高校化学工程学报

Journal of Chemical Engineering of Chinese Universities

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国际刊号:1003-9015
国内刊号:33-1141/TQ
主管单位: 国家教育部
主办单位: 浙江大学
主    编: 陈 纪 忠
编委会主任委员: 姚 善 泾
编辑出版:《高校化学工程学报》编辑部
地    址:杭州 浙江大学玉泉校区,化学工程与生物工程学院
邮    编:310027
电    话:0571—87951235
电子信箱:gxhgxb@zju.edu.cn
网    址:gxhx.cbpt.cnki.net 

国内发行:《高校化学工程学报》编辑部
国外发行:中国国际图书贸易集团有限公司 (北京市海淀区车公庄西路35号,邮编100048)          

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  • 液体和聚合物的内压预测

    俞春芳,黑恩成,刘国杰

    如同先前报道的液态聚合物一样,298.15 K时一般小分子液体的内压平方根l与摩尔体积Vm的乘积亦正比于它们的van der Waals体积Vvdw,而且两者有相同的比例系数。这说明各种液体的lVm具有相同的基团加和性。据此,利用它们的内压和摩尔体积的实验值建立了一个lVm的基团贡献法,它能用来预测各种液态有机物,包括聚合物在298.15 K时的内压值。本法不仅适用于非极性和弱极性液体,而且也适用于强极性和缔合液体。熟知的Small溶解度参数基团贡献法只不过是本工作的一个特例。对120种有机液体和液态聚合物的l值预测结果表明,其与实验值的一致性令人满意。

    2004年02期 135-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 172K]
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  • 片状陶瓷膜润湿动力学的测试

    景文珩,吴俊,邢卫红,徐南平

    通过对液体在片状陶瓷膜孔内润湿速率的测量,研究了Al2O3、ZrO2、TiO2膜和复合陶瓷膜的润湿性。将陶瓷膜的润湿动力学曲线划分为五个阶段,水被选作参比溶剂;同时,通过修正的Washburn法计算得到异丁醇、甲苯和四种陶瓷膜的相对润湿接触角,它显示出几种材料均具有较强的亲水性。

    2004年02期 141-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 38K]
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  • 界面聚合制备复合膜过程的数学模型

    张浩勤,刘金盾,范国栋,方文骥

    基于高分子物理化学、质量传递和相分离成膜理论,研究在复合膜制备过程中采用界面聚合反应成膜的机理,建立了非稳态条件下反应-扩散联合控制的数学模型;通过有针对性地简化,该模型可适用于反应控制和扩散控制。模型中无量纲参数有明确的物理意义,较好地反映了界面聚合反应成膜过程的机理。无量纲化处理使模型解析解形式更为简单、实用,模型与实验数据吻合良好,且优于现有模型。通过模拟计算,可得出单体(A组分)浓度、膜的厚度、膜厚增长率随时间的变化关系,并可考察聚合反应速率常数、单体(A组分)在复合层中的扩散系数、单体初始浓度等参数对成膜过程的影响,理论结果可用于指导界面聚合反应成膜实践。

    2004年02期 146-151页 [查看摘要][在线阅读][下载 132K]
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  • VOCs催化燃烧催化剂Mn/γ-Al_2O_3和CuMn/γ-Al_2O_3的性能研究

    黄海凤,陈银飞,唐伟,卢晗锋

    用浸渍法制备了两种负载型的Mn/g -Al2O3和Cu-Mn/g-Al2O3复合氧化物催化剂,同时用共沉淀法制备了Cu-Mn-O复合氧化物催化剂。以气相色谱为检测手段,用常压气体流动评价装置考察了这三种催化剂对苯、甲苯、二甲苯等挥发性有机化合物VOCs的催化燃烧性能。发现负载型的催化剂转化率达到99%时的反应温度比非负载型的降低30~40C,其中Cu-Mn/g-Al2O3催化剂具有更好的低温活性,催化燃烧反应的速率明显提高。负载型催化剂表面的活性组分以高度分散状态存在和催化剂高的比表面积是性能好的主要原因。

