据实验的吸附等温线和BET吸附理论模型,采用相对压力0.05~0.35范围内五点BET法计算混煤焦的比表面积.根据新孔径分类标准,利用密度函数理论,采用吸附分支计算孔径分布,分析孔容积的增量分布变化规律.利用SIRION场发射扫描电镜(SEM)分析煤焦的表面形貌,支撑对比表面积的数据分析.煤焦分形维数的计算采用FHH(Frenkel-Halsey Hill)改进方法.

结果:混煤焦的表面形态分析主要体现在几个方面:①煤焦的等温吸附迴线形状受煤种类型和热解温度影响,无定型孔的存在是引起吸附迴线无法闭合的原因,由此容易导致计算孔径分布时在吸附/脱附分支以及模型选用上的不确定性.②比表面积的计算显示,混煤焦的比表面积并不介于组分煤种之间,在绝大多数热解终温下具有最小比表面积.无烟煤与烟煤在热解初析温度、热解速度以及熟化成焦温度上的差异导致混煤热解时组分煤种孔隙的打开与合并交替或同时进行,相互影响的结果形成了混煤特有的孔隙结构形态.③煤焦的SEM图像分析显示,烟煤比例较低时,混煤焦孔隙的数量较少;烟煤比例较高时,混煤焦表面圆柱形孔洞数量增多,间或裂隙形孔隙分布,可以用塑性成焦机理解释混煤焦的形态变化.④煤焦孔隙分布的分析显示,微孔是影响煤焦比表面积的关键因素.烟煤比例在1/2~2/3之间时,混煤焦的微孔结构最为发达,相应也具有较大的比表面积,这样有利于降低燃烧反应的活化能.⑤煤焦表面分形维数的分析显示,微孔比例越大,表面分形维数越高.

结论:混煤焦的表面形态是混煤反应性的微观体现,其变化规律反应了混煤热解的独立性以及相互作用.混煤的微观特性随组分煤种比例变化是一种非线性关系,这使得混煤的热反应性更加复杂.微观结构分析显示,烟煤和无烟煤在配比时,烟煤比例在1/2~2/3之间可能更有利于发挥混煤的优势.

来源出版物:化工学报,2007,58(7): 1798-1804入选年份:2012

高频脉冲电场作用下乳状液液滴动力学模型

张建,董守平,甘琴容

摘要:基于乳状液中液滴在电场中的受力情况的分析,建立了W/O乳状液中液滴振荡固有频率公式,从理论角度分析和解释了高频脉冲电场对W/O乳状液的破乳机理,从力学的角度分析了最佳频率存在的理论基础,并推导出了最佳频率的计算公式.该固有频率与液滴尺寸、界面张力、黏度、温度、密度等有关.为了验证最佳频率公式的可靠性,用正辛烷乳状液进行了室内实验.实验结果表明,理论最佳频率公式的预测结果与实验测得的最佳频率结果吻合,经修正后与白油实验结果也非常接近.

关键词:乳状液;高频脉冲;破乳机理;电场

来源出版物:化工学报,2007,58(4): 875-880入选年份:2012

多氯联苯热力学性质的构效关系

堵锡华

摘要:目的:多氯联苯(PCBs)是一种持久性环境有机污染物,具有环境持久性、生物累积性和全球范围长距离迁移能力等特点,这些特点与其理化性质密切相关,由于无法通过实验对众多的多氯联苯各种性质进行监测分析,因此通过量子拓扑方法来对其热力学性质进行研究就成为一种简便、实用、有效手段.为此本文建构一种新的定位指数mW(及其逆指数mW)和基团对应指数D与热力学性质的相关性模型,以预测多氯联苯的热力学性质.

方法:通过考察多氯联苯分子的结构与其热力学性质的变化规律,发现多氯联苯的热力学性质与氯原子数目及在苯环上的位置密切相关,考虑到分子中非氢原子的最外层电子数、电子层数以及该原子连接的氢原子个数、连接在不同位置的氯原子等等均与原子特征值有关,而它们又对分子的热力学性质有影响,故定义了一种新的原子特征值δi,由δi建构了新的定位指数mW(mW)和基团对应指数D,并计算多氯联苯和联苯210个分子的定位指数mW(mW)和基团对应指数D的相关数值,以这些多氯联苯分子的热力学性质的文献值作为建模样本,运用SPSS统计分析软件中的多元线性回归方法,建立了多氯联苯分子的标准熵(S0)、标准焓(H0)、标准自由能(G0)、分子总能量(ET)、热能校正值(Eth)、零点振动能(Ezpv)及恒容热容(Cv0)等7个热力学性质的定量结构-性质相关方程,这些方程均只采用2个或3个变量.再用逐一剔除法(剔除一组分子),检验了7个方程中相关性最低的标准熵相关方程的稳健性和预测能力,得到的检验判定系数符合正态分布规律.

结果:从建立的7个方程可以看出,使用2个或3个变量与标准焓(H0)、标准自由能(G0)、分子总能量(ET)、热能校正值(Eth)、零点振动能(Ezpv)建立的相关方程的判定系数r2达到了1.000的高度相关,用3个变量与标准熵(S0)、恒容热容(Cv0)建立相关方程的判定系数r2也分别达到了0.9875和0.9988的优级相关,根据这7个方程计算得到热力学性质的估算值与文献值基本吻合,即使是判定系数最低的对标准熵建立的预测模型计算得到估算值与文献值的吻合度也较好,误差较小.用逐一剔除法(剔除一组分子)检验对标准熵相关模型稳健性时得到的10个检验判定系数在0.9867~0.9890之间,均与原方程的判定系数较为接近,用其中剔除一组分子得到的方程来对剔除分子的标准熵(S0)进行预测,预测值与文献值的相对平均误差仅为0.66%.

结论:本文建构的定位指数mW(mW)和基团对应指数D可以较好地解释随着氯原子数目的多少、位置的变化,热力学性质随之变化的规律性.另外指数还能充分反映分子的大小、形状、支化度,蕴涵了丰富的化学环境信息,从对多氯联苯分子计算的定位指数值可以看出没有发生简并现象,说明指数对分子的区分性较好,采用逐一剔除法对模型稳健性进行检验得到的预测模型对另外一些多氯联苯分子的热力学性质进行预测,预测结果和文献值基本吻合.所以将两种新建构的指数与多氯联苯热力学性质建立的7个模型判定系数高,稳定性好,预测能力较强.而且本法还具有计算较为简单,使用变量少、应用较为简便的特点.

关键词:定位指数;基团对应指数;多氯联苯;热力学性质;定量结构-性质相关

来源出版物:化工学报,2007,58(10): 2432-2436入选年份:2012

微波提取温莪术挥发油及其成分分析

王平,柯敏,王妙冬,等

摘要:研究了微波萃取技术提取温莪术挥发油的方法并分析了挥发油的成分及含量,对萃取功率、萃取时间和投料比进行了单因素考察,根据考察结果选择粉碎度、萃取时间和萃取功率进行正交实验设计,确定出微波萃取挥发油的最佳工艺条件,以出油率为指标与水蒸气蒸馏法和超临界CO2萃取法进行比较,并且用气质联用(GC-MS)分析比较挥发油的成分和含量.结果表明,微波萃取法的最佳工艺为小于38 μm的莪术细粉加8倍量石油醚在700 W的功率下萃取550 S,其出油率为4.70%,挥发油中含姜黄醇、大根香叶酮和β-榄香烯,含量分别为0.82%、3.80%和1.94%.该方法提取速率快,出油率高,有效成分含量也较高,且挥发油质量较好,是较为理想的一种提取方法.

关键词:温莪术;莪术油;微波萃取;姜黄醇;大根香叶酮;β-榄香烯

来源出版物:高校化学工程学报,2008,22(2): 229-233入选年份:2012

挥发性有机废气治理技术的现状与进展

汪涵,郭桂悦,周玉莹,等

摘要:介绍了近年来国内外挥发性有机废气治理技术的现状,如吸附技术,催化燃烧技术,生物技术等.探讨了挥发性有机废气处理技术的发展趋势.

关键词:挥发性有机废气;催化燃烧技术;生物技术;等离子体技术;光催化氧化技术;膜基吸收技术;发展趋势

来源出版物:化工进展,2009,28(10): 1833-1841入选年份:2014

无溶剂法双氧水环氧化环己烯制备环氧环己烷

王振兴,章亚东,田红艳,等

摘要:使用大孔聚苯乙烯-二乙烯苯交联树脂(PS)为载体,制备出了一系列季铵盐杂多酸催化剂,对催化剂进行了红外表征,并使用电感耦合等离子体发射光谱(ICP)测定催化剂中活性组分钨的含量.将催化剂应用于无溶剂双氧水环氧化环己烯制备环氧环己烷的反应中,并对影响反应的因素如催化剂种类、数量,盐类助催化剂的种类、数量,反应温度,摩尔比等进行了讨论.结果表明盐类特别是KCL的加入可以明显提高环氧环己烷的选择性和产率.在用35%H2O2=0.22 mol的实验中,使用PS接枝N,N-二甲基十二烷基铵磷钨杂多酸(PS-12-PW4)催化剂3 G,助催化剂KCL 0.15 G,反应温度50℃,反应时间8 h,环己烯与双氧水的摩尔比1.75:1的条件下,环氧环己烷的产率可达80%.催化剂重复使用7次以后活性未明显改变.

关键词:无溶剂;环氧环己烷;双氧水;聚苯乙烯接枝催化剂;盐;KCl

来源出版物:高校化学工程学报,2009,23(5): 895-900入选年份:2012

聚苯胺包覆短碳纤维的制备及电磁性能研究

喻冬秀,陈明涛,皮丕辉,等

摘要:对短碳纤维(SCF)硝酸氧化处理后,采用聚苯胺原位氧化聚合法对其进行包覆改性,制备聚苯胺包覆改性SCF,以改善SCF的电磁性能.采用XPS、SEM对聚苯胺包覆的SCF进行了微观结构和形貌的分析,结果显示聚苯胺层包覆完整、致密,且聚苯胺和SCF表面之间存在化学键合作用.采用PNA-LN5230A微波网络测试仪测定了聚苯胺包覆SCF的电磁性能(复介电常数和复磁导率),并对2 mm厚度下的吸收和反射损耗进行了分析,研究了以此为填料制备的涂膜的电磁屏蔽性能和导电性.结果表明,在50 MHz~2 GHz频率范围内,相对于未包聚改性的短碳纤维,导电聚苯胺/碳纤维(PASCF)的复介电常数实部和虚部都有所提高,磁损耗正切为 O,为电损耗型材料,而不导电聚苯胺/碳纤维(NPASCF)的复介电常数实部和虚部都有所下降,而磁损耗止切高达0.09,显示出弱电磁性;采用MATLAB 6.5软件进行屏蔽性能分析,导电聚苯胺包覆碳纤维的吸收损耗可达4.654 DB,不导电聚苯胺包覆碳纤维(NPASCF)的吸收损耗为1.105 DB:以PASCF为填料制备的涂膜表面电阻率为1.02 Ω·M-2,电磁屏蔽效能值约为17 DB,以NPASCF为填料制备的涂膜表面电阻率为2.32×1011Ω·M-2,电磁屏蔽效能值可达8 DB.

