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
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电    话:0571—87951235
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国内发行:《高校化学工程学报》编辑部
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化工热力学与基础数据

  • 新戊二醇在溶剂中溶解度的测定及关联

    周彩荣;石晓华;冯伟;王海峰;

    用带激光监视系统的可控升温速率的溶解度测定装置,测定了温度范围为286.85~332.75K常压下新戊二醇在有机溶剂甲苯、乙酸丁酯、乙酸乙酯,丙酮、苯、甲苯:异丁醇(3:1体积比)、甲苯:异丁醇(13:2体积比)、异丁醇中的固液相平衡数据。运用λh方程和Apelblat方程对所测物系的溶解度进行了关联,其结果表明溶解度方程在上述的研究温度范围和浓度范围内适用,且λh方程优于Apelblat方程。新戊二醇在溶剂中的溶解度的测定与关联为新戊二醇的工业生产、回收提纯以及理论研究提供了重要的固液相平衡数据。

    2010年03期 365-369页 [查看摘要][在线阅读][下载 870K]
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传递现象与单元操作

  • 毛细管内气液两相流动的CFD模拟

    梁晓光;郑扬;许松林;

    毛细管精馏是一种分离共沸物系的新型分离技术,它利用毛细管的固-液相互作用来改变液体混合物的汽液平衡。毛细管通道内的气液两相流型在低气速时以泰勒流为主,今使用计算流体力学方法,对毛细管内泰勒流的多种影响因素,如:壁面作用、气液速率以及流体物性等进行了研究。首先考察壁面作用的影响,发现壁面粗糙度能改变气液柱形状和流场,粗糙度增大使通道内气液两相流型由泰勒流向泡状流转变,流动状态由层流向涡流转变。模拟不同接触角下的气液流动,发现壁面吸附作用在一定程度上影响气液柱长度和气液界面间的形状。通过模拟不同气液速率下的气液流动,观察气液柱长度与气液速率之间的关系。对模拟气液柱长度进行量纲分析,得到了泰勒流的气液柱长度的关联式,将该式与文献测定值进行比较,发现在一定范围内吻合较好。

    2010年03期 370-375页 [查看摘要][在线阅读][下载 986K]
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  • 积雪草苷与羟基积雪草苷及积雪草苷-B的分离与制备

    王阳阳;肖文广;邢华斌;杨亦文;任其龙;吕秀阳;

    用反相制备液相色谱法从积雪草总苷中分两步分离得到了高纯度的积雪草苷、羟基积雪草苷和积雪草苷-B。采用YMCODS-AC18制备柱(250mm×50mmID,15μm,Waters),考察了柱温、流动相流速和上样量等对分离的影响,确定了适宜的工艺条件:流动相为甲醇/水(1:1,v/v),柱温30℃,流速50mL·min-1,进样浓度为0.025g·mL-1,进样体积20mL。在该工艺条件下,得到积雪草苷产品纯度为98.8%,收率为99.8%。采用PhenomenxHYperprepC18半制备柱(250mm×10mmID,8μm),水/乙腈(80:20,v/v)作为流动相,柱温30℃,流速3mL·min-1,将YMCODS-AC18制备柱分离得到的羟基积雪草苷部分溶解于50%甲醇水溶液中,进样浓度为0.024g·mL-1,进样体积50μL,分离得到羟基积雪草苷和积雪草苷-B,纯度分别为76.2%和82.3%。本工艺操作简便,分离效率高,产品质量好,为积雪草苷、羟基积雪草苷和积雪草苷-B的制备研究提供了一种新的方法。

    2010年03期 376-381页 [查看摘要][在线阅读][下载 883K]
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  • 聚酰亚胺中空纤维气体分离膜的物理老化现象

    丁晓莉;曹义鸣;赵红永;介兴明;王丽娜;刘丹丹;张玉忠;袁权;

    以聚酰亚胺6FDA-mPDA为原料制备了单层非对称中空纤维膜,以聚酰亚胺Matrimid5218为分离层材料制备了双层非对称中空纤维膜,膜的致密层厚度为0.09~0.21μm。测试了中空纤维膜的O2、N2、CH4和CO2等气体渗透性能随时间的变化,研究了中空纤维膜物理老化现象。结果表明,随着老化的进行,气体渗透速率逐渐减小,分离系数逐渐变大,直至平衡。以自由体积扩散机理为基础,针对非对称中空纤维膜具有超薄皮层的特点,建立描述物理老化过程的数学模型。结果表明,该模型与实验结果相吻合,表明自由体积扩散机理可用来描述具有超薄皮层的中空纤维膜的物理老化现象。

