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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化工热力学与基础数据

  • 碳酸二乙酯液相导热系数实验研究

    宋琳丰;吴江涛;刘志刚;

    为了给可替代清洁燃料的研究提供急需的基础物性数据,利用瞬态单热线法对温度区间为250~390K、压力区间为0.1~30MPa的碳酸二乙酯(DEC)的导热系数进行了实验研究。将实验数据拟合成关于温度和压力的导热系数方程,并分析了碳酸二乙酯导热系数与温度和压力的关系,方程采用完全三次多项式形式。结果表明,碳酸二乙酯的导热系数随温度升高而减小,随压力的升高而增大。实验数据与拟合方程计算值的最大偏差为-1.94%,绝对平均偏差为0.84%。另外,文中对改进的瞬态单热线测量导热系数实验装置以及所采用的测量系统进行了说明。

    2008年02期 183-187页 [查看摘要][在线阅读][下载 862K]
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  • Na~+,K~+,Mg~(2+)/Cl~-,SO_4~(2-),NO_3~-,H_2O体系液固相平衡研究

    黄雪莉;宋彭生;王雪枫;陈丽娟;

    针对新疆硝酸盐卤水矿所属的Na~+,K~+,Mg~(2+)/Cl~-,SO_4~(2-),NO_3~-,H_2O六元体系,首次提出了其在25℃、氯化钠饱和时相图的表示方法,并结合生产实际,用等温法测定了所需相图区域的溶解度数据,进行了实际卤水的等温蒸发实验。研究表明:在相图中,氯化钠和硫酸钠分别与白钠镁矾、钾芒硝、钠硝矾有三盐共饱面;氯化钠和硫酸钠分别与白钠镁矾、钾芒硝、钠硝矾中的任两盐有四盐共饱线;氯化钠、硫酸钠、白钠镁矾、钾芒硝及钠硝矾有一个五盐共饱点;实际卤水等温蒸发时的析盐顺序为:氯化钠、氯化钠+无水芒硝、氯化钠+无水芒硝+白钠镁矾、氯化钠+无水芒硝+白钠镁矾+钾芒硝。

    2008年02期 188-192页 [查看摘要][在线阅读][下载 782K]
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传递现象与单元操作

  • 表面形貌对初始滴状冷凝的影响

    庞晶晶;穆春丰;刘天庆;陆巧羽;孙相彧;

    鉴于镁能与热水(冷凝液)反应,反应后镁表面的化学成分将发生变化,初始冷凝液核的形态将被保留在镁表面上,所以本实验采用金属镁作为冷凝表面。同时为了研究冷凝表面微观形貌同滴状冷凝之间的关系,在相近的冷凝条件下,选取不同磁控溅射条件下制备的镁膜作为冷凝表面,采用分形理论对镁表面冷凝前表面形貌的复杂程度进行量化研究,运用差分计盒维数法计算镁表面冷凝前表面形貌的分形维数。结果表明冷凝试件的表面形貌特征对初始滴状冷凝的液核数有较大影响,其分形维数不同,冷凝后镁表面初始液核数也不同。在实验的基础上,建立了能够反映表面分形维数对成核中心密度影响的定量关系式。

    2008年02期 193-199页 [查看摘要][在线阅读][下载 1966K]
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  • 从豆粕中提取大豆异黄酮传质动力学研究

    左玉帮;曾爱武;袁希钢;余国琮;

    以脱脂豆粕为原料,采用70%乙醇水溶液为溶剂提取大豆异黄酮。在不同温度下对异黄酮的传质动力学进行了研究,基于Fick第二定律,采用分离变量法得到异黄酮提取动力学方程。由于异黄酮在较高的操作温度下发生降解反应,属于一级反应,在模型中考虑了降解反应对异黄酮提取过程的影响,模拟结果与实验数据吻合较好。解释了当提取过程达到一定时间后,异黄酮提取量反而减小的现象。为大豆异黄酮提取的工艺设计及操作条件的选择提供了有价值的理论依据。

    2008年02期 200-204页 [查看摘要][在线阅读][下载 871K]
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  • 花瓣孔板纵流式换热器的研发及试验研究

    吴金星;魏新利;董其伍;刘敏珊;

