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

  • 甲烷在柴油+水+Span20乳液体系中溶解度的测定

    彭宝仔;戈三峰;孙长宇;杨兰英;张倩;陈光进;

    气体在乳液中的溶解度是决定水合物生成速率快慢的重要因素。为此结合排水法并采用自制加工的高压反应釜测定了在温度范围274.2~282.2 K和压力范围0.30~6.40 MPa下不同Span 20(失水山梨醇单月桂酸酯,简称Span 20)浓度及含水率时甲烷在柴油+水乳液体系中的溶解度,分别考察了温度、压力、含水率及Span 20浓度对溶解度的影响。实验结果表明,当含水率为30%(V/V)及Span 20浓度为3.0%(wt)时,甲烷在乳液中的溶解度随压力的增加几乎呈线性增加,在实验范围内溶解度最高达到0.0784(mol·mol-1),而温度对溶解度的影响相对较小;在近水合物生成区域,含水率的增加能显著降低甲烷在乳液体系中的溶解度,而在相同的温度、压力及含水率条件下,溶解度却随Span 20浓度的增加而增加,表明Span 20能促进甲烷在乳液中的溶解。

    2011年05期 729-733页 [查看摘要][在线阅读][下载 790K]
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  • 常见有机物临界黏度估算方法

    范天博;李莉;刘云义;周志恒;孙志岩;孟凡宁;张宝珍;

    根据估计临界密度性质的Cailletet-Mathias直线直径定律,提出了黏度性质的直线直径规律,并根据该规律确定物质临界黏度值。通过比较37个物质的已有临界黏度文献数据和估计值(总均误差为3.629%),说明提出的直线直径规律可以准确估计物质的临界黏度值。应用该规律估计了670种常见有机物质的临界黏度值,并验证了Uyehara-Watson关联式对以上临界黏度数据的计算准确性,总均误差为10.354%。在Uyehara-Watson关联式基础上,经过对关联式系数和指数的修正,提出了新的临界黏度估算关联式,计算值的总均误差为4.65%。通过误差范围分析和对不同物质种类的计算误差分析,表明新的关联式计算准确性均好于Uyehara-Watson关联式。

    2011年05期 740-744页 [查看摘要][在线阅读][下载 824K]
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传递现象与单元操作

  • 浓香型白酒蒸馏过程实验研究

    李海龙;黄卫星;沈才洪;易彬;

    对浓香型白酒蒸馏过程进行系统实验研究,考察分析了加热蒸汽量、酒醅填装高度与密度、串蒸技术、潽甑现象对白酒产率与品质的影响以及主要风味物质的馏出规律。结果表明,以正品酒产率及品质为指标,加热蒸汽量存在最佳值,过低不足以形成乙醇充分蒸发条件,过高则导致酒醅糊化使组分扩散阻力增加;正品酒产率和品质随酒醅填装密度的增加呈下降趋势,表明疏松床层利于蒸馏;将填装高度由600 mm逐级增加到1250 mm,正品酒产率和品质均逐级提高,表明了现行蒸馏设备(填装高度为700~900 mm)具有较大扩能潜力;底锅中添加适量食用酒精(串蒸技术)有利于提高白酒产量,但过量添加将导致品质急剧下降;潽甑导致正品酒产率和品质显著降低,启动阶段设备内滞留空气导致的系统瞬时升压是潽甑的主要原因。气相色谱分析显示,风味物质的馏出规律与其在乙醇中的溶解性密切相关。研究结果为白酒蒸馏过程强化及设备优化提供了重要依据。

    2011年05期 745-750页 [查看摘要][在线阅读][下载 2411K]
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  • 引入接触角的滴状冷凝分形传热功当量模型

    齐宝金;张莉;徐宏;孙岩;阮艺平;朱登亮;

    以Rose模型为基础,引入接触角因素建立单个液滴传热模型,基于液滴在冷凝表面的分形分布特性,考虑接触角对分形维数的影响建立液滴分布函数,进而建立不同接触角表面通用传热模型。采用不同液滴分布模型分别计算求得通过冷凝生长的液滴的分布函数f(r)以及通过合并生长的液滴的分布函数F(r),并将总冷凝传热表示为上述两种方式生长液滴传热之和。模型计算结果表明,随着静态接触角增大,分形维数逐渐减小,液滴生长周期缩短,脱落直径变小,传热性能提高。模型可计算获得较大接触角范围内冷凝液滴的分布函数和传热量,且模型计算值与文献数据及实验测量值吻合较好。适当选取接触角范围,可将大部分文献数据包含在模型内,较为合理地解释了不同文献数据存在差异的原因。