    2010年03期 382-387页 [查看摘要][在线阅读][下载 956K]
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  • 径向入口结构的旋风分离器内三维流场的数值研究

    崔洁;陈雪莉;龚欣;王辅臣;

    采用雷诺应力模型(RSM)对径向入口结构的旋风分离器内气相流场进行了数值模拟。不同于传统的切向入口结构,径向入口设计使得新型旋风分离器在保证较高分离效率的同时更能适应高压下的作业,且降低了工程焊接难度。通过模拟结果与实验值的对比发现,RSM模型能很好地预测新型旋风分离器内部气相流场,且模拟结果表明:旋风分离器内部流场呈现非轴对称性,主要表现为沿轴向气流的旋转中心与旋风分离器的几何中心不重合,且在分离空间内各轴截面出现具有周期性的摆动涡核。分离空间内切向速度场以0.8倍升气管直径为边界,呈现自由涡与强制涡结合的兰金涡形式,随着入口角度和升气管直径比(dr=dr/D)的减小,切向速度增大,内外旋流区也随之变化。此外,升气管内切向速度呈"U"形分布,由于速度分布中心不断发生变化,亦存在摆动涡核且摆动频率较分离空间的大。

    2010年03期 388-394页 [查看摘要][在线阅读][下载 1616K]
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  • 轴径向二维流反应器中催化剂封内流动特性的研究

    李瑞江;吴勇强;朱子彬;

    在高7m、直径3m的轴径向二维流反应器冷模装置上考察了催化剂封内流体的流动行为,并采用二维流动模型进行了模拟和剖析。研究结果表明,轴径向二维流反应器催化剂封区内存在轴向和径向流并存,且以轴向流为主的二维流动特性。催化剂封区内流体的停留时间受催化剂封高影响显著:封高为0.5m时,通过催化剂封顶部的流量达到6.5%,但最短停留时间仅为床层主体的一半;封高为1.6m时,通过催化剂封顶部的流量为3.1%,但最长停留时间达到床层主体的6倍多。限流区的设置可对催化剂封区内的流场分布作微调,并不改变床层主体的停留时间分布,当限流比为25%时,催化剂封内最短停留时间可提高30%,最大停留时间仅提高10%。适宜的催化剂封高的设置是保证催化剂封利用率和反应器安全性的关键。

    2010年03期 395-401页 [查看摘要][在线阅读][下载 1039K]
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  • ZL50活性炭吸附烟气脱硫过程的内扩散机制及其动力学模型

    高继贤;王铁峰;舒庆;张念;王金福;

    为考察扩散在炭法烟气脱硫中的机制和规律,用基于扩散的表观吸附动力学模型对烟气中不同SO2体积分数时动态吸附中的扩散过程进行了模拟和扩散机制分析。结果表明,SO2在ZL50脱硫脱硝活性炭内的扩散系数在10-16~10-13m2·s-1的范围内,扩散可能以构型扩散为主。颗粒内扩散模型随SO2体积分数增大和吸附时间推移预测性能提高;这说明SO2体积分数增加和吸附时间推移使得努森扩散比重增大,构型扩散比重减小,导致SO2扩散阻力比在催化氧化反应中克服更多活化能能垒阻力增加快,使扩散阻力在扩散反应总阻力中的比重增加。吸附过程的一种可能机制是从吸附前期的表面反应控制过渡到后期的扩散与表面反应联合控制。

    2010年03期 402-409页 [查看摘要][在线阅读][下载 1148K]
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  • 一种氨基酸盐基复合溶液捕集CO_2气体性能评价

    陆建刚;张慧;嵇艳;刘聪;樊璠;

    将无机盐硼酸钾作为活化剂添加于甘氨酸盐溶液中,形成活化复合吸收剂;采用膜接触器装置,评价和比较了甘氨酸盐和活化复合吸收剂捕集CO2的性能。研究了活化剂浓度、液相流量和操作温度等因素对总体积传质系数、传质通量和捕集率的影响。结果表明:活化复合吸收剂对CO2的捕集产生明显的影响,活化复合吸收剂的总体积传质系数高于甘氨酸盐吸收剂;活化剂浓度对传质通量的影响表明,少量活化剂的作用远比多量的活化作用大;活化复合吸收剂的捕集率远大于甘氨酸盐吸收剂;膜接触器流体力学状态的改变,能够改善膜接触器传质性能,增大传质通量,但增大的程度有限;操作温度对膜吸收传质通量影响较大,温度越高,传质通量越高。

    2010年03期 410-415页 [查看摘要][在线阅读][下载 814K]
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反应工程

  • 微波法制备CdS-TiO_2NT复合催化剂及其在可见光下分解水制氢的性能

    董源;蒋淇忠;杨开;彭祥;黄铁骑;马紫峰;上官文峰;