    提高纵流式换热器在较低雷诺数下的传热效率,关键是改善换热器的管束支撑结构。为了解决现有杆式支撑流通面积大、扰流作用不足以及孔板式支撑结构复杂、加工困难的问题,在对折流杆和孔板支撑进行结构和性能分析的基础上,开发了一种结构相对简单的花瓣孔板支撑,并建立了纵流式换热器的试验模型和试验装置。通过对花瓣孔板与折流杆两种换热器进行对比试验,结果表明:在雷诺数Re=1900~7500范围内,二者的总传热系数K都随着雷诺数Re的提高而增大,花瓣孔板换热器比折流杆换热器的总传热系数K平均提高约40%,但压降稍大。可见,花瓣孔板换热器在较低雷诺数下具有良好的传热和压降综合性能,并且花瓣孔板的结构简单、制造方便。相邻两块花瓣孔板交错布置可实现换热管的全方位约束,因而具有良好的防振和抗振能力。

    2008年02期 205-209页 [查看摘要][在线阅读][下载 1266K]
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  • 十二烷基硫酸钠(SDS)对甲烷水合物膜生长动力学的影响

    李清平;陈光进;罗虎;彭宝仔;

    采用水中悬浮单个气泡法测定了不同温度(273.4~279.4K)和压力(3.60~11.90MPa)下甲烷在含SDS水溶液中的水合物膜生长动力学数据,并应用Chen-Guo模型中的无因次Gibbs自由能差作为推动力(-△G/(RT))对实验数据进行关联,得到了一个较为简单的数学模型。由实验数据回归出不同SDS浓度下的甲烷水合物膜生长动力学的反应级数,并根据模型回归的参数和Arrhenius方程计算出甲烷水合物膜生长表观活化能及指前因子,同时也讨论了SDS对甲烷水合物膜生长速率的影响。

    2008年02期 210-215页 [查看摘要][在线阅读][下载 1005K]
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  • 天然产物超临界流体萃取过程动力学分析

    银建中;刘毅;

    对已有超临界流体萃取过程模拟动力学模型提出新的改进。以破碎-完整细胞结构理论为基础,结合植物细胞组织特点建立了基于微分质量守恒方程的动力学模型。通过对萃取过程的分析和必要简化、假设,给出求解模型的初始条件和边界条件。模拟了9种物料的超临界萃取过程。首次得出萃取率和平均粒径的线性关系,利用该关系准确预测了不同平均粒径和流量下的萃取曲线。明确给出萃取过程如何划分为两阶段的方法。重点论述了植物细胞破碎率φf(或平均粒径dP)及内部传质系数ki对萃取过程的影响。

    2008年02期 216-222页 [查看摘要][在线阅读][下载 886K]
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  • 精馏分离中的新型中空纤维膜结构填料及其传递现象

    张国亮;孙海敏;陈银飞;何晋浙;

    以异丙醇/水体系为研究对象,采用有挡板的新型聚醚砜中空纤维膜接触器作为精馏结构填料,进行了精馏分离过程和现象的研究。通过不同流动方式的比较,在新型膜接触器中设计了液体管内流动、蒸气壳层沿挡板逆向流动的改进型平行流方式。实验结果表明:无论有无挡板,中空纤维膜结构填料对异丙醇/水溶液的分离效率均较常规结构填料要高得多,且操作气速可以在常规填料液泛线以上,表明其不易受常规填料的操作弹性限制。有挡板膜接触器的性能和分离效率较无挡板时更优,运行参数更为稳定,其最小传质单元高度HTU值可达5.4cm。与其它中空纤维膜分离器类似,其总传质系数K随中空纤维膜的填充密度φ加大而变小,但新型膜接触器精馏过程的总传质系数值较液液萃取要高出约5~10倍。

    2008年02期 223-228页 [查看摘要][在线阅读][下载 974K]
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  • 微波提取温莪术挥发油及其成分分析

    王平;柯敏;王妙冬;俞传明;苏为科;

    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38μm的莪术细粉加8倍量石油醚在700W的功率下萃取550s,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。

    2008年02期 229-233页 [查看摘要][在线阅读][下载 817K]
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反应工程

  • 四氢呋喃存在下反应挤出苯乙烯/丁二烯共聚物的微观结构和力学性能研究

    孙刚;周颖坚;张锴;胡福增;郑安呐;

