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

  • 甲烷在发烟硫酸体系中部分氧化反应的热力学研究

    陈立宇;雷鹏;师博辉;刘志林;

    对于甲烷在发烟硫酸溶液中液相部分氧化生成硫酸单甲酯的反应体系,采用密度泛函理论(DFT)进行了体系的热力学计算。在密度泛函理论B3LYP/6-31G(d)水平下结合极化连续模型(PCM),优化出了硫酸溶液中各种可能存在化合物的稳定结构,并在此基础上计算了硫酸溶液中各化合物在不同温度下的热力学性质,探讨了甲烷在发烟硫酸体系中各种可能的反应途径。计算结果表明,甲烷在发烟硫酸溶液中部分氧化生成硫酸单甲酯的反应途径是可行的,其中发烟硫酸中游离的SO3起了很重要的作用。

    2012年03期 365-369页 [查看摘要][在线阅读][下载 841K]
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  • 四元水盐体系KCl-NaCl-CaCl_2-H_2O蒸气压测定

    彭翠;郭占成;

    钢铁企业富钾烧结电除尘灰水浸液经脱除重金属杂质后可看作四元水盐体系KCl-NaCl-CaCl2-H2O,从该体系分离出氯化钾,需要首先通过蒸发浓缩及蒸发结晶。为了合理有效的控制蒸发操作过程,今采用静态法实验测定了四元水盐体系KCl-NaCl-CaCl2-H2O在KCl浓度为0~3 mol L 1,NaCl浓度为0~2 mol L 1,CaCl2浓度为0~1 mol L 1,温度为303.15~373.15 K的蒸气压,并通过数学线性回归得出了该体系的蒸气压与温度和体系组成的关系式,该关系式的获得有望为实际蒸发操作过程控制提供理论依据。

    2012年03期 370-373页 [查看摘要][在线阅读][下载 238K]
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传递现象与单元操作

  • 响应面优化法在PDMS/PVDF膜制膜条件优化中的应用

    樊铖;展侠;陈剑;潘福生;秦琳;王涛;李继定;

    用响应面优化法优化了乙烯基封端PDMS/PVDF渗透汽化透醇膜的制膜条件,研究了硅橡胶浓度、B/A质量比、交联温度和交联时间对膜性能的影响,拟合了分离因子、渗透通量与四因素之间的回归方程,并用方差分析法考察了四因素的主效应、二次效应以及相互作用效应对复合膜的分离因子与渗透通量的影响。研究发现,硅橡胶浓度对膜的分离因子与渗透通量的影响最为显著,交联时间对分离因子几乎没有影响。通过对回归方程的优化分析得知,在料液乙醇浓度为10%(wt),操作温度40℃条件下,当硅橡胶浓度为93%(wt),B/A质量比为0.08,交联温度为100℃,交联时间为13.83 h时,膜的综合分离性能达到最佳,此时分离因子与渗透通量预测值分别为9.47、77.57 g(m2 h)1,渗透侧乙醇浓度达到51.3%(wt)。回归方程的验证实验结果表明,回归方程的估计值与实验值较为吻合,可用于乙烯基封端的PDMS/PVDF复合膜的渗透汽化性能的预测与优化。

    2012年03期 374-381页 [查看摘要][在线阅读][下载 1418K]
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  • 负压差立管下料过程压力脉动的传递性实验与分析

    张峰;胡小康;陈建义;严超宇;魏耀东;

    在高13 m大型循环流化床装置上,对φ150 mm×900 mm负压差立管内气固两相流的动态压力进行了轴向多点测量,并用标准偏差进行了分析,主要研究立管下料过程的动态传递特性。实验表明负压差立管内存在明显的压力脉动现象,这种压力脉动具有一定的传递性。颗粒质量流率比较小时是稀密两相共存流态,稀相区的压力脉动主要受进料流量振荡的影响,向下传递;密相区的压力脉动主要受立管的波动性排料影响,向上传递;随着颗粒质量流率的增加达到浓相输送流态时,上部是连续式浓相输送流态,下部是密相波浪式输送流态,立管的压力脉动主要受进口流量振荡和排料过程压缩气体作用,向下传递。对立管的压力脉动进行标准偏差分析表明脉动压力传递沿颗粒的流动方向上具有幅值增大特性。在立管内流态从稀密两相共存流态转变为浓相输送流态时,由于颗粒压缩气体分量最大,压力脉动幅值最大,减小或增加颗粒质量流率,压力脉动幅度均降低。