    2004年02期 152-155页 [查看摘要][在线阅读][下载 39K]
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  • 超临界甲醇中聚对苯二甲酸丁二酯分解动力学研究

    孟令辉,张妍,黄玉东

    在超临界甲醇中对聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)进行了分解反应动力学的研究。在300℃,12MPa,甲醇与PBT的投料比为5.8的实验条件下,采用端基分析的方法测定出分解产物中羧甲基的含量,并建立了羧甲基的含量与反应时间的对应关系; 根据求解的反应速率常数k(0.4319)、反应平衡常数K(0.5780),建立了超临界甲醇中PBT分解的动力学方程。在不同的反应时刻,方程计算值与实验值比较的结果显示,二者具有相同的变化趋势,其偏差在5.08%以内,认为该方程可用于描述在超临界甲醇中PBT的分解过程。在此基础上求解分解反应的活化能,在260~330℃的温度范围内得到分解反应的活化能为34.51kJmol-1,低于相关文献所报道的值。

    2004年02期 156-161页 [查看摘要][在线阅读][下载 148K]
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  • 生物质热解焦油的热裂解与催化裂解

    骆仲泱,张晓东,周劲松,倪明江,岑可法

    生物质气化过程中产生的焦油对气化系统和用气设备都有极大的危害。为了开发适合于商业应用的焦油缩减方法,探索达到最优焦油脱除效果的操作条件,在固定床反应器上,利用石灰石、白云石、高铝砖作为催化剂研究了生物质(稻秆、稻壳、木屑等)热解焦油的催化裂解反应,利用炭化硅作为热载体研究了焦油的热裂解反应,对热解煤气中焦油含量的变化以及热解煤气组成和热值的变化进行了比较,并对裂解温度、气相停留时间等因素对裂解效果的影响进行了探讨。 实验发现,600~900℃范围内ηtar随裂解温度升高而升高, 900℃时热裂解条件下可达60%,而催化裂解条件下可达90%以上。0.5~1s范围内,ηtar随停留时间增加而升高,幅度约7%~10%。相比于原始煤气,裂解后煤气组成出现了较大变化,热裂解后煤气热值增加,而催化裂解后煤气热值下降,且热裂解与催化裂解处理后煤气组成也有较大差异。

    2004年02期 162-167页 [查看摘要][在线阅读][下载 74K]
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  • 酵母生物合成S-腺苷-L-蛋氨酸的动力学研究

    刘惠,林建平,吴坚平,岑沛霖

    研究了酿酒酵母在葡萄糖和L-蛋氨酸存在时生物合成S-腺苷-L-蛋氨酸(SAM)的规律。在高溶氧(DO>40%)条件下,SAM产率及L-蛋氨酸转化率分别达到了82.2 mgg-1和37.4%。将代谢溢流模型推广应用到包括酵母生长和加前体生物转化过程的动力学研究,结果表明,该模型能较好地描述实验数据。

    2004年02期 168-173页 [查看摘要][在线阅读][下载 167K]
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  • 电渗析脱盐在提取发酵液中谷氨酰胺的应用研究

    刘元帅,沈金玉,邢新会,余立新,李春,曹竹安

    提出了电渗析脱盐与单阴离子交换柱相耦合提取发酵液中谷氨酰胺的分离工艺。研究发现,将发酵液pH调节到谷氨酰胺等电点附近,通过电渗析将其中的无机盐脱除95%左右时,仍然能保证谷氨酰胺收率达到76%,电流效率为85%。根据谷氨酰胺和谷氨酸等电点差异,电渗析脱盐后的料液再通过单根阴离子树脂交换柱,可以去除其中的谷氨酸等杂质。该工艺大幅度地减少了树脂用量,有效地解决了谷氨酰胺在强碱和强酸环境中的转化问题,生产成本明显降低,谷氨酰胺的总提取收率达到60%左右,且产品纯度符合药典。

    2004年02期 174-178页 [查看摘要][在线阅读][下载 66K]
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  • Mg~(2+)和Ca~(2+)对自絮凝颗粒酵母耐酒精性能的影响及作用机制的比较研究