    在有机锂(BuLi)引发体系下,以双螺杆挤出机为反应器,苯乙烯、丁二烯混和物作为单体,THF(四氢呋喃)为极性添加剂,本体法一步合成了丁苯共聚物。通过多种表征手段,研究了THF的用量对共聚物结构和性能的影响。由1H-NMR谱图计算得知,THF的加入使1,2-聚丁二烯和无规苯乙烯含量明显增加,但THF/BuLi之比超过5以后,增加趋势减缓。采用H2O2/OsO4体系对聚合物分子链中的丁二烯双键进行了深度氧化降解,利用配备小角激光光散射仪的GPC对降解前后的样品进行了分析,结果表明随着THF/BuLi的增加,分子链中长嵌段聚苯乙烯的分子量和含量逐渐降低。TEM分析结果表明随着THF/BuLi的增加,两相界面逐渐变得模糊,两相的相容性增强。拉伸性能测试表明随着THF/BuLi的增加,使拉伸强度逐渐降低,当THF/BuLi=30时,屈服点消失。

    2008年02期 234-239页 [查看摘要][在线阅读][下载 1646K]
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  • 管式裂解炉二维模型两种不同计算方法的对比

    张红梅;郭小强;蓝兴英;徐春明;高金森;

    用两种不同的求解方法建立了乙烯裂解炉的二维工艺数学模型。该模型包括有49个组分、49个反应的复杂分子反应体系,通过对轴向和径向流体流动、传热及管壁处结焦反应等过程的描述,可以较完整地模拟轻烃裂解炉管内的流体流动、反应、传热、结焦等过程。用此两种方法和一维模型分别对大庆W型轻烃炉的同一工况进行了模拟计算。结果表明,两种计算方法对径向温度、速度和浓度分布描述比一维模型更加符合工业炉裂解的实际情况,在靠近管壁处径向速度、温度以及浓度的变化趋势与工业实际相吻合,其它主要计算结果与工业数据和一维模型的计算结果一致,两种计算方法各有优缺点,适用于不同目的的计算。

    2008年02期 240-246页 [查看摘要][在线阅读][下载 900K]
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  • 液晶双马来酰亚胺/二胺基二苯醚齐聚物的研究

    马玉春;孟庆荣;张留成;

    采用二胺基二苯醚(DDE)作为扩链剂,合成了含侧甲基的液晶双马来酰亚胺的齐聚物。用FT-IR、1H-NMR、TGA、DSC、HSPM研究了MBMI(液晶马来酰亚胺)与DDE的摩尔比为1:1,2:1,3:1时各种双马来酰亚胺齐聚物的结构、热性能和热致液晶行为,并用红外积分强度法对齐聚物的反应机理进行了探讨。研究表明,共聚反应是通过MBMI与DDE的双键加成反应机理进行的。与液晶双马来酰亚胺(MBMI)相比,其齐聚物的熔点降低,当MBMI与DDE的摩尔比为1:1时,齐聚物的熔点降低最多为64℃,但扩链后对齐聚物的热失重性能影响不大。热台偏光显微镜观察表明,齐聚物有较好的热致液晶特征,并且能够保留在交联网络中形成液晶聚合物网络材料。

    2008年02期 247-251页 [查看摘要][在线阅读][下载 1020K]
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  • 催化重整固定床径向反应器结构的优化研究

    孙守峰;蓝兴英;马素娟;高金森;

    催化重整固定床反应器(Catalytic Reforming Fixed Bed Reactor,以下简称CRFBR)传递及反应过程的综合数学模型是以流体力学的基本微分方程为基础,考虑了流体的湍流流动,多孔介质内流体流动、传热、传质等过程,结合催化重整集总反应动力学模型而建立的。采用该模型对工业催化重整径向反应器进行数值模拟计算,考察了反应器入口分配器设置、催化剂床层空隙率分布情况、催化剂填装比、反应器底部结构四个因素对产物组成的影响,从而确定优化的反应器结构和理想的催化剂填装情况。结果表明,反应器入口分配器采用单层效果较好,并确定了分配器的最佳位置;分析了催化剂床层空隙率分布不均对床层轴向温度、压力、组份浓度分布的影响;确定了最佳的催化剂填装比为1:1:2:4;针对反应器底部床层温度分布不均的情况改善了反应器底部结构,效果较好。