    2012年03期 382-387页 [查看摘要][在线阅读][下载 2786K]
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  • 基于离散相模型的旋转填充床内的流场分析

    石鑫;向阳;文利雄;陈建峰;

    利用CFD软件Fluent初步模拟了旋转填充床(Rotating Packed Bed,RPB)内的流体流动。计算中气相采用RNGk-ε湍流模型,液相采用拉格朗日离散相模型(DPM)。通过一定简化后建立了旋转填充床二维模型,考察了液体颗粒在填充床内的速度分布,以及转速对液体颗粒速度的影响。结果显示液滴速度随转速的增加而增加,转速对液滴径向速度的影响不大。此外还针对转速、气体进口速度对干床压降的影响做了一定的研究,发现压降随转速的增加而增加,但其影响没有气体进口速度对压降的影响明显。填料的内缘处存在剧烈的端效应,模拟结果表明,端效应区的湍动强度明显大于其他区域。

    2012年03期 388-394页 [查看摘要][在线阅读][下载 1463K]
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  • 鼓泡塔列管传热系数的测量与估算

    李红波;张煜;王丽军;李兆奇;李希;

    在φ500 mm×5000 mm的冷模实验装置中,使用自制传热探头,对无内构件的空塔和安装31根竖直换热列管的鼓泡塔内列管传热系数进行了测量。实验表明,列管传热系数随表观气速的增加而增大,传热系数沿径向呈抛物型分布,垂直列管内构件的加入使得传热系数的径向分布变得更为陡峭。基于表面更新理论,结合鼓泡塔内气含率和液速分布的测量及计算结果,提出了计算传热系数的数学模型,该模型既可以用于空塔的局部传热系数与平均传热系数计算,也可以用于安装列管束的局部传热系数与平均传热系数计算。模型计算值与实验数据符合良好,最大相对误差为5.62%。

    2012年03期 395-401页 [查看摘要][在线阅读][下载 871K]
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  • 基于动网格的高压煤浆输送泵内部流场数值模拟优化研究

    石丽娜;陈志平;章序文;兰建华;

    为了解决高压煤浆输送泵试验运行中存在的堵塞和回流等问题并提高其输送效率,利用FLUENT软件提供的动网格及UDF(用户自定义函数)技术,对高压煤浆输送泵试验装置的三维非定常黏性不可压缩流动进行动态数值模拟。该模拟方法突破以往静态研究的局限,可更真实地模拟高压煤浆输送泵内部流场的动态变化过程。得到了其周期运动中各个时刻流场的变化情况,模拟结果和试验运行情况基本吻合。随后调整其结构尺寸与运动参数进行优化模拟,运行效果得到改善,基本消除堵塞现象,缓解回流问题。为高压煤浆输送泵的国产化提供了技术基础。

    2012年03期 402-411页 [查看摘要][在线阅读][下载 1946K]
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  • 车载高压氢瓶火烧试验及不同充装介质数值比较研究

    刘岩;郑津洋;胡军;

    目前我国尚无车载氢瓶火烧试验标准。当气瓶充装介质为氢气进行火烧试验时,因氢气易燃易爆的特殊性而使得试验具有巨大的危险。今通过火烧试验,得到了过程中氢瓶温度以及压力变化数据,以此为基础建立了燃烧场数值仿真模型,用于模拟气瓶内部充装介质分别为氢气和空气时温度和压力的变化。模拟与试验结果比较表明:所建模型能较为准确地预测气瓶内部温度、压力的变化规律,压升过程中空气与氢气的变化规律基本类似,可为确定车载氢燃料气瓶的火烧试验方法以及控制参数提供技术支撑。

    2012年03期 412-417页 [查看摘要][在线阅读][下载 1951K]
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  • 基于Pickering乳液介质萃取苯胺的研究

    刘登卫;贺拥军;郭晓滨;张超;李紫萱;高绮;

