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

  • 水-正丙醇-正丁醇三元体系汽液平衡实验数据与计算

    张建华;魏顺安;李诗纯;董立春;

    水-正丙醇-正丁醇三元体系常见于乙炔法生产1,4-丁二醇工艺产生的废液中,对该体系汽液平衡数据进行测定是对其进行分离回收的前提,而目前文献中,仅在极窄的温度范围内有很少的相关数据。今测定了99.2kPa时,在正丙醇与正丁醇的配料体积比分别为1/4、3/7、2/3、1/1和3/2,水含量直至气相出现液液分层条件下水-正丙醇-正丁醇溶液的三元汽液平衡数据,从而明显扩大了该体系的实验数据及温度适用范围;研究中还用扩展型UNIQUAC方程建立了溶液组分的活度系数模型,关联该体系的汽液平衡数据,通过单纯型法回归获得三元体系组分之间的相互作用能参数。计算结果表明,建立的模型应用相同的相互作用能参数,可以很好的关联本实验测定的数据及文献数据,一方面说明本实验数据与文献数据有很好的一致性,另一方面也表明建立的UNIQUAC模型可以可靠地预测水-正丙醇-正丁醇的汽液平衡数据。

    2010年05期 729-734页 [查看摘要][在线阅读][下载 989K]
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  • 阿维菌素在不同醇-水溶剂体系中溶解度的测定与关联

    孙鹏;刘俊果;杨玉淮;刘琳;

    工业生产中阿维菌素在不同比例的有机溶剂-水体系中的溶解度是重要的基础数据,本实验采用平衡法测定了阿维菌素在甲醇含量100%~70%、乙醇含量100%~60%的水溶剂中,温度范围为30~70℃的溶解度,并采用多项式经验方程、半经验关联模型对实验测定溶解度数据进行关联,相关系数都在98%以上,结果较为满意。结果表明在甲醇-水溶剂体系中随水的比例增加,溶解度减少较为明显,以32℃时为例,90%甲醇-水溶剂比纯甲醇做溶剂的溶解度下降了67%,而乙醇-水体系随水的比例增加,溶解度减小较缓和,同样条件下,在95%乙醇-水溶剂中溶解度只下降了28%。

    2010年05期 735-738页 [查看摘要][在线阅读][下载 808K]
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传递现象与单元操作

  • 水合物法分离合成气实验研究

    孙强;刘爱贤;郭绪强;

    分别测定了煤气化合成气在纯水以及两种不同浓度(6%(mol)和5%(mol)的四氢呋喃(THF)水溶液中的水合物生成条件,实验结果表明THF的加入可以大大降低合成气生成水合物的压力,使合成气能够在较低的压力下通过生成水合物的方法得到分离,同时也为该分离方法应用于实际工业装置提供了可行性。研究还成功地将Chen-Guo水合物热力学模型应用到含有一氧化碳气体的水合物生成条件的预测,并对合成气在纯水中不同温度下生成水合物的压力进行了计算,与本次实验值比较,得到平均误差为8.64%,肯定了实验结果的准确性。在此基础上,选定在5%(mol)THF水溶液中,气液比为100:1,反应压力为5MPa(绝)的条件下,分别进行反应温度为279.15K、281.15K、283.15K、284.15K和285.15K的水合物法分离合成气实验,提浓其中的氢气和一氧化碳。实验结果表明,284.15K时,氢气的回收率达到79.8%,氢气和一氧化碳的总回收率为76.0%,分离后二者总的体积百分含量由原料气中的88%提高到93%,分离效果较为满意。

    2010年05期 739-744页 [查看摘要][在线阅读][下载 821K]
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  • 纤维膜萃取分离器内两相流动、传质特性的研究——液体黏度的影响

    张海光;范怡平;李汝新;卢春喜;

    纤维膜萃取分离器是一种新型高效传质设备。今以苯甲酸水溶液-煤油为传质体系,在一直径70mm,高2630mm的有机玻璃纤维液膜萃取分离器冷态实验装置上,考察了纤维丝填充密度1.89%~5.08%,运动黏性系数0.942~1.138mm2·s-1,水油体积流量比3~6的操作区间内,考察了原料液黏度对纤维膜分离器内两相流动、传质性能的影响。结果表明,在几种填充密度和水油比条件下,随着黏度的增加,流体停留时间延长,两相接触、混合得更均匀;传质系数呈现先增大后减小的趋势;最佳传质工况(即体积传质系数达到最大值)与原料液黏度和纤维丝填充密度密切相关。根据实验结果,给出了用于计算流体在萃取分离器内停留时间以及两相混合均匀性指数的关联式。