    2008年02期 252-258页 [查看摘要][在线阅读][下载 928K]
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  • 熔铁催化剂超临界相费托合成的研究

    唐浩东;刘化章;吕德义;杨霞珍;

    在固定床反应器上进行了熔铁催化剂在超临界介质存在条件下的费托合成,并与气相费托合成进行对比。结果表明,由于超临界介质具有类似气体的传质速率和类似液体的溶解能力和热容,减小了催化剂床层过热,减少了催化剂床层积炭,增加了合成气在催化剂表面浓度,促进了产物的脱附,使CO转化率提高,α-烯烃选择性和C5+选择性增加,甲烷选择性减小。实验考察了温度、压力、合成气比例、合成气空速对超临界相费托合成反应的影响。发现当反应温度或压力低于介质的临界温度及压力时,反应性能迅速下降,说明介质仅在其临界点以上才表现出优良的超临界性能。其他反应条件对超临界相费托合成反应性能的影响类似气相费托合成。

    2008年02期 259-264页 [查看摘要][在线阅读][下载 828K]
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  • 接枝改性SAMS-CMC-CS双极膜及在电合成高铁酸盐中的应用

    任羽西;郑曦;陈日耀;陈力勤;陈晓;陈震;

    采用双阴极室隔膜电解槽,以SAMS-CMC-CS双极膜为隔膜,多孔圆筒铸铁为阳极,结合变频不对称脉冲方波技术电合成高铁酸盐。扫描电镜观察,膜的截面形貌。FT-IR分析表明膜中含有-SO3-、-COO-、-N=CHR官能团。膜特性研究表明:该膜溶胀度较小,可有效地阻止FeO42-向阴极室扩散还原。双极膜中的水解离后产生的OH-及时地传输入阳极室中,以补充电生成FeO42-时消耗的OH-。电解6h,平均电流效率64.1%。

    2008年02期 265-269页 [查看摘要][在线阅读][下载 1312K]
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  • 负载型ZrOx/MCM-41分子筛催化α,β-不饱和醛的MPV还原反应的研究

    金滨;张波;李秀娟;郭红云;俞卫华;葛忠华;

    采用Zr(NO3)4为Zr源,水为溶剂,浸渍法制备了负载型ZrOx/MCM-41介孔分子筛催化剂,考察了其在以异丙醇为氢源,苯甲醛为模型反应物,经氢转移法还原为苯甲醇的反应(MPV反应)中的催化性能,同时对样品进行XRD、N2吸附-脱附、IR、UV等表征分析,并与水合ZrO2、骨架掺杂Zr-MCM-41进行对比研究。结果表明:ZrOx/MCM-41分子筛性能最为优异,负载范围为2.5%~20%时,Zr负载量对性能影响较不明显,最佳负载量为5%;焙烧温度对性能影响较明显,最佳焙烧温度是300℃,以300℃焙烧8h的5%ZrOx/MCM-41分子筛为催化剂,在76℃、反应8h后,苯甲醛的转化率为88%,苯甲醇的选择性>99%。该类催化剂具有较好的抗水性、抗活性组分流失性和再生性能。ZrO2负载于MCM-41上时可能形成表面Si-O-Zr-OH基团,其可能是该催化剂性能优异的主要原因,催化剂表面少量存在的NO3-可能增加了其酸性,使其活性进一步提高。

    2008年02期 270-276页 [查看摘要][在线阅读][下载 938K]
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生物化工

  • 有机碳源对发状念珠藻单体细胞生长和光合作用的影响

    于海峰;贾士儒;董永胜;林永贤;