    2011年05期 751-758页 [查看摘要][在线阅读][下载 963K]
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  • 经验模态分解和小波分析在小通道气液两相流流型辨识中的应用

    龙军;冀海峰;王保良;黄志尧;李海青;

    基于两电极电容传感器获得的小通道气液两相流电容波动信号,分别应用经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)和小波分解将电容信号分解成不同特征尺度上分量的组合。对每层分量提取能量特征,将提取的流型特征参数作为最小二乘支持向量机(Least Squares Support Vector Machines,LS-SVM)分类器的输入向量,训练后分别用于小通道气液两相流流型辨识。实验表明,EMD方法不需要选取基函数和分解尺度,但分解过程比较耗时;小波分解则面临选取小波基以及确定分解尺度的困难,但有分解速度快的特点。两种方法用于小通道气液两相流流型辨识是有效的,流型辨识准确率都在90%以上。

    2011年05期 759-764页 [查看摘要][在线阅读][下载 911K]
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  • 天然气跨音速气水分离过程中收敛-扩张喷管回压段流动分析

    王俊奇;白博峰;徐永高;

    借助收敛-扩张喷管,使天然气流仅通过流道面积的变化即可实现跨音速流动。再绕旋流段内放置的三角翼产生旋流,达到气水分离的目的。整个实现过程中,回压段关系到整个装置压力损失的大小。今利用Fluent 6.1软件对整个流动空间进行模拟计算,再取出回压段进行分析,得到了回压段的压力、流速等参数的变化规律和流场细节。计算结果表明,在回压段,旋流总体呈逐渐衰减的趋势。沿流动方向每个截面上的流动参数分布不均匀。在给定的结构和边界条件下,回压段内的总压损失平均为0.14 MPa。流体进入回压段时的马赫数趋近于1,流出回压段时的马赫数降为0.05左右,降低区域从管壁向管中心逼近,并逐渐扩大。

    2011年05期 765-768页 [查看摘要][在线阅读][下载 730K]
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  • 低流量下微细颗粒固定床的温度分布及有效传热参数研究

    胥义;王丽萍;钟彦骞;郑艺华;徐斐;郭雪岩;

    为探索微小型热生物传感器中反应器内部的传热特性,研究了恒壁温(60℃)条件下,低流量(5,3和1 mL·min-1)和微细颗粒直径(平均直径分别为1,0.75和0.45 mm)对固定床内部温度分布的影响,并结合二维均相传热理论模型,获得了有效径向导热系数和有效壁面传热系数等重要参数。研究结果表明,即使在流量非常小(如1 mL·min-1)的情况下,固定床入口段温度分布也很不均匀,存在明显的"入口段效应",但随着床层的增高,这种效应快速减弱;实验所采用树脂颗粒的导热系数很低,颗粒直径越小,接触热阻和流动阻力也越大,导致其有效传热参数越小,不利于热生物传感器中微量反应热信号的检测;在相同Rep时,本研究的有效径向导热系数明显小于文献值,而有效壁面传热参数与多数文献值比较接近。

    2011年05期 769-774页 [查看摘要][在线阅读][下载 909K]
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  • 高压/高频脉冲交流电场中W/O型乳化液的静电聚结特性研究

    丁艺;陈家庆;常俊英;黄松涛;初庆东;

    采用矩形流道连续流动实验装置,对W/O型乳化液施加矩形波高压/高频脉冲交流电,以分散相水颗粒体积平均粒径为主要技术指标,研究了电压幅值、脉宽比、脉冲频率等电场参数对不同含水率乳化液静电聚结特性及电源功率的影响。结果表明,电压幅值是影响聚结效果的主要因素,水颗粒粒径随电压的升高而增大;脉宽比对聚结效果和功率的影响较小;脉冲频率在低压时对水颗粒静电聚结和功率的影响较为明显,当频率为1000 Hz、电压为5000 V、脉宽比为40%时,水颗粒粒径能增大10倍。不同含水率下相应存在分散相水颗粒静电聚结的最佳电场条件。高压/高频电源可以增加分散相水颗粒的静电聚结效果和提高分离效率。

    2011年05期 775-780页 [查看摘要][在线阅读][下载 819K]
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反应工程

  • ATRP法合成两亲性聚乙二醇-聚丙烯酸叔丁酯嵌段共聚物

    章莉娟;陈锐毫;蓝荣肇;杨友强;吴志民;李庆阳;郭新东;