    以CdCl2·2.5H2O,Na2S·9H2O和自制的TiO2纳米颗粒为原料,在微波反应器内合成了掺杂CdS的TiO2纳米管复合催化剂。通过高分辨透射电镜观察,发现采用此方法可合成形貌完好纳米管,管子内径为5~10nm,长度为150~200nm。X射线衍射表征结果显示合成的复合催化剂主要为锐钛矿型的多晶态TiO2纳米管,并且CdS的掺杂造成TiO2晶体变形,可能是CdS与TiO2之间存在相互作用和CdS部分进入TiO2晶格内部。X射线光电子能谱对该催化剂各元素电子环境进行了分析。紫外可见吸收光谱发现所制备的复合催化剂产生明显的红移现象,能吸收可见光。该催化剂在可见光下催化分解纯水制氢的催化性能结果表明,掺杂CdS(1.96%(wt))的TiO2纳米管催化剂能分解纯水产生氢气,产氢速率为12.9μmol·(h·g)-1,而纯CdS纳米颗粒、纯TiO2纳米管以及这两者物理混合的催化剂则检测不到氢气的产生。通过考察不同CdS的掺杂量,发现CdS质量分数为1.96%的CdS-TiO2NT催化剂的可见光下催化活性最好。

    2010年03期 416-421页 [查看摘要][在线阅读][下载 1196K]
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  • SBA-15分子筛形成过程的介观动力学模拟及实验研究

    罗劭娟;林东强;陈汇勇;奚红霞;钱宇;

    为了研究三嵌段共聚物的自组装过程和SBA-15的形成机理,采用介观动力学(MesoDyn)方法模拟介孔分子筛SBA-15形成过程中模板剂P123与硅源试剂TEOS的协同自组装过程,并通过向体系引入稳恒剪切力来代替实际外力模拟了SBA-15六角介观相的形成过程,直观地展现了P123/硅酸物种超分子聚集体在SBA-15结构形成过程中的作用。模拟结果表明,P123与TEOS在水溶液中通过协同作用能够自组装形成尺寸均一的球状超分子聚集体,这是硅基有序介孔分子筛SBA-15形成过程中的前驱体:疏水的PPO嵌段团缩在该超分子聚集体的内部,在SBA-15分子筛形成中起决定性的致孔作用;亲水的PEO嵌段与包裹在胶束外部的TEOS相互交织在一起,其使得SBA-15在制备后期脱除模板剂后形成一些与主介孔相互连接的无规则微孔。在引入剪切力作用后,该P123/TEOS超分子聚集体不再自组装形成球状胶束,而是被拉扯成圆柱状的胶束,并且最终排列成为具有规则的六角形状的聚集结构,这一六角介观相则是介孔分子筛SBA-15的结构基础。今采用模拟条件,用水热法合成了高质量的SBA-15分子筛,通过XRD和高分辨透射电镜分析表明,模拟SBA-15形成过程的结果与实验合成的SBA-15具有相互吻合的完美二维六方结构。

    2010年03期 422-428页 [查看摘要][在线阅读][下载 1464K]
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  • 镀镍碳纳米管催化环己烷脱氢反应的研究

    胡云霞;安越;曹警伟;徐国华;刘芙;

    以碳纳米管(CNTs)为载体,金属镍为活性组分,用化学镀镍法制备了镀镍碳纳米管(Ni/CNTs)催化剂,通过扫描电子显微镜和能量散射光谱仪(SEM/EDS)分析方法对催化剂进行表征,利用"湿-干多相态"反应模式研究了其催化环己烷脱氢反应过程,考察了温度、环己烷用量与催化剂用量之比对反应的影响。结果表明,镀液pH为5.2~2.0条件下制备的催化剂的镍颗粒较小且分散性较好,对环己烷脱氢具有良好的催化作用,脱氢生成苯和氢气的选择性可达100%。多相态模式下,在较佳的反应条件即523K,1mL·g-1环己烷/催化剂用量时,环己烷的脱氢转化率可达68.7%。但对Ni/CNTs重复使用四次的研究发现,随着使用次数的增加,催化脱氢活性不断降低。对反应前后催化剂进行SEM检测和实验过程的分析发现,催化剂失活是由催化剂表面镍颗粒脱落引起的。

    2010年03期 429-434页 [查看摘要][在线阅读][下载 1948K]
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  • 一种脱油油砂颗粒流态化特性的研究

    唐军;卢春喜;张永民;王祝安;