    采用液体悬浮培养方法研究了有机碳源对发状念珠藻(Nostoc flagelliforme)单体细胞生长及光合作用的影响。结果表明发状念珠藻单体细胞具有利用有机碳源进行混合营养生长的能力,葡萄糖和蔗糖对其生长具有明显的促进作用,乳糖、木糖、乙酸钠和甘油也能促进其生长。在BG-11培养基中添加浓度为3.98g·L-1葡萄糖,培养7d,细胞生物量(干重)达到1.77g·L-1,是同等培养条件下光合自养所得干重的4.81倍。通过测定添加有机碳源初时和生长2d后发状念珠藻单体细胞的光合放氧速率的变化情况,发现在培养初时,低光照强度(低于50μmol·m-2s-1)有机碳源不能促进藻细胞的光合作用;在光饱和点(100μmol·m-2s-1)混合营养藻细胞的净光合放氧速率达到192.31μmolO2·(mgChl)-1·h-1,是光合自养细胞的1.57倍。进入对数期后,混合营养藻细胞的净光合作用降低,但是呼吸速率达到703.43μmolO2·(mgChl)-1·h-1,是光合自养细胞的14.27倍;真正光合作用(净光合作用和呼吸作用之和)提高。

    2008年02期 277-281页 [查看摘要][在线阅读][下载 801K]
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  • 氨基酸突变对细胞色素P45 0BM-3羟基化吲哚能力的影响

    李红梅;梅乐和;高舜晔;

    利用饱和定点突变技术对细胞色素P450 BM-3(A74G/F87V/L188Q)(PT)的168和435氨基酸位点分别进行随机突变,根据其羟基化吲哚生成的靛蓝在670nm处具有特殊吸收峰进行高通量筛选,获得了三个高于亲本酶(PT)的突变酶D168H、D168L和E435T。通过考察突变酶反应动力学参数、电子耦合率、热稳定性、最适pH以及区域专一性的变化情况,发现相对亲本酶而言所有的突变酶对底物吲哚的亲和力和催化效率都得到了不同程度的提高,其中突变酶D168H的kcat值比亲本酶提高了3倍多;突变酶D168H的电子耦合率比亲本酶大约降低了2倍,而突变酶D168L和E435T的电子耦合率却有轻微的提高;所有突变酶均在pH8.2附近表现出最大羟基化吲哚生产靛蓝的能力;突变酶D168H对吲哚的区域选择性得到了提高,主产物靛蓝从亲本酶的72%提高到了93%。另外,热稳定性实验表明:尽管突变酶D168H和D168L的热稳定性较亲本酶有所降低,但活力的大幅度提高并未对酶的热稳定性造成大的伤害。以上所有的结果为了解细胞色素P450 BM-3结构与功能关系提供了有用的信息,同时为进一步定向进化P450BM-3提高其功能特性提供了进化模板。

    2008年02期 282-287页 [查看摘要][在线阅读][下载 836K]
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  • γ-谷氨酰转肽酶的酶学性质及其转肽反应机制

    汪前;姚忠;荀志金;徐晓滢;徐虹;韦萍;

    γ–谷氨酰转肽酶(γ-glutamyltranspeptidase,GGT)能专一地催化γ-谷氨酰基的转移,在γ-谷氨酰基类衍生物的合成方面具有重要的应用价值。今利用Bacillus subtilis NX-2发酵生产GGT,上清液中的GGT经硫酸铵沉淀后,以DEAE Sepharose FF和Source15Q两步离子交换进行纯化。以γ-D-Gln-L-Trp(SCV-07)为目的产物,研究了GGT的基本酶学性质,确定了其最适反应温度为40℃,最适pH值10.0,供体/受体浓度为5:7,最适反应时间为4h,产物转化率可高达42%。结合反应进程曲线,分析了GGT的作用机制,并通过实验证实了GGT不仅具有转肽活性,还可催化产物的不可逆水解,这是导致产物回收率下降的关键原因。经测定得到GGT的转肽反应米氏常数(Km)为5.08mmol·L-1,最大反应速率(rmax)为0.034mmol·(min·L)-1;对γ-D-Gln-L-Trp的水解反应米氏常数(Km’)为2.267mmol·L-1,最大反应速率(rmax’)为0.012mmol·(min·L)-1。

    2008年02期 288-293页 [查看摘要][在线阅读][下载 915K]
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化学工艺

  • 新型结构调节剂制备溶聚丁苯橡胶及其性能研究

    刘炼;胡百九;王沛;马驰;刘铖;张春庆;李杨;王雪;李伟;

