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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传递现象与单元操作

  • 酒精污泥在内热式振动流化床中的干燥特性研究

    范辞冬;叶世超;王锐思;齐亚兵;叶丹阳;祝杰;蔡婧菁;

    以干污泥颗粒为惰性粒子,采用内热式振动流化床对酒精污泥进行了干燥实验,考察了流化气速、进气温度、振动频率和内加热功率对污泥干燥特性的影响,分析了污泥湿含量和干燥速率的变化规律。结果表明,干燥速率随着流化气速、进气温度和内加热功率的增加而增加,随着振动频率增加呈先增长后降低的趋势。适度提高流化气速、进气温度、振动频率和内加热功率可以降低最终湿含量。将干燥过程分为降速I段和降速Ⅱ段,根据扩散传质理论,建立了内热式振动流化床中污泥干燥的数学模型,模型计算值和实测值的误差在20%以内,符合较好。实验结果为酒精污泥干燥过程的工业设计和操作提供了实验依据。

    2010年04期 547-553页 [查看摘要][在线阅读][下载 856K]
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  • 二(2-乙基己基)磷酸钠离子交换萃取氨基葡萄糖盐酸盐的研究

    徐亚兰;何潮洪;

    氨基葡萄糖盐酸盐极性大,传统物理萃取方法分离效果不理想,今采用离子交换萃取方法用二(2-乙基己基)磷酸钠萃取氨基葡萄糖盐酸盐溶液。测定了氨基葡萄糖盐酸盐初始浓度、萃取温度、萃取剂初始浓度、以及pH值对分配系数的影响。结果表明,在其他实验条件相同的情况下,分配系数随温度变化不明显,随二(2-乙基己基)磷酸钠初始浓度增加而增大,随氨基葡萄糖盐酸盐初始浓度增加而减少,随pH值增加先增大后减小;氨基葡萄糖盐酸盐低浓度下的分配系数远大于其高浓度下的分配系数;为获得最佳萃取效果,萃取平衡体系要尽量接近中性。建立了分配系数模型,并讨论了四种特殊情况下的分配系数表达式。研究结果为工业用离子交换萃取法分离氨基葡萄糖盐酸盐提供了一定的技术依据。

    2010年04期 554-561页 [查看摘要][在线阅读][下载 881K]
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  • 胶原-单宁树脂对水体中Hg(Ⅱ)的吸附特性研究

    孙霞;廖学品;石碧;

    将胶原与黑荆树单宁反应合成了胶原-单宁树脂(C-TR),系统研究了其对水体中Hg(Ⅱ)的吸附特性。结果表明,C-TR对Hg(Ⅱ)有很强的吸附能力,当温度为303K时对Hg(Ⅱ)的吸附容量可达到3.126mmol·g·1。pH对吸附容量的影响较大,适宜的pH范围为4.0~9.0。C-TR对Hg(Ⅱ)的吸附平衡符合Langmuir方程,升高温度,平衡吸附量增大;吸附动力学可用拟二级速率方程很好地描述。Cl-的存在会影响C-TR对Hg(Ⅱ)的吸附,但即使在Cl·浓度较高的情况下,C-TR对Hg(Ⅱ)仍有较强的吸附能力。Al(ⅡI)、Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)几乎不影响C-TR对Hg(Ⅱ)的吸附。本研究表明,C-TR可用于水体中Hg(Ⅱ)的去除。

    2010年04期 562-568页 [查看摘要][在线阅读][下载 982K]
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  • 超临界流体色谱纯化青蒿素的研究

    庞斐;吕惠生;刘岩;张敏华;

    将超临界流体色谱技术应用于青蒿萃取液中青蒿素的提纯。采用ZorBaxSB-C18色谱柱(9.4mm×250mmI.D.,5μm),在改性剂含量约0%~10%,CO2流速6~30g·min·1,压力10~16MPa,温度313.15~338.15K范围内考察了青蒿素的纯化效果,确定了较适宜的色谱提纯条件为:CO2流速22g·min·1,柱温313.15K,柱压11MPa;此条件下提纯青蒿提取液,得到的产品纯度为74.83%(wt)。研究了提纯过程中的保留值规律,将青蒿素的容量因子与密度和温度的关系进行了关联,计算值和实验值的平均相对偏差为6.002%,二者吻合较好。

    2010年04期 569-573页 [查看摘要][在线阅读][下载 779K]
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  • 改进的反渗透膜溶解-扩散模型及其验证

