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

  • 常压下环己烯-环氧环己烷二元汽液平衡数据的测定和关联

    王学猛;蒋登高;耿再新;

    用分子氧对环己烯直接进行环氧化涉及到的内容之一是环己烯与环氧环己烷的分离。为了为二者的分离提供基础物性数据,采用了改进的EC-2型汽液平衡釜测定了常压下(101.33kPa)环己烯(1)-环氧环己烷(2)二元体系的汽液平衡数据,所得结果经检验符合热力学一致性。用Wilson方程对所测的汽液平衡数据进行了关联,求出了Wilson方程交互作用参数,并对汽液平衡的计算值与实验值进行了比较,发现二者偏差较小,可以满足工程上环己烯、环氧环己烷分离设计的需要。

    2009年03期 365-368页 [查看摘要][在线阅读][下载 763K]
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传递现象与单元操作

  • 表面自由能差对乙醇-水混合蒸气冷凝传热特征的影响

    兰忠;马学虎;李晓楠;汪明哲;

    实验研究了常压下不同浓度的乙醇-水混合蒸气的冷凝传热过程。发现在不同的乙醇含量和过冷度条件下,冷凝形态呈现膜状、过渡态和滴状的变化,相应传热系数也发生变化。基于该冷凝过程实质为薄液膜表面上的冷凝过程,以及蒸气冷凝传热系数随表面自由能差渐进变化的机理,首先确定了其表面自由能差为液-液表面自由能差,并以此解释了乙醇-水混合蒸气冷凝过程传热特性的变化规律。研究表明,随着冷凝液与薄液膜二者的表面自由能差的增大,冷凝传热系数逐渐增大,并且冷凝形态发生变化,当表面自由能差小于(14±1)mJ?m?2时为膜状冷凝,大于(21±1)mJ?m?2时为滴状冷凝,介于二者之间时为过渡状态。

    2009年03期 369-374页 [查看摘要][在线阅读][下载 1043K]
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  • 一种新型气固分离器内两相流动的数值模拟

    周婵;卢春喜;严超宇;

    采用数值模拟的方法对带有切向开缝中心管式气固分离器的气固两相流进行了研究。计算中对气相采用了雷诺应力模型,对颗粒相采用了Lagrange坐标系下的随机轨道模型。结果表明:气相流场总体特征为拱形空间内气流以切向速度为主绕排气管做旋转运动,切向气速随径向位置的增加而减小。大部分气体通过开缝进入中心排气管而从中心管排出,少部分气体由排气管下方空间返回入口区。颗粒相的引入对气相流场有显著的影响,分离器拱形空间内同一径向位置的气体切向速度明显降低。颗粒由于自身惯性向边壁运动的趋势改变了气相流场分布,使气体更易向中心管内运动,从而达到较高的分离效率。计算得到的分离效率与实测值吻合较好,证明了数学模型的合理性,为进一步优化分离器结构提供了可靠依据。

    2009年03期 375-380页 [查看摘要][在线阅读][下载 909K]
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  • 不同内部结构定-转子反应器气液传质实验研究

    牛晓红;宋云华;陈建铭;初广文;赵雪梅;

    采用氮气-水脱氧实验体系,在常温常压下、转子转速(N)为500~1450r·min-1、水流量(L)为0.1~0.5m3·h-1,气量(G)为0.2~1.0m3·h-1的条件下考察了不同内部结构对定-转子反应器传质性能的影响,建立了液相体积传质系数关联式,计算结果与实验结果拟合较好。研究结果表明:不同的内部结构定-转子反应器内,液相体积传质系数Kxa均随着液量、气量、转速的增大而增大,脱除率ε随着气量、转速的增加而增大,随着液量的增加而降低。但相比较而言,SS-RH和SC-RH这两种组合的定-转子反应器传质性能较好。

    2009年03期 381-386页 [查看摘要][在线阅读][下载 1037K]
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  • 垂直筛板塔内催化剂筐式装填结构的流体力学研究

    杨红健;侯凯湖;田源;

    基于垂直筛板帽罩的垂直特性,开发了一类用于催化精馏的新型催化剂筐式装填结构。该结构的主要特点为:均匀装填催化剂的催化剂筐置于帽罩外侧;气相与被提升的液相在帽罩内形成的气液混合物从罩孔喷出后进入筐内的催化剂床层;床层内的气-液-固的有效接触可显著促进非均相催化反应的进行。用空气-水体系在内径φ48mm冷模塔上考察了催化剂筐式装填结构的结构参数(帽罩形式、帽罩孔径和开孔率)对装填结构流体力学性能的影响;并根据操作范围和干板、湿板压降等因素对其进行了优化。研究结果表明基于柱形帽罩的催化剂筐式装填结构的气-液-固三相的接触状态优于基于矩形帽罩的;帽罩孔径φ2mm和开孔率0.056时的气-液-固接触效果和塔操作状态最佳。