    用自制的四氢糠基乙基醚(ETE)作为结构调节剂,正丁基锂作为引发剂,制备了高乙烯基含量的溶聚丁苯橡胶(SSBR)。在5L不锈钢反应釜内,详细研究了调节剂用量和引发温度对聚合反应的影响;用气相色谱(GC)、凝胶渗透色谱(GPC)和核磁共振仪(1H-NMR)分别测定了单体转化率、偶联反应效率和共聚物的微观结构。结果表明,改变调节剂的用量以及引发反应温度,可以控制SSBR分子链段中的乙烯基含量在10%~60%之间变化;50℃下,丁苯活性链与四氯化锡的偶联效率始终保持在60%以上。对所得SSBR的相关性能测试表明,聚合物具有良好的物理性能、加工性能及突出的抗湿滑性能。有望应用于雨胎和赛车胎用胶。

    2008年02期 294-298页 [查看摘要][在线阅读][下载 842K]
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  • 窄分子量分布的聚[甲基(3,3,3-三氟丙基)硅氧烷]的合成与表征

    易玲敏;詹晓力;陈丰秋;

    聚[甲基(3,3,3-三氟丙基)硅氧烷](PMTFPS)具有非常优越的物理化学性能,是一种有着重要应用价值的有机硅材料。研究以正丁基锂与1,3,5-三甲基-1,3,5-三(3’,3’,3’-三氟丙基)环三硅氧烷(简称F3)反应所得硅醇锂为引发剂,在正己烷与THF的混合溶剂中,在较高的单体浓度下实现了F3的可控阴离子开环聚合,得到了窄分子量分布(1.03~1.08)的含氯苄端基的聚[甲基(3,3,3-三氟丙基)硅氧烷](PMTFPS-BzCl),聚合物得率在93%以上。结果显示,在F3的开环聚合过程中聚硅氧烷活性链的"反咬"与再分布副反应得到有效的抑制。

    2008年02期 299-304页 [查看摘要][在线阅读][下载 903K]
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  • 硅胶负载磷钨酸催化剂上金刚烷的制备

    樊平;武文良;陈强;周志伟;王军;

    采用过量浸渍法制备了一系列硅胶(SiO2)负载磷钨酸(PW)催化剂,考察了催化剂在桥式四氢双环戊二烯(endo-TCD)异构化制备金刚烷反应中的催化性能,并采用XRD、N2吸附和NH3-TPD等手段对催化剂的物化性质进行了表征。结果表明,当PW负载量为40%时,PW仍能在SiO2表面高度分散;随着PW负载量的增加,催化剂的酸量增加,负载量为40%时酸量最大,负载量进一步增大,酸量下降,40% PW/SiO2表现出最高的催化活性。采用40% PW/SiO2为催化剂,考察了各种反应条件对催化性能的影响。实验结果发现,适宜的反应条件为:催化剂活化温度200℃,反应温度260℃,反应时间3h,初始压力1.1MPa。当催化剂与原料的质量比为0.7,溶剂环己烷与原料的摩尔比为5.0时,endo-TCD的转化率达到99.5%,金刚烷的收率达到24.7%。

    2008年02期 305-309页 [查看摘要][在线阅读][下载 870K]
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  • 甲基丙烯酸甲酯原位聚合包覆SrAl_2O_4:Eu~(2+),Dy~(3+)发光粉

    喻胜飞;皮丕辉;文秀芳;程江;杨卓如;

    为了阻止SrAl2O4:Eu2+,Dy3+(SAO-ED)发光粉在湿空气中水解,一般采用表面包覆的方法。今先用丙烯酸(AA)通过界面配位方法预处理SAO-ED发光粉,然后通过无皂乳液聚合方法在其表面原位聚合包覆聚甲基丙烯酸甲酯,形成聚甲基丙烯酸甲酯/SAO-ED复合发光粉。采用FT-IR、TGA、DSC、TEM等分析手段对复合粉末进行了分析表征。分析结果表明:AA通过配位键与SAO-ED发光粉表面的金属离子结合,然后引入的C=C基团和甲基丙烯酸甲酯发生聚合反应,在发光粉表面原位接枝了聚合物PMMA。PMMA包覆层没有改变发光粉的发光光谱和余辉寿命,但初始发光亮度降低。耐水性能测试结果表明复合发光粉的耐水性能明显提高。

    2008年02期 310-315页 [查看摘要][在线阅读][下载 1197K]
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  • 碱性阴离子交换树脂催化酯交换反应制备 1-羟基-2-甲基-4-乙酰氧基-2-丁烯的研究