    王一鸣;许振良;张永锋;姬朝青;

    以反渗透膜溶解-扩散模型(SDM)为基础,考虑了溶质体积压力驱动项的影响,提出了改进的反渗透膜溶解-扩散模型(MSDM)。由方程的函数性质得到溶解-扩散模型中的参数B值随压力变化而变化,溶质脱除率随压力增大而增大,增大的幅度随压力增大而减小的结论。依据改进模型拟合的均方差在10?8~10?6之间,优于溶解-扩散模型(SDM)。由模型参数α值计算的Vs值与溶质摩尔体积真实值有些偏差,模型计算的溶质偏摩尔体积产生偏差的原因是参数α可能是一个与渗透通量、压力相关的函数。因而该模型可以作为一个半经验模型。

    2010年04期 574-578页 [查看摘要][在线阅读][下载 827K]
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  • 新型多孔微热沉流动与传热的耦合数值分析

    万忠民;刘伟;陈焕新;陈敏;

    提出一种新型的多孔微热沉系统来实现高热流密度电子元器件封装散热的需求,分析了多孔微热沉系统的工作原理和特点,建立了微热沉金属壁面的传热以及多孔区域的流动与传热的耦合数学模型,并用SIMPLE算法对其进行整场求解,详细讨论了不同的热流、回流液入口速度以及进口位置对多孔微热沉传热性能的影响。数值计算结果表明,多孔微热沉在高热流密度情况下,加热表面能维持较低的温度水平。热流越大,加热表面的温度就越高;增加回流液体的入口速度可以明显的降低微热沉加热表面及底面的温度水平;多孔微热沉的下进口方式能够减小散热表面温度的不均匀性。多孔微热沉系统能有效解决高热流密度电子元器件的散热问题,提高器件可靠性与使用寿命。

    2010年04期 579-584页 [查看摘要][在线阅读][下载 852K]
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  • 活性蓝69与CTAB相互作用及其对溶液泡沫性能影响

    刘桂敏;丁红梅;吴兆亮;齐海山;梁秀丽;

    无论是染整加工,还是用于染料废水处理的泡沫分离过程,表面活性剂发挥重要的作用。以染料活性蓝69(RB69)和表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为体系,用紫外-可见分光广度法研究了它们之间的相互作用及相互作用对泡沫性能的影响。结果表明602nm下活性蓝69与表面活性剂CTAB混合溶液的吸光值大于同浓度活性蓝69水溶液的吸光值,紫外-可见吸收光谱发生了明显变化,说明活性蓝69与表面活性剂CTAB之间存在络合作用。这种相互作用对溶液的起泡性产生影响,加入活性蓝69使泡沫的半衰期增大,表面张力降低。泡沫分离法分离水溶液中活性蓝69染料工艺中,CTAB的量(摩尔)要大于活性蓝69的量(摩尔),一部分CTAB用于与染料结合,另一部分用于形成稳定的泡沫层。

    2010年04期 585-589页 [查看摘要][在线阅读][下载 796K]
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反应工程

  • 二乙醇胺脱氢反应动力学研究

    杨阿三;潘炎烽;孙勤;程榕;郑燕萍;徐国明;

    二乙醇胺脱氢制亚氨基二乙酸是草甘膦生产中的关键步骤之一。为了研究固体催化剂Raney-Cu催化下二乙醇胺脱氢反应动力学,设计了单因素多水平实验方案,考察二乙醇胺初始浓度、催化剂用量、反应温度、反应压力等因素对反应的影响,在5L高压反应釜中测定了脱氢反应动力学数据。依据脱氢反应的基本原理,提出了二乙醇胺脱氢反应机理,建立了动力学模型:-dCAdt=VcatKAkCA(1+KACA)·VL。利用数值计算方法对实验数据进行非线性拟合,求得动力学参数:k=4.914×1010exp(-7.364×104/RT)mol·(Lcat)-1·h-1,KA=3.308×106exp(-5.450×104/RT)L·mol-1,并且验证其可靠性。结果表明,二乙醇胺脱氢反应由二乙醇胺在催化剂表面的反应所控制,得到的动力学方程在实验范围内是可靠的。

    2010年04期 590-595页 [查看摘要][在线阅读][下载 838K]
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  • 催化重整六碳分子反应网络及其单事件数的计算

    江洪波;牛杰;李焕哲;石铭亮;翁惠新;