关键词:复介电常数;复磁导率;聚苯胺;短碳纤维;包覆

来源出版物:高校化学工程学报,2009,23(:1): 148-153入选年份:2012

YMnO3纳米颗粒的制备与表征

王仕发,杨华,县涛,等

摘要:采用改进的丙烯酰胺聚合凝胶法制备YMnO3纳米颗粒.通过加入丙烯酰胺使Y和Mn的无机盐水溶液成胶,在溶液成胶过程中,丙烯酰胺聚合形成高分子网络骨架,为粒子提供生长的空间.利用X射线衍射、热重分析、差示扫描量热分析及红外光谱等多种手段研究干凝胶的热分解及YMnO3的形成过程,结果表明:在800℃煅烧可获得高纯的YMnO3粉体,比固相反应法合成YMnO3降低了近300℃.扫描电镜观察显示:制得的YMnO3粉体的粒度分布均匀,颗粒呈类球形.磁滞凹线测量结果表明:YMnO3纳米颗粒在室温具有微弱的铁磁性,这是其陶瓷样品所不具有的.

关键词:锰酸钇;纳米颗粒;丙烯酰胺凝胶法

来源出版物:硅酸盐学报,2010,38(12): 2303-2307入选年份:2012

高负荷厌氧氨氧化EGSB反应器的运行及其颗粒污泥的ECP特性

唐崇俭

摘要:目的:高效性是厌氧氨氧化生物脱氮工艺引人注目的优势.考察厌氧氨氧化反应器的操作条件,以低(基质)浓度大流量(低HRT)的运行方式有效避免基质(尤其是亚硝酸盐)抑制作用,是反应器取得高效的一个重要原因;大流量所致的污泥颗粒化则有效促进了生物体的持留,是反应器取得高效的另一重要原因.胞外多聚物(extracellular polymers,ECP)在颗粒污泥形成中起着重要作用.一般认为,自养型细菌以无机物为碳源,ECP产量较少,有关自养型细菌ECP的性质和功能,迄今少见文献报道.有关自养型厌氧氨氧化菌ECP的性质及其在颗粒污泥形成中的作用,则未见文献报道.本文通过优化反应器操作条件,获取高负荷厌氧氨氧化工况,实现厌氧氨氧化污泥的颗粒化,并研究颗粒污泥的ECP特性.

方法:控制厌氧氨氧化膨胀污泥床反应器进水亚硝酸盐浓度为360 mg·L-1,设置出水回流(回流比控制为0.5)以稀释进水浓度.通过逐步缩短水力停留时间(HRT)提升反应器容积负荷.在运行过程中,进水氨氮浓度保持相对过量以提高亚硝酸盐的转化效率.通过长期在高水力负荷下(水力剪切力)运行,培育厌氧氨氧化颗粒污泥.在此基础上测定了反应器运行过程中厌氧氨氧化颗粒污泥的ECP特性和变化规律.

结果:经过230 d的运行,逐步将厌氧氨氧化颗粒污泥膨胀床反应器的HRT由6.9 h缩短为0.30 h,反应器的容积负荷提升至60.70 kg·m-3·d-1.在此条件下,反应器对亚硝酸盐的去除率始终稳定在95%,反应器的容积基质氮去除速率上升至50.75±0.18 kg·m-3·d-1,接近于原有世界最高水平的2倍.培育获得的厌氧氨氧化污泥基本上以颗粒形态存在,颗粒污泥平均粒径为2.51±0.91 mm,污泥颜色呈猩红色,测得其比厌氧氨氧化活性(specific anammox activity,SAA)为1.732±0.176 kg·(kgVSS)-1·d-1.随着反应器容积负荷的提升,颗粒污泥ECP中的多糖和蛋白质含量增多,其中蛋白质含量增加更快.在试验末期测得颗粒污泥中的多糖含量为45.50 mg·(gVSS)-1,蛋白质含量为97.50 mg·(gVSS)-1,ECP总量高达143 mg·(gVSS)-1,胞外多聚物中蛋白质与多糖之比(PN/PS)为2.15.而被冲洗出反应器的厌氧氨氧化颗粒污泥,其ECP 中胞外蛋白质含量高达207.48 mg·(gVSS)-1,多糖含量为47.98 mg·(gVSS)-1,ECP总量为255.46 mg·(gVSS)-1,PN/PS高达4.32.

结论:通过逐步缩短厌氧氨氧化EGSB反应器的水力停留时间至0.30 h,可将反应器的容积基质氮去除速率提升至50.75 kg·m-3·d-1,为原有最高水平的2倍.高负荷厌氧氨氧化颗粒污泥的ECP总含量高达143 mg·(gVSS)-1.随着水力剪切力的增加,ECP中蛋白质含量增加的速度高于多糖,蛋白质的“超量产生”致使颗粒污泥的PN/PS增大,厌氧氨氧化颗粒污泥的稳定性减弱,更易随水冲出反应器.随着HRT的继续缩短,反应器的污泥流失情况将更为严重.

来源出版物:化工学报,2010,61(3): 732-739入选年份:2012

基于微流体数字化技术的流式细胞术的设计

穆莉莉

摘要:目的:传统的流式细胞仪利用伯努利效应,控制鞘液和细胞液之间的流速比,使之实现流体动力学聚焦,将细胞限制在流动室的中轴线上形成单细胞流,细胞液的控制压力调节起来十分困难.本文提出了一种基于微流体数字化驱动控制技术实现单细胞排列及输出的方法.通过对细胞管和流动室的双数字化驱动,以实现对细胞流动节奏的有效控制,进而实现单细胞流的动态输送.

方法:设计了一种非同轴偏心复合石英流动室,细胞流动管内嵌于微流动室中,喷头尺寸与分析细胞大小有关,微流动室采用石英玻璃精细加工方法制备而成.将微流体数字化驱动技术作业于细胞管和微流动室,对微喷嘴施加小幅可控的脉冲惯性力,以流体相对于固壁的切向惯性力和流体黏性力相对大小的变化,来产生脉冲流动,进而完成细胞的数字化均匀喷射.具体方法为:经过生物预处理的细胞液被送入细胞管,驱动器被施加高频脉冲,产生驱动力作用于细胞管和流动室,细胞液在微流动室中被喷射成非均匀的细胞流.缓冲液从侧管进入流动室,带动约束细胞流.缓冲液流速与压力的关系服从Bernouli方程.为验证单细胞流的驱动效果以及各参数对驱动效果的影响,进行了微流动室的单细胞流的驱动和微喷射两组实验.给一个驱动脉冲,细胞流向前移动一个步距,施加连续的驱动脉冲,细胞流在缓冲液的带动下向前移动到微喷嘴处.驱动电压越大,出口的速度越大.选用磷酸盐溶液作为缓冲液,对缓冲液的流量和流速进行了实际测定,可知在P=0.01 MPa时,缓冲液的流量为12.94 ml/s,流速为4.12 m/s,速度系数α=4.12/5.67=0.73.由实验知,α越小,细胞单列排列的效果越好,α增大,细胞流的宽度将增大.由实验中知缓冲液缓冲液消耗量大大降低.

结果:实验表明,采用微流体数字化技术实现了流式细胞术的主要功能:(1)可以从微管道的连续液流中分割出单细胞流;(2)时间上采用节拍化的驱动方式,驱动频率可从1 Hz~1 kHz,可编写0和1(通和断)的数字化编码,单细胞的微喷射具有可控性.(3)细胞液滴的出口速度与驱动电压成线性关系,调节十分方便.

结论:(1)基于微流体数字化技术的微流式细胞术具有可行性、可操作性.利用外部驱动器提供驱动力,采用时间上节拍化的驱动方式,驱动频率连续可调,单细胞流输出和微喷射具有可控性.(2)细胞管液流采用数字化脉冲驱动而非气体压力驱动,直接使细胞液的输出离散化,使单细胞列的驱动更容易控制和实现;同时使缓冲液的消耗量大大降低.

来源出版物:化工学报,2010,61(4): 949-954入选年份:2012

分子印迹固相萃取法提取花生壳中木犀草素

肖淑娟,李红霞,于守武

摘要:采用分子印迹技术,以木犀草素为模板分子、丙烯酰胺为功能单体、EGDMA为交联剂,合成了木犀草素印迹聚合物.将该印迹聚合物用于固相萃取,分离提取花生壳中的木犀草素.结果表明,该印迹聚合物对木犀草素具有较高的吸附性能和选择性,用印迹柱萃取得到的木犀草素纯度高出硅胶柱分离近20个百分点,达到96.2%.且MIPS-SPE柱与普通的硅胶柱相比,经过洗脱再生后可以反复使用多次.

关键词:木犀草素;固相萃取;分子印迹聚合物;花生壳

来源出版物:化工进展,2010,29(2): 293-296入选年份:2014

第二代生物柴油研究进展

熊良军,李为民

摘要:归纳了第二代生物柴油的优势,叙述了第二代生物柴油的制备原理,概括了3种主要的生产工艺,即油脂直接加氢脱氧工艺、加氢脱氧再异构工艺和柴油掺炼工艺.对制备过程中涉及的加氢脱氧催化剂和加氢异构催化剂进行了总结,指出了第二代生物柴油发展面临的问题及解决方向.

关键词:第二代生物柴油;加氢脱氧;加氢异构

来源出版物:化工进展,2010,29(5): 839-842入选年份:2012

聚碳酸亚丙酯共混改性研究进展

刘小文,潘莉莎,徐鼐,等

摘要:聚碳酸亚丙酯(poly propylene carbonate,PPC)是一种新型可完全生物降解的热塑性脂肪族聚碳酸酯.与其它聚合物进行共混改性是改善PPC基材综合性能的有效手段.本文从PPC的合成工艺、性能特点和应用出发,综述了近十年来PPC与可降解聚合物、非降解聚合物、无机粒子等进行溶剂共混和熔融共混改性的研究进展;并对PPC将来的发展作了展望.

关键词:聚碳酸亚丙酯;共混改性;降解

来源出版物:化工进展,2010,29(5): 901-908入选年份:2012

微通道中液滴内部混合过程的μ-LIF可视化和LBM模拟

王文坦,刘喆,邵婷,等

摘要:采用μ-LIF技术可视化研究了微通道中液滴内部的组分混合行为,建立了描述多相多组分体系的格子Boltzmann方法(LBM),通过μ-LIF实验确定了LBM模型关键参数,成功模拟了微通道中液滴内部的混合行为.研究表明,液滴在运动中发生形变可以有效缩短传质距离,实现强化混合的目的.同时,分散相对壁面的润湿性质对复杂结构微通道中液滴流动起着重要作用.所得结果为微尺度复杂流动行为的研究提供了理论基础.