    以Pickering乳液为介质,研究了苯胺的静态和动态萃取过程。考察了乳液用量、氧化镁粒子用量和萃取级数对静态萃取效率的影响作用,以及苯胺进水浓度、乳液用量和进水流速对动态萃取过程的影响作用。结果表明,在静态条件下,乳液单级萃取苯胺的效率为70%,三级萃取效率超过98%。随着Pickering乳液的用量和萃取级数的增加,静态萃取效率提高;随着MgO粒子用量的增大,静态萃取效率呈现先提高后减小的变化趋势。苯胺的动态萃取行为与固定床吸附过程类似,随着乳液用量增加、进水流速减小和进水浓度的减小,出水保持较低浓度(萃取效率高于99%)的时间延长,相应的穿透时间也增长。该研究方法为萃取工艺开辟了新的思路,还可用于中草药有效成分提取、污水处理等分离过程。

    2012年03期 418-423页 [查看摘要][在线阅读][下载 296K]
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  • Fe_3O_4磁性颗粒对聚砜超滤膜性能的影响

    何亚荟;范筱京;贾丽;钱春燕;潘见;储晓刚;

    采用相转化法,制备不同纳米Fe3O4含量的PS-Fe3O4超滤膜,用扫描电镜观察Fe3O4颗粒的分布情况,并用磁强测量系统(MPMS)测量共混膜的磁性,以及通过对α-淀粉酶的超滤考察共混膜在磁场下截留率可以变化的特性。结果表明:PS-Fe3O4共混膜具有超顺磁性;膜的孔隙率、水通量、截留率随着Fe3O4含量的增高而增加;但当Fe3O4含量提高到25%时,易使膜产生结构缺陷,故确定较优Fe3O4添加量为20%。在磁场作用下,PS-Fe3O4超滤膜的截留率发生变化,随着Fe3O4含量的增高,磁变化效应增强。在0.4 T的磁场下,共混膜中Fe3O4含量为5%,10%,15%,20%时,对α-淀粉酶的截留率分别比不在磁场中降低了3.5%,7.4%,12.3%,18.2%。表明Fe3O4磁性颗粒的添加不仅能改善膜的性能,而且能使膜具备截留率可调的特性。

    2012年03期 424-428页 [查看摘要][在线阅读][下载 1574K]
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  • 海藻酸钠-壳聚糖复合膜中溶氧扩散性能研究

    赵伟;张英;于炜婷;谢红国;马小军;

    氧气在微胶囊膜中的扩散行为将直接决定微囊内细胞的生长代谢行为。以海藻酸钠-壳聚糖聚电解质复合平板膜为研究模型,利用渗透池法,重点考察溶氧在膜中的扩散行为及其影响因素。结果显示:复合膜的扩散系数和孔隙率均低于海藻酸钙,复合膜中溶氧扩散系数为(7~13)×10 10m2 s 1,为水中的23.3%~43.3%,孔隙率为93%~97%;扩散系数随海藻酸钠特性黏度的增大而减小,随壳聚糖分子量的增大而减小。微胶囊膜是氧传质主要的阻力部位,孔隙率、三维结构和材料极性是影响扩散性能的重要因素,改变海藻酸钠特性黏度和壳聚糖分子量可以改变膜孔隙率、结构和材料极性,进而调节膜扩散性能。

    2012年03期 429-435页 [查看摘要][在线阅读][下载 1002K]
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  • 含离子液体的复配表面活性剂微乳液的电导性质

    刘金彦;韦力瑗;廖永娟;李海朝;

    研究了CTAB和TritionX-100复配表面活性剂在氯仿作为溶剂时,增溶离子液体bmimBF4(IL)时所形成非水微乳液的电导性质,并且与含水体系的微乳液作了比较,发现两者存在较大的差别。在非水微乳液中,随着离子液体质量分数的增加,体系经历了IL/O型微乳液、双连续相、O/IL微乳液三种状态,并且采用循环伏安法对此结论进行了验证。两种表面活性剂复配后,在IL/O型微乳液阶段电导率随着CTAB的摩尔分数(α)增大而增大,在双连续相和O/IL微乳液阶段,体系的电导率随着α增大而减小。在含水微乳液中,只出现O/W型微乳液,而且随着增溶水质量分数的增加电导率下降。增溶水量一定的情况下,电导率随着α值增大而增大。

    2012年03期 436-441页 [查看摘要][在线阅读][下载 853K]
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  • 吸附干燥工艺条件对川白芷有效成分及形貌影响的研究