    在一套直径300mm、高7000mm有机玻璃冷模实验装置上对一种脱油油砂颗粒流态化特性进行了实验研究。粒度测试结果表明该脱油油砂颗粒的粒度分布宽,细颗粒含量较多。采用FXC-Ⅱ/32型压力迅检仪测量了不同表观气速下脱油油砂颗粒沿流化床轴向平均颗粒浓度分布,采用压力梯度法测量了脱油油砂颗粒的密相床膨胀,采用容积法测量了自由空域内脱油油砂颗粒的夹带量。实验结果表明,该脱油油砂颗粒的流化性能较好;轴向平均颗粒浓度分布整体表现为下浓上稀,其中,在密相区随表观气速增加而减小,在稀相区随表观气速增加而增大;基于床高比表示的密相床膨胀随表观气速增加先增大后减小,在表观气速为0.362m·s-1时密相床最大;自由空域内的夹带量随表观气速增加而增大;建立了密相轴向平均颗粒浓度的数学模型,模型预测值与实验值吻合较好。

    2010年03期 435-440页 [查看摘要][在线阅读][下载 914K]
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  • 管式电化学反应器在制备丁二酸中的应用研究

    赵峰鸣;沈海平;朱秀山;马淳安;

    在对现有电解生产丁二酸的设备和工艺分析的基础上,设计并制作了自流型连续化管式电化学反应器。通过对该反应器工作原理的分析和实验研究,表明采用自流型连续化管式电化学反应器电解制备丁二酸,当电流密度为3A·dm-2,初始马来酸质量分数为10%,硫酸质量分数为5%,电解温度为41~48℃,槽压为3.5~4.2V时,可获得最佳实验结果,电流效率为65%~84%,丁二酸收率为71%~91%。

    2010年03期 441-445页 [查看摘要][在线阅读][下载 794K]
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  • 褐煤氧化氨解过程中腐植酸官能团含量的研究

    晋云玲;杨阿三;孙勤;钟哲科;

    采用离心、抽滤等分离方法,大幅度减少褐煤中的杂质,提取腐植酸,分析测定了腐植酸中羧基、羰基、甲氧基及总酸性基等官能团和氮元素的含量。考察了褐煤氧化氨解过程中,上述官能团的变化规律和反应前后氮含量的变化。结果表明,氧化氨解过程可使腐植酸中总氮含量显著增加;引起腐植酸各官能团含量的显著变化。其中,反应温度和氧压对氧化氨解反应影响显著,温度和氧压越高,羧基和总酸性基的含量越多,甲氧基和羰基的含量越少;氨水浓度对氧化氨解反应影响不大,氨水浓度增高,羧基和总酸性基基本不变,甲氧基和羰基略有减少。

    2010年03期 446-450页 [查看摘要][在线阅读][下载 801K]
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  • 叔丁醇体系中脂肪酶催化合成蔗糖乙酸酯

    罗旭;钱俊青;

    以蔗糖和乙酸乙烯酯为底物,脂肪酶催化合成蔗糖乙酸酯并分离得到了三氯蔗糖生产的关键中间体蔗糖-6-乙酸酯。今对催化合成蔗糖乙酸酯的反应溶剂进行比较,确定叔丁醇为较好的反应介质,详细考察了各反应参数:酶种类、初始水活度、底物摩尔比、酶用量、反应温度和时间对酯化反应效果的影响,确定了该反应体系的最优工艺条件:蔗糖40mmol?L?1,乙酸乙烯酯/蔗糖(mol/mol)=5,初始水活度aw=0.75,温度60℃,20%(w/w,酶/蔗糖)固定化脂肪酶LipozymeTLIM催化,反应24h后酯化率达84.70%。通过硅胶柱层析分离得到高纯度的其中一种产物,经二维核磁(2D-NMR)结构分析后,确定其为蔗糖-6-乙酸酯,占总酯化产物的质量达48.30%。

    2010年03期 451-455页 [查看摘要][在线阅读][下载 836K]
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生物化工

  • 释药用壳聚糖温敏凝胶体内外形态与溶蚀降解研究

    赵江;蒋国强;孙佳丽;张阔;丁富新;

    壳聚糖(CTS)/甘油磷酸钠(GP)反向温敏水凝胶,可用作药物注射埋植的控释材料。今对比研究了CTS/GP凝胶体外(PBS)和体内(SD大鼠皮下)的存在状态和溶蚀降解特征。凝胶在SD大鼠皮下被疏松纤维囊壁包裹,对周边组织未产生毒性,生物相容性良好。受体内渗透压、pH值、生理反应等影响,凝胶的体内外存在状态和溶蚀降解存在显著差异:凝胶在体内水分不断流失,无溶胀过程,注射4周后体内外凝胶的水含量分别为89%和97%;水分流失造成凝胶质量减小、结构致密、孔隙率平均降低17%。凝胶在体内与组织发生缔合,平均分子量明显大于体外,后随降解略有减小,但降解速率小于体外降解速率。上述体内外差异对指导体外试验、开展药物的控释研究有重要意义。