    2010年05期 745-751页 [查看摘要][在线阅读][下载 902K]
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  • 结构尺寸对液-液喷射器湍流混合性能的影响

    毕荣山;谭心舜;林柯利;郑世清;

    建立了液-液喷射器的实验装置,并利用平面激光诱导荧光(planar laser induced fluorescence,PLIF)技术研究了喷射器不同结构尺寸对湍流混合性能的影响。对三种不同混合室直径/喷嘴直径的喷射器进行了研究,利用CCD相机获得了喷射器内二维时均浓度场图片,并通过图片处理获得了浓度场。在此基础上利用离析度(intensity of segregation,IOS)的概念得到了不同结构参数下混合长度的变化规律。结果表明:引流/射流比值越小,混合效果越好,完成混合所需要的距离越短;在低引流流量下,混合室入口直径/喷嘴直径比值越大,混合效果就越好,混合效果与射流流体的压力损失成正比。

    2010年05期 752-757页 [查看摘要][在线阅读][下载 849K]
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  • 基于HHT的热式油水两相流含油率测量

    张春晓;张涛;

    研究了油水两相流温度波动信号的特点,提出了一种基于Hilbert-Huang translation(HHT)的含油率的PSO-LSSVM测量模型。将HHT作为自适应滤波滤掉温度信号中的噪声成分,对分解出的各个高频分量进行了Fourier能量谱分析,发现最大的能量值与含油率密切相关。同时对分解出的各个趋势分量的瞬时频率进行概率密度统计,当某一频率成分的能量占总能量的20%以上时,即可以停止EMD筛选,从剩余分量中提取了温度信号的幅值波动最大值,发现与含油率有较好的对应关系。因此将Fourier能量谱最大值和幅值波动最大值与油水总流量一起作为LSSVM模型输入量,含油率作为输出量进行训练学习。为了提高含油率模型的测量精度和运算速度,采用改进的粒子群算法(PSO)优化了含油率的LSSVM模型参数。实验结果表明,改进的PSO-LSSVM模型在0%~70%含油率范围内,含油率的测量精度较高。

    2010年05期 758-763页 [查看摘要][在线阅读][下载 1021K]
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  • 流动体系石墨基体NiHCF膜电极电控铯离子分离

    毛祖秋;郝晓刚;李一兵;张忠林;刘世斌;温亚龙;

    采用石墨基体NiHCF膜电极组装填充床电化学反应器,考察二电极流动体系下溶液中Cs离子的电化学控制分离性能。在膜电极上施加阴极电压使Cs+置入膜内,分别考察操作电压、进料浓度和流量等参数对反应器出水Cs+浓度的影响,并用Thomas模型描述该过程的穿透曲线;将置入Cs+的膜电极外加阳极电压释放Cs+使膜电极再生,并通过连续多批次运行测试膜电极的稳定性。研究结果表明:石墨基体NiHCF膜在二电极体系下具有良好的电控吸附性能和再生能力,槽电压10V、流速80BV·h-1、进料浓度7mg·L-1、穿透率为50%时可处理225BV的模拟废液,单次运行Cs离子平均去除率可达56%,电控吸附过程符合Thomas吸附动力学模型。膜电极氧化再生快捷方便,多批次运行性能稳定,水溶液中Cs+可得到有效分离。

    2010年05期 764-769页 [查看摘要][在线阅读][下载 837K]
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反应工程

  • 工业催化裂化汽提器内气固停留时间的数值模拟

    刘英杰;蓝兴英;刘旭阳;徐春明;高金森;

    在双流体模型以及团聚修正曳力模型的基础上,采用停留时间分布(RTD)模型,对工业催化裂化装置汽提器内气体和催化剂的停留时间进行了模拟计算,得到了人字型挡板、盘环型挡板和两段环流汽提器内气固两相的RTD特征。三种结构汽提器中气体的RTD曲线都呈现很不平滑的多峰分布,而催化剂颗粒的RTD曲线则呈现平滑的单峰分布,气体及催化剂颗粒的RTD曲线都出现了拖尾现象。模拟结果表明,三种汽提器内气体及颗粒的流动明显偏离平推流,催化剂的返混程度比气体强。与人字型挡板相比,盘环型挡板改善了汽提器内气固接触效果,从而提高汽提效率;与人字型挡板和盘环型挡板相比,两段环流汽提器不但改善了气固接触效果,还延长了催化剂颗粒的停留时间,并且降低催化剂的返混程度,模拟结果解释了工业两段环流汽提器汽提效率最高的原因。