    徐健;李平波;朱鸭梅;崔群;王海燕;马逾英;蒋桂华;兰志琼;

    在吸附式低温干燥实验装置上进行了川白芷吸附干燥实验研究,考察了干燥介质温度、相对湿度、空速、试样切片厚度对白芷中欧前胡素和总香豆素含量的影响,用正交实验优选适宜干燥工艺条件;用扫描电镜(SEM)对干燥前后白芷不同部位的细胞组织形貌变化进行了分析。结果表明:对要求干燥后白芷的最终含水率≤14%的情况下,吸附干燥川白芷适宜的工艺条件为:温度35℃,干燥介质相对湿度3%,空速3.54 s 1,切片厚度约为2~3 mm;干燥后白芷中欧前胡素含量为0.40%,总香豆素含量为2.01%。干燥介质空速对川白芷中欧前胡素含量的影响最为显著,干燥温度是影响川白芷中总香豆素含量的主要因素。吸附干燥前后白芷的木栓层、韧皮层、形成层细胞组织形貌变化显著,皮层和木质层细胞组织形貌变化较小。

    2012年03期 442-448页 [查看摘要][在线阅读][下载 2349K]
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反应工程

  • 制备条件对非负载Ni-Mo复合氧化物催化剂加氢脱氧性能的影响

    段艳;张舜光;侯凯湖;

    以柠檬酸为络合剂,采用溶胶-凝胶法制备了非负载Ni-Mo复合氧化物催化剂,用N2吸附-脱附、XRD、SEM等手段对催化剂进行了表征。在连续流动固定床反应器上,以乙酸为探针分子考察了不同溶液pH值和溶剂量制备催化剂对催化加氢脱氧性能的影响。结果表明:溶胶-凝胶法制备的催化剂具有较高的比表面积和双介孔结构;主要以复合氧化物NiMoO4的形式存在;改变溶液的pH值和溶剂量,对催化剂的比表面积有一定影响。在初始溶液pH=1、溶剂量855 mL(mol(Ni+Mo))1的条件下制备的催化剂具有较优异的加氢脱氧活性,在0.3 MPa,250℃,液时空速2 h 1的条件下,催化剂催化乙酸加氢脱氧的转化率和脱氧率分别达到99.9%和98.9%。

    2012年03期 449-454页 [查看摘要][在线阅读][下载 2658K]
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  • 苯乙烯和四氯化碳加成反应动力学的研究

    项斌;高扬;史津晖;何敏焕;

    以负载氯化亚铜为催化剂,研究了苯乙烯和四氯化碳加成反应的动力学,为工业反应过程的开发和操作提供了理论依据。在本实验条件下,催化剂的粒径为10 8~10 7m,内扩散影响可以忽略。当搅拌速度大于210 r min 1时,外扩散影响基本消除,反应进入动力学控制区。系统地测定了65~75℃下的反应动力学数据。依据自由基加成反应机理和单活性位吸附的假设,建立了动力学模型,rA=K[CA][CB]+k1[CB]。对实验数据进行非线性拟合,得到反应动力学模型参数。计算得到其控制步骤解离吸附的反应活化能为1.11×105kJ mol 1。动力学模型与实验数据吻合较好,在实验范围内可信度较高。

    2012年03期 455-459页 [查看摘要][在线阅读][下载 835K]
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生物化工

  • 甘油添加策略对罗伊氏乳杆菌代谢特性的影响

    陈国;王珍珠;陈宏文;方柏山;

    罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)是一种新型的益生菌,为深入了解该菌代谢葡萄糖和甘油特性,采用发酵初期、对数期、静止期不同甘油添加策略,对发酵罐中L.reuteri CG001利用葡萄糖/甘油共底物发酵过程中代谢产物变化情况进行了探讨。结果表明,无论在何时加入甘油均会引起细胞代谢途径的迁移。初始时加入甘油,葡萄糖主要走乳酸和乙酸途径,净生成的NADH主要用于甘油代谢途径,因此会生成较多的1,3-丙二醇;对数期加入甘油,细胞同样会缓慢从乙醇途径向乙酸途径迁移,并在初期积累一定的3-羟基丙醛,继续加入葡萄糖后3-羟基丙醛迅速转化成1,3-丙二醇,最终发酵液中几乎检测不到3-羟基丙醛;静止期加入甘油,细胞能够积累较多的3-羟基丙醛,较高浓度3-羟基丙醛会导致细胞自身的死亡,同时观察到细胞具有利用自身代谢产物乳酸逆向生成乙酸,从而调节代谢过程中NADH/NAD的能力。