关键词:微流体;微液滴;微混合;格子Boltzmann方法;微激光诱导荧光技术

来源出版物:化工学报,2012,63(2): 375-381入选年份:2012

基于Hilbert-Huang变换的搅拌釜临界悬浮转速的声发射测量

胡雨晨,黄正梁,王靖岱,等

摘要:基于声发射测量技术,结合Hilbert-Huang变换(HHT),分析搅拌釜壁声发射信号,获得了代表浆液运动的特征频段(20~230 kHz),以特征频段对声信号进行重构.同时,以重构信号能量为特征参数,根据其随搅拌转速的规律性变化,提出了搅拌釜临界悬浮转速的测量判据,即重构信号能量由上升转向平稳时所对应的搅拌转速为临界悬浮转速.与目测法相比,该方法平均相对误差为 3.83%,具有较高的精度.进一步,发现外循环加强了搅拌釜内轴向流动,有利于固体悬浮,从而使临界分散转速变小,并建立了外循环搅拌釜临界悬浮转速的预测关联式,平均相对误差为 5.78%.由此获得了一种快速、准确、安全的临界悬浮转速的测量技术,有利于工业生产流程的优化和控制.

关键词:Hilbert-Huang变换;外循环;临界悬浮转速;声发射

来源出版物:化工学报,2012,63(1): 36-41入选年份:2012

聚羧酸减水剂的分子结构对水泥水化过程的影响

李顺,余其俊,韦江雄

摘要:在水溶液体系下合成了一系列不同分子结构的聚羧酸减水剂,利用凝胶渗透色谱对其分子结构进行表征,探讨了分子结构对聚羧酸减水剂的分散性及其分散保持性的影响,并采用水化热法和电阻率法分析了聚羧酸减水剂的分子结构对水泥水化过程的影响.结果表明:聚氧化乙烯(polyethylene oxide,PEO)侧链较短时,聚羧酸减水剂表现出较高的分散保持性;PEO侧链接枝密度为1:3时,聚羧酸减水剂同时表现出较高的分散性及分散保持性,同时与减水剂的分子量分布密切相关;聚羧酸减水剂使水泥水化的诱导前期缩短,但诱导期延长,表现出一定的缓凝作用;PEO侧链较短、PEO侧链接枝密度适中的聚羧酸减水剂表现出较强的缓凝作用,与其在水泥颗粒表面的吸附行为有关;随分子量减小,这种缓凝作用略有加强;聚羧酸减水剂使电阻率曲线上对应的离子溶解平衡期延长,当PEO侧链较短、PEO侧链接枝密度适中时,聚羧酸减水剂对溶解平衡期的延长作用更明显,这与分子结构对水化热曲线上诱导期的延长规律类似.

关键词:聚羧酸减水剂;分子结构;水泥;水化;电阻率

来源出版物:硅酸盐学报,2012,40(4): 614-619入选年份:2012

氧化石墨烯的制备及其催化水解大豆异黄酮

贺晓东,魏作君,刘迎新,等

摘要:采用改良的Hummers法制备了负载有-SO3H、-COOH和-OH的氧化石墨烯,对其进行了结构表征.并首次以氧化石墨烯为催化剂,对天然产物大豆异黄酮糖苷水解反应进行了研究.实验结果显示氧化石墨烯在异黄酮糖苷水解反应中具有较好的催化活性,其最佳反应温度为105℃,此时3种大豆异黄酮糖苷的转化率分别达到94.3%,92.1%和88.8%,苷元的收率分别达到69.6%、60.6%和58.8%.其催化活性明显优于其他固体酸催化剂,如沸石HZSM-5和大孔树脂NKA-9,而与0.02 mol·L-1的硫酸相当.

关键词:氧化石墨烯;大豆异黄酮;水解;酸催化剂;表征

来源出版物:高校化学工程学报,2012,26(1): 56-60入选年份:2012

甲醇制烯烃流化床反应器的模拟与分析

郑康,成有为,李希

摘要:采用流化床两相模型描述甲醇制烯烃(MTO)过程,采用拉格朗日颗粒跟踪方法模拟催化剂上的积炭与反应,考察了相间传质、催化剂停留时间及返混对MTO过程的影响.结果表明,湍动流化床相间传质速率小于催化反应速率,是MTO过程的速率控制步骤;强化传质和延长催化剂停留时间都能显著提高催化剂的积炭量,有利于提高乙烯与丙烯的选择性;而减小催化剂返混或采用多级串连操作对反应选择性的改善作用不大,采用气固多级逆流操作反而会导致选择性显著下降.

关键词:MTO;流化床;停留时间;模拟

来源出版物:高校化学工程学报,2012,26(1): 69-76入选年份:2012

木质纤维素类生物质制取燃料及化学品的研究进展

余强,庄新姝,袁振宏,等

摘要:木质纤维素类生物质含有丰富的纤维素和半纤维素多糖,通过微生物发酵将它们转化为能源及高附加值的化学品,对于缓解全球能源危机带来的压力和解决环境污染问题具有重要意义.介绍了木质纤维素类生物质的结构特征;评述了预处理方法,包括稀酸、高温液态水蒸气爆破、CO2爆破、氨爆、碱法、有机溶剂法、生物处理法;重点介绍由生物质生产乙醇、丁醇及生物柴油的研究现状.指出开发高效环保的预处理方法、构建耐毒高产菌株和应用连续发酵或补料批式发酵方式等是加快木质纤维素类生物质发酵利用工业化进程的关键所在.

关键词:木质纤维素类生物质;预处理;糖化;燃料及化工品

来源出版物:化工进展,2012,31(4): 784-791入选年份:2012

新型稀土高性能储氢合金研究进展

袁华堂,王一菁,闫超,等

摘要:稀土储氢合金是研究最早的储氢合金,也是目前仅有大规模产业化的储氢合金.本文综述了近年来稀土储氢合金的研究进展.介绍了稀土储氢合金的主要制备方法,例如感应熔炼、电弧熔炼、真空磁悬浮熔炼等以及较为新颖的自燃燃烧法;总结了改性处理方法,如热处理、表面处理等;分别讨论了AB5型、R-Mg-Ni系稀土储氢合金的元素组成变化对合金性能的影响.

关键词:稀土储氢合金;负极材料;镍氢电池

来源出版物:化工进展,2012,31(2): 253-258入选年份:2012

聚氯乙烯环保型增塑剂的研究进展

刘彦坤,王小萍,罗远芳,等

摘要:综述了聚氯乙烯环保型增塑剂的研究及应用状况,介绍了目前研究较多、应用广泛而且价格较低廉的环氧植物油、柠檬酸三丁酯和乙酰柠檬酸三丁酯.对比传统催化剂,阐述了其合成方法的进展,突出了新型高效催化剂的应用.指出环保型增塑剂是聚氯乙烯增塑剂的发展方向,符合可持续发展道路.

关键词:聚氯乙烯;增塑剂;环氧植物油;柠檬酸三丁酯

来源出版物:化工进展,2008,27(1): 74-77入选年份:2013

我国化工过程强化技术理论与应用研究进展

孙宏伟,陈建峰

摘要:化工过程强化技术被认为是解决化学工业“高能耗、高污染和高物耗”问题的有效技术手段,可望从根本上变革化学工业的面貌.经过多年的基础研究和技术开发,我国在化工过程强化技术方面形成了自己的特色与优势.本文综述了我国在超重力技术、膜过程耦合技术、微化工技术、磁稳定床技术、等离子体技术、离子液体技术、超临界流体技术、微波辐射技术等典型化工过程强化技术方面的进展.

关键词:化工过程强化;超重力;膜过程耦合;微化工;磁稳定床;等离子体;离子液体;超临界流体;微波辐射

来源出版物:化工进展,2011,30(1): 1-15入选年份:2013

二氧化碳资源化利用的机遇与挑战

魏伟,孙予罕,闻霞,等

摘要:随着现代社会对石化资源的日益依赖,不断增加的CO2排放问题已经不仅仅是一个环境问题,更是已经上升到了国际关系和关乎人类生存与发展的高度.通过资源化利用的方式将CO2转化成为具有工业利用价值的产品,无疑是一种较为理想的减排方式.本文基于作者简介课题组在CO2催化转化方面的研究工作,对目前CO2化学利用的现状进行了综合评述.

关键词:二氧化碳;利用;合成气;甲醇;碳酸酯

来源出版物:化工进展,2011,30(1): 216-224入选年份:2013

纤维素助滤剂的预敷过滤性能

张越,许莉,都丽红,等

摘要:对高黏度物料加入纤维素助滤剂的预敷过滤性能进行了研究,说明不同的预敷条件对预敷层的过滤性能会有很大影响.通过改变预敷压力和浓度,对纤维素滤饼层的过滤比阻、可压缩性系数和孔隙率进行了研究.实验表明,纤维素预敷层的比阻随压力增加而增加,随浓度增加而减小;孔隙率随压力增加而减小,随浓度增加而增加;可压缩性系数随浓度增加而增加.纤维素助滤剂为中等可压缩性物料,孔隙率大.研究结果可为高黏度物料用纤维素预敷过滤的工程应用提供参考.

关键词:纤维素;预敷过滤;孔隙率;比阻;可压缩性系数

来源出版物:化工进展,2012,31(3): 518-522入选年份:2013

内置组合转子换热管的综合传热性能

彭威,阎华,关昌峰,等

摘要:对螺旋叶片和开槽螺旋叶片两种结构组合转子的综合传热性能进行了实验研究.与光管相比,两种转子都显著提高了换热管内的传热性能,装有螺旋叶片转子和开槽螺旋叶片转子换热管的努塞尔数分别比光管提高了1.06~1.26倍和1.03~1.15倍,引起的阻力系数分别比光管增加了60%~68%和36%~51%.螺旋叶片转子对管内传热性能的提升更为显著,但其引起的管内阻力系数也较大.综合考虑传热和阻力两方面因素,对两种转子结构的综合评价指标值进行比较,开槽螺旋叶片转子具有更好的综合传热性能.

关键词:转子;努塞尔数;阻力系数;综合评价指标

来源出版物:化工进展,2012,31(4): 749-753入选年份:2013

新型洗涤冷却室内气液两相的分布特性

陈意心,王亦飞,梁铁,等

摘要:采用双头电导探针法对新型洗涤冷却室环隙鼓泡床内气液两相的局部气含率、气泡直径等分布规律进行了实验研究,并用FLUENT商业软件对床层内气含率分布进行了模拟计算,模拟结果与实验结果吻合较好.研究结果表明:新型洗涤冷却室内部构件对环隙鼓泡床内气液两相的分布特性影响显著,气相分布更加均匀,液面波动更趋平稳,有效地减少了气体带水问题,相比国外技术具有更好的操作弹性.

关键词:洗涤冷却室;气液两相流;气含率;气泡直径;数值模拟

来源出版物:化工学报,2008,59(2): 322-327入选年份:2013

换热网络旁路优化设计

罗雄麟,孙琳,张俊峰

摘要:提出了一种可以降低已有换热网络运行费用的旁路优化设计方法,使得网络控制自由度增大,运行费用明显降低.该优化设计方法将网络运行总费用作为目标函数,同时考虑结垢热阻对换热器换热效果的影响,经过多次优化计算确定旁路位置和开度,并根据现场具体情况选择合适的旁路开度下限,确定旁路数目,最终实现网络旁路优化设计.通过示例说明了该文所提方法的有效性和实用前景.