    2010年03期 456-461页 [查看摘要][在线阅读][下载 1613K]
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  • 原生质体复合诱变选育刺芹侧耳木质素降解酶高产菌株

    陈敏;姚善泾;

    通过对刺芹侧耳(Pleurotus eryngiiGIM5.280)原生质体开展复合诱变及传代培养,以期得到遗传稳定的木质素降解酶高产菌株。结果表明,通过25s紫外诱变刺芹侧耳原生质体,正突变率达16%。对紫外诱变正突变株进行60Coγ二次复合诱变再生,获得五株正突变突出菌株。经过摇瓶发酵实验,发现这五株菌株产木质素降解酶能力较出发菌株明显提高。同时开展高产菌株的传代培养,检验其传代稳定性。连续传代四代测试结果表明,007号和167号菌株遗传的稳定性表现突出,发酵液中木质素降解酶产量稳定。尤其是007号菌株产酶可达到110U·mL-1,比出发菌株的酶活表达量提高54.3%。复合诱变能明显提高刺芹侧耳产木质素降解酶能力。

    2010年03期 462-467页 [查看摘要][在线阅读][下载 1405K]
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  • 表达GLP-1融合蛋白的重组大肠杆菌分批补料培养工艺优化

    胡爽;蔡海波;蒋加庆;谭文松;

    人胰高血糖素样肽-1(Glucagon Like Peptide-1,GLP-1)是一种有潜在应用价值的治疗糖尿病的药物。今以一株表达GLP-1融合蛋白的重组大肠杆菌为研究对象,在分批培养条件下,通过流加甘油并在诱导前0.5h添加氮源使菌体密度、融合蛋白表达水平、融合蛋白体积得率和融合蛋白细胞得率分别提高了138.0%、29.5%、216.9%和29.6%。在此基础上,进一步考察了甘油补加策略、氮源补料方式以及补氮液浓度等过程因素对菌体生长以及GLP-1融合蛋白表达的影响,发现氮源流加过程是提高融合蛋白表达水平的关键因素。进而通过对补料过程的优化,建立了高密度高表达的分批补料培养工艺,最终使菌体密度、融合蛋白表达水平、融合蛋白体积得率和融合蛋白细胞得率分别达到51.93g·L-1、34.6%、2.937g·L-1和0.057g·g-1cell,较分批培养分别提高了314.5%、100.0%、784.6%和111.1%。研究结果对GLP-1融合蛋白的产业化开发有一定的指导意义。

    2010年03期 468-475页 [查看摘要][在线阅读][下载 1197K]
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化工系统工程

  • 圆球型声化学反应器内声场的数值模拟与实验研究

    王亮;吕效平;韩萍芳;陶立新;

    利用计算流体动力学CFD商业软件-FLUENT,以多相流模型中的混合物模型(Mixture)为基础,并耦合空化模型,对自主开发研制的圆球型超声化学反应器内空化场进行了数值模拟。反应器内空化场为液态水和空化汽泡二相流动问题,研究了空化模型参数的影响,对数值模拟的结果包括超声振动时的压力场、气含率场的分布进行了分析讨论,并与声压测量实验及铝箔空蚀实验结果比较,实验数据和模拟结果基本吻合。空化模型中,不可压缩气体的质量分数越大,水中O点处的气含率越高,压强波动幅度越小;水的饱和蒸汽压越高,O点处的气含量越大,且波动幅度越大,但压强幅值变化程度越小。本项研究表明CFD技术的应用对于超声声场分析具有重要的参考价值,对声化学反应器设计理论的发展具有指导意义。

    2010年03期 476-481页 [查看摘要][在线阅读][下载 1024K]
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材料科学与工程

  • 1-环己氧基-4-氧-2,2,6,6-四甲基哌啶酮的合成与表征

    陈苗琴;孙建中;江永波;周其云;

    受阻胺型含氮六元环烷氧胺是制备可用于聚丙烯纤维阻燃的优异阻燃剂的关键中间体。以2,2,6,6-四甲基哌啶酮(TMP)为原料,过氧化氢为氧化剂,氢氧化镁或负载Mg(Ⅱ)的离子交换树脂为催化剂,合成了2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基;以环己烷和2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基为原料,过氧化氢和七水合硫酸亚铁为氧化-还原引发体系,四丁基溴化铵为相转移催化剂合成了1-环己氧基-4-氧-2,2,6,6-四甲基哌啶酮。实验研究了合成工艺、催化剂和相转移剂对产率的影响。用电子自旋共振谱仪(ESR)、ESI-MS、1H-NMR、13C-NMR和高效液相色谱(HPLC)对产物的结构和纯度进行了表征和测定。研究结果表明,在氮氧自由基的合成中,用负载型Mg(Ⅱ)催化剂有利于产物的分离。用环己烷代替环己基甲醛作原料具有明显的成本优势。