    胡纯铿,白凤武,安利佳

    生长和冲击阶段均添加3.5mmolL-1 Mg2+ 或1.64 mmolL-1 Ca2+ 都能显著提高融合株SPSC于30℃在20% (v/v) 酒精冲击下的存活率。经过9 h冲击,对照组的存活率为0, 而添加Mg2+ 或Ca2+ 的存活率分别为53.1% 和50.0%,表明适当浓度的Mg2+ 或Ca2+ 均能显著提高菌体的耐酒精能力,但 Mg2+ 的促进作用强于Ca2+。通过考察 Mg2+ 和Ca2+ 对菌体于30℃在15% (v/v) 酒精冲击下细胞膜透性的影响发现,生长和冲击阶段均添加3.5 mmol稬-1 Mg2+ 或1.64 mmol稬-1 Ca2+ 的细胞膜透性系数(P?分别仅为对照组水平的15.6% 和 29.3%, 表明适当浓度的 Mg2+ 或 Ca2+ 均能显著降低受冲击菌体的细胞膜透性,但Mg2+ 降低膜透性能力强于Ca2+;而且,实验显示,添加Mg2+ 或Ca2+ 提高存活率与添加Mg2+ 或Ca2+ 降低P?存在直接的对应关系。因此,Mg2+ 和Ca2+ 提高融合株SPSC耐酒精能力均与各自降低受冲击菌体的细胞膜透性密切相关。

    2004年02期 179-184页 [查看摘要][在线阅读][下载 118K]
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  • 卡那霉素A、B多元弱碱离解常数的测定

    李忠琴,许小平,孟春,石贤爱,郭养浩

    采用电位滴定法和实验数据分段线性回归分析方法测定并估算了卡那霉素A、B的多元弱碱离解常数,报导了卡那霉素B的五级离解常数 (pKa1=9.11,pKa2=8.22,pKa3=7.43,pKa4=6.56,pKa5=5.61)。并用计算机拟合了在不同pH值条件下卡那霉素A、B各价态离子的分布曲线,为卡那霉素A、B的分离纯化提供了重要的理论依据。

    2004年02期 185-190页 [查看摘要][在线阅读][下载 143K]
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  • 放射型根瘤菌分批发酵生产辅酶Q_(10)的代谢特性和发酵动力学

    吴祖芳,堵国成,陈坚

    以放射型根瘤菌WSH2601作为辅酶Q10分批发酵的试验菌,对其代谢特性进行了初步研究。对分批发酵过程中细胞生长、产物积累、糖消耗、中间产物有机酸及pH的变化规律进行了描述;由Logistic模型方程分别建立了放射型根瘤菌辅酶Q10发酵过程细胞生长、产物合成及基质消耗随时间变化的数学模型。模型模拟计算结果与实验值能较好地吻合。动力学研究结果表明该模型能较好地反映放射型根瘤菌的细胞生长、底物消耗和产物合成过程及其动力学机制。辅酶Q10分批发酵中细胞生长与产物合成属于半偶联型。

    2004年02期 191-195页 [查看摘要][在线阅读][下载 37K]
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  • 金色链霉菌碳代谢流量变化特性的研究

    孟春,叶勤,石贤爱,陈剑锋,郭养浩

    建立简化的金色链霉菌代谢网络模型,根据其在复合培养基上的代谢特性,用优化手段求解细胞内碳代谢网络流量。根据不同时期金色链霉菌细胞内碳代谢流的分布,分析金色链霉菌生长代谢过程的碳代谢特性。研究表明, 在对数生长期,碳在EMP途径的通量为0.701mmolg-1h-1,占66.6%,进入HMS途径的流量为0.353mmolg-1h-1,占总碳消耗量的33.4%;在产物合成期,进入EMP途径的代谢流量降至0.382mmolg-1h-1,占进入细胞总碳流量的的51.6%;进入HMS途径的碳为0.358mmolg-1h-1,占48.4%。磷酸己糖旁路HMS通量对金霉素的合成起重要的调节作用, 添加磷酸盐和芳香性氨基酸抑制HMS途径的碳代谢通量,金霉素合成量分别降低50%以上。

