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

  • 常压下环己烷-环氧环己烷二元体系汽液平衡研究

    王训遒;闫炳利;付丽;王卉;

    合成环氧环己烷的反应液中常含有环己烷,为获得高纯度的环氧环己烷产品,可采用精馏方法进行分离。而精馏设计计算需要环氧环己烷-环己烷二元体系汽液平衡数据,为此用改进的Rose汽液平衡釜在常压(101.3 kPa)下测定该二元体系的汽液平衡数据,并对所测得的数据进行热力学一致性检验,结果表明实验数据符合热力学一致性。以汽相组成的误差平方和作为目标函数,分别用Wilson方程和NRTL方程关联实验数据,得到分子交互作用能量参数,并对汽液平衡计算值与实验值进行比较,发现二者偏差较小,可以满足工程上分离设计的需要。

    2012年04期 547-551页 [查看摘要][在线阅读][下载 857K]
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  • 枞酸若干热力学性质的测定

    农韦健;陈小鹏;王琳琳;梁杰珍;童张法;

    采用超声波强化反应-结晶耦合的方法单离松香主要成分枞酸,测定了枞酸的恒容燃烧热、熔点和比旋光度,通过UV、GC-MS、NMR对枞酸进行分析鉴定。结果表明,用GR-3500B2氧弹式量热计测定枞酸的恒容燃烧热为–11441.46 kJ mol 1,计算出枞酸的标准摩尔燃烧焓和标准摩尔生成焓分别为–11457.57 kJ mol 1和–699.43 kJ mol 1;用341LC plus微量旋光仪测定枞酸的比旋光度为–105.4;用DSC 6200差示扫描量热仪测得枞酸的熔点和熔化焓分别为450.89 K和19.44 kJ mol 1,计算出枞酸的熔化熵为43.11 J mol 1 K 1。

    2012年04期 552-557页 [查看摘要][在线阅读][下载 865K]
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传递现象与单元操作

  • 撞击流-螺旋盘管反应器微观混合性能研究

    孙倩;初广文;邹海魁;向阳;陈建峰;

    采用碘化物-碘酸盐平行竞争反应体系对撞击流-螺旋盘管反应器内的微观混合性能进行了实验研究,考察了雷诺数、喷嘴间距、流量比及盘管弯曲直径等因素对离集指数Xs的影响规律。结果表明,增大雷诺数使螺旋盘管反应器的微观混合性能提高,表现为Xs减小。在保证反应物摩尔比一定的条件下,微观混合性能随着A、B溶液的体积流量比的增加而减小。在层流区内,减小喷嘴间距使Xs降低,在湍流区内改变喷嘴间距对Xs影响不明显。对比研究表明,螺旋盘管的混合性能优于相同长度的直管混合性能,且随盘管弯曲直径减小混合性能提高。

    2012年04期 558-562页 [查看摘要][在线阅读][下载 861K]
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  • 超疏水聚四氟乙烯丝网用于原油脱水的研究

    刘君腾;卿伟华;任钟旗;袁海涛;张卫东;

    开发节能、高效的原油脱水技术是石油开采、炼制企业面临的难题之一。今采用超疏水性聚四氟乙烯丝网进行原油脱水,首先对丝网的表面形貌结构进行了分析,然后采用错流过滤,考察了过滤压降、初始含水量、过滤级数对脱水效果的影响,并对分离机理进行讨论。实验结果表明:所用聚四氟乙烯丝网具有粗糙的表面结构,其水的静态接触角高达159°;该超疏水丝网能有效脱除原油中的水分,随着操作压降的降低或初始含水量的升高,脱水率会上升,但原油通量会相应下降;经过二级过滤,后侧含水量低于国家标准0.5%(w/w),达到国家原油外输标准(SY 7513-1988)。

    2012年04期 563-568页 [查看摘要][在线阅读][下载 1883K]
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  • 载药原位凝胶中水份随渗透压的变化及其对释药的影响1