    2010年03期 482-486页 [查看摘要][在线阅读][下载 822K]
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  • 5-氟脲嘧啶载O-羧甲基壳聚糖自组装pH敏感纳米粒的体外释放

    覃志忠;宋秀娟;张凤宝;张国亮;

    为了提高抗癌药物5-氟脲嘧啶(5-FU)对肿瘤细胞的靶向性及选择性,采用超声-透析法制备了具有pH敏感性的纳米药物载体5β-胆烷酸/O-羧甲基壳聚糖/磺胺地托辛(5β-CHA/OCMC/SDM)自组装水凝胶纳米粒,并用同样的方法将5-FU包载于纳米载体中进行体外释放研究。利用紫外分光光度计于269nm波长下检测5-FU的载药量和包封率以及释放浓度。结果表明,对于5β-CHA/OCMC/SDM纳米粒,药载比(药物和载体的质量比)增加到0.6时,载药量和包封率分别高达51.3%和85.4%。体外释药结果表明,在pH=7.4(人体正常组织的pH值)的磷酸盐缓冲溶液中,接枝5β-CHA的OCMC水凝胶纳米粒对5-FU具有良好的缓释效果,且随接枝量的增加缓释效果增强。pH<6.8(肿瘤组织的pH值)时,接枝SDM的载药纳米粒迅速聚集并强烈释放,表现出良好的pH敏感性。

    2010年03期 487-491页 [查看摘要][在线阅读][下载 845K]
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  • 分子印迹聚合物微球结构与性能的关系

    郑细鸣;范荣玉;涂伟萍;

    以咖啡因为模板分子,采用单步溶胀聚合法制备了一系列具有不同结构特点的分子印迹聚合物微球(MIPMs),考察了MIPMs结构与吸附及识别性能的关系。结果表明:增大MIPMs的比表面积、在一定范围内提高MIPMs的溶胀率或增大结合点的密度,均可增加MIPMs中可接近性结合点的数量,从而增强MIPMs对咖啡因的吸附与识别能力;提高MIPMs的刚性,可增强印迹孔穴的稳定性,MIPMs的识别能力增强,但吸附能力减弱。研究还从热力学角度分析了MIPMs中不同类型结合点的吸附与识别能力。结果表明,高亲和力结合点比低亲和力结合点具有更强的吸附与识别能力。

    2010年03期 492-497页 [查看摘要][在线阅读][下载 829K]
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环境化工

  • 聚氨酯泡沫固定化蒽醌强化偶氮染料生物脱色的研究

    司伟磊;吕红;周集体;周显娇;王竞;

    研究了聚氨酯泡沫固定化蒽醌对偶氮染料生物脱色的强化作用。结果表明,蒽醌作为氧化还原介体,其加速苋菜红生物脱色的最适条件为:葡萄糖浓度为2g·L-1,pH值为8.0~9.0,蒽醌浓度为90mg·L-1。采用吸附方法固定蒽醌,所需聚氨酯泡沫块为2个。固定化蒽醌可以提高偶氮染料的厌氧生物脱色速率1~3倍,其加速作用与悬浮态的蒽醌作用相当。固定蒽醌的聚氨酯泡沫经10次循环使用后,偶氮染料的生物脱色速率仍保持在90%以上。可见,将蒽醌固定在聚氨酯泡沫上具有潜在的应用价值。

    2010年03期 498-502页 [查看摘要][在线阅读][下载 969K]
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  • 电子束辐射对铜绿微囊藻生长过程的影响研究

    顾晓婧;刘书宇;吴明红;

    在辐射剂量分别为1、2、3、4、5kGy的情况下,研究电子束辐射对铜绿微囊藻生长过程及繁殖规律的影响。结果表明:1kGy的辐射剂量能减缓铜绿微囊藻的正常生长,2~5kGy有明显的灭活效果。实验结束时,对照组和1kGy辐射组光密度上升1.082和0.407;2~5kGy下降分别为0.533、0.731、0.889和0.946。铜绿微囊藻叶绿素a含量的变化规律与光密度变化规律相似。电子束辐射降低藻液的pH值,铜绿微囊藻通过光合作用和生理调节使pH值升高并逐渐稳定下来。电子束辐射使藻液的电导率增加,并通过对藻细胞的破坏使电导率保持增加。电子束辐射使铜绿微囊藻的细胞结构发生明显变化。电子束辐射首先减少细胞外的糖类物质,进而破坏类囊体结构,使光合作用受阻。