    2009年03期 387-391页 [查看摘要][在线阅读][下载 1268K]
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  • 喷射器内气-液两相流流型及其转换特性的研究

    姚云;郭方飞;周波;郑世清;

    利用平面激光诱导荧光(Planar Laser Induced Fluorescence,PLIF)技术,分析上喷式喷射器内气液两相流的流型及流型转换的特性。结果表明,在喷射器内气液两相首先形成喷射流,随着两相相互作用和动量传递,射流瓦解,气液两相随着气液比的不断增大分别形成泡状流、雾状流和块状流。根据实验结果绘制了喷射器上部射流瓦解后的气液两相流流型图。通过分析流型影响因素和流体力学特点,提出了流型转换的无因次关系式,并确定了各流型转换的具体表达式。

    2009年03期 392-396页 [查看摘要][在线阅读][下载 1075K]
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  • 脉动流动强化微混合的研究

    毛文彬;徐进良;

    在微尺度下,由于流动处于层流状态,因此混合是一个巨大的难题。针对微尺度混合的特点,提出了一种新型微混合器。这种微混合器利用入口速度方波型脉动实现微通道内流体的有效混合。针对物理问题建立了通用的无量纲方程和边界条件,利用计算流体动力学(CFD)方法研究了微混合器的特性和脉动参数的影响。结果表明在脉动方波占空比为0.5,相位差为180度时,能达到较好的混合效果。当雷诺数为1.0,脉动频率为2Hz时,混合度能达到79%。研究表明:微混合器中流动具有混沌对流特征,脉动流动可极大地增加界面面积,从而实现快速混合。综合各参数的影响建立了参数-脉动体积,当其未超过混合通道体积时,其值越大,混合效果越好。

    2009年03期 397-403页 [查看摘要][在线阅读][下载 1025K]
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  • 撞击流气液吸收特性及用于甲醇合成应用研究

    胡立舜;王兴军;于广锁;王辅臣;于遵宏;

    在二氧化碳-水系统中,采用了压力式喷嘴对撞击流吸收特性进行了研究,结果表明压力式喷嘴压差增大和液体流量增加都能增加气液吸收速率,同时利用增强因子证明了撞击流能够有效地起到增强气液相间吸收速率的作用。对撞击流反应器用于甲醇合成反应进行分析,通过与具有液相合成工业运行实例的浆态鼓泡床进行对比,发现固含率(催化剂含率)低时(<20%),采用浆态鼓泡床或撞击流用于甲醇合成,反应速率为控制步骤;而高固含率时(>40%),浆态鼓泡床其控制步骤已经逐渐转变为传质和反应共同控制,甚至为传质控制,而采用撞击流形式化学反应速率仍为其控制步骤。在撞击流反应器内进行甲醇合成反应,从热模实验的角度证实了催化剂浆料多股撞击对甲醇合成催化剂时空产率带来的增强作用。

    2009年03期 404-410页 [查看摘要][在线阅读][下载 848K]
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  • 应用文丘里管和空泡份额传感器测量油气两相流的实验研究

    贾志海;蔡小舒;

    油气两相流流量测试技术一直是油田两相流研究的重要领域,对油井产能评估和油田的现场管理意义重大。但由于缺乏高精度的测量装置以及气液间滑速比的存在,一直很难获得高精度的两相流的相流量。今利用文丘里管和空泡份额传感器对油气两相流流量测试方法进行了理论和实验研究,首先采用辐射式的空泡份额传感器对流动管道的截面含气率进行了测量,进而计算得到混合物的密度;然后利用喉径比为0.45的经典文丘里管测量得到了两相流总质量流量。在此基础上,考虑了油、气两相界面滑速比对气相流量计算产生的影响,改进了传统的均相流模型,得到了气液两相流气相流量新的计算方法。实验结果表明,利用该方法计算得到的油气两相流总流量、液相流量以及气相流量都具有较高的精度,能够满足现场测试要求,从而为现场测量提供了一种新的计算方法。

    2009年03期 411-416页 [查看摘要][在线阅读][下载 820K]
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反应工程