    孙佳丽;蒋国强;王玉杰;唐世福;丁富新;

    原位凝胶是实现注射埋植给药的理想载体,凝胶水是药物存在的主要环境并对维持凝胶骨架形态有重要作用,而释药环境渗透压是影响凝胶水的重要因素。以壳聚糖/甘油磷酸钠温敏凝胶为例,研究了体内外渗透压变化引起的载药原位凝胶中水含量与组成变化,及其对释药的影响。由于生物组织与水中的渗透压差异,凝胶植入SD大鼠皮下后水分(主要是自由水)迅速流失,水含量最终接近周围组织,与其在体外溶胀、溶蚀的过程显著不同。通过在释放介质中加入PEG,对体外试验方法进行了改进,模拟研究了渗透压变化对释药的影响:凝胶自由水快速流失携带药物快速流出而出现突释;水分流失又使凝胶网络更致密、凝胶中剩余药物结晶析出,导致药物后期释放缓慢且不完全。控制凝胶水分变化是控制凝胶释药特征的重要方面。

    2012年04期 569-574页 [查看摘要][在线阅读][下载 1022K]
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  • 介电材料辅助的微波冷冻干燥的数值模拟

    王维;许英梅;马鸿信;陈国华;

    通过数值求解一个考虑吸湿效应的带有移动升华界面的多孔介质热、质传递耦合模型,理论考察介电材料对微波加热冷冻干燥过程的影响。介电材料用烧结的碳化硅(SiC)。甘露醇,一种典型的药物赋形剂被选为待干溶液中的溶质。模拟结果表明在微波冷冻干燥过程中使用介电材料可以加快冷冻干燥速率,特别是在待干溶液的固含量很低或者固体产品的介电损耗因子很小的情况下尤为有效。模型预测和实验测定的干燥曲线相比较显示了良好的一致性。通过考察冰饱和度和温度的分布侧形,研究分析了物料内部的质热传递机理,并讨论了干燥速率的控制因素。

    2012年04期 575-580页 [查看摘要][在线阅读][下载 917K]
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  • 水平90°弯管内冰浆流体流动特性的数值模拟

    王继红;王树刚;张腾飞;梁运涛;

    以水平面上90°弯管内冰浆流体等温流动为研究对象,采用双流体混合模型,借助于计算流体力学(CFD)模拟方法,研究了90°弯管内冰浆流体三维流动特性。结果表明,冰浆流体在弯管内湍流流动过程中,会呈现出类似于单相流体流经弯管时的二次流现象。弯管内的二次流动加剧了冰粒子与液体相间的混合,使得冰粒子在弯管出口截面处趋于均布。通过比较不同湍流模型计算获得的冰浆流体管道压降,发现模拟值与实验值间的相对误差均可控制在±20%内,但模型精度不尽相同;当浆体处于低速高浓度区域时,k-ε湍流模型预测效果较为理想。随着冰粒子浓度降低,由k-ω和SA(Spalart-Allmaras)湍流模型得到的管道压降模拟结果与实验测试值更为接近。

    2012年04期 581-586页 [查看摘要][在线阅读][下载 952K]
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  • R417A和R22在光管和强化管外的凝结换热特性比较

    张定才;赵安利;田松娜;范晓伟;杜佳迪;

    对氟利昂R417A与R22在水平单管外的凝结换热性能进行了试验研究,试验工况温度40℃,试验管为光管和两根双侧强化管(其中C32为肋密度50fpi二维强化管,C36为相同肋密度三维强化管)。目的是获得R417A在光管、二维、三维强化管外的凝结换热特性,进而研究R417A替代R22的可行性。通过Wilson热阻分离试验获得管内对流换热系数,进而从总传热热阻中分离出管外凝结换热热阻。结果显示,光管管外R22凝结Nusselt理论值与实验值偏差在±5%以内。R417A在光管外凝结换热系数约为R22的65%,而在C32、C36管外凝结换热系数分别占R22的50.8%~60.0%,31.7%~42.7%。R22在三维强化管C36外凝结换热系数是相同肋密度下二维强化管C32的1.27~1.44倍,而R417A在C32管外凝结换热系数略高于C36管,表明三维强化表面未必能进一步强化非共沸工质R417A的凝结换热。