关键词:换热网络;旁路;优化设计;自由度

来源出版物:化工学报,2008,59(3): 646-652入选年份:2013

基于NiO载氧体的煤化学链燃烧实验

高正平,沈来宏,肖军

摘要:采用流化床反应器并以水蒸气作为气化-流化介质,研究了以NiO为载氧体在800~960℃内的煤化学链燃烧反应特性.实验结果表明,载氧体与煤气化产物在反应器温度高于900℃体现了高的反应活性.随着流化床反应器温度的提高,气体产物中CO2的体积浓度(干基)呈单调递增;CO、H2、CH4的体积浓度(干基)呈单调递减;煤中碳转化为CO2的比率逐渐递增,碳的残余率逐渐递减.反应器出口气体CO2、CO、H2、CH4的生成率随反应时间呈单峰特性,H2生成率的峰值远小于CO的峰值;且随反应器温度升高,CO2生成率升高,CO、H2、CH4的生成率降低.反应温度高于900℃时,流化床反应器NIO载氧体煤化学链燃烧在9 min之内就基本完成,CO2含量高于92%.

关键词:化学链燃烧;NiO载氧体;CO2分离;流化床反应器

来源出版物:化工学报,2008,59(5): 1242-1250入选年份:2013

桦甸油页岩的微波干馏特性

王擎,桓现坤,刘洪鹏,等

摘要:目的:油页岩是一种含有机物(亦称油母)的矿石,是天然原油和天然气较为理想的替代能源.与传统油页岩干馏方式相比,微波加热具有更快的加热效率,并且可以节电30%~50%.本文采用不同于传统加热的微波加热方式研究油页岩和其半焦的热解特性.

方法:油页岩样品来自于吉林桦甸,半焦为油页岩干馏终温为600℃时制取.实验装置采用三洋EM-183MS1微波炉.将试样放入特制的石英陶瓷容器中,并密封好,放入微波炉中加热.从油页岩和半焦的混合比、微波功率以及粒径等几个方面探讨了样品在微波场中的热解特性.

结果:(1)混合比影响:各混合物中随着加入半焦比例的增大,油产率增加,半焦产率减小,水分和气体产率相差不大,这是由于在试样中微波加热和热传导同时存在,而随着加入的半焦增加,吸收的微波能增加,导致试样升温加快,同时也使试样中的温度场更均匀,减小了热传导带来的滞后效应,减小了页岩油发生裂解的可能性,从而油产率增加.各混合物所得实验结果与铝甑实验的结果相比,微波干馏的油产率和半焦产率降低,水分产率略低,气体损失产率提高.(2)功率影响:在相同时间内,随着功率的增大,油产率增加,半焦产率减小,产气率增加;在400 W和500 W时,随着时间的增加,油产率提高,半焦产率降低,气产率增加;在700 W时,20 min时油产率达到最大,25 min产率降低,水分产率变化不大,半焦产率降低,产气率增加.(3)粒径影响:粒径0~0. 2 mm的油页岩油产率最低,这是由于在实验时出现了半焦颗粒被夹带入页岩油的现象,严重时半焦颗粒能堵住导出管出口,造成产油率下降,这是因为微波加热具有很高温升速率,挥发分的析出很快将小粒径的油页岩或半焦夹带入页岩油中.对于0.2 mm以上的油页岩,油产率迅速上升然后略有下降.这是由于大粒径的油页岩没有出现夹带现象,油页岩中的页岩油能够完全析出,从而油产率迅速上升.

结论:(1)油页岩是一种微波弱吸收物质,应该加入一定量的微波吸收剂才能在微波场中发生热解,而油页岩热解产物半焦能作为微波吸收剂加入到油页岩中促使油页岩发生热解.(2)不同混合比的油页岩和半焦的混合物中随着加入半焦比例的增大,油产率增加,半焦产率减小,水分和气体产率相差不大,但是与铝甑实验所得结果相比,其油产率和半焦产率低,气体产率高.(3)在一定的时间内,随着功率的增加,油产率增加,半焦产率减小,气体产率增加;粒径小于0.2 mm由于反应过程中出现较严重的夹带现象,造成产油率下降,而粒径大于0.2 mm的油页岩在相同功率下随着粒径增大,油产率略有减小.

关键词:油页岩;半焦;微波;干馏;铝甑实验

来源出版物:化工学报,2008,59(5): 1288-1293入选年份:2013

高比表面积煤质活性炭的制备与活化机理

王秀芳,田勇,张会平

摘要:以煤为原料,采用 KOH活化法制备了高比表面积活性炭,分别考察了活化温度、浸渍比和活化时间等工艺参数对活性炭吸附性能的影响;测试了高比表面积活性炭在-196℃对N2的吸附等温线、比表面积和孔径分布.结果表明,当活化工艺参数为活化温度900℃,浸渍比4,活化时间1.5 h的条件下可以制得较好的高比表面积活性炭产品,其比表面积为3135 m2·g-1,孔容为1.72 cm3·g-1,碘吸附值为2657 mg·g-1;采用扫描电子显微镜观察了高比表面积活性炭的微观结构,采用气体分析仪检测了活化过程中的尾气成分,提出了高比表面积活性炭的活化机理.

关键词:比表面积;活性炭;活化机理

来源出版物:化工学报,2009,60(3): 733-737入选年份:2013

X80管线钢在格尔木土壤模拟溶液中的耐腐蚀性能

胥聪敏,石凯

摘要:采用失重法、电化学测试、SEM及XRD微观分析等方法,研究了X80管线钢在格尔木土壤模拟溶液中的耐腐蚀性能.结果表明,在格尔木土壤模拟溶液中,随着浸泡时间的增加,X80钢平均腐蚀速率明显下降,但腐蚀趋势增加,钢基体表面由以全面腐蚀为主转为以点蚀为主;X80钢的阴极反应为氧的去极化;腐蚀产物主要由FeOOH(表层)和Fe3O4(内层)组成;X80钢的耐蚀性及腐蚀形态与各试样表面生成的腐蚀产物膜的完整性和致密性有关.研究还发现氯离子含量是影响腐蚀的主导因素.

关键词:X80管线钢;耐腐蚀性能;格尔木土壤;模拟溶液;腐蚀产物

来源出版物:化工学报,2009,60(6): 1513-1518入选年份:2013

改良UCT分段进水脱氮除磷工艺性能及物料平衡

葛士建,彭永臻,张亮,等

摘要:采用改良UCT分段进水试验装置研究了该工艺处理实际生活废水的脱氮除磷性能,建立了该系统碳(COD)、氮、磷的物料衡算公式,并以稳态条件下试验数据为基础分析评价了各指标的物料分布情况.结果表明,工艺出水水质稳定,抗冲击负荷能力较强,平均出水COD、总氮、总磷含量分别为43.5、8.51、0.29 mg·L-1,满足国家城镇生活污水一级A排放标准.此外,根据建立的物料衡算公式及工艺各反应区污染物指标的转化途径分析发现,高达67.1%的反硝化脱氮作用(包括缺氧反硝化和好氧同步硝化反硝化)是该工艺深度脱氮的根本原因;系统反硝化和释磷过程利用的COD占总去除量的62.1%,体现了该工艺充分利用原水碳源的优势;氮素和COD的平衡率均高达99.8%,证明了所建立的公式的有效性.系统对磷的去除主要依赖于排放的剩余污泥,占总量的71.7%.

关键词:分段进水;脱氮除磷;UCT;物料平衡

来源出版物:化工学报,2010,61(4): 1009-1017入选年份:2013

减压膜蒸馏传热传质过程

刘捷,武春瑞,吕晓龙

摘要:对减压膜蒸馏传热传质机理进行了研究,在已有理论模型的基础上,考虑温度极化和浓差极化的影响,引入减压膜蒸馏传热传质理论模型,并对模型进行了计算,结果表明:随温度的升高,传质系数Km升高,温度极化系数TPC减小,浓差极化系数CPC增大,通量呈近指数倍增加;随流速的增加,TPC增大,膜表面传热系数hf增大,CPC略有降低,Km略有升高,通量略有升高;随中空纤维填充数目的增大,通量减小;随真空度的增大,TPC减小,CPC增大,通量呈线性增长;模型计算值与实验值符合较好.

关键词:减压膜蒸馏;传热传质;通量

来源出版物:化工学报,2011,62(4): 908-915入选年份:2013

炼厂多杂质氢网络的集成

刘桂莲,刘永彪,冯霄

摘要:利用演化法对某炼厂多杂质氢网络进行优化.在考虑源阱之间的各种匹配可能和氢源之间的互补可能基础上,依次求取最大匹配流量矩阵(M矩阵)、潜在匹配流量矩阵(P矩阵)和最优匹配流量矩阵(O矩阵),确定系统的最小公用工程消耗量为 1495.83 m3·h-1,其节约量为1004.17 m3·h-1,占现行新氢消耗量的40.2%.此外,根据O矩阵确定了相应的最优氢分配网络.

关键词:多杂质;氢网络;优化;矩阵;演化法

来源出版物:化工学报,2012,63(1): 163-169入选年份:2013

油页岩气体热载体干馏过程模拟

王擎,张凡志,刘洪鹏,等

摘要:目的:油页岩是一种具有无机矿物质的骨架,并含有固体有机质的沉积岩,是固体化石燃料,储量丰富.如果能对油页岩进行有效的开发和利用,可以缓解缺少天然石油的困境,减少对进口石油的依赖,维护国家能源安全,改善能源结构.油页岩主要有两种利用途径:1)在干馏炉内干馏获取页岩油;2)在锅炉中直接燃烧发电.本文应用Aspen Plus软件,建立油页岩气体热载体干馏炉模型并进行模拟,研究温度等因素对干馏程度的影响.

方法:在Aspen Plus软件将油页岩物流定义为常规物流、常规惰性固体物流和非常规物流的混合物流.在合理假设条件下,构建油页岩气体热载体干馏炉模型,主要过程包括预热干燥段、干馏段,其中预热干燥段由HeatX和Flash2模块组成,干馏段由Mixer和RPlug模块组成.选用的物性方法是RK-SOAVE.干馏模块RPlug中有机质的热解采用总包一级热解动力学模型进行研究,整个热解反应过程中将有机质作为纯物质来考虑.

结果:冷、热循环瓦斯组分一致,流量、温度不同,模拟过程中通过调整热循环瓦斯和冷循环瓦斯的比例来调整干馏段温度.当冷、热循环瓦斯流量分别为1.2 kg/s,1.7 kg/s时,干馏炉达到正常干馏温度820 K左右.干馏炉获得页岩油质量分数为8.75%;而模拟的页岩油质量分数为8.81%.设计运行参数半焦质量分数为77.1%,大于铝甄实验的73.55%,这是因为油页岩有机质部分未完全热解;而模拟中考虑有机质完全热解,所以半焦质量分数为 72.53%,接近铝甄实验的 73.55%.模拟结果中热解气体质量分数稍大,而水分质量分数较小,这是因为实际干馏过程中有机质热解及矿物质分解产生一部分水,而模拟中认为等质量的水以热解气体的方式产生.从结果看,该模型得到的页岩油、残炭和热解气体质量分数与实验基本吻合.说明在低温干馏模拟过程中,将油页岩定义为三种物流的混合物流进行处理的方法是可行的.随着干馏炉温度升高,有机质发生裂化,结构变化,分解产生热解气体、页岩油和残炭,故有机质质量不断减小,出油质量、残炭产量随之增加.在625 K以下,有机质分解较快,页岩油和残炭质量增加较快;升温至625 K,页岩油质量达到页岩油总产量的97%;从625 K到700 K,页岩油质量继续增大,达到总产量的99%;到温度升高至825 K以后,页岩油质量达到最大.热解气体产量随着有机质的热解逐渐增加,在625 K之前生成速率较快,到625 K达到热解气体总产量的97%;温度继续升高,热解气体质量继续增加,到825 K达到最大值.