  • Pt/Ga_2O_3/WO_3/ZrO_2催化剂上正庚烷异构化反应动力学研究

    栾晓;秦丽珍;陈晓蓉;陈长林;

    在固定床微反应器上,研究了Ga对Pt/Ga2O3/WO3/ZrO2(Pt/GWZ)催化剂上正庚烷异构化反应性能的促进作用。在433~463K、正庚烷液体空速0.5~4h-1、氢/正庚烷摩尔比5~20范围内,研究了Pt/1.0GWZ和Pt/WZ催化剂上正庚烷异构化反应动力学。结果表明,引入适量Ga提高了催化剂对正庚烷异构化反应的催化活性,以及异构化产物中多支链异庚烷与单支链异庚烷的比值。Pt/1.0GWZ和Pt/WZ催化剂上正庚烷异构化反应对于正庚烷均为一级,H2反应级数分别为-1.4和-0.9,表观活化能分别为1.0717×105J·mol-1和1.2957×105J·mol-1。研究分别得出了用Pt/1.0GWZ和Pt/WZ两种催化剂时正庚烷异构化反应的动力学方程。

    2009年03期 417-422页 [查看摘要][在线阅读][下载 865K]
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  • TS-1催化丙酮氨氧化制丙酮肟的本征动力学研究

    李朝辉;卜真;陈日志;仲兆祥;邢卫红;徐南平;

    丙酮肟是一种优良的除氧剂。TS-1催化丙酮氨氧化合成丙酮肟是一种新型绿色工艺。借助高效液相色谱技术,研究了在TS-1分子筛催化下以氨、过氧化氢直接氧化丙酮为丙酮肟的本征反应动力学。在本实验条件下,TS-1催化剂平均粒径为200nm,内扩散可以忽略,当搅拌速度大于580r·min-1时,外扩散已基本消除,反应进入动力学控制区;反应对于丙酮、过氧化氢和氨的反应级数分别为0.87、0.05和1.0,反应活化能为101.88kJ·mol-1,反应指前因子为5.20×1013mol-0.92·L0.92·min-1。这可为TS-1催化-膜分离耦合制备丙酮肟过程开发提供基础数据。

    2009年03期 423-427页 [查看摘要][在线阅读][下载 811K]
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  • 吸热型碳氢燃料中氢过氧化物的抑制

    李丹;方文军;郭永胜;林瑞森;

    在饱和溶解氧加速热氧化条件下,采用碘量比色法跟踪测定了吸热型碳氢燃料ZH-100中氢过氧化物浓度随时间的变化,评价了2,2’-硫代二乙基-3-(3,5-二异丁基-4-羟基苯基)丙酸酯,3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基二乙基磷酸酯,4,4’-二(苯基异丙基)二苯胺,三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯,双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯等5种不同类型抗氧剂的抗氧化效果。结果表明,5种抗氧剂不同程度地抑制了燃料中氢过氧化物的生成,加入量100μg·g-1时可使燃料120℃的氧化诱导期分别延长80、58、10、32和58h,有效地提高了燃料的热氧化安定性。其中,以含硫双酚类复合型抗氧剂2,2’-硫代二乙基-3-(3,5-二异丁基-4-羟基苯基)丙酸酯的抗氧化效果最佳,在燃料ZH-100中加入50、100和500μg·g-1该抗氧剂,可使燃料140℃的氧化诱导期分别延长4,6和24h。

    2009年03期 428-433页 [查看摘要][在线阅读][下载 884K]
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  • 脱氢枞酸的非等温热分解动力学?

    祝远姣;陈小鹏;周龙昌;梁杰珍;钟华;童张法;

    采用TG-DTG热分析方法,在5、10、15和20K·min-1线性升温条件下,研究了脱氢枞酸在氩气气氛中的热分解反应动力学。分别运用Kissinger法、Flynn-Wall-Ozawa法对脱氢枞酸非等温热分解动力学数据进行了分析,同时运用Satava-Sestak法研究了脱氢枞酸的热分解机理。结果表明,脱氢枞酸的热分解机理为随机成核和随后生长机理,热分解反应的表观活化能为93.14kJ·mol-1,指前因子为3.72×107s-1,反应级数为1级,并按这些参数写出了其反应动力学方程。

    2009年03期 434-439页 [查看摘要][在线阅读][下载 917K]
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生物化工

  • 羟丙基-β-环糊精对植物甾醇侧链生物转化反应的影响

    申雁冰;王敏;王永乐;骆健美;