    2012年04期 587-592页 [查看摘要][在线阅读][下载 1002K]
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  • 声强对板式陶瓷膜微滤超细TiO_2悬浆液过程的影响

    熊伟;崔鹏;印美娟;王凤来;陈亚中;

    采用声强测量仪测量了超声发生器的声强分布,研究了声强对板式陶瓷膜错流微滤超细TiO2悬浆液性能的影响,以优化膜组件的位置。结果表明,声强在三维空间均存在不均匀分布,且声强是影响膜微滤性能的主要因素,滤饼层质量变化率R和超声强化因子E与声强呈近似正相关关系。膜面平均声强约0.5 W cm 2时,R超过0.23,E可达1.2左右;平均声强约0.6 W cm 2时,R超过0.4,E可达1.3左右。超声与膜微滤组合的优化方式为:膜组件同向放置于换能器上方并处于声场近场区内。

    2012年04期 593-598页 [查看摘要][在线阅读][下载 932K]
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反应工程

  • 放大制备甲醇制低碳烯烃催化剂的性能

    顾海霞;马宏方;应卫勇;房鼎业;孙启文;

    放大制备SAPO-34分子筛催化剂,在实验室的流化床反应器中考察其对甲醇制低碳烯烃的催化性能。主要研究了反应温度、空速(WHSV)、进料组成随反应时间对产物中低碳烯烃(乙烯+丙烯)摩尔分率的影响;同时在流化床中,对失活催化剂进行再生实验,考察了再生温度和再生时间的影响,并用XRD、SEM、N2等温吸附/脱附和NH3-TPD手段对催化剂进行表征。实验结果表明,在475℃,空速2.5 h 1,甲醇90%(mol)进料时,产物中低碳烯烃的摩尔分率高达90.3%;再生温度600℃,再生时间大于30 min条件下催化剂的再生效果较好,且微观结构和强弱酸中心的分布没有发生明显变化,可以循环使用。

    2012年04期 599-605页 [查看摘要][在线阅读][下载 1075K]
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  • 过渡金属元素掺杂硫酸钙氧载体的还原性能

    王京;杨士建;顾翀;瞿赞;晏乃强;贾金平;王文华;

    采用化学链燃烧技术对化石燃料利用,可显著降低二氧化碳的分离成本。由于硫酸钙与硫化钙之间的转化可实现氧的高效传递,因而使之成为化学链燃烧技术中潜在的氧载体之一。为提高硫酸钙的氧传递能力及还原活性,探索了掺杂有过渡金属氧化物的硫酸钙所制备的复合载氧体的性能。在不同温度下对载氧体的反应活性进行实验研究,重点考察了燃料甲烷的转化率,并对燃料反应器出口的一氧化碳和二氧化硫浓度进行了检测。借助于TPR及XPS分析技术,对所涉及的协同作用机制进行了探讨,结果表明负载锰或者铁的复合载氧体在以上性能方面均较单纯硫酸钙有显著提高。在900℃时,两种复合载氧体实现的甲烷转化率均比单纯硫酸钙高出20%,而出口一氧化碳浓度却相应降低了60%,并且没有观察到二氧化硫的浓度的增加。

    2012年04期 606-611页 [查看摘要][在线阅读][下载 900K]
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  • 硅烷化活性炭基疏水性固体酸的制备及其催化性能

    卢鹏;徐东彦;马红;