结论:在油页岩低温干馏模拟研究中,将油页岩定义为有机质、矿物质和水分三种物流的混合物流来研究页岩油、热解气体等产量是可行的.干馏炉温度为825 K时有机质热解完全,热解气、页岩油模拟计算值与设计运行参数基本吻合.基于该模型,计算了不同温度下热解产物的流量,讨论了温度变化对油页岩中有机质以及各种干馏产物质量变化影响.干馏炉温度在625 K以下,有机质热解较快,达到625 K时,页岩油、热解气质量分别达到页岩油、热解气总产量的97%.通过模拟的方法,对已有机理和模型进行了整合应用,能够较快的对油页岩干馏过程进行预测和分析.

关键词:油页岩;干馏;模拟

来源出版物:化工学报,2012,63(2): 612-617入选年份:2013

新型可见光活性氧化钯/钒酸铋复合光催化剂的制备及其光催化性能

戈磊,崔立山

摘要:通过浸渍法制备了新型可见光活性的氧化钯(PdO)/钒酸铋(BiVO4)复合光催化剂.采用X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱(X-ray Photoelectron Spectroscopy,XPS)、紫外-可见吸收光谱等测试手段对复合光催化剂的物理和光学性质进行了表征.在可见光(λ>400 nm)照射下考察了PdO/BiVO4样品降解甲基橙的光催化性能.结果表明:PdO/BiVO4光催化剂为单斜相结构,晶粒形貌呈十字花或球形.XPS结果显示:复合光催化剂中掺杂的钯(Pd)元素是以PdO的形式存在的.与纯BiVO4样品相比,复合光催化剂可见光降解甲基橙的活性显著增强.这种新型复合光催化剂的光催化性能提高的原因可能是由于催化剂中光生载流子的高效分离造成的.

关键词:钒酸铋;光催化;可见光;甲基橙

来源出版物:硅酸盐学报,2008,36(3): 320-324入选年份:2013

[omim]BF4离子液体萃取酚类化合物的研究

万辉,黄德英,蔡源,等

摘要:采用水浴微波法合成离子液体萃取剂[omim]BF4.研究[omim]BF4对苯酚、邻甲酚等7种酚类化合物的萃取,考察了萃取时间、温度、相比及pH值对萃取效果的影响.实验结果表明:萃取10 min就可以达到平衡;随着温度升高或[omim]BF4与含酚水溶液相比的降低,分配系数降低;酚溶液在pH<PKA时,即酚类化合物主要以分子状态存在时,萃取效率较高.与萃取剂[bmim]PF6及传统有机溶剂相比,[omim]BF4萃取酚类化合物的分配系数处在同一数量级.同时对[omim]BF4萃取酚类化合物的机理进行了探讨,离子液体中的氟与酚类化合物的羟基形成了氢键.

关键词:离子液体;[omim]BF4;酚类化合物;萃取

来源出版物:高校化学工程学报,2008,22(1): 162-165入选年份:2013

一种新型双联两性表面活性剂的合成与性能

杨青,曹丹红,方波

摘要:采用1,4-丁二醇、马来酸酐、环氧氯丙烷、十六烷基叔胺为主要原料,合成了一种新型双联(GEMINI)两性表面活性剂-丁二醇双琥珀酸一氯羟丙基季铵双酯磺酸钠(HDBC).红外光谱和质谱分析确证,合成的表面活性剂为目标产物.该表面活性剂水溶液最低表面张力为25.92 mn·m-1、临界胶束浓度为0.01 g·L-1;并考察了其发泡、稳泡性、乳化力和钙皂分散力.

关键词:双联两性表面活性剂;马来酸酐;表面张力;临界胶束浓度

来源出版物:高校化学工程学报,2009,23(1): 110-115入选年份:2013

机械活化淀粉与丙烯酰胺反相乳液接枝共聚反应的研究

谢新玲,童张法,黄祖强,等

摘要:淀粉接枝共聚物是一种新型功能性材料.研究了经机械活化预处理后的玉米淀粉与丙烯酰胺在反相乳液体系中的接枝共聚反应规律,分别考察了机械活化时间、反应时间、反应温度、油水比、引发剂浓度和淀粉单体比对单体转化率、接枝率和接枝效率的影响.实验结果表明,在本实验考察范围内的最佳反应条件是淀粉活化30 min、反应温度50℃、反应时间2 h、M(单体): M(淀粉)=1.6:1、V(油): V(水)=1.2:1、引发剂浓度1.46 mmol·L-1;在该反应条件下,单体转化率96%,接枝率56.7%,接枝效率85.3%.而原淀粉在类似条件下,单体转化率为72.5%,接枝率和接枝效率分别为46.9%和66.5%.机械活化作用破坏玉米淀粉的结晶区,与丙烯酰胺反应几率增大,有效地提高了玉米淀粉的化学反应活性.

关键词:玉米淀粉;机械活化;反相乳液;接枝共聚;反应活性

来源出版物:高校化学工程学报,2008,22(1): 44-48入选年份:2013

油田区土壤石油污染特性及理化性质关系

贾建丽,刘莹,李广贺,等

摘要:基于不同区域环境下油田区石油污染土壤的调查取样,对土壤的石油污染特性及其与理化性质的关系进行探讨,为油田区污染土壤生物修复提供非生物学依据.结果表明,油田区土壤受到了不同程度的石油污染,含油率最高达23%,超过环境背景值的500~1000倍.土壤石油组分中烷烃、芳烃等轻质组分占总量的50%以上,可为生物修复或与其他修复措施的联合开展提供可靠的物质基础.土壤含油率与含水率存在制约关系,当含油率超过8%时,土壤含水率普遍低于5%.石油污染土壤有机质含量与含油率呈正相关关系,当土壤含油率超过 7%时,土壤有机质含量普遍高于 10%.调查油田区的土壤质地以粉壤土和砂土为主,占油田土样总数的65%,可为生物修复提供较好的土壤条件.

关键词:石油污染土壤;污染特性;油田区;理化性质

来源出版物:化工学报,2009,60(3): 726-732入选年份:2013

光固化超支化聚氨酯丙烯酸酯的合成及其固化膜性能

肖文清,涂伟萍

摘要:以新戊二醇为核,二羟甲基丙酸为支化单体合成得到每个分子中含有16个端羟基的超支化脂肪族聚酯,将其与自制甲苯-2,4-二异氰酸酯.丙烯酸羟丙醅单体的 NCO端基团反应,获得新型可紫外光固化的超支化聚氨酯丙烯酸醑.应用红外光谱分别对超支化聚酯、超支化聚氨酯丙烯酸酯及其紫外光固化胶膜的化学结构进行分析,同时应用力学性能测试、差示扫描量热分析、热重分析等手段对单体官能度及用量对固化膜物理性能和热性能的影响进行研究.结果表明:随着活性单体用量的增加,固化膜的抗冲击强度增加,硬度减小,活性单体官能度的增加有利于提高其硬度;热重分析结果表明固化膜具有两个热分解温度,初始分解温度大于200℃,另一分解温度约为375℃;差示扫描量热分析结果显示,固化膜具有两个玻璃化转变温度(TG.S,TG.H),随着活性单体官能度的增加,TG.S降低,TG.H升高,有利于相分离,而其用量的增加却不利于相分离;利用红外和凝胶法分析对比研究超支化聚氨酯丙烯酸酯的光固化行为,结果表明其不饱和双键的最终转化率高达90%.

关键词:超支化聚酯;聚氨酯;紫外固化;固化行为;性能

来源出版物:高校化学工程学报,2009,23(2): 240-245入选年份:2013

化学链燃烧钙基载氧体CaSO4与CO在不同温度下的反应行为

郑敏,沈来宏,肖军

摘要:基于热重和红外联用进行等温实验,探讨了化学链燃烧载氧体CaSO4在CO气氛下的还原反应特性.研究发现:温度对CaSO4还原反应历程和速率有显著的影响,在10%CO气氛下,温度低于900℃时,发生单一反应,CaSO4的还原产物只是CaS,气相产物为CO2;当温度高于950℃后,发生平行反应和连串反应组合成的多重反应,固体产物为CaS和CaO,而产物气中除了有CO2,还存在SO2和CoS,且气相硫化物的析出以CoS为主;随着反应温度的升高,CaSO4与CO反应速率显著增加,而目标产物CaS在固体产物中所占的摩尔分数呈下降趋势;基于钙基载氧体化学链燃烧中燃料反应器温度不宜高于950℃.

关键词:化学链燃烧(CLC);载氧体;CaSO4;还原反应

来源出版物:化工学报,2008,59(11): 2812-2818入选年份:2013

水平气液两相流流型图像信息递归特征分析

李洪伟,周云龙,宋倩,等

摘要:采用高速摄像机在气液两相流实验台上拍摄各种典型流型的流动时频,将单帧图像提取信息熵组成时间序列.对信息熵时间序列进行WVD分析,对气液两相流几种典型流型以及过渡流型的演化轨迹进行解析.同时对序列进行了近年来较少用到的非线性混沌递归图分析(RP),将其分析结果同WVD的分析结果进行对比,在对流型演化轨迹提出新的见解外也对WVD的分析结果进行验证.在分析后将100组不同流型的信息熵序列进行平均值计算,列出随气体体积流量增大的变化趋势图,进一步对流型信息熵与气流量的关系进行说明.最后讨论了气液两相流容积含气率与信息熵的关系.结果表明:流动图像的信息熵序列结合WVD与RP可以对气液两相流型演化轨迹进行很好表征.同时流型图像的信息熵能够对气液两相流各种流型的容积含气率进行表征,是一种有效的流型图像特征参数.

关键词:气液两相流;流动图像;信息熵序列;递归图;递归特征量

来源出版物:化工学报,2010,61(6): 1431-1436入选年份:2013

醇胺类离子液体合成及其烟气脱硫特性

翟林智,钟秦,杜红彩,等

摘要:介绍了一种新的离子液体合成法-水浴微波法,以乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺和N,N-二甲基乙醇胺为阳离子,甲酸、乙酸和乳酸为阴离子,合成一系列醇胺类离子液体.以乙醇胺乳酸盐离子液体为例,通过正交实验(L9(34))分析,得到最佳合成条件为:合成时间30 min,温度65℃,微波功率300 W,乙醇胺与乳酸的摩尔比1∶1.1.在此条件下,除N,N-二甲基乙醇胺类离子液体外,其余8种离子液体产率均保持90%以上.乙醇胺乳酸盐对SO2具有较高的吸收容量,吸收的SO2与乙醇胺乳酸盐的摩尔比为1.063,选其作为最佳吸收剂进行脱硫性能研究.研究发现,适宜吸收温度为25℃,解吸温度和解吸时间分别为90℃和60 min.实验同时表明,水浴微波法可以加速SO2的解吸过程.