    以mPEG-Br为大分子引发剂,CuBr/PMDETA为催化体系,采用原子转移自由基聚合法(ATRP)合成了两亲性嵌段共聚物聚乙二醇-聚丙烯酸叔丁酯(mPEG-b-PtBA),并采用FT-IR,1H-NMR和GPC等表征了聚合物的结构。考察了单体与引发剂的配比、反应时间、反应温度及催化剂与配体的比例等因素对产物的分子量及分子量分布的影响,得到合适的聚合条件为:单体和引发剂摩尔比为200:1,反应温度为80℃,反应时间为24 h,催化剂和配体的摩尔比为1:1。探讨了聚合过程的动力学行为,结果表明,该聚合过程为活性可控聚合。

    2011年05期 781-786页 [查看摘要][在线阅读][下载 784K]
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  • Au-Ag双金属催化剂的制备及其对环己烷氧化的催化活性

    蒋新;汪新杰;邓辉;

    采用吸附相反应技术,以硅胶为载体,Ni(OH)2为修饰组分,在水/乙醇体系中制备得到了Au、Ag以及Au-Ag双金属负载型催化剂。通过X射线衍射(XRD),透射电子显微镜(TEM),紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis diffuse-reflectancespectra)等手段对催化剂进行了表征,结果表明Au,Ag以及Au-Ag的粒子粒径在纳米级别,分散性好,并且在微观尺度结合较好。在70℃的温和条件下,以叔丁基过氧化氢(TBHP)为氧化剂,考评催化剂在无溶剂条件下环己烷氧化反应中的活性,证明了Au、Ag均有一定的低温活性,Au、Ag共负载时则表现出了很好的协同作用,催化剂的活性和稳定性均有所提高;随着Ag负载量的增大,催化剂的活性提高。

    2011年05期 787-792页 [查看摘要][在线阅读][下载 1088K]
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  • 锰分子筛负载的纳米金催化剂上环己烯氧化研究

    蔡贞玉;陈佳静;朱明乔;沈杨一;唐月;杨洋洋;赵静;

    用高锰酸钾和硫酸锰在酸性条件下合成的八面体锰分子筛载体(OMS-2)为载体,采用沉积沉淀、浸渍还原、原位合成三种方法制备了OMS-2负载的纳米金催化剂,并进行了X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)表征。以分子氧为氧化剂,考察了不同反应条件下纳米金催化剂在无溶剂体系中环己烯液相氧化的催化性能。结果表明,沉积沉淀法制备的纳米金催化剂显示出较佳的催化活性,该催化剂在80℃、0.5 MPa、24 h反应条件下,环己烯氧化转化率为39.9%,环己烯醇和环己烯酮的选择性分别为35.5%和51.9%。

    2011年05期 793-798页 [查看摘要][在线阅读][下载 862K]
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  • 草酸二乙二醇的合成及其在聚酯多元醇制备中的应用

    左晓兵;朱亚辉;李爱英;倪炜;高坡;

    提出了一种草酸聚酯多元醇的制备方法。首先采用草酸和乙二醇反应制备草酸二乙二醇单体,然后与甘油、苯酐进行共缩聚制备目标产物。研究表明:采用草酸和乙二醇为反应物、环己烷为反应介质,二氯化亚锡为催化剂,在50~60℃下,持续回流分水3 h,制得一种草酸二乙二醇单体,产率达97%。将草酸二乙二醇、甘油、苯酐在200℃下进行熔融共缩聚制备出一种数均和重均分子量分别为4357和9150、酸值为1.0、无色透明黏性的草酸聚酯多元醇。它的热稳定性及各项参数相近于相同条件下制备的己二酸聚酯多元醇。

    2011年05期 799-802页 [查看摘要][在线阅读][下载 734K]
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  • 纤维素-丙烯腈-丙烯酰胺共聚物磺甲基化改性研究

    黄统琳;刘明华;刘剑锋;詹怀宇;

    研制和开发新型改性纤维素类吸附剂,将是吸附剂研究的一个焦点。研究在球形纤维素珠体接枝丙烯腈和丙烯酰胺的基础上对其进行磺甲基化改性,制备出一种含腈基球形纤维素吸附剂(SCAN),以期为纤维素高值化利用提供参考数据。球形纤维素珠体由NMMO法和程序降温法制备。并通过正交试验和单因素实验进行工艺优化。实验结果表明,SCAN具有较大比表面积—207.9 m2·g-1,且在溶液pH=12,m(HCHO):m(NaHSO3):m(copolymer)=4:6:10,反应温度50℃下反应5 h时的磺化度最高,为56.32%,以盐酸小檗碱为吸附质,研究磺化度对吸附剂吸附效果的影响,结果表明,在实验研究的磺化度范围内,磺化度越高,吸附效果越好,最大吸附量达16.64 mg·g-1。