    疏水性固体酸具有在含水体系中活性组分不易流失、催化剂活性高和催化剂重复使用性好等优点,是环境友好型催化剂,具有广泛的应用前景。通过浸渍法将硫酸负载到活性炭(AC)上,然后用三甲基氯硅烷(Cn)改性制备得到疏水性固体酸催化剂AC-H2SO4-Cn,通过XRD、IR及TG对其进行表征,并将其用于乙酸与乙醇的酯化反应,考察了催化剂制备条件对催化剂活性的影响。结果表明,经硅烷化处理后,三甲基氯硅烷在催化剂表面形成疏水基团,提高了催化剂的重复使用性能。制备方法对催化剂疏水性能影响明显,先负载硫酸后硅烷化改性制备的催化剂的重复使用性能优于未改性及先硅烷化改性后负载硫酸的催化剂。在硅烷浸渍液浓度为15%(v/v),处理温度为60℃,处理时间为2 h条件下,乙酸最高转化率为90.3%,其重复使用过程中的催化性能均优于其它经不同浓度和温度处理得到的催化剂。

    2012年04期 612-617页 [查看摘要][在线阅读][下载 873K]
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  • Cu-SBA-15分子筛的表征及其催化氧化水溶液中4-硝基苯酚的性能

    孔黎明;周涛;菅盘铭;刘晓勤;

    采用两步水热晶化法合成了Cu-SBA-15介孔分子筛,并且用XRD、N2吸附、FT-IR、TEM以及UV-vis对所合成的样品进行了表征。结果表明,Cu-SBA-15具有高度有序的介孔结构和均一的孔径分布。部分铜离子进入了分子筛骨架,部分铜离子以八面体配位环境与骨架硅相连均匀分布在孔壁上。Cu-SBA-15(含铜6.0%)在催化氧化水溶液中4-硝基苯酚的反应中具有良好的催化活性,主要考察了H2O2初始浓度、催化剂用量、处理温度等因素对4-硝基苯酚氧化效果的影响。在4-硝基苯酚初始浓度为200 mg L 1、H2O2初始浓度为1.2 g L 1、在60℃的条件下处理100 min,4-硝基苯酚去除率达100%,TOC去除率可达82.4%。

    2012年04期 618-623页 [查看摘要][在线阅读][下载 1165K]
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  • 钼钒磷杂多酸有机盐催化下苯与双氧水羟基化制苯酚的动力学

    徐文俊;景丽;张富民;钟依均;朱伟东;

    通过简单的酸碱中和法制备出一系列碳链长度不同的杂多酸有机盐催化剂,在苯与双氧水羟基化制苯酚的反应中比较了催化剂的性能,发现钼钒磷杂多酸三乙胺盐的活性最高。随后在该催化剂上研究了苯与双氧水羟基化制苯酚的本征动力学。结果表明,在消除内外扩散影响的前提下,该反应对于苯和双氧水的反应级数都为1级,反应活化能为93.3 kJ mol 1。研究工作为苯与双氧水羟基化制苯酚的过程开发提供了基础。

    2012年04期 624-628页 [查看摘要][在线阅读][下载 809K]
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  • 改性聚苯乙烯-二乙烯苯纤维固载过氧磷钨酸催化剂的制备及其催化环己烯环氧化反应的研究

    韩瑞峥;石晓华;任红海;蒋登高;

    以改性聚苯乙烯-二乙烯苯纤维为载体,过氧磷钨酸为活性组分,合成了一种新的固载型过氧磷钨酸催化剂—{PO4[WO(O2)2]4}3}/PSN,通过红外、热重-差热、比表面及孔径测试等方法对其结构进行了分析,通过能谱仪测定了其中氮、磷、钨等主要元素的含量。将该催化剂应用于环己烯环氧化反应中,以过氧化氢为氧化剂,考察了催化剂用量、助剂用量、反应时间、反应温度等工艺条件。实验结果表明该催化剂对环己烯环氧化反应显示出较高的催化性能,在n(环己烯):n(过氧化氢)=1.75:1,m(催化剂):m(原料)=1:20,m(助剂):m(催化剂)=1:10,反应温度60℃,反应时间5 h的条件下,环己烯转化率可达88%,产物中环氧环己烷选择性达96.5%,重复使用十次催化性能无明显下降。