    2010年03期 503-507页 [查看摘要][在线阅读][下载 1431K]
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  • 悬浮态光催化超滤膜反应器降解偶氮染料4BS

    蒋华兵;王玲;张国亮;黄涛;张辉;陈金媛;

    采用悬浮态光催化超滤膜反应器处理偶氮染料直接耐酸大红4BS。系统地研究了溶液pH值、TiO2和4BS浓度对光催化过程以及进水流速、操作时间对PAN700和PVDF700两种超滤膜分离TiO2过程的影响,得出悬浮态光催化超滤膜反应器的最佳操作条件。实验结果表明,pH为5.5时,TiO2对4BS的吸附性最好,吸附过程符合Langmuir等温吸附规律。在UV=100W、T=20℃、染料初始浓度为50mg·L-1以及催化剂TiO2浓度为1g·L-1的最佳光催化操作条件下反应60min后,染料4BS去除率可达到97.9%。超滤膜回收TiO2的过程中,随着流速增加,产水通量增加,出水水质维持稳定,且PAN700比PVDF700性能更好,出水浊度低,产水通量更大。PAN700膜在0.12MPa、40L·h-1的进水流速下连续运行120min后,通量仅衰减28%,为214.00L·m-2h-1。通过滤饼模型计算了分离过程的污染常数β值,结果表明PAN700比PVDF700膜更适合用于耦合分离过程。

    2010年03期 508-513页 [查看摘要][在线阅读][下载 852K]
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研究简报

  • 氨水与MEA喷雾捕集CO_2能力的比较

    牛振祺;郭印诚;林文漪;

    为了研究喷雾捕集CO2技术的可行性,并比较新型吸收剂——氨水与传统吸收剂——MEA喷雾捕集CO2的能力,用微细雾化喷头将氨水与MEA溶液雾化,在喷雾塔中与模拟烟气逆向接触。研究了不同的氨水与MEA浓度、氨水与MEA流量、气体总流量、温度对CO2脱除率的影响。实验结果表明,喷雾捕集CO2技术可达很高的CO2脱除率(96.0%以上);CO2脱除率随着氨水、MEA浓度和流量的提高而增大,其中流量提高时MEA吸收CO2的脱除率增大幅度较大,可由36.9%增加到63.2%;随烟气流量的增大,MEA和氨水吸收CO2的脱除率分别下降16.5%和17.3%。在可比条件下,与相同浓度的MEA溶液相比,氨水脱除CO2的能力较强。

    2010年03期 514-517页 [查看摘要][在线阅读][下载 756K]
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  • 加压环流反应器气含率分布实验研究

    刘敏;郭治;史士东;胡发亭;

    在Φ600mm×6000mm的中心气升式不锈钢环流反应器内,选用水、氮气、氩气作为实验介质,在连续进料的操作条件下,表观液速UL为0.008m·s-1,表观气速Ug范围是0.02~0.12m·s-1,在体系压力0~2.0MPa的压力条件下进行实验,测量了各个区域的气含率。结果表明环流反应器各个区域的气含率各不相同,但均随空塔气速以及体系压力的增加而增大。相同的工况下,添加正丁醇的体系气含率明显高于纯水体系,对于确定体系的环流反应器,循环液速不会随体系压力和空塔气速增大而一直增大,当体系压力和空塔气速大过某一个值时,循环液速基本不再变化。

    2010年03期 518-522页 [查看摘要][在线阅读][下载 827K]
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  • 基于流场控制的导向叶片式旋风管开缝面积比的优化设计

    许伟伟;马艳杰;王建军;金有海;

    通过试验与数值模拟相结合的方法,研究了分流型芯管开缝面积比对导向叶片式旋风管内流场及性能的影响关系。研究发现,随着开缝面积比的增加,经芯管侧缝流走的气量Q1逐渐增加,但当开缝面积比大于2.9时,Q1呈现饱和状态;开缝面积比大于1.94时,短路流量保持在总进口流量的5%以下;分离空间内切向速度、轴向速度及向心径向速度随开缝面积比的增加而减小;旋风管内能耗随着开缝面积比的增加而减小。另外,内旋流区及排气管内的能耗受芯管开缝面积比的影响较大;芯管开缝面积比的最优范围为1.94~2.9。实验结果表明:入口流量为2380m3·s-1,入口颗粒浓度为1g·m-1的滑石粉,开缝面积比为2.42时,分流型芯管提高分离效率3%;入口为单相常温空气时,分流型芯管减低阻力系数近73%。