关键词:离子液体;水浴微波;乙醇胺乳酸盐;脱硫

来源出版物:化工学报,2009,60(2): 450-454入选年份:2013

芳烃生产技术进展

孔德金

摘要:目的:芳烃是石油化工工业的重要基础原料,其中苯(B)、甲苯(T)、二甲苯(X)的产量和规模仅次于乙烯、丙烯.目前芳烃的大规模工业生产是通过芳烃联合装置实现的,主产品是B和X(主要是对二甲苯PX和适量的邻二甲苯OX).本文综述了近年来芳烃生产领域所取得的技术进展.

1.催化重整:连续重整以液收高、氢产高和芳烃产率高等特点受到人们的重视,其工艺条件不断向超低压、高苛刻度方向发展,反应压力已从初期的1.2 MPa降低到目前的0.35 MPa,氢油摩尔比也由5相应降低到2.中国石化开发的连续重整技术于2008年工业应用成功,标志着中国石化已经拥有了成套的炼油技术.重整原料对重整产物的分布、产率等都有重要影响.原料中正构烷烃环化脱氢成芳烃的反应速率很慢,转化率低,而环烷烃和异构烷烃环化脱氢成芳烃的反应速率相对较快.采用分子筛吸附剂将石脑油中的正构烷烃分离是优化重整原料组成的有效方法.

2.芳烃分离关键技术:①中国石化RIPP开发的SED芳烃抽提蒸馏技术,采用环丁砜-COS复合溶剂,有效降低了溶剂回收温度,提高了苯的收率,减少环丁砜的劣化.②结晶分离法一般由两段结晶过程组成.第一段结晶温度控制在低共熔点附近,以提高PX的回收率;第一段结晶过程的粗晶体经熔化后进入第二段结晶过程进行重结晶以提高产品纯度,控制结晶温度为-20~0℃,所得晶体经洗涤后熔化可获得纯度>99.8%的 PX产品.③RIPP于 2007年在中国石化齐鲁分公司 Parex装置上成功工业应用了RAX-2000A型PX吸附剂,其新一代的RAX-3000吸附剂也已完成了实验室研发工作.

3.甲苯歧化与烷基转移:①中国石化SRIPT研发的S-TDT工艺允许原料中含C10A重芳烃,使用具有优异性能的HAT系列催化剂,装置的能耗和物耗低,从而使该工艺具有优良的技术经济指标.近年来,又推出MXT-01和HAT-099两个能在高空速条件下处理含更高C10A重芳烃原料的新牌号催化剂.从本质上来说,为达到有效转化重芳烃并增产PX的目的,需要最大程度保留苯环上的甲基,选择性脱除乙基、丙基、丁基等多碳侧链烷基.②2005年,中国石化SRIPT开发的SD甲苯选择性歧化技术实现工业化.工业试验结果表明,SD-01催化剂在压力2.1 MPa和空速4.0 h-1条件下,甲苯转化率31%,PX选择性93%,苯/二甲苯物质的量比不高于 1.4.③中国石化 SRIPT以大孔纳米分子筛为活性组分,以非贵金属改性,制备了 HAT-plus重芳烃轻质化催化剂.HAT-plus重芳烃轻质化技术可满足不同工况要求,处理大量的重芳烃原料,C9+A含量在54%以上的原料都可以使用,而且转化率高.

4.二甲苯异构化技术:乙苯转化型异构化工艺的转化率最高只能到达 30%左右,吸附分离和异构化单元负荷大,且二甲苯损失比较显著.乙苯脱烷基型异构化工艺,不受热力学平衡控制,可维持高空速和高乙苯转化率运行,苯产品可快速分馏,单元负荷大大降低,有利于实现吸附分离或结晶分离单元的去瓶颈化,这适应了芳烃装置大型化的要求.近十年来,C8A芳烃异构化技术进步加快,主要体现在二甲苯收率、乙苯转化率、裂解非芳能力和原料处理能力等指标上.

5.芳烃生产新途径与新工艺:①SRIPT研发了择形歧化与苯和C9A烷基转移组合工艺.该工艺将C9+A与苯进行烷基转移反应生产甲苯和C8芳烃;生成的甲苯与重整生成油中的甲苯进行择形歧化反应生产高PX浓度的混合二甲苯.为满足组合工艺的需求,SRIPT开发了BAT-100苯和C9烷基转移催化剂,试验结果表明,在反应原料苯与C9+A质量比为40/60、质量空速2.5 h-1的条件下,苯和C9+A总转化率在55%以上,甲苯和混二甲苯的总选择性大于90%.②IFP吸附-结晶耦合工艺能将吸附特点与结晶技术结合,可用来改造现有的对二甲苯分离单元.③甲苯与甲醇烷基化技术是一种PX生产新技术,主要优势在于能最大程度地将甲苯原料转化为PX产品,即甲苯利用率非常高;另一优势是采用甲醇作为烷基化试剂,具有较好的技术经济性.中国石化SRIPT在分子筛合成、催化剂改性、反应工艺等方面开展了大量研究工作,研发的改性分子筛催化剂,已完成了1000 h的稳定性试验,甲苯平均转化率超过20%,对二甲苯选择性为90%.④催化裂化轻循环油(LCO)是一种富含芳烃的柴油馏分油.总芳烃含量高达50%~85%.UOP公司2007年开发了LCO加氢转化-选择性烷基转移生产二甲苯和苯的LCO-X工艺.中国石化SRIPT开展了LCO制芳烃的研究工作,采用加氢精制、多环芳烃部分饱和(Ⅰ段催化剂)和选择性加氢开环催化剂(Ⅱ段催化剂)二段工艺制芳烃,多环芳烃单程转化率在40%左右,单环芳烃选择性为65%,BTX选择性在 45%以上.

结语:未来将以节能减排为方向,降低原料成本、开辟便宜易得的原料来源,提高芳烃收率和选择性,加快对芳烃生产的新工艺、新催化剂研发和工业化的步伐,提出灵活多变、具有竞争力的芳烃生产技术,提高装置操作的灵活性

来源出版物:化工进展,2011,30(1): 16-25入选年份:2013

基于基质浓度的厌氧氨氧化工艺运行策略

唐崇俭,郑平,陈建伟,等

摘要:考察了不同操作模式对厌氧氨氧化工艺性能的影响.采用高基质浓度运行厌氧氨氧化反应器,设置出水回流(回流比 R为1.07),最大基质氮去除速率为3.78 kg·m-3·d-1;采用低基质浓度运行厌氧氨氧化反应器,不设出水回流,最大基质氮去除速率可达25.04 kg·m-3·d-1;两者的最大基质氮去除速率相差6.62倍,低基质浓度操作模式明显优于高基质浓度操作模式.亚硝酸盐的毒性强于氨,反应器运行中可控制氨氮适当过量,同时应根据反应器对亚硝酸盐的转化能力来控制亚硝酸盐负荷,以避免亚硝酸盐过载所致的抑制作用.在处理高浓度含氮废水时,可采用出水回流来缓解基质抑制,也可配水稀释,使NO2--N浓度低于临界抑制浓度.

关键词:厌氧氨氧化;运行策略;基质浓度;脱氮性能

来源出版物:化工学报,2009,60(3): 718-725入选年份:2013

接种污泥预处理对生物制氢反应器启动的影响

郭婉茜,任南琪,王相晶,等

摘要:目的:发酵法生物制氢技术已经成为国际关注的研究热点,提高连续流生物制氢产氢能力的有效途径之一就是提高混合菌种中产氢微生物的数量与产氢活性.本文选取目前国际上应用较广泛的两种接种污泥预处理技术进行比较研究,评价了其推广可行性.

方法:利用气相色谱技术以及生物量分析等方法,对比了加热预处理及我们团队提出的曝气氧化预处理技术,对暗发酵生物制氢反应器启动过程的影响,并结合厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB)反应器的运行效能,对有机底物的酸化效果,产氢速率,和液相末端产物进行了动态监测等,考察了预处理方法的有效性和可行性.

结果:加热预处理的反应器内,在启动期,其pH值相对较高可以维持在4.7~4.8;曝气氧化预处理的反应器,其pH可维持在4.4左右,而且从启动开始到达到平稳状态仅仅15天,有利于厌氧反应器的快速启动.对于乙醇型发酵的形成,曝气氧化预处理要优于加热预处理.经曝气氧化预处理,乙醇型发酵细菌的活性得以保持,生物量也在启动期快速累积,从发酵液相末端的分布可以证实,曝气氧化预处理最大程度的保持了源污泥中各种产酸细菌的活性,杀灭了耗氢的产甲烷菌,从而可以实现目标产物的快速获得,加速连续流反应器的启动.在启动末期,曝气氧化预处理后反应器的平均产氢量,与接种污泥未经预处理的对照反应器相比,提高了82%;与加热预处理相比,提高了13%.而反应器的平均活性生物量(VSS/SS)分别是对照反应器的1.40倍和1.55倍.说明经过预处理的污泥能够更好地适应反应器内的厌氧产酸环境从而高效产氢,因为预处理是对耗氢细菌的抑制和杀灭以及对产氢产酸菌的富集过程.两种预处理方法的产氢量差别不大,说明其对于生物制氢反应器的高效启动都是有利的,在技术上均为可行的.但考虑到操作成本及操作条件,曝气预处理在工程操作中更易于实现,可直接利用废水处理系统中的好氧单元污泥作为接种污泥和补充回流污泥,所以推荐采用曝气预处理方式对生物制氢反应器的接种污泥进行预处理.

结论:以容积负荷为8 kgm3·d-1启动,并采取同样的控制措施,使启动末期的容积负荷达到24 kgm3·d-1时,初始微生物群落发生定向演替,最终均可形成目标发酵类型——乙醇型发酵.与对照反应器相比,接种污泥经过适当的预处理有利于生物制氢反应器的高效快速启动.在启动末期,接种污泥经过预处理的反应器,酸化率提高了10%~32%,产氢量是对照反应器的1.69~1.82倍.经过加热和曝气氧化预处理的反应器,其产氢量相差很小,说明两种方法均适用于小试研究,技术上均可行;但考虑到降低工业化生物制氢的成本及简化系统的操作难度,本研究推荐应用曝气氧化预处理方法对生物制氢反应器的接种污泥进行预处理,从而达到快速启动的目标.

关键词:生物制氢;EGSB反应器;污泥;预处理;启动

来源出版物:化工学报,2008,59(5): 1283-1287入选年份:2013

含有磺酸基/羧基高固含量聚氨酯分散体的合成与表征

孙东成

摘要:目的:高固含量、低粘度聚氨酯分散体(PUD)在胶黏剂、涂料、油墨等行业具有广泛的应用前景.我国多采用DMPA为原料制备聚氨酯分散体,原料的单一性在一定程度上阻碍了高性能聚氨酯分散体的发展.亲水扩链剂是影响聚氨酯分散体性能的重要影响因素之一,开发新型高效的亲水扩链剂,从而在聚氨酯分子主链上引入具有特殊性能的分子链节,以达到合成高固含量,低粘度,高性能的聚氨酯分散体的目的.