    2010年05期 770-775页 [查看摘要][在线阅读][下载 976K]
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  • 考虑颗粒旋转的颗粒动力学模拟提升管气固两相流动特性

    郝振华;陈巨辉;白颖华;王帅;徐鹏飞;陆慧林;

    流化床内颗粒旋转会影响颗粒相的流动特性,目前在流化床数值模拟中普遍采用的颗粒动力学模型却没有考虑颗粒的旋转效应。今运用基于颗粒动力学理论的欧拉-欧拉气固多相流模型,考虑颗粒旋转流动对颗粒碰撞能量交换和耗散的影响,提出了考虑颗粒旋转效应的颗粒动力学模型以及颗粒相守恒方程,数值模拟提升管内气体颗粒两相流动特性。计算结果表明提升管内中心区域为低浓度-高速的颗粒上升流动、壁面区域为高浓度-低速的颗粒下降流动。分析了颗粒粗糙度系数对颗粒相能量耗散、颗粒平动温度和黏度的影响。随着颗粒粗糙度系数的增加,颗粒碰撞能量耗散先逐渐增加后减小。颗粒平动温度和黏度的变化趋势是相反的,表明颗粒旋转产生摩擦将导致颗粒旋转脉动能量的改变,影响提升管内气体-颗粒两相宏观流动特性。

    2010年05期 776-782页 [查看摘要][在线阅读][下载 1620K]
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  • 方形气固密相床中局部颗粒浓度分布的实验研究

    曾涛;漆小波;黄卫星;祝京旭;

    在368mm×368mm方形气固流化床中采用FCC颗粒研究了局部颗粒浓度分布的基本行为,实验测试了不同高度床层截面上的局部颗粒浓度分布。结果表明:局部颗粒浓度在床层中心最小,向外逐渐增加,边壁处颗粒浓度急剧增加到最大;表观气速(Ug)较低时,床层截面内不同方向上颗粒浓度分布的差异较大;随表观气速增大,床层截面内不同方向上的颗粒浓度分布规律趋于一致。局部流动结构的转变首先发生于床层中心,然后再向边壁逐渐扩展。颗粒浓度概率密度分布曲线(PDD)表明在湍动流态化下稳定的两相流动结构已被打破。

    2010年05期 783-788页 [查看摘要][在线阅读][下载 866K]
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  • 正八棱形套管连续式超声反应器声强分布研究

    邹华生;周超;黎民乐;

    在大尺寸正八棱形套管连续式超声场污水处理装置内采用无限大障板上活塞形振动元为模型分析了其声场分布特性,采用声强测量仪测量了该反应室轴向和径向的声强分布。结果表明:反应器内声场由各换能器近声场部分叠加而成,轴向和径向的声强分布具有相似的分布结果;多频组合的声强分布均匀性优于单频平行辐射声场,正交辐射声场各频率组合都表现出较好的声强分布均匀性,其中以30-30-30-30kHz的频率组合最佳,声强变化幅度轴向小于5%,径向小于10%;混响声场轴向和径向的声强变化幅度均小于10%,且具有较高的声强强度,平均声强约为0.95W·cm-2,大大减少了由于反应器形状而产生的空化死角,有利于超声空化效应的发生。

    2010年05期 789-794页 [查看摘要][在线阅读][下载 823K]
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  • Ag-Pd/C催化四氯化碳液相加氢反应的研究

    孙建芝;张东宝;鲁墨弘;李明时;单玉华;朱建军;

    制备了Ru-Pd/C,Fe-Pd/C,Ni-Pd/C,Cu-Pd/C和Ag-Pd/C催化剂,并考察了它们对四氯化碳液相加氢脱氯成氯仿的反应性能,重点考察了Ag/Pd摩尔比对Ag-Pd/C催化剂反应性能的影响。结果表明,在所有考察的催化剂中,Ag加入到Pd/C可有效抑制副产物甲烷的生成,显著提高氯仿的选择性。在Ag-Pd/C(2:1)催化剂上四氯化碳转化率为100%时,氯仿选择性高达97%。在Ag-Pd合金催化剂中,Ag可能主要起断裂C-Cl键的作用,而Pd主要提供加氢所需的活化H原子。溶剂对Ag-Pd/C催化剂四氯化碳液相加氢脱氯反应的活性和选择性有重要的影响,四氯化碳液相加氢生成CHCl3和CH2Cl2的反应在甲醇溶剂中是平行反应,而在正庚烷溶剂中则是连串反应。