    2012年04期 629-634页 [查看摘要][在线阅读][下载 1109K]
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生物化工

  • 梳状亲水性环氧基载体固定化Pseudomonas stutzeri LC2-8脂肪酶

    陈新营;魏荣卿;何冰芳;刘晓宁;季杰;徐炎华;

    以氯乙酰化聚苯乙烯微球(PS-acyl-Cl)为引发剂,亲水性丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为单体,CuCl及联吡啶(Bipy)为催化体系,通过原子转移自由基聚合反应(ATRP)制备得到梳状亲水性环氧基柔性载体(PS-acyl-P(AM-co-GMA)),通过改变AM与GMA配比,使载体环氧基含量和亲水性得到控制。用该柔性载体固定Pseudomonas stutzeri LC2-8脂肪酶,优化了固定化条件,并对柔性固定化酶性质进行考察。结果显示,当n(AM):n(GMA)=20:60,固定化时间为24 h,固定化温度为30℃,固定化pH为7.0时,固定化酶活力达到最高,为24.1U g 1。固定化酶的最适pH为8.0,最适温度为30℃,其热稳定性比游离酶高,重复使用8次,剩余酶活力80%左右。以上表明,以ATRP法合成的载体PS-acyl-P(AM-co-GMA)可成功用于脂肪酶的固定化,有效提高脂肪酶的稳定性和实用性。

    2012年04期 635-639页 [查看摘要][在线阅读][下载 878K]
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  • 抗菌肽(tachyplesin Ⅰ)串联基因的构建、表达及抗菌活性

    谢海伟;孙兰萍;王娣;许晖;郭勇;

    为了实现通过基因工程方法制备具有稳定结构的抗菌肽tachyplesinⅠ,采取了tachyplesinⅠ基因串联表达的方法。实验以高拷贝穿梭表达载体pSBPTQ为表达载体,通过RT-PCR扩增tachyplesinⅠ基因(tac)和采用直接退火的方法合成tachyplesinⅠ串联基因(2tac)。构建重组表达载体pSBPTQ-TAC和pSBPTQ-2TAC,转化到枯草杆菌WB800实现高效表达,经2%蔗糖诱导获得表达串联产物(2TAC)和TAC。通过离子交换柱层析纯化后得表达产物2TAC和TAC,2TAC经BrCN水解后,对表达产物抑菌活性分析,观察发酵液上清对大肠杆菌(E.coli K88)和伤寒沙门氏菌(Salmonella typhi)的抑菌圈和细胞微观形态的变化。实验结果表明:基因tac和2tac在枯草杆菌中表达成功,表达产物在发酵上清液中的含量分别约为8.25、17.36 mg L 1;表达产物TAC和2TAC对大肠杆菌K88和伤寒沙门氏菌都具有明显的抑菌作用,2TA C经BrCN水解产物抑菌活力高于TAC。

    2012年04期 640-647页 [查看摘要][在线阅读][下载 1311K]
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材料科学与工程

  • 磷铁和碳酸锂配比对LiFePO_4晶体结构和性能的影响

    陈妙;王贵欣;闫康平;康涵昌;

    以磷化工副产物磷铁为原料成功合成了晶型较好的LiFePO4材料,讨论了磷铁与碳酸锂的配料比对产物晶体结构和电化学性能的影响规律。用XRD、SEM、恒流充放电法和电化学阻抗谱对产物的组成、结构、形貌和电化学性能进行了分析。SEM结果表明LiFePO4产物的颗粒粒径分布比较均匀,XRD和电化学性能测试结果表明锂含量的增加会导致LiFePO4的(020)面优先生长,(121)与(111)面的相对峰强比对LiFePO4的晶型和电化学性能有较大的影响。磷铁与Li2CO3的质量比为2.17/1时制备的LiFePO4的电化学性能最好,放电容量高达129 mA h g 1,经过8次循环容量仍保持127 mA h g 1,电荷转移阻抗最低,为38.68。