    2011年05期 803-808页 [查看摘要][在线阅读][下载 929K]
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生物化工

  • 脐血造血干/祖细胞与脂肪干细胞共培养的作用距离研究

    宋克东;刘天庆;武爽;郭文华;郝永杰;方美云;石芳鑫;朱丽丽;马学虎;崔占峰;

    设计了一种细胞间距可调的transwell共培养方法,以研究脐带血来源的造血干/祖细胞(HS/PCs)和人脂肪干细胞(human-adipose derived stem cells,h-ADSCs)体外共培养时细胞间作用距离对造血干细胞扩增能力和脂肪干细胞在共培养后干细胞特性的影响。采用不同规格的砂纸打磨孔板的上壁面,经高精度游标卡尺测量,使两种细胞之间的有效接触间距为10~450μm不等。然后以h-ADSCs为基质细胞,分别考察HS/PCs和h-ADSCs在不同的作用距离下的共培养情况。其间每24小时对细胞进行计数,观察细胞形态。培养7天后对MNCs表面抗原CD34+、CFU-GM集落扩增倍数进行了检测;同时也对h-ADSCs表面抗原(CD13、CD29、CD34、CD44、CD45、CD73、CD105、CD166、HLA-DR)及其多向分化潜能(成骨、成软骨、成脂肪)进行分析以鉴定其干细胞性能。结果表明,通过transwell共培养,细胞之间在作用距离为350μm时HS/PCs的扩增效果最好,其中造血MNCs扩增了15.1±0.2倍,CD34+扩增了5.0±0.1倍;扩增的h-ADSCs表达CD29、CD44、CD166,而不表达CD34、CD45,且在适当诱导条件下可以向成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞分化。

    2011年05期 809-815页 [查看摘要][在线阅读][下载 940K]
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  • 多孔硅支撑磷脂双层膜的制备与表征

    吴明;邬建敏;蔡谨;黄磊;岑沛霖;徐志南;

    制备了一种以多孔硅为基底的新型支撑磷脂双层膜,多孔硅具有良好的光反射干涉性能,在多孔硅表面构筑磷脂双分子层膜有望形成一类新型的生物传感器。通过电化学刻蚀法制备了孔径为35~45 nm,孔道深度约为15μm的多孔硅,并用电子显微镜观测了其孔道结构,经原子力显微镜检测,其表面均方根粗糙度(RMSR)仅为0.64 nm。用挤出法制备了粒径约为154.1 nm的DOPC脂质体,并通过融合法使其在高亲水性的多孔硅基底表面沉积形成支撑磷脂双层膜。采用原子力显微镜(AFM)观察了膜表面,测得磷脂膜的厚度为3.87 nm。同时利用多孔硅的光反射干涉特性,检测到多孔硅支撑磷脂双层膜对磷酸缓冲液中离子具有排阻作用,进一步验证了膜的形成。

    2011年05期 816-821页 [查看摘要][在线阅读][下载 1077K]
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  • PVA对生物合成细菌纤维素膜拉伸性能的影响

    朱会霞;贾士儒;沈惠玲;杨洪江;贾原媛;张桂才;

    BC膜生物合成的过程受培养基中加入不同浓度PVA的影响,会产生拉伸性能各异的BC膜。培养基中添加低浓度(20和40 g·L·1)聚乙烯醇(PVA)后BC膜产量和拉伸强度等指标均有提高,培养至96 h时20和40 g·L·1 PVA浓度的培养基中BC产量分别比对照组高出40.48%和16.9%,此时40 g·L·1 PVA培养基中BC膜的弹性模量和拉伸强度最大,分别为4.56 GPa和66.8 MPa;而添加高浓度(60和80 g·L·1)PVA后BC膜产量和拉伸强度均降低。X-射线衍射结果显示培养基中低浓度的PVA可以提高膜的结晶度,而高浓度的PVA降低BC膜的结晶度;扫描电镜照片显示培养基中添加低浓度PVA后形成的BC膜结构更为致密均匀。

    2011年05期 822-826页 [查看摘要][在线阅读][下载 943K]
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化学工艺

  • 含吸电子基团的芳香醛的合成

    邹维;俞杰;戴立言;王晓钟;陈英奇;

