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

  • 中空纤维PVA/PAN复合膜填料的乙醇水溶液精馏性能

    刘洋;许振良;马晓华;

    以乙醇/水溶液为分离对象,中空纤维PVA/PAN复合膜作为精馏填料,考察了不同膜组件的传质分离效率。实验结果表明:各种组件的分离效率均随塔釜加热功率的增加而减小;和大多数中空纤维膜接触器一样,其总传质系数Ky随中空纤维膜组件填充密度φ的增加而减少;相比于传统精馏填料而言,用中空纤维膜做精馏填料分离乙醇水溶液的分离效果更好,可以在常规填料不能操作的液泛线以上进行操作。当塔釜加热功率为120 W,45根中空纤维膜封装在内径为1.6 cm玻璃管中的传质单元高度(HTU)为5.64 cm。

    2012年02期 183-188页 [查看摘要][在线阅读][下载 374K]
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  • 陶瓷膜气升式纳滤装置过滤杆菌肽水溶液的研究

    石风强;景文珩;邢卫红;

    气升式纳滤装置是一种新型膜过滤装置,具有能耗低、过滤条件温和等优点,在生化产品的分离纯化中应用前景广泛。以杆菌肽水溶液为过滤体系,采用孔径为0.9 nm的TiO2陶瓷纳滤膜,系统考察了曝气量和跨膜压差对气升式纳滤装置过滤性能的影响。结果表明,曝气可有效提升通量和截留率;当跨膜压差为0.3 MPa时,曝气量由20 L h 1增大到100 L h 1,通量和截留率分别提升34.0%和14.5%,在曝气量100 L h 1时两者达到最大,进一步增大曝气量,通量和截留率开始下降;当跨膜压差为0.1、0.3、0.5 MPa时,对应的最优曝气量分别为60、100、140 L h 1。并通过模型计算,分析了不同操作条件下,气升式纳滤装置流体力学性质和能耗的变化情况。

    2012年02期 189-195页 [查看摘要][在线阅读][下载 390K]
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  • 旋风分离器环形空间壁面磨损的数值研究

    金有海;于长录;赵新学;

    采用包括流场计算、颗粒轨迹追踪和磨损值计算的数值模拟方法,研究了气固两相流对不同入口结构旋风分离器环形空间壁面磨损情况,计算得出的气相时均速度以及环形空间磨损区域与实验结果基本吻合。计算结果表明,不同入口结构分离器环形空间壁面都是以"局部磨损"为主,但磨损区域略有不同。在圆周方向上,蜗壳式入口结构壁面磨损主要发生在60°~200°,其中90°~180°磨损最为严重;单入口直切式结构磨损范围较广,主要集中在60°~210°;双入口直切式结构壁面磨损在环行空间分成两个区域,分别集中在60°~120°和240°~300°,磨损相对均匀;环形空间壁面磨损率沿周向的变化曲线完全不同,最大磨损率的周向位置也各不相同,蜗壳式结构最大磨损率相对较小。通过研究找到了一种有效的计算分离器壁面磨损的方法;改变分离器入口结构,可以改善环形空间壁面磨损情况,为分离器环形空间的防磨提供依据。

    2012年02期 196-202页 [查看摘要][在线阅读][下载 523K]
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  • 结晶法提纯工业磷酸的数学模型与实验研究

    王保明;李军;齐亚兵;罗建洪;

    为了制备电子级磷酸,采用了悬浮结晶法对工业磷酸进行提纯。分析了结晶法提纯工业磷酸的原理,并基于结晶过程中杂质的有效分配系数对多次结晶后杂质的分布建立了晶体纯度预测模型,同时考察了酸浓度、结晶次数和磷酸原料杂质初始含量对磷酸提纯效果的影响。研究结果表明,采用结晶法提纯磷酸具有良好的效果,能有效地脱除所考察的五种杂质(Li、Mg、Al、Cr、Mn);以一次晶体为原料,在磷酸浓度为84%的条件下,经过3次结晶,和在磷酸浓度为88%的条件下,经过4次结晶,均可以达到美国典型半导体磷酸要求。所建立的晶体纯度预测模型能很好地预测杂质浓度随结晶次数的变化。

    2012年02期 203-209页 [查看摘要][在线阅读][下载 318K]
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  • 水/FC-72纳米乳液振荡热管传热特性研究

    屈健;吴慧英;