    研究了转化介质对分枝杆菌(Mycobacterium sp.NRRLB-3683)降解植物甾醇生物转化反应的影响。结果表明添加羟丙基-β-环糊精构建成一种新的超分子介质体系可以提高转化反应的反应速率和摩尔转化率,当植物甾醇质量浓度为5g·L-1,转化168h时植物甾醇摩尔转化率达到89.9%,较对照试验提高了3.1倍。在含有羟丙基-β-环糊精的转化体系中,研究了羟丙基-β-环糊精添加量、添加时间和底物质量浓度对植物甾醇生物转化反应的影响。研究表明,植物甾醇质量浓度为5~10g·L-1,转化0h时添加与植物甾醇摩尔比为2:1的羟丙基-β-环糊精,转化72h,底物摩尔转化率达到85%以上。本研究为环糊精超分子主体化合物在甾体生物转化反应中的应用提供了理论依据和基础数据。

    2009年03期 440-444页 [查看摘要][在线阅读][下载 823K]
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  • 微生物燃料电池中的微生物分析

    詹亚力;戚琳琳;王琴;罗一菁;闫光绪;郭绍辉;

    考察了一个长期以葡萄糖为营养液的微生物燃料电池(MFC)对不同基质的适应性,通过形态学、生理生化特性和16SrDNA分析等手段对电池两极的优势微生物进行了分离、鉴定,并通过MFC方法确定了各微生物的电化学活性。结果显示:1)长期以葡萄糖为基质的MFC可以快速适应以其它单糖、二糖或糖类代谢产物为基质的环境,2)以代谢产物为基质时,电池输出最大电压、库仑效率均明显高于糖类物质;3)从电池阳极分离出三种微生物,经DNA分析可确定三种微生物分别为绿脓杆菌、地衣芽孢杆菌和肺炎克雷伯氏菌,并进一步经MFC分析可确定三种微生物均为电化学活性微生物。

    2009年03期 445-449页 [查看摘要][在线阅读][下载 847K]
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  • 水-有机溶剂两相体系中面包酵母不对称还原苯乙酮合成手性苯乙醇的研究

    杨忠华;曾嵘;吴高明;杨改;常煦;徐翩;张海辉;姚曼;

    以面包酵母细胞不对称还原苯乙酮合成S-α-苯乙醇为模型反应,研究了水-有机溶剂两相体系促进面包酵母细胞催化芳香酮的不对称还原情况。首先研究了适合于活性细胞催化的两相溶剂体系,实验表明合适的有机溶剂为logP>3的溶剂,这与有机相中的酶催化对溶剂的要求相一致。在所选用的溶剂中,正辛烷获得的效果最好。在此基础上进一步考察了两相之间的比率、辅助溶剂、底物浓度以及水相体系的pH等对反应的影响。实验表明两相之间的比率和辅助溶剂对反应有显著的影响,合理改变这些因素可以改善底物在两相之间的分配进而促进反应的进行。反应对底物浓度的敏感性较单相水相体系反应要小得多,而pH对反应的影响与水相中反应相同。在有机溶剂与水相体积比为1:4、添加1%乙醇以及底物浓度为30mmol·L-1时,产物得率可达到45%左右,这较在水相中反应有显著的提高。

    2009年03期 450-454页 [查看摘要][在线阅读][下载 833K]
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化学工艺

  • 硫酸/丙醇法制备淀粉硫酸钠的工艺研究

    林建平;吴小立;方磊;林东强;姚善泾;

    提出了以浓硫酸和正丙醇的混合溶液为磺化剂、玉米淀粉为原料、低温下磺酸化反应制备淀粉硫酸钠的工艺路线。考察了反应温度、反应时间、液固比、反应液配比等对淀粉硫酸钠取代度和得率的影响,得到优化制备条件为:硫酸/正丙醇的摩尔比为1.8,反应液/淀粉的液固比为30,反应温度-2℃,反应时间16h,淀粉硫酸钠取代度可达0.58。通过调节反应条件,可控制取代度在0.1~0.6之间。所开发的淀粉硫酸钠制备新工艺,比较环保和经济,过程避免使用有毒试剂,产品可用于医药用途。

    2009年03期 455-459页 [查看摘要][在线阅读][下载 765K]
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  • 应用超临界流体干燥技术制备纳米锑掺杂氧化锡的研究

    龚圣;周耿槟;聂建华;皮丕辉;文秀芳;程江;杨卓如;