    叶伟东;沈润溥;虞国棋;张伯引;王奎;

    用碱性阴离子交换树脂催化1-甲酰氧基-2-甲基-4-乙酰氧基-2-丁烯进行酯交换反应制备1-羟基-2-甲基-4-乙酰氧基-2-丁烯,反应的选择性由85%提高到99.5%,并因采用反应精馏的方式将反应时间由12h缩短到5h,收率由77%提高到93%,后处理方便,具有重要的工业意义;这一改进对类似的反应也有重要意义。

    2008年02期 316-319页 [查看摘要][在线阅读][下载 772K]
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化工系统工程

  • 基于混合粒子群算法的复杂相平衡计算方法

    成飙;陈德钊;

    对于含有两个部分互溶液相的相平衡问题,采用经典方法收敛困难或易陷于平凡解。为此根据最小Gibbs自由能原理,提出采用混合粒子群算法搜索全局最优解,计算得到系统的最小Gibbs自由能状态,实现复杂相平衡计算。通过改建目标函数,减少计算量,并引入组分相分率,将物料平衡约束转换为规范型立方空间的优化问题,适于粒子群算法搜索。在常规粒子群算法中引入Nelder-Mead单纯形操作,可显著提高搜优的速率和精度。将其应用于甲苯-水-苯胺液液平衡和苯-乙腈-水汽液液平衡计算,取得了良好的效果。

    2008年02期 320-324页 [查看摘要][在线阅读][下载 773K]
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环境化工

  • 电晕放电自由基簇射同时脱硫脱硝反应特性研究

    吴祖良;高翔;李济吾;孙培德;骆仲泱;岑可法;

    对电晕放电自由基簇射技术同时脱硫脱硝过程进行了详细的实验研究和分析,揭示了反应特性,探讨了反应机理。研究结果表明:SO2的脱除主要依靠和氨气的热化学反应,但自由基反应对其脱除也有一定的促进作用。而NOx脱除主要依靠电晕放电过程,NH、NH2、OH的自由基反应以及亚硫酸盐对NO2的还原反应起了重要的作用。氨气注入的增加能够促进SO2和NOx的脱除,而NOx对氨气的敏感性要明显低于SO2。随着能量注入的增加,SO2和NOx脱除的能量利用率先显著下降,在能量密度大于3W?h?m?3之后趋于稳定。

    2008年02期 325-331页 [查看摘要][在线阅读][下载 891K]
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  • 活性污泥中微生物胞外聚合物(EPS)影响膜污染机理研究

    刘阳;张捍民;杨凤林;

    为了深入解析胞外聚合物(EPS)对膜污染影响,采用8种具有较好代表性的活性污泥在恒压(△H=78cm)重力自流连续出水方式下进行4h短期膜过滤实验。研究结果表明,随着溶解性EPS浓度的增加,膜污染阻力随之增大(rp=0.847),LB-EPS与膜污染阻力呈现强正向相关(rp=0.753),蛋白质类LB是影响MBR膜污染的主要物质;Zeta电位、污泥黏度μ、SVI与膜污染阻力呈现良好的相关性,LB-EPS是引起污泥混合液中Zeta电位、污泥黏度μ和SVI变化的主要原因。通过滤膜污染过程分析,滤饼层的形成是控制膜污染的决定性阶段,并且随着膜面EPS量的积累,滤饼层阻力逐渐增大,进一步分析得出污泥混合液中LB-EPS、溶解性EPS影响着膜面EPS量;膜面污染物红外谱图分析验证了EPS是膜表面主要污染物。

    2008年02期 332-338页 [查看摘要][在线阅读][下载 1127K]
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  • 镉对西洋菜生长影响的研究

    宋关玲;侯文华;刘朝;丁剑峰;王磊;王文彩;

    为了研究清楚西洋菜是否适合应用于有重金属镉污染的富营养化水体的修复,以不同浓度的镉处理3d的西洋菜为实验材料,研究了短期培养条件下镉对西洋菜生长的影响。主要测定了抗氧化系统的几种酶,包括POD、CAT、SOD的活性以及可溶性蛋白、叶绿体色素含量的变化。研究表明,该植物对重金属镉比较敏感。水体中Cd2+浓度为0.05mg·L-1就可以使西洋菜利用光能的能力降低,细胞遭受一定程度的氧化伤害。Cd2+浓度达到10mg·L-1时,西洋菜已经失去清除体内过多活性氧的能力。该植物不适合应用于有重金属镉污染的富营养化水体的治理和生态修复。