    芳香醛化合物是重要的有机中间体,广泛应用于医药、农药等领域。研究介绍了一种合成苯环的邻、对位含有吸电子基团的芳香醛的改进工艺。分别以4-氯-2-硝基甲苯,4-硝基甲苯,4-氰基甲苯为原料,以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,在140℃回流条件下与N,N-二甲基甲酰胺二甲缩醛(DMFDMA)合成相应的苯乙烯胺化合物,苯乙烯胺化合物再在过氧化氢的作用下氧化得到相应的芳香醛。论文主要是从溶剂、反应温度、H2O2的用量对产品收率的影响进行了研究,并确定了适宜的反应条件,在该反应条件下,不同醛的收率(4-氯-2-硝基苯甲醛,4-硝基苯甲醛,4-氰基苯甲醛)分别是:75.6%;58.3%;68.2%。该路线具有工艺简单,原料价廉且环境友好等优点。主要中间体和目标产物经高效液相色谱和1H-NMR核磁鉴定。

    2011年05期 827-831页 [查看摘要][在线阅读][下载 753K]
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  • 双亲性淀粉的制备与封堵特性研究

    胡毅;柯扬船;王国新;

    以羧甲基淀粉为原料,苯甲酰氯为疏水试剂进行疏水化改性制备双亲性淀粉。研究了反应温度、反应时间、疏水试剂用量和碱用量对双亲性淀粉疏水取代度的影响。得到优化条件为:反应温度35℃,反应时间60 min,n(苯甲酰氯)/n(羧甲基淀粉)=2.5,n(氢氧化钠)/n(苯甲酰氯)=1.0,双亲性淀粉疏水取代度可达0.8522。调节反应条件,可控制疏水取代度为0.1~0.9。红外光谱分析验证疏水基团接枝到羧甲基淀粉分子上,扫描电镜表明在改性淀粉的表面形貌发生了变化。羧甲基淀粉经疏水化改性后,溶解性良好而又具有一定的疏水性。该双亲性淀粉钻井液体系应用于油气田储层封堵保护,渗透率恢复值大于90%,储层保护效果显著。

    2011年05期 832-837页 [查看摘要][在线阅读][下载 980K]
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  • 酸性离子液体-ZnCl_2催化环己酮肟液相Beckmann重排反应

    赵江琨;王荷芳;王延吉;赵新强;张宝泉;

    在乙腈介质中,由酸性离子液体和ZnCl2组成的催化体系,可以高效地实现对环己酮肟液相Beckmann重排制己内酰胺的反应。反应过程中生成的唯一副产物环己酮,可以通过氨氧化反应生成原料环己酮肟。考察了溶剂种类、反应温度、反应时间、离子液体用量和ZnCl2用量对环己酮肟重排反应性能的影响。确定了适宜的反应条件:[HSO3-b-N(CH3)3]HSO4 0.5 mmol,ZnCl2 15 mmol,乙腈10 mL,环己酮肟10 mmol,反应温度80℃,反应时间4 h。此条件下,环己酮肟转化率达100%,己内酰胺收率为94.9%。利用在线反应红外光谱仪(React IR IC-10)研究了该催化体系下环己酮肟重排反应机理。

    2011年05期 838-843页 [查看摘要][在线阅读][下载 907K]
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  • 制备条件对Co-Mo/nano-TiO_2-Al_2O_3催化剂HDS性能的影响

    张舜光;刘晓莉;段艳;侯凯湖;

    采用TiCl4水解法制备了一系列纳米TiO2粉体,用机械混捏法制备了nano-TiO2-Al2O3二元复合载体,进而采用等体积浸渍法制备了Co-Mo-P-CA(柠檬酸)/nano-TiO2-Al2O3汽油选择性加氢脱硫催化剂;对TiO2粉体进行了TEM、XRD表征,对nano-TiO2-Al2O3二元复合载体进行了吡啶吸附红外光谱分析(Py-IR)。以FCC汽油重馏分(>80℃)为原料,重点考察了不同条件下制得的TiO2对催化剂选择性加氢脱硫性能的影响。结果表明,锐钛矿相的nano-TiO2有利于使载体表面生成L酸中心,提高催化剂的选择性加氢脱硫活性;锐钛矿相nano-TiO2的适宜制备条件为温度85℃,pH=5.0,Ti4+/H+=15/1;在温度270℃、压力1.4 MPa、空速4 h?1时,FCC汽油重馏分脱硫率为92.4%,烯烃饱和度为28.8%;与TiCl4常规sol-gel法制备的TiO2粉体相比,在相同脱硫率下,所制备催化剂的加氢油的烯烃饱和度低10%左右。

    2011年05期 844-850页 [查看摘要][在线阅读][下载 1084K]
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  • 牺牲硅胶法制备烟酸分子印迹聚合物及其性能研究

    谭健;晏荣军;裘俊红;