方法:以磺酸盐聚醚二元醇(SPPG)作为软段亲水单体,二羟甲基丙酸(DMPA)作为硬段亲水单体,聚己二酸己二醇新戊二醇酯(PHNA)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、三乙胺(TEA)、哌嗪为原料,采用丙酮法合成了固含量50%以上软硬段均含亲水的聚氨酯分散体(PUD).通过动态光散射粒径分布ζ电位测定仪和透射电镜(TEM)等手段研究了亲水基团含量,磺酸盐同羧酸盐的摩尔比以及HDI/IPDI的摩尔比对高固含量聚氨酯分散体粘度、粒径、粒径分布及粒子微观形态的影响;通过动态力学性能分析仪(DMA)对胶膜的动态力学性能进行了分析.

结果:所制得的PUD固含量均在50%以上,多数样品黏度在50~500 mPa·s:(1)PUD的ζ电位处于-52~-72mV之间,说明其具有良好的稳定性;随着亲水基团含量的增加以及在同一亲水下,随着磺酸盐基团含量的增加,分散体ζ电位增大,稳定性提高.(2)PUD的平均粒径在50~250nm之间,随着亲水基团含量、-SO3Na/-COOH及HDI/IPDI摩尔比的增加,PUD胶粒平均粒径变小,黏度增加.(3)粒径分布随着亲水基团含量、-SO3Na/-COOH摩尔比的增加而变窄;随着-SO3Na/-COOH摩尔比的减小,大粒径体积分数增加,PUD黏度减小.当-SO3Na/-COOH的摩尔比在4:1和7:3时,小粒径体积分数在21%~28%之间,获得的乳液黏度显著减小;HDI/IPDI摩尔比对粒径分布的影响较小.(4)TEM显示分散体胶粒在亲水较多的情况下,聚氨酯分散体胶粒呈规则的球形结构,随着亲水基团含量的减少,胶粒的尺寸增大,且形状不规则的胶粒逐渐增多.(5)动态力学分析表征显示,PUD胶膜在软段玻璃化温度处出现一强力学损耗峰外并未出现肩峰,说明硬段很好的溶于软段,没有出现相分离.PUD胶膜的玻璃化温度在-30~-55℃之间.

结论:在聚氨酯分子链段中同时引入作为软段的磺酸型亲水单体和作为硬段的羧酸型亲水单体,由于两种亲水单体的亲水性强弱不同,通过改变-SO3Na/-COOH的摩尔比使PUD的粒径分布呈现二元或多元分布,从而使大小粒径比处于某一最佳值以此获得高固含量低粘度的PUD;在软硬段同时引入亲水单体也可以减小软硬段的相分离,提高软硬段的相容性.

来源出版物:化工学报,2010,61(3): 778-783入选年份:2013

含酚废水治理技术研究进展

王韬,李鑫钢,杜启云

摘要:论述了物理方法、生化法、高级氧化法等工艺方法治理含酚废水的研究进展,并指出了今后的研究方向.

关键词:苯酚;废水;物理方法;降解;生化法;高级氧化法

来源出版物:化工进展,2008,27(2): 231-235入选年份:2013

一株短程反硝化除磷菌的鉴定与生物学利用

刘晖,孙彦富,崔英德,等

摘要:依据短程反硝化除磷原理,在 SBR装置中加入厌氧池污泥,采用厌氧/缺氧工艺,投入亚硝酸盐以富集短程反硝化除磷菌(SDPB),并进行SDPB的筛选、分离,采用传统与现代分子生物学鉴定相结合手段确定其分类地位,同时进行不同营养条件和环境条件下菌的生物学利用研究.结果表明:该菌株为一株新的兼性厌氧菌株,具有同步短程反硝化和除磷功能.通过细菌形态、生理生化指标、培养特征和16S RDNA序列进行同源性比较,鉴定该菌株为不动杆菌属,相似性高达99.3%,该种尚未见文献报道.GI菌的最佳碳源为乙酸钠.此菌不仅可以利用NO2-也可以利用NO3-为电子受体.GI菌的最佳PH值为7.温度为25℃时的反硝化除磷效果最好,适宜的温度为20~35℃.当温度为10℃时微生物生长受到抑制,温度高于35℃时活性下降.磷、氮的最高去除率分别可达82.94%和82.99%.

关键词:反硝化除磷;短程反硝化除磷菌;亚硝酸盐

来源出版物:化工学报,2009,60(7): 1758-1766入选年份:2013

合成气制低碳醇用催化剂的研究进展

士丽敏,储伟,刘增超

摘要:合成气选择催化合成低碳混合醇等清洁燃料是能源化工领域的研究热点,高选择性、高活性并具有优良稳定性的催化剂的设计与开发是低碳醇合成技术的关键.本文对目前研究相对集中的改性甲醇合成催化剂、Cu-Co基以及 MoS2基低碳醇合成催化剂进行了综合评述,系统总结了不同催化剂体系的研究现状,分析了当前合成低碳醇用催化剂领域的热点和难点问题,并指出了低碳醇合成催化剂在今后一段时间内的发展方向.

关键词:催化剂;合成气;低碳醇;催化性能

来源出版物:化工进展,2011,30(1): 162-166入选年份:2013

5-羟甲基糠醛制备及应用的研究进展

王军,张春鹏,欧阳平凯

摘要:综述了利用可再生资源制备羟甲基糠醛的方法及研究进展,讨论了其重要衍生物及其应用:2,5-呋喃二甲醛可用于合成许多新化合物;呋喃二甲酸可以作为合成聚酯类材料的初始原料,还可应用于药理学的研究:乙酰丙酸制取各种产品,包括树脂、医药、香料、溶剂、涂料和油墨、橡胶和塑料助剂、润滑油添加荆,表面活性剂等,还可以作为农药、染料的中间体.分析了目前利用生物质制备羟甲基糠醛研究中存在的问题,对其今后的研究发展提出了建议.

关键词:羟甲基糠醛;生物质;平台化合物

来源出版物:化工进展,2008,27(5): 702-707入选年份:2013

丙烯酸酯改性水性聚氨酯胶黏剂的制备及性能

刘敬松,沈一丁,赖小娟

摘要:以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)、聚酯二元醇(XH-111)、三羟甲基丙烷(TMP)、1,4-丁二醇(BDO)和丙烯酸羟乙酯(HEA)等为主要原料,制得HEA封端的水性聚氨酯乳液,再加入丙烯酸酯单体进行自由基引发聚合制备出丙烯酸酯改性的水性聚氨酯胶黏剂乳液.通过傅里叶红外光谱(FTIR)、热失重分析(TGA)对改性前后水性聚氨酯结构和胶膜热稳定性进行了分析,并考察了-COOH含量、聚丙烯酸酯(PA)含量和丙烯酸甲酯(MA)与丙烯酸丁酯(BA)质量比对胶黏剂耐水性、力学性能和粘接强度的影响.结果表明,当w(-COOH)为1.48%~1.50%、w(PA)为30%、m(MA)∶m(BA)为4∶2时,改性水性聚氨酯胶黏剂的耐水性、耐热性和柔韧性优异,粘接强度可达5.9 N/mm.

关键词:水性聚氨酯;丙烯酸酯;胶黏剂;皮革;橡胶

来源出版物:化工进展,2010,29(4): 699-703入选年份:2013

凹凸棒黏土的研究及应用进展

樊国栋,沈茂

摘要:凹凸棒黏土是一种具有独特结构、性质和广泛用途的工业矿物.该文综述了凹凸棒黏土的矿物特性、改性机理及应用等方面的研究,着重介绍了凹凸棒黏土在有机-无机复合高分子材料和催化剂方面的研究进展.

关键词:凹凸棒黏土;晶体结构;酸化机理

来源出版物:化工进展,2009,28(1): 99-105,125入选年份:2013

天然高分子改性制备高吸水性树脂研究进展

李铭杰

摘要:目的:天然高分子改性制备的高吸水性树脂是近年发展迅速的功能高分子材料,具有优异的吸水抗盐性能,天然高分子材料的引入不仅改变了高吸水性树脂的化学结构,而且提高了其生物降解性能,因此废弃后对环境的影响较小.本文在近年来国内外在天然高分子改性制备高吸水性树脂研究相关文献的基础上,对天然高分子改性高吸水性树脂的制备方法、性能改善和应用情况进行综述,并在此基础上分析存在的问题,指出天然高分子改性制备高吸水性树脂的发展方向.

方法:通过分析、归纳和总结国内外关于天然高分改性制备高吸水性树脂研究的相关文献,对国内外天然高分子改性制备高吸水性树脂的主要类型、性能、制备方法和应用情况进行总结,系统综述各种典型的天然高分子改性高吸水性树脂的研究进展,指出目前存在的问题以及发展方向.

结果:总结相关的研究文献可以得出,天然高分子高吸水性树脂主要通过接枝改性进行制备,具体是通过在天然高分子主链中引入可聚合的亲水性单体通过接枝共聚的方法.天然高分子改性高吸水性树脂可以分为几个典型的类型:1)淀粉接枝改性型高吸水性树脂;2)纤维素接枝改性型高吸水性树脂;3)甲壳素/壳聚糖接枝改性型高吸水性树脂;4)海藻酸钠接改性型高吸水性树脂;5)黄原胶接枝改性型高吸水性树脂;这几种天然高分子改性制备的高吸水性树脂的相关研究报道较多,还有一些研究报道相对较少的天然高分子改性制备高吸水性树脂.本文系统的总结各种天然高分子改性制备高吸水性树脂的反应机理、反应类型以及反应条件等,并对每种天然高分子改性制备高吸水性树脂的研究进展进行总结,重点关注各种天然高分子制备高吸水性树脂的特点.结果表明:淀粉接枝改性型高吸水性树脂吸水倍率达2000 g/g,吸盐水的倍率达到200 g/g;纤维素接枝改性型高吸水性树脂吸水倍率达550 g/g;甲壳素/壳聚糖接枝改性型高吸水性树脂吸水倍率达1180 g/g,吸盐水倍率可达120 g/g;海藻酸钠接改性型高吸水性树脂具有较好的降解性能;黄原胶接枝改性型高吸水性树脂通过辐射引发接枝聚合和化学引发聚合法制备的研究报道;一些其它天然高分子改性制备高吸水性树脂也具有优异的吸水抗盐性能.

结论:天然高分子材料是自然界的可再生材料,利用它们制备可降解高吸水性树脂应用于社会生活和生产,且废弃后对环境的影响较小,形成一个良性循环过程,这有利于人类的生存与发展.目前该领域的研究重点是制备具有类似于天然高分子结构的物质或含有容易生物降解的官能团的高吸水性树脂,采用合适的交联剂进行交联不仅要提高高吸水性树脂吸水后的凝胶强度而且要提高其生物降解性,使得在整个过程中对环境影响较小,符合可持续发展的要求.今后的研究重点方向应当是高吸水性树脂的性能和整个过程中对环境影响较小,降低材料的成本,控制材料的降解速度,提高材料未降解时的应用性能,实现可持续发展.

来源出版物:化工进展,2010,29(3): 573-578入选年份:2013

Ziegler-Natta聚丙烯催化剂体系给电子体的研究进展

李昌秀,李现忠,李季禹,等

摘要:综述了Ziegler-Natta聚丙烯催化剂体系中给电子体化合物的研究进展.按照给电子体化合物在催化体系中的作用及化学结构进行了详细的分类;指出了Z-N聚丙烯催化剂体系给电子体的研发趋势.