    以无机盐SnCl4·5H2O,SbCl3为起始原料,以乙醇为溶剂,采用溶胶-凝胶法制备纳米锑掺杂氧化锡(ATO)粒子。在洗涤除去醇凝胶中的NH4+和Cl-后,尝试将超临界流体干燥(Supercritical Fluid Drying,SCFD)技术应用于醇凝胶的干燥。醇凝胶干粉经过高温烧结后,制得了疏松结构的纳米ATO粉体。采用XRD、TG/DSC、FESEM、TEM等分析方法对制得的前驱体干粉、纳米ATO粒子进行表征。XRD结果表明,采用溶胶-凝胶法结合超临界流体干燥技术制得了疏松的、四方型金红石结构的纳米ATO粉体,纳米ATO晶化程度高,并随着烧结温度的升高而升高。TG/DSC分析显示,600℃时前驱体分解完全,得到约78.2%的ATO粒子。从FESEM及TEM照片可以看出,疏松的纳米ATO粒子轻微地贴在一起,粒子的粒径在25nm左右。经过对超临界CO2干燥技术(SCFD)消除前驱体粒子团聚的机理进行分析,揭示了采用超临界CO2流体干燥醇凝胶能够使前驱体粒子保持松散的结构。因此采用溶胶-凝胶法结合超临界流体技术制得疏松的前驱体干粉,对最终获得粒径小、低团聚、分散性好的纳米ATO粉体的至关重要。

    2009年03期 460-465页 [查看摘要][在线阅读][下载 1746K]
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  • 高速混合法制备80%烯酰吗啉水分散粒剂

    李志礼;邱学青;庞煜霞;欧阳新平;楼宏铭;

    研究了高速混合法工艺条件对80%烯酰吗啉水分散粒剂(Dimethomorph water-dispersible granules,DWG)粒的影响。结果发现DWG粒径随用水量增加而增大,随搅拌时间和搅拌速度增加而减小。用水量为18%、搅拌时间240s、搅拌速度为16000r·min-1时,DWG集中分布在0.45~0.9mm,其百分比达68.65%。进一步考察了分散剂用量颗粒大小和干燥时间对DWG悬浮率和崩解性及热贮稳定性的影响,同时测定其悬浮液的稳定性和粒径分布。发现分剂用量增加有利于提高其性能:分散剂由5%增至15%时,悬浮率由89.48%增至97.81%,崩解时间由73s降至32s,浮液总沉淀层厚度由0.41mm降至0.37mm,平均粒径由10.02μm降至4.34μm,分散剂用量超过为8%时,热贮稳性明显变好;DWG颗粒由大于0.9mm降至小于0.2mm时,悬浮率由56.34%增至68.85%,崩解时间由79s降至32总沉淀层厚度由0.59mm降至0.44mm,平均粒径由17.64μm降至7.59μm,其颗粒大小对热贮稳定性影响不大。干燥时间增加,DWG的崩解性和热贮稳定性明显降低,而悬浮液稳定性则先降低后升高。

    2009年03期 466-473页 [查看摘要][在线阅读][下载 1250K]
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  • 微通道反应器中反应沉淀过程的工艺研究

    向阳;王琦安;杨旷;邵磊;陈建峰;

    采用Y型和线型微通道反应器,成功制备出平均粒径为35~110nm、无因次方差为0.2~0.3的纳米BaSO4颗粒;同时利用TEM、BET及XRD分别对微反应器和普通反应釜合成的硫酸钡粉体性质进行了表征。实验结果表明,反应物流量增大,混合效率提高,平均粒径及方差下降;初始浓度或体积流量比增加,粒径下降;在相同的工艺条件下,通过较大尺寸Y型微反应器制备的颗粒粒径及方差略大于小尺寸Y型合成的,而线型微反应器合成的产物粒子粒径最小。

    2009年03期 474-479页 [查看摘要][在线阅读][下载 1152K]
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  • 阳离子交换型连续床用超大孔晶胶的制备

    王良华;陈芳;贠军贤;姚克俭;姚善泾;

    采用原位接枝法,将3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙磺酸钠(AHPSA)接枝到聚丙烯酰胺基晶胶基质孔隙内表面,制备得到了阳离子交换型连续床用的带磺酸基超大孔晶胶介质。通过脉冲示踪法测量停留时间分布(RTD),得到了晶胶介质的理论等板高度(HETP)。通过测量一定压差下流经晶胶床柱的液量,得到晶胶介质的渗透率。用溶菌酶作为模型蛋白测量晶胶介质的吸附容量。考察了单体浓度、接枝反应时间等反应条件对晶胶介质的HETP、渗透率、蛋白质吸附容量等性能的影响。结果表明:接枝AHPSA的阳离子交换晶胶介质的HETP基本不受接枝反应时间和单体浓度的影响,其渗透率随接枝反应时间增大略有减小,其对溶菌酶的吸附容量与接枝单体的浓度成正比,受接枝反应时间的影响较小。