    2010年05期 795-800页 [查看摘要][在线阅读][下载 959K]
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  • 基于化学链燃烧的合成氨原料气脱碳过程的研究

    应虎;乐清华;柏彬;

    基于化学链燃烧的原理,利用固定床反应器,以铁触媒为催化剂和载氧剂,CaO为吸附剂,研究了化学链燃烧法净化合成氨原料气的可行性。系统考察了还原阶段CaO、汽气比、温度、CaO与铁触媒质量比等因素对原料气脱碳效果的影响,以及氧化阶段温度对铁触媒氧化和CaCO3热分解效果的影响。结果表明,在还原阶段,铁触媒既是CO变换反应的催化剂又是过程的载氧剂,而吸附剂CaO的存在,不仅能快速吸附CO2,而且能有效促进CO的变换反应,同步脱除CO和CO2,且适宜的还原条件为:汽气比8.0左右、温度500~550℃、CaO与铁触媒质量比3:1。在氧化反应阶段,当操作温度为800℃时,还原态的铁触媒Fe3O4可迅速被氧化为Fe2O3,CaO可完全再生,铁触媒的氧化反应热能有效促进CaCO3的热分解。

    2010年05期 801-807页 [查看摘要][在线阅读][下载 877K]
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生物化工

  • 同时扩增与收获脐带血来源造血干细胞及间充质干细胞的研究

    范秀波;宋克东;刘天庆;殷轶群;郝永杰;马学虎;崔占峰;

    目的为利用生物反应器,实现脐带血(Umbilical cord blood,UCB)来源的造血干细胞(Hematopoietic stem cells,HSCs)与间充质干细胞(Mesenchymal stem cells,MSCs)的同时扩增与收获。方法为在不添加血清、只添加细胞因子组合(SCF15ng·mL-1,FL5ng·mL-1,TPO6ng·mL-1,IL-315ng·mL-1,G-CSF1ng·mL-1,GM-CSF5ng·mL-1)及海藻酸钙壳聚糖胶珠包被基质细胞支持的条件下,采用玻璃包被的聚苯乙烯(Glass coated styrene copolymer,GCSC)微载体与生物反应器相结合的策略,考察了UCB-HSCs与UCB-MSCs在转瓶及旋转壁式生物反应器(Rotating wall vessel bioreactor,RWVB)内的共培养。结果RWVB中的扩增效果最佳,12天内有核细胞(Nuclear cells,NCs)扩增了3.7±0.3倍;集落形成细胞(Colony-forming units in culture,CFU-Cs)扩增了5.1±1.2倍;CD34+CD45+CD105-(HSCs)细胞扩增了5.2±0.4倍;CD34-CD45-CD105+(MSCs)细胞扩增了13.9±1.2倍。培养结束后,通过自由沉降的方法分离UCB-HSCs和粘附在GCSC微载体表面的UCB-MSCs。同时,细胞多向诱导分化及免疫表型分析结果显示,粘附在GCSC微载体表面上的细胞能够向骨、软骨及脂肪细胞分化;并能够表达间质细胞相关表面标志CD13,CD44,CD73和CD105,而不表达造血细胞的相关表面标志CD34,CD45及HLA-DR,与骨髓MSCs相一致。结论为添加细胞因子、基质细胞及微载体支持的条件下,在生物反应器内能够实现UCB-HSCs和UCB-MSCs的同时扩增与收获。

    2010年05期 808-818页 [查看摘要][在线阅读][下载 3139K]
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  • 利用木糖生产中的纤维废弃物制备功能性纤维低聚糖的研究

    沈雪亮;

    以木糖制取工业的纤维废弃物木糖渣(100g·L-1)为原料,利用纤维素酶系不同组分间的协同作用,定向降解制备功能性纤维低聚糖,并对该工艺过程的关键参数进行了考察。结果表明:采用不溶性碳源发酵生成的纤维素酶,其CBA/FPA比例较低(<0.02),适宜于制备纤维低聚糖;酶用量选用10~15FPIU·g-1底物;酶解时间控制在8~24h内,通过严格调节反应时间可获得不同聚合度的纤维低聚糖产品;在反应过程中适时移去酶解液,可有效分离去除纤维二糖酶,并利用吸附在固体残渣上的C1酶和Cx酶重复进行四批酶解反应,纤维低聚糖的得率均保持在70%以上。研究结果提供了一条经济高效制备纤维低聚糖的工艺路线,对于促进可再生纤维素资源的转化利用具有重要意义。