    催化重整是双功能催化的复杂反应,其过程的优化和改进需要建立一个详细的数学模型来预测产物的组成、不同操作条件下催化剂的活性变化等。虽然集总模型提出的虚拟组分有效减少了计算量,但存在动力学参数与集总内部组成有关的问题,单事件方法则很好地解决了传统集总模型这方面的不足。今通过对催化重整分子反应机理的梳理,整理出六碳分子基本反应步骤的网络图,在此基础上选择简便的方法计算反应物、产物和中间产物如碳正离子、自由基、过渡态分子的全局对称数,计算出基本反应步骤的的单事件数。本研究对催化重整六碳分子反应过程进行详细解析,按照平衡反应步骤和速率控制步骤两种基本步骤来分析,为今后完整的催化重整单事件反应动力学模型开发奠定基础。

    2010年04期 596-601页 [查看摘要][在线阅读][下载 795K]
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  • C306催化剂上甲醇合成宏观动力学研究

    陈鹏;唐黎华;张琪;吴勇强;倪燕慧;朱子彬;

    在内循环无梯度反应器中对C306铜基催化剂甲醇合成反应宏观动力学进行了研究。实验压力为5MPa,反应温度为483.15~523.15K,原料气气体组成与工业生产条件类似,内循环无梯度反应器满足宏观动力学实验要求。实验采用工业原粒度ф5mm×5mm圆柱状催化剂,选取各组成以逸度表示的CO、CO2加氢合成甲醇的Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watson型宏观动力学模型,即:rco=-dNCOdw=k1fCOfH22(1-β1)(1+KCOfCO+KCO2fCO2+KH2fH2)3、rCO2=-dNCO2dw=k2fCO2fH32(1-β2)(1+KCOfCO+KCO2fCO2+KH2fH2)4,其中k1=k01exp(-E1/RT)、k2=k02exp(-E2/RT)。根据测定的20套动力学实验数据,运用改进的遗传算法和马夸特算法相结合的方法,通过计算机数值模拟确定动力学参数,其中CO和CO2的指前因子k01、k02分别为379.9和5405.2,活化能E1、E2分别为40605.75J·mol-1和60435.19J·mol-1。残差分析和统计检验表明,动力学模型是适定的。与同等条件下的其它国产催化剂比较表明,催化剂C306低温段的甲醇生成反应速率最高。

    2010年04期 602-607页 [查看摘要][在线阅读][下载 817K]
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  • 金属氯化物对亚临界水中纤维素水解反应的影响

    马艳华;朱宪;万雪亮;姬文琦;田玲;

    研究了纤维素在亚临界水中无催化水解及分别添加ZnCl2、FeCl3、CuCl2、AlCl3对水解反应的影响。实验结果显示,无催化剂时,葡萄糖的收率在280℃,60s及(7.0±0.2)MPa时达到最大为14.3%。添加ZnCl2、FeCl3、CuCl2及AlCl3均能促进纤维素的水解及葡萄糖的降解。纤维素的水解及葡萄糖的降解反应级数均为一级。利用一级反应模型对纤维素在260℃水解及葡萄糖的降解反应进行数据拟合,求得了纤维素的水解速率常数(k),葡萄糖的生成速率常数(k1)及葡萄糖的降解速率常数(k2)。添加AlCl3体系中纤维素的水解速率常数(k)大于葡萄糖的降解速率常数(k2),有利于葡萄糖的生成,在260℃,120s及(5.2±0.2)MPa时,葡萄糖收率达到最大为46.05%。添加ZnCl2、CuCl2及FeCl3体系中葡萄糖的降解速率常数(k2)大于纤维素的水解速率常数(k),不利于葡萄糖的生成。XRD分析显示,金属氯化物的加入并没有破坏纤维素的晶体类型,水解残渣仍然保持纤维素Ⅰ型晶体结构。

    2010年04期 608-613页 [查看摘要][在线阅读][下载 927K]
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  • 相界相转移催化双氧水环氧化环辛烯

    王振兴;章亚东;