    通过超声方法将水和FC-72乳化制备得到了不同体积浓度的水/FC-72纳米乳液,对以水/FC-72纳米乳液为工质的振荡热管开展了传热特性的实验研究。结果表明,使用纳米乳液后振荡热管冷热段温差明显下降,传热性能得到增强,且存在与充液率有关的最佳水相体积浓度,30%、50%和70%充液率下的浓度最佳值分别为11%、9%和9%。与使用纯FC-72时相比,充注最佳水相体积浓度纳米乳液的振荡热管在充液率为30%、50%和70%时冷热段温差最大可分别下降约3.3℃(或18.7%)、3.1℃(或13.7%)和4.3℃(或23.5%)。分析发现,纳米乳液的有效热导率和比热容均随着纳米水滴体积浓度的增加而明显增大,这可能是引起振荡热管传热能力增强的主要原因。

    2012年02期 210-215页 [查看摘要][在线阅读][下载 514K]
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  • 闭式冷却塔的计算模拟

    郑伟业;朱冬生;宋进;曾力丁;周洪剑;

    分析了闭式冷却塔的传热传质机理,建立了其数学计算模型,求解沿塔高度方向的温度分布,采用一维和二维模型对比分析,一维模型每排管为一个单元,二维模型每排管分别划分4个、10个单元,利用Matlab编写圆管型闭式冷却塔程序,与Hasan的结果对比,管内冷却水沿塔高度的温度分布采用二维模型每排管划分4个单元和10个单元相比相差较小,二维模型比一维模型的管内冷却水温度分布更接近Hasan的结果;按二维模型每排管划分10个单元,采用Matlab编写圆管模拟程序,采用分段计算的方法预测冷却水出口水温,与实验结果相比,一致性较好。该模型可用来预测不同流速和不同室外空气状态下闭式冷却塔的出口水温和喷淋水水温。

    2012年02期 216-221页 [查看摘要][在线阅读][下载 256K]
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  • 新型静电聚结器中水滴聚结特性研究

    杨东海;何利民;罗小明;张海龙;

    传统电脱水器采用裸电极,含水率较高时在高强电场作用下容易发生击穿现象,今设计了包覆绝缘层的高压电极并加工了新型静电聚结器,可有效避免击穿现象的发生。采用水/原油乳状液为实验介质,并利用显微高速摄像系统结合图像处理技术对水滴的聚结规律进行了观察和分析,探索了电场强度、流量、含水率等因素对水滴聚结特性的影响。结果表明:包覆绝缘层的高压电极可有效防止电击穿现象的发生,增加电场强度有助于油水分离,但高于临界场强后容易导致液滴破碎;含水率为10%、20%、30%时,最优电场强度不同,分别是372、320和204 kV m 1;含水率10%和30%乳化物液滴粒径增大倍数明显大于含水率20%的工况;电场作用时间影响液滴聚结效果,高强电场在低流量下具有很显著的作用;随着流量的增加电场作用降低,但高强电场在高流量下依然使液滴粒径明显增大。

    2012年02期 222-227页 [查看摘要][在线阅读][下载 514K]
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  • 偏心搅拌槽内宏观不稳定性的分离涡模拟

    杨锋苓;周慎杰;王贵超;

    为研究偏心搅拌槽内的宏观不稳定性,基于分离涡模型建立了偏心搅拌数值模拟方法。采用滑移网格法模拟搅拌桨的旋转,实现了偏心搅拌流场的非稳态模拟。对不同工况时的宏观不稳定性进行了频谱分析,讨论了偏心率、雷诺数和桨径比对宏观不稳定频率的影响,并进行了PIV实验验证。研究表明,偏心搅拌槽内存在明显的宏观不稳定现象,其变化周期约为桨叶通过周期的10倍;PIV实验结果与分离涡模拟结果吻合较好,都表明偏心搅拌槽内的宏观不稳定频率随雷诺数的升高而增大,随偏心率的增大而减小,随桨径比的增大而增大。

    2012年02期 228-234页 [查看摘要][在线阅读][下载 512K]
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  • SEBS-g-MAH对聚乙烯等温及非等温结晶动力学的影响

    熊煦;刘日鑫;龚方红;