    2004年02期 196-201页 [查看摘要][在线阅读][下载 93K]
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  • 含再生再利用的用水网络的优化设计

    徐冬梅,胡仰栋,华贲,王修林

    对单组分含再生再利用的用水系统,提出了一种基于序贯操作模型的整体优化设计方法。该方法分别针对单组分含再生再利用的用水网络设计可能存在的三种情况,以新鲜水和再生水用量最小为目标,给出了相应的设计策略,数学的表达是一个非线性规划。首先依据规则将操作对贫流的要求进行分段排序,并通过引入操作的质量交换分配系数ai, 将各操作依据规则虚拟地分配为再生前过程和再生后过程,然后按操作序列逐级进行操作和操作水源之间的的优化匹配,建立含再生再利用的用水网络的序贯操作模型,最后将此综合问题归结为非线性规划问题来求解,从而完成用水过程的设计。给出了一个实例,计算结果表明本文方法是有效和简便易行的。

    2004年02期 202-207页 [查看摘要][在线阅读][下载 78K]
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  • H_2S燃料电池用质子传导膜及电池性能

    钟理,张腾云,WEI Guoling,Chuang Karl

    研究了H2S燃料电池用的质子传导膜的制备及性能,考察了不同的Li2SO4与填充物Al2O3的匹配、微量元素B(H3BO3)的掺杂对膜及电池性能影响。 研究了由H2S、(MoS2+NiS)/ Li2SO4-Al2O3/Pt、air构成的燃料电池在101.13kPa和600~700oC时的电化学特性。在实验温度范围内,质子传导膜Li2SO4-Al2O3及整个电池系统在H2S气流下具有较好的化学稳定性。温度提高,质子传导膜的内阻减小,膜及电池性能变好。微量元素B的掺杂提高了膜的机械强度及膜的致密性,从而改善了电池的性能。在实验条件下,较适宜的B的掺杂量为2%~5%(质量百分数),较适宜的Li2SO4:Al2O3(质量比)为(3~5): 1, 电池最大输出电流密度和功率密度在700oC时分别达到200mAcm-2和55mWcm-2。

    2004年02期 208-211页 [查看摘要][在线阅读][下载 37K]
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  • L-组氨酸和L-脯氨酸消旋动力学的研究

    蔡杨君,许文松

    L-组氨酸和L-脯氨酸在醛的催化下,可在羧酸溶剂中发生消旋。氨基酸的消旋反应为一级反应。消旋速率因羧酸溶剂的不同而异:L-组氨酸在乙酸溶剂中消旋最快,而L-脯氨酸在正丁酸溶剂中最快。随反应温度的提高,消旋速率加快。L-脯氨酸的消旋速率常数与反应温度的关系可表示为: 67088R494573eRTk-= 另外实验表明,L-组氨酸和L-脯氨酸消旋反应的合适催化剂分别应为水杨醛和正丁醛,并确定催化剂的用量与氨基酸的摩尔比以0.1为佳。同时也论述了氨基酸消旋的反应机理。

    2004年02期 212-217页 [查看摘要][在线阅读][下载 38K]
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  • 硫酸盐还原菌的生长影响因子及脱硫性能的研究

    万海清,苏仕军,朱家骅,万雪松,葛长海

    采用单因素法研究从硫酸厂淤泥厌氧菌群中分离筛选的硫酸盐还原菌(SRB),分析生物脱硫过程中影响SRB生长及其还原硫酸盐性能的主要因素。结果表明,分离获得的SRB的菌体呈弧状或细杆状,初步鉴定为脱硫弧菌属细菌。该菌是典型的嗜中温菌,培养与应用转化时均以35℃最为适宜,生长环境酸碱度范围较宽,最适宜范围为pH 6.0~6.5;是非严格厌氧型菌,适量氧气不会影响细菌生长。SRB在COD/SO42-质量比值达到2.0~2.5时,培养与应用转化时的最适宜温度为35C,以含有醇羟基的有机碳作为有效的电子供体,以SO42-作为电子受体,4天左右即可对生长环境、脱除烟气中SO2后的垃圾渗沥液中COD、SO42-进行较好的转化还原, SO42-转化能力可达1800mgL-1。