    2010年05期 819-823页 [查看摘要][在线阅读][下载 804K]
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化学工艺

  • 固定化磺基离子液体催化合成5-羟甲基糠醛研究

    张元元;邓俊辉;单玉华;周永生;王桂敏;李明时;

    对微球硅胶固定化离子液体(IL3)催化果糖脱水合成5-羟甲基糠醛(HMF)进行了研究。以微球硅胶为载体,通过γ-氯丙基三甲氧基硅烷将磺基功能化离子液体-N-磺丙基咪唑盐(IL2)化学键联到其上制得IL3。用液氮吸附、13C-NMR、元素分析及酸度测定等方法对IL3进行分析与表征,并考察其在果糖脱水合成HMF反应过程中的催化性能。研究结果表明:IL3能有效催化果糖脱水生成HMF。IL2固载量越高,IL3的表面酸度越大、但比表面积和孔体积都下降。当IL2的固载量为45.4%时,所制得的催化剂(45.4-IL3)对果糖脱水生成HMF具有较好的催化性能。过高的反应温度和果糖浓度会使生焦反应加剧,导致HMF收率降低。在115℃、15%~25%(wt)果糖溶液中反应是较合适的,HMF收率维持在80%以上。IL3可方便地循环使用,但随循环使用次数增加,HMF生成速率和收率都呈下降趋势。尤其是催化剂循环使用四次后,HMF收率明显下降,是反应过程中生成的不溶性焦质在催化剂表面覆盖所致。

    2010年05期 824-829页 [查看摘要][在线阅读][下载 870K]
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  • Mannich反应合成壬基酚聚氧乙烯醚Gemini表面活性剂

    祁健;黎钢;杨芳;刘荣;徐念;

    以壬基酚、无水哌嗪、多聚甲醛为原料经Mannich反应合成N,N’-二(2-羟基-5-壬基苯甲基)哌嗪中间体,再经过环氧乙烷加成合成了系列壬基酚聚氧乙烯醚型Gemini非离子表面活性剂Bis(NP)。用核磁波谱、红外光谱对其分子结构进行了表征,探讨了反应温度、溶剂用量、反应时间对Mannich反应产率的影响,并用表面张力法和稳态荧光探针法对Bis(NP)的表面性能进行了研究。结果表明:Bis(NP)的临界胶束浓度(CMC)值较相应的单体壬基酚聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂(NP)降低了2~7倍,显示出较高的表面活性。

    2010年05期 830-835页 [查看摘要][在线阅读][下载 915K]
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  • 新型两性季铵盐型荧光增白剂的合成及光学性能研究

    刘静;张光华;解攀;

    以巯基替代其中一种氨基化合物,经过三步缩合反应得到双三嗪氨基二苯乙烯型荧光增白剂,与失水甘油基三甲基氯化铵发生开环反应,合成了新型结构的系列两性季铵盐型荧光增白剂。通过元素分析和IR光谱等手段对其分子结构进行了表征,用紫外吸收光谱、荧光发射光谱、光致异构化现象及纸上应用试验等手段研究了它们在水溶液中光物理化学性质及增白性能。结果表明此两性季铵盐型荧光增白剂与传统荧光增白剂VBL相比,其耐酸碱性能、紫外吸收性能得到很大改善,对日光很稳定,对纸张的增白效果好,对纤维吸附性好,使用范围扩大,但荧光发射性能略有降低;同时三嗪环上不同类型取代基对光的吸收和荧光分配并无显著影响。

    2010年05期 836-841页 [查看摘要][在线阅读][下载 935K]
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  • 添加水合物促进二氧化碳水合物生成的实验研究

    祁影霞;张华;

    水合物法分离、封存二氧化碳,是减少温室气体排放的有效方法之一。今在专门设计的水合物形成实验装置上,研究了二氧化碳水合物初始生成相平衡条件及其影响因素。分别在纯水中加入2.5%、6%和12.5%体积比的水合物晶块进行水合物的生成实验,发现当加入量为6%体积比以上时,不但可以缩短水合物初始形成时所需要的诱导时间,还可以大大降低过冷度,最低可使其在接近相平衡点的状态下生成水合物。而当加入量为2.5%体积比时,与未加入时相同,没有降低过冷度或缩短诱导时间的作用。本研究结果可用于缩短水合物生成时的诱导时间和降低装置的耐压极限,并提示为防止天然气管道中的水合物的重复堵塞问题,应尽可能彻底清除管道中的水合物残余物。