    2012年03期 460-464页 [查看摘要][在线阅读][下载 780K]
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  • 联苯型木素模型化合物的漆酶催化合成及其结构表征

    马明玉;谢益民;王鹏;季万镇;

    联苯型(5-5’)木素模型化合物能较好地代表缩合型木素结构单元,对于从分子水平上研究制浆及漂白过程中木素结构的变化具有重要的意义,本研究对该化合物的漆酶法合成进行了探索。首先在漆酶的作用下以香草醛为底物合成了脱氢香草醛,得率为78.3%;再用硼氢化钠将其还原为脱氢香草醇,即为目标产物,得率69.5%。研究了漆酶法合成中漆酶用量、温度、pH值对得率的影响。合成的最佳条件为:漆酶用量16.12 IU g 1,温度40℃,pH值4.5,时间5 h。采用红外光谱、核磁共振波谱分别对两步产物进行了结构表征。实验证明,与传统的辣根过氧化物酶法相比,漆酶法合成标题化合物具有条件温和、专一性强、得率高、易于控制等优点。

    2012年03期 465-469页 [查看摘要][在线阅读][下载 846K]
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  • 1-甲基-3-三氟甲基-4-吡唑甲酸的合成

    窦倩倩;王晓钟;张玲玲;戴立言;陈英奇;

    研究了重要的农药中间体1-甲基-3-三氟甲基-4-吡唑甲酸的合成工艺。以氰基乙酸钠为原料,经缩合,酰化,成环以及水解制得。各步比较适宜的工艺条件为:缩合反应:在40~45℃下反应5 h,氰基乙酸钠与N-甲氧亚甲基-N,N-二甲胺甲磺酸盐的摩尔比为1:2.5,选用毒性较低的乙醇代替二氯甲烷为溶剂,收率由文献值67%提高到93.7%;酰化反应:以三乙胺为缚酸剂,选用三氟乙酰氯代替剧毒气体光气作为酰化剂,配料摩尔比为1:1.5:2(N,N-二甲基氨基丙烯腈:三氟乙酰氯:三乙胺),收率78.6%;环化反应:以甲醇和水的混合溶剂为反应体系,收率74.3%。该工艺收率高、原料廉价易得、反应温和以及操作简便,因此具有较好的工业价值。中间体和产品的结构经1H-NMR确定。

    2012年03期 470-474页 [查看摘要][在线阅读][下载 818K]
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化学工艺

  • 水复合溶剂体系茴脑臭氧化反应合成茴香醛新工艺

    于静;哈成勇;沈敏敏;邓莲丽;

    以茴脑为原料,有机溶剂与水复合溶剂为溶剂,室温下通过臭氧化分解反应制取茴香醛,并通过GC-MS、FT-IR和1H-NMR对产品进行了表征。对该溶剂体系与传统溶剂体系下茴香醛的产率进行了对比,并确定了丙酮/水体系为最佳溶剂体系。实验详细考察了溶剂用量、臭氧气流量、混合溶剂中水含量和反应时间等工艺参数。优化的工艺条件为:丙酮和水为溶剂,m(茴脑):m(混合溶剂)=1:3,臭氧气流量0.06 m3 h 1,混合溶剂中水的质量含量为15%,反应时间100 min,茴香醛产率82.70%。该反应在水的存在下实现了室温下一步法合成茴香醛,避免了茴脑臭氧化物的分离及还原步骤,工艺简单,洁净环保。

    2012年03期 475-480页 [查看摘要][在线阅读][下载 347K]
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  • 亚硫酸铵磺化2-氨基乙醇硫酸酯制备牛磺酸及其结晶过程的研究

    黄明星;韩雪巍;周彩荣;任日菊;