    2004年02期 218-223页 [查看摘要][在线阅读][下载 98K]
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  • 石油醚W/O乳状液及其液膜稳定性

    林畅,贺高红,陈国华,涂正环

    以破乳率为衡量标准,借助显微镜直接观察,探讨了乳状液含水量、表面活性剂用量、乳化时间、乳化强度等因素对石油醚W/O型乳状液体系稳定性的影响。在实验范围内,乳状液含水量的提高及表面活性剂用量的增加,有利于乳状液的稳定;存在较优的乳化时间20min和乳化强度4000rmin-1。选取脂肪烃、芳香烃、混合烃共6种不同油相制备乳状液,对比其稳定性的差异。此外,还初步考察了石油醚W/O/W液膜溶胀和泄漏问题,结果表明该乳状液膜泄漏率低于3.5%,表观溶胀率约为20%。

    2004年02期 224-230页 [查看摘要][在线阅读][下载 33K]
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  • 生物柴油的制备

    盛梅,邬国英,徐鸽,巫淼鑫

    通过正交试验得出了菜籽油在NaOH作用下与甲醇经转酯反应合成生物柴油的最适宜工艺条件:摩尔比6:1、反应温度40℃、反应时间1h、催化剂用量1%。考察了工业甲醇、搅拌速度等工艺条件对反应的影响,对脂肪酶催化反应进行了探索性研究。采用气相色谱(氢火焰)内标法分析产品中脂肪酸甲酯的含量,研究了生物柴油与O#柴油的调和油性质。结果表明,合成的生物柴油其各项性能指标基本达到国外同类产品的标准,与O#柴油调和后低温流动性得到明显改善。

    2004年02期 231-236页 [查看摘要][在线阅读][下载 94K]
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  • 对羟基苯甘氨酸在水-丙酮-硫酸混合溶剂中的溶解度及介稳区

    詹予忠,任国宾,郭士岭,陈宜俍,徐军,卫冬燕

    分别采用恒温溶解法和变温溶解法测定了对羟基苯甘氨酸在水-丙酮-硫酸混合溶剂中的溶解度曲线和超溶解度曲线,利用激光监视装置检测测定系统中晶体的消失和产生,实验温度范围约为303~323K。随着混合溶剂中水的增加,溶解度略有增加;酸度增加,溶解度有较大幅度的增加。用经验方程二次多项式关联溶解度与温度的关系,计算的溶解度和实验值符合良好。测得的超溶解度曲线与溶解度曲线基本平行,介稳区宽度以最大过冷度表示约为1.5~2.4K,温度升高时介稳区宽度略有减少。溶剂中水含量或硫酸含量增加将使介稳区宽度变小;降低搅拌速度使介稳区明显变宽。实验结果可应用于优先结晶法拆分对羟基苯甘氨酸。

    2004年02期 237-240页 [查看摘要][在线阅读][下载 93K]
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  • 乙醇发酵与渗透汽化在硅橡胶膜生物反应器中的耦合强化

    伍勇,肖泽仪,黄卫星,钟月华

    用硅橡胶膜生物反应器(SMBR)实验研究了发酵-渗透汽化的耦合性能。发酵微生物采用酿酒活性干酵母,所用的碳源为工业级葡萄糖。间歇发酵过程由于产物抑制作用在乙醇浓度达到90g稬-1时就趋于停滞,而经耦合渗透汽化膜分离后,发酵罐内的乙醇浓度迅速降低并维持在40g稬-1,且发酵在此浓度下可以连续稳定地进行。 在SMBR运行达到稳态后,乙醇的体积产率为1.5gL-1h-1。SMBR中所用的聚二甲基硅氧烷(PDMS)复合膜由实验室自行制备,它能稳定分离含有酵母细胞的发酵液。当发酵液中乙醇浓度为92.7~49.5g稬-1时,PDMS复合膜的总通量为1490~1164g穖-2h-1,分离因子为6.9~7.8,与分离相同进料浓度的清洁模型溶液相比分别平均高出31%和14%。乙醇发酵和渗透汽化在硅橡胶膜生物反应器中能够相互耦合并得到强化。