    2009年03期 480-485页 [查看摘要][在线阅读][下载 894K]
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  • 4-甲基-5-甲酰基噻唑的合成工艺研究

    钟为慧;郭宝铭;赵永志;孙秀玲;苏为科;

    研究了头孢托仑匹酯关键中间体4-甲基-5-噻唑甲醛(1)的合成新工艺。以乙酰乙酸甲酯(2)为起始原料,首先进行α-溴代反应、与硫脲缩合反应,制得2-氨基-4-甲基-5-噻唑甲酸甲酯(3),收率高达96%;其次用廉价的次亚磷酸钠(1.5当量)替代次亚磷酸,进行氨基重氮化还原反应,制得4-甲基-5-噻唑甲酸甲酯(4),收率为75%;最后用硼氢化钾/氯化锂体系(1.5当量)在回流的无水乙醇中进行酯还原反应,所得粗产物不经分离提纯,直接用次氯酸钠(2.0当量)氧化得到目标化合物,收率为62%,反应总收率在44%以上。该过程条件温和,操作简便,后处理简单,具有工业化应用前景。

    2009年03期 486-490页 [查看摘要][在线阅读][下载 818K]
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  • 利用机械活化木薯淀粉制备淀粉磷酸酯的工艺研究

    田保华;赵奕玲;黄祖强;童张法;

    由于淀粉是一种多晶高聚物,其颗粒中一部分分子排列成疏松的非晶区,另一部分分子则排列成高度有序的结晶区,磷酸盐不易深入到颗粒内部,反应往往只能发生在颗粒表面,导致淀粉反应活性和反应效率较低,难以得到高取代度的产物。今利用自制的搅拌球磨机将普通木薯淀粉进行机械活化预处理,正磷酸盐为酯化剂,尿素为催化剂,干法制备淀粉磷酸酯。探讨了活化时间、磷酸盐用量、pH值、反应温度、反应时间和尿素用量对取代度(DS)和反应效率(RE)的影响,确定了最佳反应条件:活化时间1.5h,磷酸盐用量12%,pH4.5,反应温度150℃,反应时间2h,尿素用量2%。研究结果表明:机械活化预处理方法能显著提高木薯淀粉磷酸酯的DS和RE,表明机械活化能有效地提高木薯淀粉的化学反应活性。最佳工艺条件下木薯淀粉磷酸酯的DS和RE为0.0900和0.933。

    2009年03期 491-495页 [查看摘要][在线阅读][下载 763K]
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  • 氟代四苯基联苯二胺衍生物的合成与性质

    徐清;陈红征;汪茫;

    设计合成了两种新型的四苯基联苯二胺衍生物N,N'-二苯基-N,N'-双(3-氟苯基)-[1,1'-联苯]-4,4'-二胺(m-FTPB)和N,N'-二苯基-N,N'-双(4-氟苯基)-[1,1'-联苯]-4,4'-二胺(p-FTPB),通过熔点测试、元素分析、FT-IR光谱和1H-NMR谱等手段对其分子结构进行了表征。考察了氟代位置对这类化合物的荧光性质和HOMO能级的影响,结果表明:F原子在四苯基联苯二胺分子苯基的邻、间、对位取代时,荧光发射峰依次发生红移;而F原子在间、对、邻位取代时,HOMO能级依次上升。

    2009年03期 496-499页 [查看摘要][在线阅读][下载 811K]
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化工系统工程

  • 油轮到达时间不确定条件下的原油调度优化

    张冰剑;陈清林;华贲;

    原油调度是炼油企业生产的第一个环节,它直接影响后续生产过程的稳定性和经济性。文中采用连续时间建模方法,建立了油轮到达时间不确定条件下的原油从到港、卸载、储存、调合到进料全过程的随机规划机会约束调度优化模型,模型的优化目标是最小化给定调度时界内的总操作费用。采用直方图法对油轮迟到时间进行回归,得到油轮迟到时间的概率密度函数和分布函数,并引入置信水平,将模型中的不确定性约束转化为确定性约束,使得油轮到达时间不确定条件下的随机规划机会约束模型转变为可以求解的确定性混合整数非线性规划模型。针对原油调度模型的特点,采用广义Benders分解算法将原模型分解为两个混合整数线性规划问题和一个非线性规划问题进行迭代求解,避免了直接求解混合整数非线性规划问题的复杂性。最后,将建立的模型和算法应用于背景企业的原油调度过程,结果表明模型和算法都有良好的实用性。