    利用差示扫描量热法结合Avrami方程研究了苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物接枝马来酸酐(SEBS-g-MAH)对线型低密度聚乙烯(LLDPE)等温及非等温结晶动力学的影响。结果表明,热塑性弹性体SEBS及其接枝物的加入阻碍了LLDPE分子链的规则排列,影响了链段在结晶扩散迁移规整排列的速度,使得结晶速率变慢,对LLDPE晶体生长起了抑制作用;LLDPE/SEBS-g-MAH共混体系的半结晶时间t1/2和结晶活化能E明显增大,Avrami指数n对结晶温度有依赖性,kn值随温度的升高而减小。通过Jeziorny法对非等温结晶过程进行处理,试样的Avrami指数n值均在1.1~1.5,表明LLDPE的结晶成核机理和生长方式没有改变。

    2012年02期 235-240页 [查看摘要][在线阅读][下载 319K]
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反应工程

  • 基于两相两区模型的气固流化床DEM模拟

    吴国荣;欧阳洁;杨斌鑫;李强;

    气固流化床DEM模拟中,通常采用面积加权平均法计算局部空隙率,为了考虑网格中显著非均匀结构对局部空隙率的影响,提出一个计算局部空隙率的两相两区模型。该模型将网格中的非均匀结构虚拟划分为稀相和密相,将实际网格区域划分为稀区和密区,并采用时空关联性原理识别稀区和密区;模型还采用自适应方法计算网格中颗粒分布的非均匀度;将非均匀度作为非均匀结构的影响权重计算密区颗粒的局部空隙率。模拟了鼓泡流化床,模拟结果表明:与传统的DEM相比,基于两相两区模型的DEM能更好地模拟气泡形态,且能捕捉气泡冒出床层和气泡破裂的复杂现象。

    2012年02期 241-246页 [查看摘要][在线阅读][下载 258K]
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  • 煤/钙基载氧体化学链燃烧操作参数分析

    张建社;付国家;田红景;郭庆杰;

    化学链燃烧作为一种新颖的燃烧技术,在化石燃料燃烧释放能量的同时能够有效分离CO2。今以CO2为气化剂气化煤炭,基于Aspen Plus流程模拟软件,研究了煤/钙基载氧体化学链燃烧过程。结果表明,以CO2为煤气化剂,各反应器含水分少,可减少热损失。CaSO4载氧体具有载氧能力大以及反应活性良好等优点。气化炉中CO+H2含量随二氧化碳煤比增大逐渐增加后下降;随温度升高其含量先增加,后趋于平稳。燃料反应器中CO2+H2O含量随载氧体煤比增大,呈现先增大后减小的趋势;随温度升高其含量逐渐下降。空气反应器中CaSO4含量随空载比增大先增加后趋于平稳,随温度升高其含量趋于平稳后下降。气化炉中硫化物和氮化物含量随温度升高而下降,而燃料反应器和空气反应器中硫化物含量随温度升高增加趋势明显,氮化物含量变化不明显。最后确定了关键反应器操作参数:气化炉的二氧化碳煤比为1.8;燃料反应器的载氧体煤比为4.5;空气反应器的空载比为10.5和三反应器的操作温度分别为950、1000和1100℃。

    2012年02期 247-253页 [查看摘要][在线阅读][下载 333K]
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  • 强酸性离子交换树脂催化合成乙酸正丁酯动力学

    廖安平;左卫元;蓝平;蓝丽红;李媚;童张法;

    为了获得D072型强酸性离子交换树脂催化剂合成乙酸正丁酯反应动力学方程,在间歇釜式反应器中,消除内外扩散后,测定不同反应条件下乙酸浓度随时间的变化,反应体系按拟均相处理,用初始速率法回归估算动力学模型参数。在催化剂平均粒度小于0.074 mm,搅拌速度大于150 r min 1时,可基本消除内外扩散的影响。在常压,催化剂用量为0.01665~0.08333 gcat gA 1,温度为326.2~358.2 K的条件范围,获得的动力学模型参数为:k0=8.86×104L mol 1 min 1 gcat 1,Ea=60728.86 J mol 1,平衡常数受温度的影响不大。在实验条件范围对获得的动力学方程进行了验证,最大相对偏差小于8.3%%,计算值与实验值符合较好。

    2012年02期 254-258页 [查看摘要][在线阅读][下载 383K]
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生物化工

  • 耐盐耐热型纤维二糖酶的分离纯化和性质研究

    何可可;薛栋升;姚善泾;