    以氯甲基化大孔聚苯乙烯-二乙烯苯交联树脂(PS)为载体与叔胺进行季铵化、与磷钨杂多化合物离子交换制得了PS接枝季铵磷钨杂多酸盐催化剂。对催化剂进行了FT-IR、XPS和BET分析,并将催化剂用于无搅拌条件下的相界相转移催化环辛烯双氧水环氧化反应;讨论了催化剂结构、催化剂用量、双氧水质量分数、双氧水和环辛烯摩尔比、反应温度等因素对反应的影响。结果发现具有三乙醇胺结构的催化剂因亲水性较强处于下层水相而不能用于相界相转移催化反应;而具有长直碳链季铵盐结构的催化剂因具有合适的亲水性和亲油性,能处于环辛烯和双氧水的界面处,可用于无搅拌情况下的相界相转移催化反应。室温下环氧环辛烷的产率可达99%以上;提高反应温度、双氧水质量分数等可明显提高反应速度。催化剂可至少重复使用五次而活性无明显下降。

    2010年04期 614-619页 [查看摘要][在线阅读][下载 796K]
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生物化工

  • 发酵液中1,3-二羟基丙酮的分离提取研究

    马立娟;卢文玉;夏振东;闻建平;

    对氧化葡萄糖酸杆菌CGMCC1.23突变株GM51发酵得到的1,3-二羟基丙酮(DHA)发酵液,首先采用300mg?L?1天然高分子絮凝剂壳聚糖和3%(w/v)活性炭对DHA发酵液进行预处理,然后浓缩发酵液至含水量为10%~20%范围内,加入体积比为3:1的乙醇醇沉脱盐和蛋白杂质后,蒸发发酵液,于5℃大于90%乙醇水中结晶得到DHA产品。结果表明整个工艺过程中DHA产品的收率为72%,高效液相色谱检测DHA晶体纯度99%。本研究结果对发酵液中DHA大规模分离提取应用提供了可靠的基础。

    2010年04期 620-625页 [查看摘要][在线阅读][下载 847K]
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  • 从发酵液中分离提取5-氨基乙酰丙酸盐酸盐的新工艺

    张露露;林建平;朱力;单晓奇;于晓;岑沛霖;

    5-氨基乙酰丙酸(ALA)在农业、医学等领域应用广泛,市场前景广阔。今采用膜分离、反应萃取和浓缩结晶相结合的新工艺从发酵液中提取5-氨基乙酰丙酸盐酸盐(ALA·HCl),有效提高了产品的回收率,降低了生产成本。分离过程中先对离心后的发酵液进行超滤除杂,反渗透浓缩,预处理过程ALA回收率为86.4%;然后以体积比1:1的磷酸二(2-乙基己基)酯-正己醇混合液为萃取剂,20℃下进行二级萃取。初始水相pH6.5,两次萃取有机相和水相的体积比R均为0.5;两级萃取所得的有机相混合后,再在30℃下用1mol·L-1盐酸对有机相进行反萃取,水相和有机相的体积比r为0.5。萃取过程ALA的回收率为79.8%。所得反萃水相经脱色、真空蒸发浓缩后二次冷却结晶。分离过程ALA·HCl的总收率达到55.2%,产品纯度大于99.5%。

    2010年04期 626-631页 [查看摘要][在线阅读][下载 867K]
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  • 脂肪酶催化液-固反应合成聚丁二酸丁二酯

    任立伟;黄小玲;周华;韦萍;

    以固定化酶Novozyme435为催化剂,在液-固混合体系中经酶催化1,4-丁二醇与丁二酸缩聚合成聚丁二酸丁二酯(PBS),考察反应条件对聚合效果的影响。采用GPC法对产物重均分子量Mw和分子量分布MwMn进行了测定;采用核磁共振法对产物结构进行了鉴定。最佳反应条件为:丁二酸与1,4-丁二醇的物质的量的比为17:23,Novozyme435用量为底物总质量的7%,聚合温度为65℃。以底物总质量200%的二苯醚为反应介质,真空条件下聚合48h,PBS的最大Mw可达到50800(MwMn=1.36)。实验表明,丁二酸在反应介质中的溶解程度和副产物水的去除是限制PBS聚合效果的最主要因素。

    2010年04期 632-637页 [查看摘要][在线阅读][下载 789K]
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  • MOI对HEK293细胞感染病毒后的生长代谢和腺病毒扩增效率的影响

    刘旭平;范里;朱明龙;张旭;谭文松;