    2012年04期 648-653页 [查看摘要][在线阅读][下载 1088K]
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  • 高强度明胶-阿拉伯胶电泳显示微胶囊的制备

    张静;李祥高;王世荣;

    以球磨法制备的炭黑、TiO2的四氯乙烯电泳分散体系为囊芯,以明胶、阿拉伯胶为壁材,采用复凝聚法制备了电泳微胶囊。详细研究了壁材比,反应温度、表面活性剂浓度、pH的控制、固化条件等因素对微胶囊性能的影响,并采用落球冲击实验对微胶囊强度进行了表征。结果表明,微胶囊制备的优化条件为明胶与阿拉伯胶用量比为1:1(w:w),反应温度50℃,十二烷基硫酸钠(SDS)浓度0.001 g mL 1,醋酸浓度5.0%~7.5%,戊二醛浓度10%~15%。囊壁固化条件是在pH=4.5~4.8、5℃时固化1 h后,然后在pH=8~11、50℃时再固化70 min。在此条件下制备的微胶囊机械强度高且表面光滑,粒径分布在30~80μm,产率高于90%。用微胶囊制备的显示器件具有良好的显示效果,反射率达到45%~56%,对比度为5~7,响应时间为190~400 ms。

    2012年04期 654-660页 [查看摘要][在线阅读][下载 2587K]
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  • 疏水改性羟乙基纤维素缔合增稠机理研究

    张恒;刘丽丽;赵娜娜;张岩冲;

    疏水改性羟乙基纤维素(HMHEC)通过疏水缔合与水分子有较强的相互作用,从而表现出显著的增稠增黏性、耐温耐盐性和抗剪切稳定性,作为黏度控制剂、涂料添加剂、石油开采助剂具有广泛的应用前景。今研究了HMHEC对颜料粒子CaCO3和高岭土的吸附作用机理,实验发现HMHEC对颜料粒子的吸附量随HMHEC的浓度的增大而增大,随温度和颜料粒子浓度的升高而减少;通过激光粒度仪、Zeta电位仪等测试考察了HMHEC与颜料粒子吸附前后粒径以及Zeta电位的变化情况,发现了HMHEC与颜料粒子之间的相互作用除了范德华力,氢键力和静电力以外,疏水缔合作用力也起到了非常重要的作用;最后比较了HMHEC对不同类型颜料粒子的作用机理以及解释了其在涂料中的缔合增稠机理。

    2012年04期 661-666页 [查看摘要][在线阅读][下载 839K]
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环境化工

  • 固定化纳米铁/微生物小球去除高氯酸盐性能

    夏宏彩;李铁龙;李宁;张娜;金朝晖;

    从活性污泥中筛选出一株高效高氯酸盐降解菌,对其进行常规的生理生化实验,并结合16S rDNA序列分析,比对结果表明,该菌株与变形菌纲(Thauera Phenylacetica)的相似性达99%。此菌株和纳米铁以海藻酸钙为载体,制备了纳米铁/微生物小球(NMBs),并研究其微观结构和去除高氯酸盐的性能。同时也考察了不同温度和pH等环境条件下,该体系及其游离体系去除高氯酸盐效果的对比。结果表明,所制备的小球直径为3~5 mm,表面布满孔道,利于物质的进入。小球去除高氯酸盐的过程主要是吸附、化学还原和生物降解三阶段共同作用的结果,其中后两阶段,均符合一级动力学规律。同时还发现,温度适中(30℃左右),中性pH(约7.8)环境下小球体系去除高氯酸盐效果最佳,且该体系对温度和pH适应能力较强,有利于实际污染的原位修复。