    2004年02期 241-245页 [查看摘要][在线阅读][下载 35K]
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  • 精制L-乳酸的分子蒸馏工艺研究

    许松林,郑弢,徐世民

    分子蒸馏技术是一种在高真空条件下进行的连续蒸馏过程,适合于分离高沸点、热敏性及具有生物活性的混合物。今研究了用分子蒸馏技术对L-乳酸进行精制的工艺条件;实验过程中粗乳酸原料不需要进行其它脱水及脱色方法处理,只需通过两次分子蒸馏,即可得到高纯度的L-乳酸。考察了分子蒸馏工艺操作过程的蒸馏温度、进料速率、刮膜器转速等因素对L-乳酸收率及纯度的影响。发现适宜的分离工艺是:操作压力0.1Pa,蒸发温度55~75℃,进料速率90mLh-1,刮膜器转速110~130rmin-1,其中蒸发温度和进料速率是影响产品L-乳酸纯度的最重要的因素。

    2004年02期 246-249页 [查看摘要][在线阅读][下载 39K]
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  • 六氯丙烷合成反应助催化剂研究

    林铁,王樟茂,张道举,俞伯洪,王以丹

    开发了一种季铵盐作为六氯丙烷(HCC230)合成助催化剂。在压力3.5105~6105Pa、温度90~115℃下调聚合成六氯丙烷。试验结果表明:在相同的转化率(99%)、选择性(92%)条件下,研究使用的季铵盐助催化剂比目前文献所报道的胺类助催化剂具有反应温度和压力低、反应时间短、所用助催化剂量少等优点,可供工业化使用。

    2004年02期 250-253页 [查看摘要][在线阅读][下载 71K]
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  • 对甲苯磺酰氯合成研究

    陈钟秀,蒋林峰,丁同富,徐芸,孙镭,俞兴源

    以甲苯、氯磺酸、三氯氧磷为原料,氯化铵为催化剂合成对甲苯磺酰氯。研究了氯磺酸、三氯氧磷、催化剂用量及反应时间对氯磺化反应的影响。得出了最佳原料摩尔比:甲苯:氯磺酸:三氯氧磷:氯化铵为1:1.3:0.6:0.1,其产品收率达98.85%,纯收率为97.86%(对甲苯磺酰氯85.41%,邻甲苯磺酰氯12.45%);同时酸性废水比原工艺减少了70%以上。

    2004年02期 254-257页 [查看摘要][在线阅读][下载 115K]
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  • 活性炭吸附苯、甲苯废气的研究

    金一中,徐灏,谢裕坛

    研究了苯、甲苯组成的混合溶剂系统的吸附平衡关系及动力学性质。采用动态吸附法对纯组分、混合组分的吸附情况进行了测定。 根据Langmuir方程拟合出相应的平衡常数qe和K。通过对二组分吸附的穿透曲线进行分析,发现吸附能力强的甲苯能从活性炭中置换出吸附能力弱的苯。整个吸附过程分为三个阶段进行。分别利用E-L方程和IAST理论进行理论预测分析,并与实验结果进行了比较。结果表明,虽然E-L方程对吸附总量的预测与实验结果较为吻合,但对各个组分吸附量的预测却经常产生正负偏差;而IAST引入竞争模型,较好地消除了这种正负偏差,平均误差不超过10%,与实验结果更为吻合。

    2004年02期 258-263页 [查看摘要][在线阅读][下载 35K]
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  • 本刊主办院校研究生学位论文题录

    2004年02期 264-268页 [查看摘要][在线阅读][下载 130K]
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