    分别在方瓶贴壁和转瓶悬浮二种培养模式下,考察了感染复数(Multiplicity of Infection,MOI)对HEK293细胞感染病毒后的生长代谢和腺病毒扩增效率的影响。通过实验发现,感染病毒后的细胞跟未感染病毒相比较,其细胞生长受到严重限制,但仍然保持着旺盛的代谢活动。结果表明:MOI对细胞感染病毒后的生长代谢和腺病毒扩增效率有显著影响。随着MOI增加,细胞死亡速率增加,其代谢速率也普遍上升。同时,MOI增加能有效地提高病毒感染率和单位细胞病毒颗粒数扩增效率,但过高的MOI亦会降低病毒滴度扩增效率,从而影响病毒包装质量。

    2010年04期 638-644页 [查看摘要][在线阅读][下载 812K]
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  • 壳聚糖与肉桂醛的缩合反应制备席夫碱及其抑菌活性研究

    金晓晓;王江涛;白洁;

    通过壳聚糖与肉桂醛在超声波振荡下的反应制备了壳聚糖缩肉桂醛席夫碱。采用[L9(33)]正交实验探讨了反应时间、反应温度及反应物配比对壳聚糖席夫碱反应缩合率和取代度的影响。在最佳条件下壳聚糖席夫碱的缩合率可达89.38%,取代度为0.84。红外光谱和X-射线衍射光谱结果表明衍生物具有壳聚糖席夫碱的结构特征。抗菌实验表明,该衍生物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和黑曲霉都具有抑制作用,抗菌活性随浓度的增加而增加,且优于壳聚糖。

    2010年04期 645-650页 [查看摘要][在线阅读][下载 848K]
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化学工艺

  • 基于超临界流体技术的四环素超细微粒制备

    蒋静智;李志义;刘学武;赵顺轩;

    吸入式给药既要求药物微粒有合适的平均粒径,又要求粒径分布在较小的范围内。利用近两年提出的超临界流体膨胀减压过程,以四环素-水+乙醇-二氧化碳系统为研究对象,成功制备了适于吸入式给药的四环素超细微粒,系统分析了混合器压力和温度、溶液浓度及进液速率对微粒形态,粒径和粒径分布的影响。结果表明:利用超临界膨胀减压过程,以水和乙醇的混合溶液为溶剂,可制备出粒径在1~3μm的四环素超细微粒,且大部分微粒形态呈完好的球形;各影响因素对微粒粒径及其分布均有不同程度的影响,其中混合器压力和溶液浓度对微粒粒径及其分布的影响最明显,进液速率和混合器温度的影响较小。在研究操作范围内,较为理想的操作条件为混合器压力12MPa、温度60℃,溶液浓度15mg·mL-1,进液速度5mL·min-1。

    2010年04期 651-656页 [查看摘要][在线阅读][下载 1023K]
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  • 一种新型硅胶固载季鏻盐杀菌剂的制备和性能研究

    金栋;王璐;吕效平;林陵;沈旋;

    用γ-胺丙基-三乙氧基硅烷(KH550)和卤代烷基三苯基膦溴化物反应,制得硅胶固载季鏻盐杀菌剂。此反应是伯胺的双分子亲核取代反应(SN2反应),研究表明:KH550与溴代烷基三苯基膦溴化物摩尔比为2:1,无水乙醇为溶剂,在此条件下,首先用无水乙醇溶解溴代烷基三苯基膦溴化物,再逐滴加入,产物的产率较高。生产的季鏻化硅烷偶联剂的结构组成通过红外光谱和核磁共振手段进行表征,验证了各步反应的进行并确认其结构。杀菌性测试表明杀菌剂用量为10mg·mL-1时,40min后对异养菌的杀菌率可达100%,重复杀菌4次后杀菌性能减到75%左右,再生后杀菌性能可恢复到96%以上。

    2010年04期 657-662页 [查看摘要][在线阅读][下载 833K]
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  • 碳酸钾催化碳酸丙烯酯与乙醇酯交换合成碳酸二乙酯

    王默;赵新强;安华良;王延吉;

    采用半连续操作方式,对碳酸钾催化碳酸丙烯酯(PC)和乙醇酯交换合成碳酸二乙酯(DEC)反应进行了研究。碳酸钾对该反应有较好的催化活性,当催化剂用量为反应物质量的1.4%、乙醇与PC摩尔比为6、反应时间为5h、乙醇滴加速度为1.3mL·min-1时,PC转化率达95.2%,DEC选择性为84.9%。结合红外光谱分析结果推测了碳酸钾催化剂上PC与乙醇酯交换合成DEC的反应机理:K2CO3与乙醇反应生成CH3CH2OK和KHCO3,CH3CH2O-作为亲核试剂进攻PC羰基碳原子生成中间产物羟丙基乙基碳酸酯(HPEC),其他CH3CH2O-进一步进攻HPEC的羰基碳原子得到产物DEC,同时伴随着副产物1,2-丙二醇(PG)的生成以及KHCO3重新转化为K2CO3。