    2009年03期 500-509页 [查看摘要][在线阅读][下载 936K]
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材料科学与工程

  • 一种新型液晶环氧树脂单体的合成与固化研究

    蔡智奇;孙建中;任华;赵骞;周其云;徐军龙;

    合成了一种新型复合联苯和芳香酯型的液晶环氧单体(4,4'-双(4-羟基苯甲氧基)-3,3',5,5'-四甲基联苯二缩水甘油醚,DGE-BHBTMBP),并用FT-IR、1H-NMR和13C-NMR对产物进行结构表征。用4,4'-二氨基二苯基砜(DDS)和4,4'-双(氨基苯氧基)二苯砜(BAPS)两种芳香二胺固化剂在DSC中进行等温和非等温固化研究,从固化过程来看,BAPS比DDS更适合作为DGE-BHBTMBP的固化剂。

    2009年03期 510-515页 [查看摘要][在线阅读][下载 1110K]
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  • 钼、钨类水滑石材料的合成、结构及催化环氧化性能

    周春晖;谢华丽;杜泽学;范永仙;葛忠华;李小年;

    通过与大体积的有机阴离子对甲基苯磺酸根预柱撑的镁铝类水滑石(HTL)进行离子交换,制备了不同层间离子交换量(W/Al摩尔比和Mo/Al摩尔比分别为7:6,7:20,7:60)的钨、钼-类HTL催化材料,并用IR、UV-Vis、PXRD、SEM、TGA、XPS等表征结构。以H2O2为氧化剂,氯丙烯为底物,初步考察了W、Mo-HTL催化氯丙烯环氧化性能。结果表明,随着负载量的增大,有机阴离子红外吸收峰的强度随之减弱,钨、钼物种对应的红外吸收峰增强,证实层间有离子交换作用发生。钼-HTL中钼呈多种配位状态;钨-HTL中,仅当负载量比较高的时候,钨-HTL中钨呈现多种配位形态。材料系层状结构,随钨、钼量的增加,层间距有不同程度的增大。实验条件下,钨、钼-HTL对氯丙烯环氧化均有活性,钨-HTL比钼-HTL的活性高;对于W、Mo-HTL,较高选择性分别为85.2%和77.3%,双氧水转化率为41.2%~94.3%。材料中多种配位形态存在,可致使H2O2有效利用率降低。

    2009年03期 516-521页 [查看摘要][在线阅读][下载 1970K]
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  • 界面聚合制备壳聚糖和均苯三甲酰氯复合纳滤膜

    张浩勤;张婕;朱艳青;刘金盾;方文骥;

    以低分子量有机物脱盐为目标,实验以壳聚糖(CS)和均苯三甲酰氯(TMC)为反应单体,通过界面聚合反应在聚砜(PSF)/聚醚砜(PES)共混超滤膜上形成复合层制备纳滤膜。SEM扫描结果表明,该界面聚合反应可以在基膜的表面形成致密选择层;而红外检测结果表明该反应主要是CS分子上的-NH2与TMC分子上的酰氯基发生了酰化反应。实验结果表明:CS在醋酸水溶液中质量分数增大,TMC在正己烷中质量分数增大,界面聚合时间增长和热处理温度增高,都会导致膜的通量降低,同时膜对有机物和电解质的截留率增大。实验优化的界面聚合工艺条件为:CS0.5%(wt);TMC0.2%(wt);CS溶液浸没基膜10min后与TMC溶液进行界面聚合反应2min,在70℃下热处理10min后浸泡在0.2%SDS溶液中2h后晾干。在优化条件下,膜对PEG2000的截留率可达到92%,对NaCl、MgCl2、MgSO4和Na2SO4的截留率分别为7.8%、19.4%、23%和32.8%,该膜对于低分子量有机物与电解质的分离可能会有较好的结果。

    2009年03期 522-526页 [查看摘要][在线阅读][下载 1688K]
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  • 成型TiO_2负载型纳米碳纤维催化材料的制备与表征

    成春春;朱劼;李明时;朱建军;单玉华;