    采用由实验室从海底淤泥中筛选得到曲霉Aspergillus sp.菌株,进行固体发酵生产胞外纤维二糖酶,粗酶液经过硫酸铵沉淀、超滤和两次离子交换层析纯化后,得到了电泳纯的纤维二糖酶,酶的比活力由10.98 U mg 1提高到131.21 U mg 1。考察了该酶的酶学性质,结果表明该酶的最适温度为65℃,最适pH为4.5,具有较好热稳定性和pH稳定性。盐浓度对酶活力有较大影响,当NaCl浓度为40 g L 1时具有最佳酶活,在20~150 g L 1的高NaCl浓度环境下的酶活均高于不含NaCl环境下的酶活,是典型的耐盐型酶。在高盐浓度下,该酶的热稳定性有较大的提高,半衰期比无盐条件下提高了2~3倍,说明纯化得到的纤维二糖酶具有明显的海洋酶耐盐和耐热特性,有更广的应用范围。

    2012年02期 259-264页 [查看摘要][在线阅读][下载 308K]
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  • 壳聚糖-明胶-透明质酸-硫酸肝素复合支架的制备及性能评价

    林小敏;关水;葛丹;刘天庆;马学虎;崔占峰;

    采用冷冻干燥法制备一种新型三维壳聚糖-明胶-透明质酸-硫酸肝素(chitosan-gelatin-hyaluronate-heparansulfate,C-G-Ha-HS)复合支架,分别测定支架的孔径、孔隙率、吸水率和降解率等物理性质,同时以壳聚糖-明胶(chitosan-gelatin,C-G)支架作为对照组,考察了神经干/祖细胞(neural stem/progenitor cells,NS/PCs)在该支架上的粘附率、生长状态以及细胞生存力等生物相容性指标。扫描电镜观察及CCK-8分析表明,C-G-Ha-HS支架孔径主要分布于90~130μm,孔隙率明显增大,吸水率大于95%且能够体外降解;C-G-Ha-HS支架明显改善了NS/PCs的粘附性及生存力,细胞在支架内相互交织成网状,C-G-Ha-HS支架(5:5)上的细胞粘附率提高至对照的(200.8±8.0)%,培养6天以后,细胞的存活率增加至对照的(357.7±8.9)%。这些结果初步显示,C-G-Ha-HS支架可以用于构建体外NS/PCs的三维培养,为进一步应用于神经组织工程和药物筛选提供了实验依据。

    2012年02期 265-271页 [查看摘要][在线阅读][下载 1057K]
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  • 酶法制备一氯乙酸对硝基苄酯及催化反应动力学模型

    刘辉;朱凯;王伟;杨波;韩萍芳;

    研究了固定化脂肪酶Novozym 435催化对硝基苄醇和一氯乙酸制备一氯乙酸对硝基苄酯的过程,并对酶法合成反应条件进行优化,确定最佳反应条件为:甲苯作溶剂,对硝基苄醇与一氯乙酸摩尔比1:2,对硝基苄醇浓度5 g L 1,Novozym 435脂肪酶浓度为3.4 g L 1,反应温度50℃,反应时间10 h,对硝基苄醇转化率为76.7%。最后探索酶催化合成一氯乙酸对硝基苄酯动力学反应,得出该反应动力学模型符合双底物乒乓机理和一氯乙酸底物抑制动力学模型的结论并写出了其动力学方程。

    2012年02期 272-278页 [查看摘要][在线阅读][下载 319K]
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  • 离子液体/缓冲液两相体系中热带假丝酵母不对称还原制备(S)-1-[3,5-双(三氟甲基)苯基]乙醇

    王普;苏会贞;何军邀;黄敏敏;

    研究了1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐[BMIM]PF6/缓冲液两相体系中,热带假丝酵母104细胞催化3,5-双三氟甲基苯乙酮不对称还原制备(S)-1-[3,5-双(三氟甲基)苯基]乙醇的反应过程。通过考察影响生物还原反应的主要因素,如离子液体浓度、辅助底物种类和浓度、底物浓度、菌体浓度和转化时间等,发现上述因素对产率影响较大,但基本不影响产物手性醇的光学纯度。优化得到的较佳还原反应条件为:[BMIM]PF6体积分数5%,辅助底物为60 g L 1异丙醇,底物3,5-双三氟甲基苯乙酮浓度70 mmol L 1,菌体浓度350 g L 1,转化时间24 h。在优化条件下,产率达82.5%,产物(S)-1-[3,5-双(三氟甲基)苯基]乙醇的对映体过量值大于99.9%。与水相转化相比,采用[BMIM]PF6/缓冲液两相体系进行3,5-双三氟甲基苯乙酮的生物不对称还原可有效提高底物浓度和产率,且反应时间缩短了6 h。