    用亚硫酸铵作为磺化剂,对乙醇胺法合成牛磺酸的关键过程磺化反应进行了研究。用单因素试验和正交试验设计法进行实验,优化出合成牛磺酸的条件为:反应温度为105℃,反应时间为12 h,物料配比(n(NH4)2SO3:n酯)为1.65。在此条件下2-氨基乙醇硫酸酯的转化率达到70.43%。该工艺具有成本低、后续分离较容易的优点。同时对牛磺酸的结晶条件进行了研究,采用自制溶解-结晶测定装置,并以激光辅助测定技术,测定了在不同温度、不同pH值和不同搅拌速度下2-氨基乙醇硫酸酯和牛磺酸在10%乙醇水溶液中的溶解和超溶解特性,得到二者的结晶介稳区。2-氨基乙醇硫酸酯和牛磺酸的溶解度,均随温度的增大而增大,且pH=6时,两物质的相对溶解度的差值最大,结晶分离操作可在此pH下进行;在相同的结晶条件(10%的乙醇水溶液,中速搅拌,降温速度1℃/15 min,不加晶种)下,牛磺酸的介稳区宽度Δe为15~16℃,2-氨基乙醇硫酸酯的介稳区宽度Δe为8~9℃。

    2012年03期 481-486页 [查看摘要][在线阅读][下载 855K]
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  • 响应面法优化竹材热裂解制备生物油的工艺研究

    谢清若;童张法;韦藤幼;彭梦微;陈晓光;李立硕;

    为了提高竹材生物质流化床快速热裂解制备生物油产率,利用响应面法优化其最佳工艺条件。试验选择热裂解温度(450~550℃)、气相停留时间(1.5~2.5 s)和物料粒径(0.18~0.22 mm)三因素作为独立变量,采用中心组合设计建立模型和考察上述因素对生物油收率的影响。结果表明三因素对生物油收率具有显著影响而它们之间的交互作用均不显著。依据所得到的模型,在各因素设定范围内获得的最佳工艺条件为:热裂解温度519.0℃、气相停留时间2.1 s、物料粒径0.18 mm,生物油理论收率为58.17%。在该条件下进行的三次重复试验,竹材生物油的实际平均收率为57.85%,与模型预测值58.17%无显著差异。响应面法简便、高效,优化结果能给生物质流化床快速热裂解制备生物油制备工艺提供一定的参考。

    2012年03期 487-492页 [查看摘要][在线阅读][下载 1424K]
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  • 阳离子交换树脂SAC 001×7对阿卡波糖的吸附性能研究

    王亚军;董方智;于蕾;郑裕国;

    研究了水相中阳离子交换树脂SAC001×7对阿卡波糖的吸附平衡、吸附热力学及吸附动力学,探讨了运用SAC001×7从发酵液中分离阿卡波糖的可行性。吸附平衡实验表明,SAC001×7吸附阿卡波糖的最大平衡吸附容量在研究范围内随温度升高而增大,在313 K时达到951.5 mg g 1,且吸附等温线符合Langmuir模型。计算了阿卡波糖吸附热力学函数,ΔG<0,ΔS>0,ΔH>0,表明SAC001×7吸附阿卡波糖是一个吸热过程,升高温度促进吸附。吸附动力学实验表明,90%以上的阿卡波糖吸附发生在前40 min以内,120 min达到吸附平衡,阿卡波糖交换速率受颗粒内扩散限制。在考察浓度范围内,内扩散速率常数随阿卡波糖初始浓度增大而增大,受温度的影响较小。

    2012年03期 493-498页 [查看摘要][在线阅读][下载 910K]
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材料科学与工程

  • 含氟嵌段聚酰亚胺共聚物的制备及其介电常数计算

    谭麟;刘述梅;赵建青;

    通过顺序加料法制备了一系列不同氟含量聚酰亚胺,FT-IR、1H-NMR及GPC测试结果表明,所制备的聚合物为嵌段共聚物。Lorenz和Vogel介电常数计算公式主要用于均聚物介电常数的计算,通过对上述两计算公式进行相应变形处理,使之适用于计算嵌段共聚物的理论介电常数,并将其运用到所合成的嵌段型含氟聚酰亚胺模板聚合物的介电常数计算中,计算结果显示,Lorenz和Vogel介电常数变形公式计算所得的模板聚合物的介电常数与聚合物介电常数实测值具有较好的吻合性,能够有效指导低介电常数嵌段聚酰亚胺的设计与合成。