关键词:Ziegler-Natta催化剂;内给电子体;外给电子体;聚丙烯

来源出版物:化工进展,2009,28(5): 793-799,80入选年份:2013

纳米二氧化钛光催化剂共掺杂的协同效应

石建稳,陈少华,王淑梅,等

摘要:综述了近年来共掺杂二氧化钛光催化剂的研究进展.对二氧化钛进行共掺杂,掺杂的元素产生协同效应,可以进一步提高二氧化钛的光催化降解效率.从促进二氧化钛可见光响应、抑制光生电子与空穴的复合、提高催化剂表面羟基含量以及其它协同效应等方面,阐述了共掺杂二氧化钛的协同作用机制,介绍了共掺杂二氧化钛协同作用的失效现象,并对共掺杂二氧化钛光催化刑未来的研究方向提出了建议.

关键词:共掺杂;二氧化钛;光催化荆;光催化活性

来源出版物:化工进展,2009,28(2): 251-258入选年份:2013

锆改性氧化铝负载的纳米金催化剂上环己烷氧化研究

许立信,何潮洪,朱明乔,等

摘要:通过浸溃法制备氧化锫改性的氧化铝载体,并采用改进的阴离子交换法(DAE)制备了负载型纳米金催化剂.以分子氧为氧化剂,考察了金催化剂在环己烷选择性氧化制环己酮和环己醇反应中的催化性能.结果表明,提高锆含量,环己烷转化率保持稳定,环己酮和环己醇总选择性,尤其是环己酮的选择性明显提高.随着金负载量增加,金颗粒增大,催化剂的活性降低,金颗粒在6 nm以下的催化剂具有很高的催化活性.在423 K,1.5 MPa、3 h反应条件下,0.6%(WT)金和17%(WT)锆含量的催化剂上环己烷氧化得到9.5%的转化率,环己酮和环己醇的选择性分别为38.8%和51.5%.

关键词:金;环己烷;氧化锆;氧化铝;氧化;催化剂

来源出版物:高校化学工程学报,2009,23(2): 309-313入选年份:2013

泡沫分离除去水溶液中微量金属离子

宋伟光,吴兆亮,刘桂敏,等

摘要:以十二烷基苯磺酸为表面活性物质,采用泡沫分离技术分别对脱除水溶液中微量的铁、铜、钠离子的分离过程进行了研究.重点考察了溶液的pH、表观气速、表面活性剂浓度及泡沫塔装液量对分离效果的影响.结果表明在各自最佳操作条件下铁离子(Ⅲ)的去除率为95.2%,富集比为13.6;铜离子(Ⅱ)的去除率为94.6%,富集比为16.5;钠离子去除率为73.1%,富集比为32.3.与常规的表面活性剂十二烷基硫酸钠相比,十二烷基苯磺酸在泡沫分离过程结束后不会在体系中引入新的金属离子,这为探索脱盐新方法提供了依据.

关键词:泡沫分离;十二烷基苯磺酸;富集比;去除率;分光光度法

来源出版物:高校化学工程学报,2008,22(5): 900-905入选年份:2013

铝合金基体上超疏水表面的制备

李艳峰,于志家,于跃飞,等

摘要:采用简单化学刻蚀的方法制备出多晶铝合金基体上的超疏水表面.刻蚀后的铝合金表面经过氟化处理后具有了超疏水的性质,水滴与表面的接触角达到156°,接触角滞后为5°.通过对表面进行扫描电镜分析可知,超疏水铝合金表面上具有了由长方体状的凸台和凹坑构成的深浅相间的微纳米结构,这些微纳米结构相互连通形成凹凸不平的“迷宫”结构,这种结构经氟化修饰后,可捕获空气,形成水与基底之间的气垫,对表面超疏水性的产生起到了关键的作用.文中对铝合金基体上的超疏水现象以CASSIE理论进行了分析,结果表明,水与表面形成了非均匀接触,约12%的面积是水滴和基体接触,而有约88%的面积是水滴和空气接触.研究中考查了不同刻蚀时间以及不同刻蚀液浓度对表面疏水效果的影响.最佳制备条件为:盐酸溶液浓度为4.0 mol·L-1,刻蚀时间为12 min.

关键词:超疏水;接触角;微纳米结构;化学刻蚀

来源出版物:高校化学工程学报,2008,22(1): 6-10入选年份:2013

硅烷偶联剂对光固化PUA/SiO2杂化涂料的改性研究

蔡星,李宝芳,罗英武

摘要:研究溶胶-凝胶法制备聚氨酯丙烯酸酯(PUA)/纳米二氧化硅(SiO2)复合涂料中加入硅烷偶联剂进行原位改性的作用机理,以期得到性能优良的有机-无机杂化纳米复合涂料.考察了硅烷偶联剂用量的变化对聚氨酯丙烯酸酯涂料性能的影响.结果表明,用硅烷偶联剂对溶胶-凝胶法制备的纳米二氧化硅进行改性,能够实现纳米颗粒的均匀分散,并在其表面形成良好的界面结合层;且适量的硅烷偶联剂的加入使聚氨酯丙烯酸酯涂料显示出优良的机械性能,表现出纳米材料特有的既增强又增韧特性,尤其是耐磨性能可以提高7倍.

关键词:紫外光固化;纳米复合涂料;溶胶-凝胶;硅烷偶联剂

来源出版物:高校化学工程学报,2008,22(2): 361-364入选年份:2013

凹凸棒石/CeO2复合纳米材料的合成、表征及催化性能

陈丰,李霞章,陆晓旺,等

摘要:以大比表面积的凹凸棒石为载体,利用均匀沉淀法制备了具有高吸附性能的凹凸棒石/CeO2纳米复合催化剂,并采用X射线衍射、透射电镜、比表面积对负载了不同含量 CeO2的凹凸棒石的结构进行了表征,探讨了反应温度和煅烧温度对复合材料形貌的影响,并研究了在CO催化氧化反应中不同CeO2负载量复合物的催化性能.结果表明:合成凹凸棒石/CeO2纳米复合材料的最佳反应温度为75℃,煅烧温度为200℃,此时50%负载量样品的比表面积最大,为223.8 m2/g:凹凸棒/CeO2纳米复合纳米催化剂具有很强的协同催化效应,从而提高了催化活性,且CeO2负载量为50%~100%的复合材料的催化效果较好.

关键词:凹凸棒石;二氧化铈;纳米复合催化剂;催化氧化

来源出版物:硅酸盐学报,2009,37(1): 52-56入选年份:2013

用脱硫石膏制备高强石膏粉的转晶剂

白杨,李东旭

摘要:半水石膏在没有外界因素干扰的情况下通常自由生长成针状晶体.为改变半水石膏晶体生长习性,获得短柱状的晶体,一般在溶液中加入改变晶体生长习性的转晶剂,转晶剂对高强石膏晶体的形成具有一定的诱导作用.综合利用“水溶液法”和“蒸汽加压法”形成了具有特色的“汽液结合法”工艺制备α型半水石膏,通过添加不同种类、不同数量的转晶剂来观察并研究探讨石膏晶体的形成结构以及抗压性能.结果表明:复合掺加0.040%硫酸铝和0.08%磺化三聚氢胺(F10)的效果最好,抗压强度可以提高33.21%.

关键词:脱硫石膏;α型半水石膏;转晶剂;汽液结合法

来源出版物:硅酸盐学报,2009,37(7): 1142-1146入选年份:2013

V2O5/炭基材料用于烟气脱硫脱硝的研究进展

刘清雅,刘振宇

摘要:燃煤烟气污染是我国可持续发展需要重点解决的环境问题.目前国内外使用的均是偏离排烟温度的单一污染物控制技术,几种技术串连实现多种污染物排放控制的成本较高.炭基材料由于其独特的性质,不仅可在排烟温度范围脱除烟气主要污染物-硫、硝、汞等,而且可以实现这些污染物的同时脱除.活性焦作为较为廉价的炭基材料,已经在国外实现了工业应用.过去 10余年的研究表明,V2O5/活性焦的脱硫、脱硝、脱汞活性显著优于活性焦自身,也优于其他金属氧化物改性的活性焦,有望成为新一代烟气污染物排放控制技术的核心催化剂.该文总结了过去10年中V2O5/活性焦的研究进展,重点展示了脱硫和脱硝过程中的原理性认识,得出V2O5的低温氧化性是其促进多种污染物脱除的共性原因.可以看出,我国在这方面的研发中做出了重要贡献,形成了系统、深入的研究成果.

关键词:V2O5;炭基材料;烟气;脱硫;脱硝;选择性催化还原

来源出版物:化工学报,2008,59(8): 1894-1906入选年份:2013

SCNR脱硝特性的模拟及优化

李穹,吴玉新,杨海瑞,等

摘要:对某台使用尿素为还原剂的100 t·h-1循环流化床锅炉的SNCR性能进行了CFD数值模拟,分析了温度、氨氮摩尔比等影响因素对SNCR脱硝效率、氨泄漏以及N2O浓度的影响规律.结果表明,SNCR最佳温度窗口的范围为850~1050℃,且随着氨氮比的增大,温度窗口范围变宽;随着温度的升高,氨逃逸量明显下降,当温度超过940℃后,氨逃逸量基本可以忽略不计,而N2O的生成量则呈现出先增大后减少的趋势.随着氨氮摩尔比的增加,脱硝效率逐渐增大,980℃左右达到峰值;氨泄漏随氨氮摩尔比的增加而增大;N2O浓度与脱硝效率呈正比关系,最大生成量约为30 μl·L-1.

关键词:选择性非催化还原;温度窗口;氨氮比;氨逃逸;CFD

来源出版物:化工学报,2013,64(5): 1789-1796入选年份:2013

亲和膜配基的结构和密度对胆红素吸附的影响

鞠佳,聂飞,段志军,等

摘要:体内存在过量的胆红素会引起神经系统疾病,严重时危及生命,常用循环吸附法去除,但是多数胆红素与白蛋白形成复合物,难于拆分,导致血清胆红素的吸附去除率降低.以醋酸纤维素/聚乙烯基亚胺共混亲和膜(CA/PEI膜)为基质,通过戊二醛活化,引入间隔臂,固载具有一定特异性吸附的5种有机胺和8种氨基酸配基,强化血清胆红素的去除效果.研究结果表明,虽然改性膜的伯胺基含量仅为CA/PEI膜的1/3,但是因间隔臂的引入和配基特异性的增强,4种改性膜的胆红素吸附量提高了100%以上,并且提高了胆红素相对于蛋白的吸附选择性.增加胺基和疏水结构有利于胆红素的吸附;羧基不利于胆红素吸附;胆红素吸附还受到配基密度和空间位阻等诸多因素的影响.苯环等空间位阻较大的配基,不利于实际胆红素的吸附,且无法通过提高配基密度而提高其改性膜的胆红素吸附量,而含直链胺配基的己二胺(3-HMD)改性膜的胆红素吸附量随配基密度的提高而提高.

关键词:胆红素;氨基酸;配基密度;空间位阻;亲和膜

来源出版物:化工学报,2013,64(1): 303-310入选年份:2013

责任编辑:王帅帅

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