    2012年02期 279-284页 [查看摘要][在线阅读][下载 307K]
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化学工艺

  • 丙烯酸接枝壳寡糖生物可降解交联剂的合成与表征

    苏宇佳;赵骞;孙建中;

    在1-乙基-3-(3-二甲氨丙基)碳化二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)催化作用下,采用水溶性的壳寡糖(CSO)与丙烯酸(AA)发生N-酰化反应,制备出一种新型水溶性可降解水凝胶交联剂——丙烯酸接枝壳寡糖(CSO-g-AA)。用CSO-g-AA与丙烯酰胺单体共聚制备了聚丙烯酰胺水凝胶。该水凝胶可在蜗牛酶作用下降解为水溶性直链聚丙烯酰胺。采用1H-NMR、红外吸收光谱法对CSO-g-AA结构进行表征,用溴酸钾-溴化钾滴定法定量分析了CSO-g-AA中不饱和双键的含量。结果表明:该交联剂中不饱和双键的接枝率约为4%,在适当的温度、pH值和酶浓度下水凝胶经72 h完全降解。

    2012年02期 285-289页 [查看摘要][在线阅读][下载 537K]
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  • 粒料法合成聚氨酯分散体及性能的研究

    徐祗正;孙东成;

    以聚四氢呋喃二醇(PTMG)为软段,异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)和1,4-丁二醇(BDO)为硬段,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水单体,采用粒料法合成了聚氨酯离子聚合物粒料,制备了固含量为40%的聚氨酯分散体(PUD),研究了亲水含量和硬段含量对分散体性能及其胶膜性能的影响。PUD的ζ电位处于30~60 mV,黏度小于1100 mPa s。随着亲水含量增加,平均粒径减小,粒径分布变窄,黏度升高;硬段含量增加,平均粒径增大,粒径分布变宽,黏度降低。透射电镜显示,溶胶粒子呈大小不一的球形结构。PUD胶膜吸水率在3.15%~6.67%。力学性能测试表明硬段含量增加,断裂伸长率降低,拉伸强度增强。DMA测试显示胶膜出现相分离,有硬段和软段两个玻璃化转变温度。随着硬段含量增加,相分离程度提高,软段玻璃化温度降低,硬段玻璃化温度升高。

    2012年02期 290-295页 [查看摘要][在线阅读][下载 539K]
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  • 聚(对苯二甲酸-1,3-丁二醇酯/对苯二甲酸-1,4-丁二醇酯)/PEG嵌段共聚物的合成及性能研究

    郝瑞;周艺峰;聂王焰;

    用熔融缩聚法合成了一系列聚(对苯二甲酸-1,3-丁二醇酯/对苯二甲酸-1,4-丁二醇酯)/聚乙二醇的嵌段共聚物。用FT-IR,1H-NMR,DSC,TGA,水降解测试等方法表征了材料的结构与性能。FT-IR和1H-NMR分析表明合成得到的共聚物为预期产物;DSC分析显示,共聚聚酯随着1,3-丁二醇在共聚物中比例的增大,熔点(Tm)逐渐降低,由158.24℃下降至104.19℃,玻璃化温度(Tg)逐渐升高,由4.86℃升至24.56℃,合成得到的共聚酯趋向于无定形态;TGA分析表明1,3-丁二醇在共聚酯中比例增大会使聚酯的热稳定性下降,但合成得到的共聚酯依然具有较好的热稳定性,初始分解温度大于310℃,不需要在反应过程中添加热稳定剂;水降解测试结果表明共聚物随1,3-丁二醇比例的增加,降解速率大幅提升。

    2012年02期 296-300页 [查看摘要][在线阅读][下载 357K]
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  • 聚氨酯-聚丙烯酸酯复合胶乳的制备及其性能研究

    熊竹;熊远钦;尹辉军;张拉拉;徐伟箭;