    2010年05期 842-846页 [查看摘要][在线阅读][下载 899K]
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  • 对称型双偶氮化合物的合成及其三阶非线性光学性能研究

    栾兆昌;李娜君;徐庆锋;夏雪伟;路建美;

    设计并合成了一组含有二苯砜和二苯醚结构的对称型双偶氮化合物,通过红外光谱、紫外-可见吸收光谱、核磁共振和元素分析等方法对化合物材料的结构进行了表征。采用单光束Z-扫描的方法研究了它们的三阶非线性光学性能。所有化合物在稀溶液中都具有10-12(esu)数量级的三阶非线性极化系数,并且分别由非线性吸收和非线性折射两方面所贡献;分子内同时含有二苯砜吸电子基团和二甲氨基供电子基团的化合物(Azo2)的三阶非线性极化系数最大。考察化合物的分子结构对三阶非线性光学性能的影响,发现共轭型有机分子的三阶非线性光学性能是与其共轭体系的大小密切相关的。在设计这类分子结构时,关键就在于如何有效地形成大的共轭体系。

    2010年05期 847-851页 [查看摘要][在线阅读][下载 845K]
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  • 表面活性剂介质中有机化锂皂石的水热合成及结构特征

    范能全;范永仙;童东绅;周春晖;葛忠华;

    以氟化锂、氯化镁、水玻璃及氨水为主要原料,通过在水热合成反应体系中添加不同比例的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)表面活性剂和正十二烷胺(DDA),合成了层状结构的有机化锂皂石型固体,并用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、粉末X射线衍射仪(XRD)、电子扫描显微镜(SEM)、热重-差热分析(TGA/DTA)、N2等温吸附-脱附等手段对合成产物进行了表征。结果表明,在水热体系中,添加表面活性剂后可以合成层状结构的有机化锂皂石型固体产物。在水热生成有机化锂皂石型固体产物的过程中加入CTAB阳离子表面活性剂,其有机阳离子部分会发生插层作用,进入层间形成CTA+有机化的锂皂石。但中性DDA在水热过程中则难以发生插层作用。在DDA与CTAB同时存在下,DDA会阻碍CTAB插层作用和插层程度。反映在固体产物的形貌上和织构上,有机阳离子进入层间,导致固体产物微观结构蓬松;不同有机活性剂也影响了固体的微观堆积形态,形成不同的孔结构及分布。

    2010年05期 852-857页 [查看摘要][在线阅读][下载 1536K]
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化工系统工程

  • 基于NSGA-Ⅱ的化工园区无约束双目标安全规划

    许铭;吴宗之;多英全;魏利军;谢振华;

    化工园区安全规划是一个复杂的多目标决策问题,降低潜在事故风险、保证较高经济收益是化工园区安全规划的两个主要目标。应用多目标决策的理论方法,以潜在死亡人数最小化、工业总产值最大化为优化目标,建立了化工园区安全规划无约束双目标优化模型。选用非劣排序遗传算法-Ⅱ(NSGA-II)求解该模型,得出如下结论:(1)建立的化工园区安全规划无约束双目标优化模型是可行的。(2)采用的NSGA-Ⅱ算法是有效的优化方法。(3)无约束情况下,示例中的化工园区只布置甲类、乙类易燃液体存储地块,优先布置乙类易燃液体存储地块,不布置其他类型工业用地。

    2010年05期 858-864页 [查看摘要][在线阅读][下载 1115K]
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材料科学与工程

  • 山梨糖醇/稀土复合成核剂对等规聚丙烯非等温结晶行为的影响

    魏志勇;张万喜;陈广义;梁继才;王沛;刘炼;

    采用差示扫描量热仪(DSC)研究了山梨糖醇/稀土复合成核剂不同组成对等规聚丙烯非等温结晶动力学及其熔融行为的影响。动力学分析结果表明莫志深方法很好地描述聚丙烯非等温结晶动力学,用Kissinger公式计算所得非等温结晶活化能表明复合成核剂的加入提高了结晶活化能。结晶形态和熔融行为均依赖于复合成核剂的组成和降温冷却速率,较低的降温速率有利于β晶型的生成,随着降温速率的增加,β晶型的相对含量减少。在较多的β成核剂含量和较低的降温速率条件下,可以获得较高含量的β晶型。

    2010年05期 865-870页 [查看摘要][在线阅读][下载 1065K]
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  • 丙烯腈-对苯乙烯磺酸共聚物质子交换膜的合成与性能

    王盎然;包永忠;翁志学;黄志明;