    2010年03期 523-527页 [查看摘要][在线阅读][下载 846K]
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  • Fe-ZSM-5分子筛上N_2O一步氧化苯制苯酚反应失活动力学研究

    米冠杰;李建伟;范卓;陈标华;

    根据实验现象和对积炭物组成进行的GC-MS分析结果,提出了N2O和苯在Fe-ZSM-5分子筛催化剂上进行催化氧化反应的的失活动力学模型,即产物苯酚引起的连串失活。采用固定床积分反应器系统测定了由催化剂失活引起的N2O转化率随运行时间的变化,所得实验数据用于失活动力学模型参数估值。模型表明:较低反应温度和苯相对N2O过量都可减缓催化剂的失活速率。模型统计检验表明:所得失活动力学方程在显著性水平α=0.05下有较高的拟合精度和可信度。该模型对深入了解N2O一步氧化苯制苯酚反应及指导反应器和再生器设计均具有重要的意义。

    2010年03期 528-531页 [查看摘要][在线阅读][下载 769K]
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  • 超临界CO_2中混合分散染料对涤纶织物的染色研究

    徐明仙;董萍;鲁雪燕;林春绵;潘志彦;

    为了研究超临界CO2中混合染料对涤纶织物的染色行为,利用自行研制的超临界CO2染色装置,在温度70~130℃,压力16~24MPa,时间15~100min的条件下采用混合分散染料(分散蓝366和分散红343)对涤纶织物进行染色研究,考察染色条件对混合染料上染量的影响并通过对比单种染料染色结果揭示混合染料上染涤纶时两种染料的相互作用关系。实验结果表明,混合染料染色时的总上染量和其中的各单种染料上染量均随着温度和压力的升高及时间的延长而增大;混合染料总上染量大于相同条件下分散染料单独染色时的上染量(是分散红343的146.8%,分散蓝366的131.7%),而混合染料中的单种染料上染量小于其单独染色时的上染量(分散红343的两者比例为56.3%,分散蓝366为81.0%);在混合染料染色过程中,两种染料对涤纶织物染色具有选择性和竞争性;染后涤纶织物的耐摩擦色牢度和耐水洗色牢度均能符合国家标准中合成纤维丝织物的一等品标准。

    2010年03期 532-536页 [查看摘要][在线阅读][下载 833K]
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  • 羟基聚硅氧烷阳离子型乳液缩聚过程及分子量模型

    周安安;郑水燕;张立庆;杨志祥;

    以羟基聚硅氧烷齐聚物为单体,十二烷基二甲基苄基氢氧化铵(BDAH)为乳化剂兼催化剂,进行阳离子型乳液缩聚过程及动力学模型研究。研究结果表明:聚合过程中,体系界面张力及乳胶粒粒径保持恒定,单体不发生迁移,缩聚在单体液滴形成的乳胶粒界面上进行;在此基础上,推导了缩聚分子量模型:4ρkFt/ME=ln[(ME+M)/(ME-M)],lnME=-ΔH/RT+C,结合实验数据,获得kF阿累尼乌斯公式:kF=1.83×105e-27718/T,及缩聚反应焓:ΔH=10.8kJ·mol-1。

    2010年03期 537-541页 [查看摘要][在线阅读][下载 816K]
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  • 耐盐菌和碳纳米管复合修饰氧电极的制备和应用

    贾建波;陈静;孙金凤;

    研究了选自某制药厂高盐废水排污口附近土样的耐盐菌和碳纳米管复合修饰氧电极的制作方法及其用于高盐厂区废水的生物耗氧量(BOD)快速检测的性能。实验以灵敏度为指标,优化了BOD电极制作的工艺条件,确定了复合修饰氧化电极的线性响应范围及响应时间,并研究了厂区废水盐浓度对电极的影响和复合修饰电极的稳定性。实验结果表明:耐盐菌与碳纳米管的配比(1:2)和混合物固定量(30μL),检测温度为38℃时,电极的灵敏度最佳;修饰电极对高盐药厂废水响应的线性范围为20~580mg·L-1(R=0.9985),响应时间不超过200s,适宜盐浓度范围为3%~12%;该复合修饰电极可重复使用18次左右,且可随时更新;将修饰膜密封于4°C冰箱中保存46天仍有良好的响应;本复合修饰电极可用于长期在线监测高盐厂区废水。

    2010年03期 542-546页 [查看摘要][在线阅读][下载 854K]
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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

    2010年03期 547页 [查看摘要][在线阅读][下载 555K]
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