    通过丙酮工艺法,分别制备了含有羧基作为内乳化剂的乙二胺扩链型水性聚氨酯(EDAWPU)和甲基丙烯酸β羟乙酯(HEMA)封端的水性聚氨酯(VLWPU)。为了改善水性聚氨酯(WPU)膜的性能,采用无皂乳液法制备了未交联型和交联型水性聚氨酯/聚丙烯酸酯复合乳液(UCPUA和CPUA)。通过红外对EDAWPU和VLWPU的化学结构进行了确认。使用TEM发现CPUA复合乳胶的形貌是以聚丙烯酸酯为核,聚氨酯为壳的核/壳结构。CPUA和UCPUA的分子量分别为310934和86522。从DSC曲线中能观察到CPUA膜的玻璃化转变温度相对较高。在CPUA膜中,通过交联CPUA的拉伸强度也得到增加。所以结果显示CPUA复合乳胶在硬度,附着力,柔韧性,光泽度和耐水性等方面均显示出了优异的性能。

    2012年02期 301-307页 [查看摘要][在线阅读][下载 720K]
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  • 二甲基苯基硅氧基封端聚(二甲基-甲基苯基)硅氧烷共聚物的热分解性能及动力学研究

    伍川;金晶;董红;邓元;来国桥;

    以1,1,3,3-四甲基二苯基二硅氧烷为封端剂,八甲基环四硅氧烷与甲基苯基环硅氧烷混合物为共聚单体,在阴离子催化剂作用下合成了二甲基苯基硅氧基封端的聚(二甲基-甲基苯基)硅氧烷共聚物。采用非等温TG技术,在惰性气氛和5.0、10.0、15.0和40.0 K min 1线性升温速率条件下,考察了共聚物非等温热降解机理及反应动力学,采用Friedman-Reich-Levi、Flynn-Wall-Ozawa和Kissinger等方法对非等温动力学数据进行分析,所得平均表观活化能分别为113.64、115.69和145.80 kJ mol 1。采用等转化率法确定出共聚物热分解反应符合Avrami-Erofeev方程,反应机理为随机成核和随后生长。采用Crane和Doyle方法研究了不同升温速率对反应级数、活化能和指前因子的影响,结果表明降解反应为一级反应,反应活化能介于152.46~183.13 kJ mol 1之间,指前因子介于4.25×109~4.02×109s 1。同时采用等温TG技术得到失重5%和10%条件下的寿命方程,对共聚物的寿命进行了预测。

    2012年02期 308-314页 [查看摘要][在线阅读][下载 462K]
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  • 一种含氟共聚物乳液的制备及其性能

    史鸿鑫;黄磊;陈立军;武宏科;项菊萍;

    通过制备一种含有全氟壬烯基的含氟共聚物乳液,并考察其性能,研究了含氟单体对共聚物乳液性能的影响。以K2S2O8为引发剂,丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和全氟壬烯基烯丙基醚(PFNAE)为共聚单体,采用半连续乳液聚合的方法,制备了带蓝色荧光的含氟乳液。用傅里叶红外(FT-IR)、接触角、差示量热扫描(DSC)和热重(TG)分析等手段对制备的PFNAE-BA-MMA共聚物(PBM)结构和性能进行表征。结果表明:引入含氟单体后,聚合物的疏水性、热稳定性、玻璃化温度(Tg)都有提高。水在含氟共聚物上的接触角随含氟单体用量的增加而增大,当PFNAE占单体总质量的25%时,水的接触角为94.9°;当PFNAE占单体总质量的20%时,共聚物在221℃开始分解,429.5℃分解完全,该共聚物Tg为8.5℃。PFNAE-BA-MMA共聚物具有一定的拒水性和良好的热稳定性。

    2012年02期 315-319页 [查看摘要][在线阅读][下载 322K]
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  • 金属醋酸盐复配催化剂催化超临界CO_2一步法合成碳酸二甲酯

    林春绵;丁春晓;张平;徐明仙;

    由CO2合成碳酸二甲酯(DMC)是CO2资源化的重要途径之一。超临界CO2因具有独特的溶解和传递性能,在合成反应中可既作反应物,又作反应溶剂。本实验以超临界CO2、环氧丙烷和甲醇作为反应物,选用金属醋酸盐与K2CO3、KI复合催化一步合成DMC。在温度130~170℃、CO2压力2~14 MPa条件下,考察了催化剂用量、物料配比、温度、压力、反应时间等条件对DMC产率的影响,产物采用气相色谱以内标法进行定量分析。结果表明,当醋酸锌复合催化剂配比为K2CO3:KI:Zn(CH3COO)2=1:1:2时,在合适的反应条件下(催化剂用量4%,物料配比8:1,160℃、7.4MPa,反应4 h),环氧丙烷转化率可达95%,DMC产率可达54.3%。

    2012年02期 320-325页 [查看摘要][在线阅读][下载 226K]
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  • 亚临界水中大豆渣水解制备氨基酸工艺研究