    2010年04期 663-669页 [查看摘要][在线阅读][下载 852K]
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化工系统工程

  • 换热网络综合的广义析取规划模型及求解方法

    陈曦;田大庆;邵之江;

    提出了针对通用换热网络综合(HENS)的广义析取规划(GDP)模型。广义析取规划模型通过引入逻辑变量代替0-1整形变量,使用析取式实现约束的分支选择。相比于传统MINLP模型,换热网络综合的广义析取模型具有以下优点:(1)条件建模的直观性;(2)通过对约束的动态选择,在减少冗余约束的同时更消去了不存在单元所带来的非线性费用计算模块,从而大大降低NLP子问题的求解复杂度,使求解更简单。另外,提出了一种混杂算法用来求解换热网络算例的广义析取规划模型。在外层使用启发式算法搜索最优结构,在内层调用确定型算法求解非线性规划子问题。结果表明,GDP模型无论在简洁性还是易求解性上都优于传统MINLP模型,可以有效地求解通用换热网络的综合问题。

    2010年04期 670-675页 [查看摘要][在线阅读][下载 806K]
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  • 基于双权M-估计子的鲁棒数据校正新方法

    金思毅;刘猛;李宁;陶少辉;

    准确可靠的测量数据是实现装置过程控制、模拟、优化和生产管理的前提条件,而通过仪表测量获取的过程数据中可能存在过失误差,直接影响数据校正的准确性,现有的数据校正方法不能完全有效地避免过失误差的影响。根据双权M-估计的原理,今以相对残差为变量构造了一种新型的具有强鲁棒性的目标函数,使含有过失误差的变量对函数的贡献为一常数,从而避免了过失误差对数据校正过程的影响。选取了具有代表性的一个线性问题和一个非线性问题进行实例研究,并与现有的Huber法和Cauchy法进行了对比分析。计算结果表明,对线性系统和非线性系统,新方法的过失误差侦破性能均优于Huber法和Cauchy法,且其稳定性更高。因此,在进行数据校正时应首选新方法。

    2010年04期 676-680页 [查看摘要][在线阅读][下载 734K]
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材料科学与工程

  • 水溶性苯乙烯-苯乙烯磺酸钠共聚物的合成及分散稳定性能研究

    欧阳新平;谭春枚;邱学青;杨东杰;邓永红;

    通过均相自由基聚合制备了一种新型的疏水化水溶性苯乙烯-聚苯乙烯磺酸钠共聚物(St-co-NaSS)。考察了原料中苯乙烯磺酸钠的摩尔分数、聚合反应温度、时间、引发剂用量对合成的St-co-NaSS共聚物的分散稳定性能的影响,获得优选的合成工艺参数为:苯乙烯磺酸钠单体的摩尔分数为0.30,引发剂过氧化苯甲酰(BPO)的用量为8.528g·(molNaSS)-1,80℃下反应4h。对St-co-NaSS共聚物的结构和性能进行了表征。结果表明当苯乙烯磺酸钠的摩尔分数在0.30以下时,聚合物中苯乙烯、苯乙烯磺酸钠的摩尔比接近原料中单体的摩尔数之比,表明两种主要原料形成均聚物的速度相似。相对于聚苯乙烯磺酸钠,St-co-NaSS共聚物由于其疏水作用,对TiO2悬浮体系具有更为优良的分散稳定性;但对于都具有疏水作用的St-co-NaSS共聚物来说,其对悬浮体系的分散稳定性能依然主要取决于共聚物中苯乙烯磺酸钠单体的含量,即St-co-NaSS共聚物对悬浮液的分散过程中,静电斥力依然起着不可忽视的作用。

    2010年04期 681-687页 [查看摘要][在线阅读][下载 872K]
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  • 噻唑类有机小分子凝胶剂的合成及其凝胶行为研究

    陈遒;吴连斌;孙维林;来国桥;