    采用成型TiO2为载体,以甲烷为碳源,镍铜双金属催化剂,改变反应温度以及碳氢比(CH4/H2摩尔比),生长纳米碳纤维(CNF),制备出结构化复合纳米碳纤维催化材料——生长在成型TiO2上的纳米碳纤维材料(CNF/TiO2)。扫描电镜(SEM)和物理吸附仪(BET)表征结果表明,CNF粗细均匀、直径~70nm,而且与其他传统催化剂载体(活性炭)相比几乎没有微孔。并以CNF/TiO2为载体,采用浸渍法负载金属钯,制备出结构化纳米碳纤维负载型钯催化剂(Pd/CNF/TiO2),以苯乙烯加氢为模型反应进行活性评价,结果表明,其催化活性明显优于成型活性炭负载型Pd催化剂。结构化纳米碳纤维具有比表面适中,且不含微孔,是一种优良的催化剂载体,可望用于受内扩散制约的气液固三相催化反应。

    2009年03期 527-531页 [查看摘要][在线阅读][下载 1027K]
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研究简报

  • 气泡周围流场的PIV测定和浓度场研究

    朱春英;马友光;高习群;

    针对单乙醇胺水溶液吸收二氧化碳过程,采用粒子成像测速仪(PIV)对气泡周围的流场进行了测定,流场围绕气泡的对称轴呈对称分布。对速度场实验数据进行拟合,得到了泡顶对称轴上径向速度的分布方程。另外,采用实时激光全息干涉系统对不同液体流速下单乙醇胺吸收二氧化碳的传质过程进行了研究,通过CCD摄像机采集并记录下不同时刻的全息干涉条纹图。由干涉条纹图和浓度-折射率标准曲线,计算出传质达到稳态时气泡周围液相侧近界面浓度分布,近界面浓度及浓度边界层厚度。浓度分布呈指数衰减趋势,且浓度边界层厚度远远小于速度边界层厚度;随着液体流速的增加,气泡周围液相侧浓度边界层厚度和近界面浓度均减小。结合速度分布方程和对流扩散方程,推导出单乙醇胺水溶液吸收二氧化碳过程液相侧浓度分布模型。

    2009年03期 532-536页 [查看摘要][在线阅读][下载 1002K]
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  • 氨苄西林磁性明胶药物微球的制备及控制释放

    商丹;张朝平;申德君;

    将药物封装入一个输送系统,以便在适当时间内持续控制药物释放。为此,利用明胶的生物相容性,选用难溶性氨苄西林(AMP)为药物模型,Fe3O4作为磁性内核,戊二醛作交联固化剂,液体石蜡为有机分散介质,采用反相悬液冷冻凝聚法(RPSCC)制备出了磁性AMP明胶核壳微球。用SEM、FT-IR和UV/Vis光谱等考察了药物微球的结构和外观形貌,以及药物在包封后的性质。结果表明磁性明胶药物微球的粒径小于20μm。氨苄西林微球载药率(w/w)为7.1%,Fe3O4的含量为22.1%,微球包裹率为65.13%。7h内释放的药物占总含药量的72.3%。微球的缓释性能良好。

    2009年03期 537-542页 [查看摘要][在线阅读][下载 1120K]
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  • 泡沫分离过程中泡沫层总高度对持液率的影响

    钱少瑜;李雪良;吴兆亮;刘萌;

    以乳链菌肽发酵液为模拟体系,研究了泡沫分离过程中泡沫层总高度对泡沫塔出口持液率εout以及泡沫层轴向持液率分布特性的影响。实验发现:在泡沫层形成过程中,εout从一个较低值逐渐升高到一个较高的稳定值;泡沫在塔内泡沫相中的停留时间不是εout的决定性因素,气速对εout的影响很大。同时还发现:随着泡沫层总高度的增加,εout缓慢下降而泡沫层与液层界面处的持液率急剧上升,可以推测出整个轴向持液率特性分布会上移。实验数据表明仅仅用静态泡沫的排液时间代替上升动态泡沫的停留时间的方法来预测εout的一般方法可能得出错误的结果。

    2009年03期 543-546页 [查看摘要][在线阅读][下载 801K]
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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。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。学报反对一稿多投

    2009年03期 547页 [查看摘要][在线阅读][下载 635K]
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  • 《高校化学工程学报》简介

    <正>《高校化学工程学报》于1986年创刊,1989年经报请原国家教委和国家科委批复后向国内外公开发行。20多年来,该刊的主办院校已扩大到20所,同时聘请了七位外籍著名学者和八位国内著名院士担任"编委会顾问委员",使该刊编委会国际化迈出了可喜的一步。

    2009年03期 548页 [查看摘要][在线阅读][下载 341K]
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