    朱宪;樊琪;朱广用;

    豆渣是大豆加工过程中的主要副产物。今在亚临界水中对豆渣水解制备氨基酸的生产工艺进行了研究,为大豆的综合利用开辟了一条新的途径。利用氨基酸分析仪对水解产物中的氨基酸进行定性和定量分析,实验结果发现,大豆渣水解后可得到17种氨基酸。考察了反应温度、反应时间、物料浓度以及CO2分压对氨基酸总收率的影响,并进行正交试验。研究结果表明,亚临界水解法高效快速,工艺简单,CO2气体的加入有利于增加氨基酸总收率,较佳的水解工艺条件为:T=200℃,P(CO2)=3.0 MPa,w=5.0 mg mL 1,t=15 min,氨基酸的总收率为14.25%。

    2012年02期 326-331页 [查看摘要][在线阅读][下载 367K]
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化工系统工程

  • 改进的AEA算法及其在重油热解模型参数估计中的仿真研究

    董跃华;桑志祥;李绍军;

    着眼于AEA算法本身的不足点,通过更合理地给定其每一代的行走步长,提出一个改进的AEA算法(IAEA)来提高AEA算法的寻优性能。鉴于行走步长对于进化的不同阶段全局搜索和局部搜索之间的关系影响,今提出IAEA的步长应随着实际进化的不同阶段而合理地变化,以使得算法能跳出局部最优,避免早熟现象的发生。IAEA算法在7个典型测试函数上进行了测试,测试结果表明,与基本AEA算法、PSO和DE算法相比,IAEA的寻优性能有了很大的提高,不仅获得的解的质量更好,而且算法的稳定性都得到了提高。最后将IAEA算法用于重油热解模型参数估计的仿真研究中,通过验证,得到了更有利的结果,说明文中提出的算法是有效的。

    2012年02期 332-337页 [查看摘要][在线阅读][下载 236K]
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环境化工

  • 气相低浓度甲苯在超稳Y分子筛的吸附-脱附性能

    卢晗锋;周春何;周瑛;黄海凤;陈银飞;

    为提高Y分子筛对可挥发性有机废气的选择性吸附能力,采用高温水热处理技术对NaY分子筛进行骨架脱铝制备超稳Y分子筛(USY),并在固定床反应器中考察了USY在水汽存在下动态吸附低浓度甲苯的性能。结果表明,随着USY分子筛骨架Si/Al比的增加,虽然其微孔孔体积和比表面积发生了下降,但形成了较多的中孔结构。并且骨架硅含量增加后,USY对非极性的甲苯分子选择性吸附能力明显增加,当Si/Al为22左右,在相对湿度50%下,单位面积甲苯吸附量要比水吸附量大5.6倍。热重脱附研究表明,经过改性后,甲苯脱附温度可从NaY的300℃下降到超稳Y分子筛的160℃,具有优良的热再生性能。

    2012年02期 338-343页 [查看摘要][在线阅读][下载 321K]
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  • 活性炭吸附二苯并噻吩过程中酚羟基作用的分子模拟和实验研究

    高宇;卞杨燕;崔群;王海燕;姚虎卿;

    采用密度泛函方法研究了酚羟基与二苯并噻吩的作用机理,根据"分子内原子理论"计算酚羟基与二苯并噻吩络合吸附体系的电荷密度及其拉普拉斯值,用"自然键轨道理论"计算酚羟基与二苯并噻吩之间的电荷转移,结果表明:酚羟基的反键轨道σ*O33-H34与二苯并噻吩的π体系πC1=C2存在交互作用(C1=C2σ*O33-H34);二苯并噻吩的π电子体系中约有5.29×10 22C的电荷转移至酚羟基(O-H)的反键轨道σ*O33-H34,H34与C1=C2之间形成了O-H...π芳香氢键,其结合能为7.97 kJ mol 1。实验测定了不同酚羟基含量的活性炭对二苯并噻吩的平衡吸附量,结果表明:活性炭对二苯并噻吩吸附量随着表面酚羟基含量增加而增强,当活性炭表面酚羟基含量从0.14 mmol g 1AC增加到0.38mmol g 1AC时,活性炭对DBT吸附量从9.3 mg S g 1AC增加到14.1 mg S g 1AC,提高了52%。这与分子模拟计算及分析结论一致,提高活性炭表面酚羟基含量,使得活性炭与二苯并噻吩有更多机会形成芳香氢键,利于提高活性炭对二苯并噻吩的吸附容量。