    用2,2’-二氨基-4,4’-联噻唑和胆固醇甲酰氯进行缩合反应,制备出一种新的侧链为胆固醇甲酰胺基的噻唑类有机小分子凝胶因子。该化合物的结构由红外光谱(FT-IR)、核磁氢谱(1H-NMR)、高分辨飞行质谱(MALDI-TOFHRMS)得以确证。为了考察此小分子凝胶因子的自组装行为,研究了该分子在不同有机溶剂中的成胶性能和形貌。研究发现,在一些有机溶剂中该凝胶分子能自组装成片状的结构,其中在苯或甲苯中凝胶性能好,其最小成胶浓度(CGC)为7mg·mL-1。场发射扫描电镜(FE-SEM)照片显示,从甲苯或氯仿溶剂中得到的干胶呈片状结构。通过红外光谱和紫外-可见吸收光谱研究证实,该化合物分子间的氢键和联噻唑基团之间的π-π相互作用是凝胶化的重要驱动力。

    2010年04期 688-693页 [查看摘要][在线阅读][下载 1071K]
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环境化工

  • 连续流微生物燃料电池(MFC)反应器启动及生物颗粒的形成

    黄健盛;杨平;郭勇;李小芳;罗敏;

    为了回收废水中有机物蕴含的化学能并改善MFC对COD的去除效果,设计了一种新型厌氧流化床微生物燃料电池(AFB-MFC)用于同步高效废水处理及产电,对AFB-MFC反应器启动及生物颗粒形成进行了研究,并考察启动期内微生物燃料电池产电和废水处理性能以及外电阻对产电性能的影响。结果表明,在确定实验条件下,36d可快速成功启动AFB-MFC反应器并形成生物颗粒;启动期内,间歇运行时AFB-MFC产生的电压优于连续运行,间歇运行时最高电压850mV,而连续运行时下降至680~690mV,并最终稳定;COD去除率随进水负荷增加而增加,AFB-MFC反应器启动成功连续稳定运行后COD去除率可稳定在80.00%~90.41%;在外电阻为100Ω时,AFB-MFC产电性能最好,功率密度可达21.89mW·m-2。

    2010年04期 694-699页 [查看摘要][在线阅读][下载 1278K]
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  • 毛竹活性炭制备及其对含苯酚废水吸附的研究

    王贵珍;李丽欣;李永真;薛全民;

    毛竹活性炭是以毛竹废料为原料在850℃下,用二氧化碳作为活化剂活化预先浸渍硫酸亚铁毛竹来制备的。毛竹活性炭孔的物理性质用77K下氮气吸附等温线来表征。实验制备的活性炭对苯酚均具有较高的吸附性能和较快的吸附速率。在25℃下,通过静态和动态试验对活性炭吸附水中的苯酚进行了研究,测定了吸附等温线。用Freundlich和Langmuir方程来拟合吸附等温线,结果发现毛竹活性炭对苯酚的静态吸附较符合Langmuir等温式。苯酚的吸附动力学用拟一级和拟二级方程来研究。计算出动力学模型的吸附速率常数。结果证明该毛竹活性炭对苯酚的吸附符合拟二级动力学方程。研究证明实验制备的活性炭可以有效的去除苯酚。

    2010年04期 700-704页 [查看摘要][在线阅读][下载 791K]
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研究简报

  • 双进料混合二甲苯连续悬浮结晶工艺的优化

    吴俊;黄民;郭思斯;王琰;李佟茗;孔德金;

    甲苯选择性歧化法与传统歧化组合工艺(简称SITDP工艺)得到对二甲苯(PX)含量为90%左右和65%左右的两种混合二甲苯产品,探索将SITDP工艺得到的两种不同浓度PX产品结合成一套分离提纯装置,研究进一步结晶提纯优化方案。通过二甲苯同分异构体三元系固液相平衡实验求取真实二甲苯固液相平衡的模型及数学表达式,结合物料衡算和能量衡算对双进料混合二甲苯连续悬浮结晶工艺进行计算,考察两种含量料液在不同进料比率下的单位质量产品最低能耗QR及其对应的成核区温度T2。计算结果得到最优成核温度的调节范围为248~265K,与实际生产操作工艺中的成核温度调节范围250~266K相当接近。计算结果同时提供了不同进料比率下为获得单位质量产品最低能耗QR时的最优成核区温度T2。

    2010年04期 705-708页 [查看摘要][在线阅读][下载 760K]
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  • 溢流矿中氯化钾的浮选回收工艺研究

    顾启东;宋兴福;汪瑾;李承宝;李辉林;李小松;于建国;