    2012年04期 667-673页 [查看摘要][在线阅读][下载 1639K]
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  • 弱碱性离子交换纤维对六价铬吸附性能的研究

    代立波;周从章;原思国;

    以一种腈纶基弱碱性离子交换纤维为材料,探讨了纤维型式(氯型、氢氧型)对吸附量和再生性能的影响。考察了溶液pH、温度对氯型纤维吸附量的影响,并进行相应的动力学实验。结果表明:转为氯型的纤维吸附与再生性能明显优于相应的氢氧型纤维,该纤维在pH 2~3时吸附性能最好,温度越高吸附量越大。吸附过程符合准二级动力学模型(R2>0.998),吸附在30 min内基本达到平衡。纤维对六价铬的吸附容量可达376 mg g 1(pH=2,C0=300 mg L 1),明显高于国外商品化的Fiban A-1离子交换纤维(152.9 mg g 1);且经100次含铬电镀废水吸附再生循环后,六价铬去除率与纤维质量基本保持不变。

    2012年04期 674-678页 [查看摘要][在线阅读][下载 799K]
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  • PAA/SiO_2材料对含铜废水吸附性能研究

    范忠雷;刘海龙;慎金鸽;

    以γ-氯丙基三甲氧基硅烷为偶联剂,将聚烯丙基胺(PAA)接枝到硅胶表面,合成了聚烯丙基胺硅胶材料(PAA/SiO2),研究了其对Cu2+的吸附热力学、动力学和选择特性。结果表明,合成的PAA/SiO2材料的胺基含量为1.81mmol g 1;溶液pH值对PAA/SiO2的铜吸附量影响显著,当溶液pH值为4时,材料的铜吸附量达到0.397 mmol g 1;测定的Cu2+吸附平衡数据符合Langmuir模型,计算了吸附过程的热力学参数,结果表明吸附过程为吸热过程,升温有利吸附的进行;吸附动力学数据可用拟二级吸附动力学方程描述,得到的吸附速率常数与溶液初始浓度有关;铜锌竞争吸附结果表明PAA/SiO2材料对Cu2+有更强的吸附能力,对铜的选择性系数在2~4之间;另外,PAA/SiO2材料容易洗脱再生,5次吸附再生循环后,其铜吸附量维持在91.1%以上。

    2012年04期 679-684页 [查看摘要][在线阅读][下载 906K]
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  • 改性活性炭吸附净化低浓度磷化氢

    蒋明;宁平;王重华;徐浩东;庙荣荣;王磊;

    采用活性炭载体浸渍醋酸铜,并经热分解制备CuO为主要吸附成分的改性活性炭吸附剂,净化磷化工尾气中的低浓度PH3。研究并讨论了吸附剂制备时的焙烧温度和吸附过程中的氧含量对改性炭净化效率的影响。实验结果表明:300℃为最佳焙烧温度;2%(vol)为最佳氧含量。经扫描电镜(SEM)、比表面分析(N2-BET)和X射线光电子能谱(XPS)分析,结果表明:经醋酸铜改性,能显著提高活性炭对PH3的吸附能力;孔径为2~20的微孔对PH3的吸附起主导作用;经CuO催化生成的活性氧原子使PH3氧化为多种形式的磷氧化物,CuO因转变为Cu3P2或Cu3(PO4)2而失去活性。

    2012年04期 685-691页 [查看摘要][在线阅读][下载 1611K]
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研究简报

  • 氧化葡萄糖酸杆菌GDHK的葡萄糖培养基优化及其催化2,3-丁二醇生成乙偶姻的性能研究

    张敏华;韦柳静;祝坤;花强;