    2008年02期 339-343页 [查看摘要][在线阅读][下载 1035K]
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  • 生物转鼓过滤器反硝化去除NO的模型研究和实验验证

    陈浚;蒋轶锋;沙昊雷;陈建孟;

    在厌氧条件下,对利用生物转鼓过滤器(Rotating Drum Biofilter,简称RDB)反硝化净化一氧化氮(NO)废气的过程进行了理论模型探讨,并用实验结果进行了验证。在分析NO在RDB内的传质-反应过程基础上,建立了滤料微单元内NO在气相、液相内的质量守恒方程,结合生物膜内NO的传质方程和厌氧条件下的Monod微生物反应动力学方程,最终得到了NO在RDB中的浓度分布方程及NO去除效率方程。模型计算值与实验结果比较表明,两者去除效率的变化趋势互为一致,模型能够较好地描述RDB对低浓度(<600mg·m-3)NO的去除过程,但因模型未考虑RDB内营养液对NO的吸收作用等因素,模型计算值比实验结果约低10%。

    2008年02期 344-350页 [查看摘要][在线阅读][下载 893K]
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研究简报

  • 胶凝原油的黏弹性流变模型

    王志方;张国忠;刘刚;

    流变模型是工程计算的基础。为了研究胶凝原油的启动屈服过程,确定胶凝原油的黏弹性流变模型至关重要。经典的黏弹性固体模型(如标准线性体)和黏弹性流体模型(Burgers模型),在蠕变初期不能精确拟合胶凝原油的蠕变实验曲线,分数指数模型在蠕变的后半段存在偏差。根据胶凝原油的蠕变和松弛特性,由Maxwell体和具有分数阶导数的类Kelvin体组合建立了具有黏性流的黏弹性固体模型,利用Laplace变换和反演推导得到了该模型的蠕变柔量表达式。实验结果显示,该模型能精确描述胶凝原油的蠕变过程,而且直观易懂、应用方便、物理概念清晰。

    2008年02期 351-355页 [查看摘要][在线阅读][下载 838K]
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  • 微细固体颗粒对CO_2吸收速率的影响

    卢素敏;马友光;沈树华;朱春英;

    利用恒温反应器研究了颗粒性质对CO_2在浆液中吸收的影响。实验选用三种溶剂:水、环己烷和大豆油,在其中分别加入不同性质的固体颗粒:活性炭、活性氧化铝和硅胶作为研究体系。结果发现,水溶液中只有活性炭表现出了明显的吸收强化效果;而在环己烷溶液中则相反,活性炭失去了强化作用,Al2O3和硅胶却对吸收起到了促进效果。由此说明能够具有吸收强化效果的颗粒需要具有两方面的性质:憎溶剂性及对溶质较高的吸附容量。同时,根据实验结果,增强因子随颗粒浓度的增加会渐进地趋于一个恒定值;搅拌速度提高强化因子会随之降低。表明强化因子与颗粒在气液界面的覆盖率有关,搅拌速度提高界面覆盖率下降。

    2008年02期 356-360页 [查看摘要][在线阅读][下载 817K]
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  • 硅烷偶联剂对光固化PUA/SiO_2杂化涂料的改性研究

    蔡星;李宝芳;罗英武;

    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。

    2008年02期 361-364页 [查看摘要][在线阅读][下载 1965K]
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  • 《高校化学工程学报》投稿指南

    <正>《高校化学工程学报》欢迎国内外化学工程界科研工作者踊跃投稿。学报接受化学工程所有领域的研究论文,特别欢迎与化学工程学科交叉的研究论文。但坚决杜绝一稿多投,弄虚作假等不良风气。学报发表的论文以研究性论文为主,对于一些重要领域的综述性论文,采用编辑部约稿的方式。投稿方式:请先从E-mail发来电子版,经编辑部初审后,会及时通知作者寄出两份打印稿。

    2008年02期 365页 [查看摘要][在线阅读][下载 564K]
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