    采用沉淀共聚法制备丙烯腈-对苯乙烯磺酸钠(AN-SSNa)共聚物,成膜酸化得到丙烯腈-对苯乙烯磺酸(AN-SSA)共聚物质子交换膜,研究了SSNa含量对AN-SSNa共聚物水溶性及SSA单元含量对AN-SSA共聚物质子交换膜吸水率、离子交换容量(IEC)、甲醇渗透率和电导率的影响。结果表明当共聚物中SSNa含量为0~4.7%(mol)时,AN-SSNa共聚物不溶于水;随着AN-SSA共聚物中SSA单元含量增大,质子交换膜的吸水率、IEC和甲醇渗透率均增大。用交流阻抗法测定AN-SSA共聚物质子交换膜的电导率,发现膜的电导率也随SSA含量增大而增大。定义膜的电导率与甲醇渗透率之比为膜的选择性系数,发现采用SSA含量为3.12%(mol)的AN-SSA共聚物制备的质子交换膜的选择性系数最大。

    2010年05期 871-875页 [查看摘要][在线阅读][下载 833K]
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  • 羧基改性聚硅氧烷的合成及其在纤维表面的成膜性研究

    安秋凤;王科峰;李献起;王前进;

    利用顺丁烯二酸酐与γ-氨丙基聚硅氧烷的开环反应合成了一种羧值为1.2mmol·g-1、黏度为2.750Pa·s的羧基改性聚二甲基硅氧烷(CAS-2)。用红外光谱(IR)、场发射扫描电镜(FESEM)、光电子能谱(XPS)等仪器对CAS-2的结构及其在纤维表面的成膜性、膜形貌及应用性能进行了研究。结果表明,新合成的CAS-2在波长为185nm、功率为210W的紫外光辐照30min后未发生明显降解。在放大倍数为20000倍的条件下观察,CAS-2可在纤维表面形成相对均匀平滑的有机硅膜,该膜包覆在纤维表面能导致纤维表面条纹状沟壑消失、并使处理后的纤维表面显得均匀光滑。CAS-2对处理后纤维织物的应用性能有影响。用0.03%(wt)CAS-2溶液处理的棉织物其(经+纬)向弯曲刚度已从处理前的701mN明显降为处理后的465mN,但经此处理的织物其静态吸水时间却只有30.27s、白度值为87.32,表明织物的柔软性增加,吸湿性和白度良好。另外,弱酸碱处理不会引起纤维表面CAS-2侧基官能团的降解或脱落,故对CAS-2的应用性能影响不大。

    2010年05期 876-880页 [查看摘要][在线阅读][下载 1205K]
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  • 高填充量下氢氧化镁粒子尺寸对其填充聚丙烯材料性能影响

    俞振海;卢晗锋;王春来;陈银飞;

    氢氧化镁是一种填充在高分子材料中的环境友好型无机阻燃剂,其形貌和尺寸会对高分子材料性能产生较大的影响。论文选取四种具有相同晶相、不同粒径尺寸的片状氢氧化镁,与聚丙烯(PP)材料熔融共混,制备氢氧化镁填充量为50%(wt)的阻燃PP规整样条。结果表明,尺寸不同的氢氧化镁均能在PP中高度分散,均可以较大地提高PP的阻燃性能,其中颗粒尺寸分布在150nm和大于800nm的氢氧化镁表现出较好的阻燃性能。但是氢氧化镁的填充使PP机械性能下降,其中具有800nm尺寸的氢氧化镁填充对PP机械性能破坏最小。综合比较,800nm左右的片状氢氧化镁填充的PP复合材料综合性能最优。

    2010年05期 881-886页 [查看摘要][在线阅读][下载 1813K]
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研究简报

  • 污泥含炭吸附剂对甲苯的吸附性能研究

    方平;岑超平;唐志雄;陈定盛;

    采用改进的ZnCl2化学活化法制备污泥含炭吸附剂,利用X射线能谱仪、X射线光电子能谱仪、傅里叶变换红外光谱仪等对其结构进行表征。并采用动态吸附法对甲苯废气的吸附特性进行研究。结果表明,污泥含炭吸附剂对中低浓度甲苯(<2700mg·m-3)具有很好的吸附能力,其对甲苯的吸附容量随着甲苯进口浓度的增加而增大,随着吸附温度的升高而降低,随着进气流量的减小而增大;在吸附温度为20℃,气体流量为500mL·min-1(停留时间为0.424s),甲苯浓度为2700mg·m-3时,甲苯的饱和吸附容量为150.0mg·g-1;研究表明污泥含炭吸附剂对甲苯的吸附以物理吸附为主,并具有一定的化学吸附和催化氧化作用,其实验结果与Langmuir方程吻合较好。该吸附剂可在常温和有机物浓度较低的条件下用来部分替代活性炭使用。