    反浮选-冷结晶工艺生产氯化钾时排放的溢流矿中主要成分为氯化钾和氯化钠晶体,其中氯化钾占到70%左右。为了回收溢流矿中的氯化钾,采用浮选法分离氯化钠和氯化钾。浮选设备为一个夹套的浮选管,可以在确定的温度下进行浮选。气体通过浮选管中的砂芯分散成微小气泡。浮选过程中,不外加任何药剂,仅利用溢流矿中残留的烷基吗啉作捕收剂,将氯化钠浮起富集于泡沫中除去,而氯化钾则剩在底物中。考察了温度和固含量对浮选结果的影响:固含量恒定在25%,而温度在0.0~20.0℃变动时,获得的粗钾中氯化钾含量大于92%,氯化钾回收率在70%~86%之间。温度恒定为20.0℃而固含量在21%~38%变动时,获得的粗钾中氯化钾含量大于92%,氯化钾回收率大于85%。粗钾经过洗涤,可得到氯化钾含量97%以上的精钾。

    2010年04期 709-713页 [查看摘要][在线阅读][下载 766K]
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  • 碱热联合处理用于污泥强化脱水

    李洋洋;李欢;金宜英;聂永丰;

    研究了城市污水厂脱水泥饼采用碱热联合预处理时,不同处理时间、温度、投碱量条件下的强化脱水效果,探讨了脱出液的资源利用方式。结果表明:碱的加入可以降低污泥热处理温度,达到相同含水率67%时投加NaOH可以降低40℃,投加Ca(OH)2可以降低80℃。在相同的热处理温度和处理时间下,加碱后脱水污泥最终的含水率可以降低6%~11%。在140℃、60min、Ca(OH)2投加量与污泥固体(TS)比为0.35的碱热处理条件下,含水率可达到60%,质量减少率为63.8%,每吨脱水污泥需要增加药剂费用10元,经济性较好。该条件下污泥脱出液的腐殖酸含量为6.79g·L-1,浓缩5倍后可以用于制取含腐殖酸叶面肥料。

    2010年04期 714-718页 [查看摘要][在线阅读][下载 778K]
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  • 石墨烯的制备与表征

    马文石;周俊文;程顺喜;

    采用液相氧化法制备了氧化石墨,并通过水合肼还原氧化石墨制备了石墨烯。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱(RS)、X-射线衍射(XRD)、热失重法(TG)等测试方法对石墨、氧化石墨和石墨烯的结构与耐热性进行了对比分析。研究结果表明,氧化石墨被水合肼还原成石墨烯后,氧化石墨的一部分sp3杂化碳原子被还原成石墨的sp2杂化碳原子,石墨烯sp2杂化碳层平面的平均尺寸比氧化石墨大,但结晶强度和规整度比石墨有所降低。在本实验条件下,氧化石墨的还原状态结构不可能被完全恢复到原有的石墨状态,也就是说石墨烯的结构和石墨结构还是有差别的。热分析结果表明,石墨烯具有比氧化石墨更为优异的热稳定性。

    2010年04期 719-722页 [查看摘要][在线阅读][下载 787K]
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  • mSA/mPAM双极膜电解槽中电合成双醛淀粉

    石素宇;陈日耀;郑曦;陈晓;陈震;

    以五氧化二磷,磷酸三乙酯和磷酸为反应剂,制备了磷酸化海藻酸钠,经Cr3+改性后作为阳膜(mSA);以甲醛、二乙胺改性聚丙烯酰胺制备了阴膜(mPAM)溶胶。将阴膜溶胶流延于阳膜上制得磷酸化mSA/mPAM双极膜。IR与接触角的分析结果表明,SA经磷酸化后,亲水性能显著提高。膜特性研究表明,双极膜具有较高的离子交换容量和离子渗透性。以mSA/mPAM双极膜为电解槽的隔膜,电氧化淀粉为双醛淀粉。在电场的作用下,双极膜中间层中的水解离产生H+和OH-,OH-及时地传输入阳极室,消除了阳极室中H+的累积,促进了正向反应的进行。在15mA·cm-2电流密度下电解6h,双醛含量达86%,平均电流效率为57%,槽电压为2.8V。

    2010年04期 723-728页 [查看摘要][在线阅读][下载 905K]
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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七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。

    2010年04期 729页 [查看摘要][在线阅读][下载 475K]
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