    选用薄层层析硅胶作为牺牲载体,以烟酸为模板分子,丙烯酰胺为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,合成了烟酸分子印迹聚合物(MIPs)。通过考察功能单体种类及用量、交联剂用量及硅胶用量确定了制备MIPs的最佳工艺条件,制备得到的MIPs吸附容量达到78.5μmol·g-1。以烟酰胺作为竞争底物考察MIPs的特异吸附性能,其分离因子达到2.76,分离因子比为2.14。重复耐用性实验表明,MIPs具有很好的耐用性能。通过扫描电子显微镜(SEM)对聚合物微观形貌进行表征,并以Scatchard分析法对其结合性能进行了研究。结果表明,与用传统本体聚合法制备的MIPs相比,以牺牲硅胶法合成的MIPs具有更好的特异吸附性能。

    2011年05期 851-857页 [查看摘要][在线阅读][下载 1049K]
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材料科学与工程

  • 不同介体厌氧流化床微生物燃料电池产电特性研究

    孔维芳;郭庆杰;王许云;

    在空气阴极、单室、无膜液固厌氧流化床微生物燃料电池(AFBMFC)中,以污水和椰壳活性炭为液相和固相,分别以亚甲基蓝(MB)、中性红(NR)及铁氰化钾为电子介体,考察电子介体的种类和浓度对厌氧流化床微生物燃料电池产电性能的影响。实验结果表明,亚甲基蓝可以提高AFBMFC产电量,但增加幅度较小;添加铁氰化钾后,电池正负极逆转,且产电量减小,使用这两种介体产电性能均不理想。添加中性红后,MFC的内阻显著降低。以1.7 mmol·L-1中性红为电子介体时获得最大输出电压650 mV,最大输出功率密度330 mW·m-2,COD去除率为91%。对于厌氧流化床微生物燃料电池而言,中性红是一种较为理想的电子介体。

    2011年05期 858-863页 [查看摘要][在线阅读][下载 867K]
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  • 直接甲醇燃料电池溶胶-凝胶流动相的制备与表征

    廖萍;张成进;倪红军;

    对直接甲醇燃料电池溶胶-凝胶流动相的制备工艺进行了分析,采用溶胶-凝胶法以正硅酸甲酯为前驱体制备出了溶胶-凝胶流动相。分别以溶胶-凝胶流动相和液体流动相为燃料对比研究了直接甲醇燃料电池的放电性能,测定了溶胶-凝胶流动相在Nafion117膜中的甲醇渗透率,研究了溶胶-凝胶流动相的质子电导率。实验结果表明,使用溶胶-凝胶流动相时,单电池性能比使用液体流动相时稍低,可以用作直接甲醇燃料电池的燃料;室温下溶胶-凝胶流动相在质子交换膜中的甲醇扩散系数为1.46×10-7 cm2·s-1,而液态流动相的甲醇扩散系数为1.43×10-6 cm2·s-1,与液态流动相相比溶胶-凝胶流动相的甲醇渗透率下降了约90%,其甲醇渗透率明显降低;溶胶-凝胶流动相的质子电导率与液态流动相基本一致,均达到165 mS·cm-1以上,说明溶胶-凝胶流动相质子导电性能良好。

    2011年05期 864-870页 [查看摘要][在线阅读][下载 903K]
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  • 静电自组装制备海泡石负载纳米TiO_2复合光催化材料研究

    李艳;王程;杜国强;

    选用一维孔结构的海泡石矿物为载体,以TiCl4为钛源,采用静电自组装方法制备了海泡石负载纳米TiO2复合光催化材料。利用X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)和扫描电子显微镜(SEM)等分析方法对材料的结构及微观形貌等进行了表征。通过对甲基橙染料的溶液脱色降解来评价材料的光催化性能,考察了焙烧温度、硅烷偶联剂用量等对材料结构和光催化性能的影响。结果表明:海泡石负载纳米TiO2光催化材料对甲基橙具有吸附与光催化的协同作用;静电自组装方法可有效提高复合材料的光催化性能,紫外光照1 h后,硅烷改性量6%,300℃焙烧的光催化材料对甲基橙溶液的脱色率达88.07%,比传统方法制备的材料对甲基橙溶液的脱色效果高16%以上。制备的光催化材料具有更好的稳定性及可循环利用性。

    2011年05期 871-876页 [查看摘要][在线阅读][下载 942K]
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环境化工

  • 碱热联合处理对剩余污泥干燥特性影响

    李洋洋;金宜英;李欢;聂永丰;周岩岩;