    2010年05期 887-892页 [查看摘要][在线阅读][下载 1005K]
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  • 换热器内置弹簧脉冲流动防垢除垢实验研究

    窦梅;南碎飞;段培清;

    以二甲基甲酰胺生产中易于结垢的换热器冷却过程为研究对象,采用换热管内置弹簧并利用泵的开、停措施使流体产生脉冲流动的方法对换热器在线防垢除垢进行研究。采用测定换热管外冷却水的吸热量随时间的变化关系以及试验结束后管内污垢称重法研究内置弹簧脉冲流动法对换热器在线防垢除垢效果。研究了泵的开、停时间,内置弹簧长度等因素对防垢除垢的影响。结果表明:在试验装置上,内置弹簧长度175~198cm、泵运行时间5~10s、泵停止时间5s时,具有显著的防垢除垢效果,在试验装置运行4h除垢率高达92.9%。同时在此条件下装置运行4~12h内,污垢增长量较少,说明此法除垢效果稳定。实验研究结果对实际工业换热器的改造具有一定的参考意义和指导价值。

    2010年05期 893-896页 [查看摘要][在线阅读][下载 756K]
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  • 响应面法优化超临界CO_2提取茶籽多糖的工艺研究

    李博;屠幼英;梅鑫;蔡晓红;王奕;李伟;

    茶多糖具有多种重要的生物活性。本研究采用响应面法优化茶籽多糖的超临界CO2提取工艺,运用小星点设计考察萃取时间(30~150min)、压力(15~45MPa)、温度(40~80℃)及夹带剂乙醇浓度(50%~90%)四因素对茶籽多糖得率的影响。响应面分析表明,茶籽多糖得率与四因素关系符合二次模型。时间和夹带剂乙醇浓度的一次项和二次项、压力的二次项以及时间和压力的交互作用对茶籽多糖得率具有显著影响。该二次多项式模型用后退法进行逐步回归得到简化模型,依据简化后的模型在各因素设定范围内获得最佳提取工艺为:时间150min,压力45MPa,温度60℃,夹带剂乙醇浓度为65%。该条件下进行三次重复试验,茶籽多糖的实际平均得率为13.23%,与预测值13.96%无显著差异。

    2010年05期 897-902页 [查看摘要][在线阅读][下载 915K]
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  • 聚偏氟乙烯紫外光接枝改性及其膜的耐污染性能研究

    华河林;韩燕全;李娜;吴光夏;

    膜污染是影响膜分离性能的重要因素,今采用非均相表面光接枝术在聚偏氟乙烯粉料表面引入亲水性物质丙烯酸甲酯,然后采用相转移的方法制备超滤膜。运用傅里叶转换红外光谱、X光电子能谱、接触角仪等对改性前后制备的聚偏氟乙烯膜表面性能和结构进行表征;结果表明丙烯酸甲酯成功接枝到聚偏氟乙烯粉料表面上,接枝改性后膜表面亲水性和抗污染性能均有明显改善。

    2010年05期 903-906页 [查看摘要][在线阅读][下载 880K]
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  • 4-氨基烟酸的合成研究

    苏策;贺俊华;

    4-氨基烟酸是合成心脑血管疾病治疗药物的关键中间体。今提出一条全新的4-氨基烟酸四步合成法,以起始原料异喹啉计算,总收率达30%。异喹啉氧化生成3,4-吡啶二甲酸,在乙酸酐作用下分子内脱水得3,4-吡啶二甲酸酐,酸酐氨解后经Hofmann重排反应引入C(4)氨基,完成目标分子4-氨基烟酸的合成;通过异喹啉氧化反应的对比实验,发现氧化剂硝酸-硫酸的性能明显优于高锰酸钾,反应收率提高到61%;优化了酸酐氨解和Hofmann重排的反应条件。该合成法起始原料价廉易得、操作安全、分离纯化简单,无需柱层析操作,最终产品纯度高,适合大规模制备。目标产物采用1H-NMR及IR进行了表征,其高性能液相色谱HPLC测得的纯度达98%。

    2010年05期 907-910页 [查看摘要][在线阅读][下载 732K]
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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。

    2010年05期 911页 [查看摘要][在线阅读][下载 536K]
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