    2012年03期 499-504页 [查看摘要][在线阅读][下载 576K]
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  • 可交联型含氟嵌段共聚物的ATRP法制备及其在疏水涂膜中的应用

    文秀芳;谢倩红;陆亚林;蔡智奇;皮丕辉;程江;杨卓如;

    研究采用ATRP法制备了可交联型含氟嵌段共聚物P(MMA-HEMA-BMA)-b-PFMA,并考察了选择性溶剂的种类和成膜温度对聚合物胶束形态、涂膜表面微观结构形貌、涂膜疏水性和综合性能的影响。研究结果表明:在THF、DMF、F113、TFPE中含氟嵌段共聚物均能形成核壳结构胶束,胶束溶液成膜后涂膜表面具有一定微观粗糙结构。当以TFPE为溶剂,成膜温度为80℃时,含氟官能团能迁移到含氟嵌段共聚物的表面,涂膜表面的静态水接触角最大为135.2°,涂膜附着力为1级,硬度为HB,表现出优良的综合性能。

    2012年03期 505-510页 [查看摘要][在线阅读][下载 1030K]
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  • 三嵌段共聚物PS-b-PEG-b-PS与聚苯乙烯共混薄膜的表面形貌与性能研究

    杨鹏;徐之光;蒋姗;俞强;

    使用原子转移自由基聚合(ATRP)制备三嵌段共聚物PS-b-PEG-b-PS。通过红外光谱、核磁共振氢谱(1H-NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)对嵌段共聚物结构及分子量进行表征。将嵌段共聚物与聚苯乙烯溶液共混成膜,使用原子力显微镜(AFM)和接触角测试仪(CA)对不同含量嵌段共聚物共混膜的表面形貌和性能进行了分析表征。PEG链段与PS链段在共混膜中发生了微相分离,由于PEG链段对PS链段的热力学排斥作用以及PS的硬链段特性,PS不能在PEG微区上方形成覆盖,因而在薄膜表面形成大量孔洞,PEG微相区位于孔洞底部。随嵌段共聚物含量增加,孔洞(PEG微区)尺寸增大。当嵌段共聚物含量增加10%以后,孔洞内出现PS微相区,导致形成"胞状"结构。嵌段共聚物含量增加使得共混薄膜的亲水性和表面张力增大。

    2012年03期 511-516页 [查看摘要][在线阅读][下载 1643K]
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  • 交联羧甲基化水葫芦纤维研制及其吸水与保水性能考察

    唐敏;单玉华;武志林;王伟民;张毅敏;张永春;

    以水葫芦纤维为原料,在乙醇、KOH碱性溶液中,以氯乙酸为醚化剂,制备了羧甲基化水葫芦纤维。并用FeCl3作交联剂,制得交联羧甲基化水葫芦纤维基吸水剂。通过FT-IR,SEM进行化学和表面结构表征、通过滴定法测定羧甲基纤维素的含量、通过称量法测定水葫芦基吸水剂在蒸馏水和典型的化肥液中的吸水率。考察了KOH、氯乙酸、交联剂用量以及反应温度对吸水率的影响,并进一步考察了水葫芦基吸水剂对土壤的保水性能。结果表明:水葫芦纤维、氯乙酸及KOH的适宜质量比为1:1.25:1.05;在60℃醚化2.0 h,接着在22℃用0.45%(wt)的FeCl3(相对羧甲基化水葫芦纤维)交联,所得交联羧甲基化水葫芦纤维基吸水剂在蒸馏水中的吸水率可达78 mL g 1,在弱电解质(尿素)溶液中的吸水率略有下降、而在强电解质(氯化钾和碳酸铵)溶液中的吸水率明显下降;含5%交联羧甲基化水葫芦纤维基吸水剂的泥土,其保水率明显提高。

    2012年03期 517-523页 [查看摘要][在线阅读][下载 1150K]
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环境化工

  • 聚对苯二甲酸丁二醇酯在亚临界水中的催化解聚

    刘丽;戴娟娟;黄园园;柳颖萍;林春绵;潘志彦;