    研究了城市污水厂脱水泥饼在不同处理时间、温度、NaOH投加量的条件下进行碱热联合预处理后的干化效果,探讨了干化过程中污泥质量变化规律,并分析了改善干燥的机理、污泥减量效果及脱出液的资源利用方式。结果表明:与未任何处理及仅热处理的污泥相比,达到相同含水率50%时,碱的加入可以加速污泥破解,改善污泥干化性能,干燥效率可以分别提高(10~33)%、(11~25)%。碱热预处理温度的提高可以促进污泥破解,从而提高污泥后续的干燥速率。干燥至含水率为60%时,与未投碱时相比,碱热处理后干燥速率可以提高16.67%~28.57%。碱热处理时间增加可以缩短后续干化时间。达到含水率60%时,预处理45 min比30 min时的干化时间缩短了11%。140℃、60 min、NaOH/TS=0.25时,该条件下污泥脱出液的腐殖酸含量为8.69 g·L-1,浓缩4倍后可以用于制取含腐殖酸叶面肥料。

    2011年05期 877-881页 [查看摘要][在线阅读][下载 1436K]
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  • 有机阴离子和溶解氧对稳定纳米铁去除水中铬(Ⅵ)的影响

    张娜;夏宏彩;李宁;赵倩倩;李铁龙;金朝晖;

    以硼氢化钾为还原剂,壳聚糖为稳定剂制备纳米零价铁,研究有机阴离子(柠檬酸根、草酸根和乙二胺四乙酸根)和溶解氧对壳聚糖稳定纳米铁去除Cr(Ⅵ)的影响,并探讨其影响机理。结果表明,5.357 mmol?L?1的铁与0.769 mmol·L-1的Cr(Ⅵ)反应80 min后,在有机阴离子浓度为4 mmol·L-1时,柠檬酸根和草酸根使得壳聚糖稳定纳米铁对Cr(VI)去除率分别降低16.9%和9.6%,且草酸根的zeta电位绝对值(32.06)小于柠檬酸根的(38.27),柠檬酸根对Cr(Ⅵ)去除效果影响较大;而乙二胺四乙酸根使得壳聚糖稳定纳米铁对Cr(Ⅵ)去除率提高24.3%,乙二胺四乙酸根的zeta电位绝对值为2.51,可与Fe(Ⅲ)或Cr(Ⅲ)形成稳定配合物,间接提高Cr(Ⅵ)的去除率;在溶解氧含量为2.31 mg·L-1时,壳聚糖稳定纳米铁溶液对Cr(Ⅵ)的去除率提高约9.0%。

    2011年05期 882-887页 [查看摘要][在线阅读][下载 1771K]
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研究简报

  • 脱油沥青喷雾造粒过程影响因素分析

    范勐;孙学文;许志明;赵锁奇;翟博;

    利用重油梯级分离耦合萃余残渣喷雾造粒的方法将脱油沥青制成沥青粉,为脱油沥青提供了良好的应用前景。在连续溶剂脱沥青装置上考察了影响脱油沥青造粒的主要因素,原料为加拿大油砂沥青、委内瑞拉常压及减压渣油、中东减压渣油,溶剂为正丁烷、正戊烷、正己烷及其混合溶剂,萃取塔底温度分别为130、146、160℃,而副溶剂温度为130℃、150℃,压力为5 MPa,溶剂比为4,喷嘴内径分别选用3、4、8 mm,溶剂分散空间分别为受限空间及敞开空间,氮气气提流速分别为0.063 m·s-1、0.080 m·s-1。通过对脱油沥青颗粒进行拍照对比分析,发现影响因素主要有脱油沥青的性质、萃取塔底及副溶剂的温度、喷嘴内径、溶剂的扩散空间及氮气气提作用。要得到符合造粒要求的高硬组分含量的脱油沥青必须综合考虑原料及溶剂两种因素。适宜的萃取塔底及副溶剂温度、较小的喷嘴内径、溶剂扩散的敞开空间以及适宜的氮气流速均有利于喷雾造粒的顺利实施。

    2011年05期 888-892页 [查看摘要][在线阅读][下载 795K]
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  • 乙醇-水体系中齐墩果酸的溶解度和反应结晶介稳区

    唐凤翔;朱忠敏;李小虎;

    用静态平衡法测定了肝炎辅助治疗药物齐墩果酸在温度293.15~338.15 K、pH 7~10、醇浓度50%~90%的乙醇-水中的溶解度。溶解度随着pH值、醇浓度和温度的升高而增大,三者影响程度依次减弱。pH 8~10内,溶解度随pH升高快速增大;只在pH 9~10内,溶解度随醇浓度升高显著增大;只在pH 9~10与醇浓度80%~90%时,溶解度随温度升高缓慢增大。可见调酸反应结晶为齐墩果酸较适宜的结晶方式。当向λ-h方程中引入修正醇浓度和pH对溶解度影响的经验函数时,修正的λ-h方程可将80组溶解度数据满意关联,相关系数达到0.986,平均相对偏差为6.3%。借助激光监测法所测定的齐墩果酸在室温范围内于乙醇-水中反应结晶时的介稳区宽度与饱和浓度呈线性增长,线性相关系数高达0.998。