    2012年02期 344-348页 [查看摘要][在线阅读][下载 464K]
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研究简报

  • ELM法提取磷酸中La~(3+)的相界面反应-传质机理研究

    王进;党亚固;费德君;范文娟;王永法;

    在以(D2EHPA+TOPO)/ROSO3H/液体石蜡/煤油为膜相,HCl为内相,磷酸中La3+为外相的乳化液膜(ELM)体系中研究了不同相比A/O、膜相D2EHPA(H2A2)、TOPO、ROSO3H浓度、料液相H3PO4、H2PO4和H+浓度和内相HCl浓度对总分配比DT的影响。实验结果表明:随A/O的增加,DT显著下降;随膜相H2A2、TOPO、ROSO3H浓度的增加,DT先增加后基本不变;但料液相H3PO4和H+浓度的增加使DT降低,DT随H2PO4浓度增加而升高;DT随內相HCl浓度的增加而升高。通过斜率法对ELM各组分H2A2、TOPO、ROSO3H、H2PO4、H3PO4、H+的logc-logDT的线性拟合直线的斜率确定了其参与的摩尔数,得到了该ELM体系的相界面反应-传质机理,并计算出萃取、反萃反应平衡常数k1、k2分别为107.7237、104.8025。

    2012年02期 349-352页 [查看摘要][在线阅读][下载 171K]
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  • 苯酚介质中双酚A缩水甘油醚/乙二胺环氧树脂降解工艺与动力学研究

    张剑秋;蔡培;俎建华;邓舞艳;宋超;

    以苯酚为反应介质,在温度280~340℃、时间30~300 min条件下,研究了双酚A缩水甘油醚/乙二胺(DGEBA/EDA)环氧树脂的降解反应,考察了温度、时间等因素对降解的影响。通过气相色谱-质谱联用(GC-MS)和高效液相色谱(HPLC)对液相产物进行了定性和定量分析。结果表明:降解产物为40余种C5-C20有机化合物,相对分子量为93~318,主要组分是苯酚、对异丙基苯酚、双酚A及少量酚类化合物和含氧基团有机物等;温度越高,时间越长,降解程度越大,主要单体收率越高。340℃,70 min时,主产物对异丙基苯酚和双酚A的收率总量最大,分别为25.9%和28.1%。根据反应体系压力随时间的变化曲线初步推断探讨了降解反应的机理,通过实验数据关联,得出降解反应级数为一级,降解反应活化能为100.3 kJ mol 1,对比可知双酚A缩水甘油醚/乙二胺环氧树脂在有机相苯酚中的降解能够降低其反应活化能。最后得到降解反应速率方程为d[ER]/dt=4.5×107exp(1.0×105/RT)[ER]。

    2012年02期 353-359页 [查看摘要][在线阅读][下载 351K]
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  • 骨架镍催化1-环己烯乙腈选择加氢制备1-环己烯乙胺反应动力学研究

    张春勇;郑纯智;张国华;舒莉;单万建;

    1-环己烯乙腈选择加氢是1-环己烯乙胺生产中的关键步骤之一。采用骨架镍催化剂在间歇高压釜中考察1-环己烯乙腈选择加氢制备1-环己烯乙胺的反应动力学。在消除内外扩散影响的条件下,通过测定催化加氢过程中1-环己烯乙腈浓度随时间的变化关系,获得了1-环己烯乙腈催化加氢动力学模型。动力学模型表明,1-环己烯乙腈选择加氢制备1-环己烯乙胺,对1-环己烯乙腈为零级反应而对氢压为一级反应。根据实验数据拟合出动力学参数,其中指前因子k0和活化能Ea分别为23.64和27.96 kJ mol 1。将动力学模型的方程、反应速率和反应物浓度的计算值和实验值进行比较,表明模型具有较高的拟合精度,能准确反映骨架镍催化1-环己烯乙腈选择加氢制备1-环己烯乙胺反应过程及其动力学特征。

    2012年02期 360-363页 [查看摘要][在线阅读][下载 304K]
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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。学报反对一稿多投和弄虚作假。投稿网址:gxhx.cbpt.cnki.net《高校化学工程学报》对论文的撰写要求:

    2012年02期 364页 [查看摘要][在线阅读][下载 52K]
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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。

    2012年02期 365页 [查看摘要][在线阅读][下载 72K]
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