    研究间歇高压反应釜中聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)以醋酸铜为催化剂在亚临界水中的解聚反应。主要考察反应时间(10~50 min)和反应温度(493~553 K)对PBT解聚率以及产物产率的影响。反应产物分别采用气相色谱、气-质联用仪、傅里叶红外光谱、高效液相色谱和液-质联用仪进行分析,主产物为对苯二甲酸(TPA)和四氢呋喃(THF),产物中并未检测出1,4-丁二醇,与相关文献的研究结果不同。实验结果表明:PBT的解聚率随温度的升高、反应时间的延长而增加。在投料比8:1(24.0 g H2O/3.0 g PBT),催化剂醋酸铜0.03 g/3.0 g PBT,反应温度523 K,时间50 min条件下,PBT可完全解聚,TPA和THF的产率分别为99.3%和83.1%。根据PBT在亚临界水中催化解聚产物的分析,提出PBT催化水解反应机理。通过实验数据关联,得出催化解聚反应级数为一级,反应活化能为141.6 kJ mol 1。在微型毛细管反应器中结合显微镜研究了PBT在醋酸铜水溶液相态变化,温度上升至553 K停留19 min后PBT能完全溶解于水中,解聚反应在液相均相中进行。

    2012年03期 524-530页 [查看摘要][在线阅读][下载 1089K]
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研究简报

  • 磷酸亚铁锂-磷酸钒锂复合材料制备方法研究

    郭孝东;唐红;徐瑞;唐艳;钟本和;

    以固相法制备出了磷酸亚铁锂-磷酸钒锂复合正极材料。采用X-射线衍射仪(XRD)、电子扫面电镜(SEM)、激光粒度分析仪、碳硫分析仪以及X-光电子能谱仪等对制备出的复合材料进行表征,发现该材料以磷酸亚铁锂和磷酸钒锂的晶形结构为主,其中有少量的杂质成分;该材料颗粒粒度较细、粒度分布窄且均匀,颗粒表面光滑、碳包裹状况良好,同其它方法制备的复合材料比较在碳含量差不多的情况下具有较优的导电率。对材料进行了电化学性能表征认为该材料的电化学性能比较优异,0.1 C放电容量达到190 mA h g 1以上,10 C可以达到120 mA h g 1,20 C放电容量仍有85 mA h g 1且循环稳定性均较好;1 C进行1000次循环之后仍然保持120 mA h g 1的容量,具有较高的实用价值。

    2012年03期 531-535页 [查看摘要][在线阅读][下载 1182K]
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  • 温度对高浓度SDS水溶液泡沫稳定性及分离的影响

    张艳霞;吴兆亮;武增江;杨东方;

    高浓度表面活性物质的分离是泡沫分离过程的难题,也是制约泡沫分离技术应用于工业化生产的瓶颈。为了解决高浓度表面活性物质泡沫分离的难题,以阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)水溶液为体系,研究了在其临界胶束浓度(CMC)附近时,温度对SDS水溶液气泡直径、泡沫稳定性、富集比及回收率的影响。结果表明:温度对高浓度表面活性物质的泡沫分离有显著影响。当SDS水溶液浓度分别为1.2、2.3、3.5 g L 1,温度从30 C升高到70 C时,泡沫稳定性先增大后减小,在pH 6.9、表观气速2.4×10 3m s 1、装液量200 mL的操作条件下,气泡直径先减小后增大,富集比提高了3~5倍,回收率降低了34%~65%。

    2012年03期 536-540页 [查看摘要][在线阅读][下载 799K]
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  • 茭白片热风对流干燥模型与传质性能

    诸爱士;

    为了探讨茭白干燥的传递特性,在对流热风干燥实验装置中进行了茭白片薄层干燥实验,研究了干燥温度、片的厚度对干燥过程的影响,将试验的水分比与数学模型进行了拟合,计算了不同温度下的水分扩散系数,并关联了其与干燥温度的关系。结果表明:干燥温度对干燥过程影响显著,薄片有利于水分扩散;用Page模型来描述茭白片热风干燥动力学令人满意;茭白片厚度为0.003 m时,随风温升高,水分扩散系数从3.440×10 9m2 s 1增大到6.357×10 9m2 s 1,并符合阿累尼乌斯方程,活化能为27.86 kJ mol 1。相同温度下,物料中水分的扩散系数基本不受厚度影响。

    2012年03期 541-546页 [查看摘要][在线阅读][下载 2323K]
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