    2011年05期 893-896页 [查看摘要][在线阅读][下载 1032K]
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  • 水蒸汽蒸馏法提取湿地松松针中挥发油和莽草酸的研究

    谢济运;陈小鹏;李志荣;陈芳;粟本超;

    采用水蒸汽蒸馏法提取了湿地松松针中挥发油和莽草酸,用高效液相色谱仪测定提取物中莽草酸的含量。通过单因素实验和正交试验,确定水蒸汽蒸馏法提取莽草酸的最佳工艺条件是:松针粒度为40目、料液比(W/V)为1:12、浸泡时间为6 h、提取时间为4 h,莽草酸的得率为1.32%。利用气相色谱-质谱(GC/MS)联用技术对松针挥发油的化学成分进行分析,从湿地松松针挥发油中分离出133种化学成分,鉴定了其中的37种成分,占挥发油总离子流的88.33%。挥发油的主要成分有β-蒎烯(15.08%)、大根香叶烯(14.31%)、α-蒎烯(8.67%)、β-石竹烯(9.82%)、3-蒈烯(5.49%)、τ-依兰油醇(5.33%)、杜松烯(4.98%)、α-杜松醇(3.77%)、γ-榄香烯(3.47%)、α-石竹烯(2.13%),湿地松松针水蒸汽蒸馏挥发油总得率为0.315%。该研究为深度开发松针药用资源提供了依据。

    2011年05期 897-903页 [查看摘要][在线阅读][下载 810K]
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  • 超/亚临界水中聚对苯二甲酸乙二醇酯的解聚

    王媚娴;潘志彦;戴娟娟;林春绵;

    采用间歇式高压反应装置研究了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)在超/亚临界水中的解聚,考察了投料比、反应温度及反应时间对PET解聚率及主产物对苯二甲酸(TPA)和乙二醇(EG)产率的影响。固相产物采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、液相色谱(HPLC)进行分析,液相产物采用气相色谱(GC)和气-质联谱(GC-MS)进行分析。实验结果表明,在压力2.2~31.5 MPa、温度220~400℃和反应时间5~90 min的条件下,在超/亚临界水中PET能有效地解聚,反应温度和反应时间是影响PET解聚的主要因素。在投料比(水的质量/PET质量)为8:1,反应温度320℃,反应时间15 min条件下,PET解聚完全,产物TPA产率达93.23%,EG产率为39.90%。在实验基础上,探讨了PET水解反应机理。通过实验数据关联,得出解聚反应级数为一级,解聚反应活化能为90.47 kJ?mol?1。实验结果为选择PET的解聚介质和工艺参数提供依据。

    2011年05期 904-910页 [查看摘要][在线阅读][下载 888K]
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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

    2011年05期 911页 [查看摘要][在线阅读][下载 426K]
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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

    2011年05期 912页 [查看摘要][在线阅读][下载 418K]
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化工热力学与基础数据

  • α-蒎烯+对伞花烃和β-蒎烯+对伞花烃体系减压汽液平衡数据的测定与关联

    童张法;王坤;孙丽霞;廖丹葵;韦藤幼;陈小鹏;

    松节油的主要成分α-蒎烯、β-蒎烯和对伞花烃都是合成香料、医药以及化妆品的重要原料,为了从松节油中分离提纯这些物质,需要测定该体系的汽液平衡数据。利用改进的Dvorak-Boublik汽液双循环平衡釜测定了α-蒎烯+对伞花烃和β-蒎烯+对伞花烃两个二元体系分别在53.3kPa和80.0kPa下的汽液平衡数据,用VanNess提出的点检验法对实验数据进行了热力学一致性检验,结果符合热力学一致性要求。用Wilson、NRTL、UNIQUAC模型对各体系的汽液平衡数据进行关联,并得到相应的模型参数、汽相组成偏差和泡点温度偏差,结果表明计算值与实验值的偏差较小,汽相组成和泡点温度的平均绝对偏差最大值分别为0.0054和0.19℃。实验所测数据及关联结果能够为该体系的精馏设计提供基础数据。

    2011年05期 734-739页 [查看摘要][在线阅读][下载 950K]
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