    在前期的工作中对氧化葡萄糖酸杆菌的膜结合葡萄糖脱氢酶基因(gdh)进行了敲除,已得到一株工程菌株GDHK[1],去除了由于该酶的存在而导致葡萄糖培养基容易酸化的途径,从而促进细胞在葡萄糖上的生长。为了更有效地利用葡萄糖这一相对廉价的碳源、降低氧化葡萄糖酸杆菌的生物催化成本,首先用正交实验方法对GDHK的葡萄糖培养基优化,优化结果显示最优的葡萄糖培养基配方为:葡萄糖40 g L 1,酵母粉20 g L 1,硫酸铵0.5 g L 1,磷酸二氢钾4 g L 1,七水硫酸镁0.5 g L 1。用优化好的培养基配方测定GDHK的生长,最终菌浓从0.6 g L 1提高到0.75 g L 1,提高了25%。其次,实验还探讨了原始菌621H和敲除菌GDHK分别在葡萄糖、山梨醇、甘露醇和甘油这4种碳源培养基上培养所得的静息细胞催化2,3-丁二醇生成乙偶姻的影响。实验表明,在葡萄糖培养基上生长的GDHK得到的静息细胞催化效果最好,反应进行到12 h,乙偶姻的转化效率已达到80.00%,浓度为31.30 g L 1,是同样在葡萄糖上生长的原始菌细胞催化能力的13倍,同时也是其他培养基的1.2~1.5倍,而葡萄糖的用量也只有传统的其他碳源用量的一半,这些都说明用葡萄糖代替其他多元醇,作为工业上培养氧化葡萄糖酸杆菌催化乙偶姻生产的碳源,降低生产成本的策略具有较好的应用前景。

    2012年04期 692-697页 [查看摘要][在线阅读][下载 856K]
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  • [bmim][PF_6]-DMF-水三元体系的液液相平衡测定

    郭斌;高亮;段二红;任爱玲;刘振伟;

    为得到含N,N-二甲基甲酰胺(DMF)废水中萃取回收DMF工艺所需的基础数据,用液液平衡釜常压下测定了1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([bmim][PF6])离子液体-DMF-H2O三元体系在283.15~323.15 K下的液液分层曲线和液液相平衡数据。在此基础上,考察了三元体系中DMF和[bmim][PF6]离子液体的含量以及温度对[bmim][PF6]的选择性系数的影响。实验结果表明,液液平衡相图中两相区面积随温度升高而减小;相同温度下,[bmim][PF6]的选择性系数随着三元体系中DMF的含量增加而减小,随着离子液体用量增加而增大;溶液组成一定时,[bmim][PF6]的选择性系数随着温度升高而减小;当DMF的含量大于10%时,温度对选择性系数影响不大;283.15 K,三元体系中DMF的质量分数为2.04%时,选择性系数可达33.62,[bmim][PF6]用于萃取分离水中的DMF可行。

    2012年04期 698-703页 [查看摘要][在线阅读][下载 852K]
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  • 空气-水/PPG体系的搅拌功率与气含率实验测定

    程群群;陈迁乔;戚莉;钟秦;

    在直径为0.28 m三层组合桨椭圆底圆柱形搅拌釜内,研究了搅拌转速、通气流量及温度对不同体系(空气-水、空气-聚醚多元醇)通气功率特性及气含率特性的影响。结果表明,在相同的条件下,随着通气流量和搅拌转速的增大,两种体系的气含率均升高,相对功率消耗(Pg/P0)均减小;随着温度的升高两种体系的气含率均减小,空气-水体系中相对功率消耗增加,但空气-聚醚多元醇体系中相对功率消耗却减小。并通过多元线性回归得到气含率和相对功率消耗经验关联式,为高温条件下不同气-液体系搅拌釜的设计和放大提供理论参考。

    2012年04期 704-709页 [查看摘要][在线阅读][下载 952K]
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  • 离子交换树脂吸附L-色氨酸的动力学研究

    谢友坪;敬科举;姚传义;卢英华;

    通过静态吸附实验,研究了L-色氨酸在001×7型阳离子交换树脂上的等温吸附和吸附动力学特性。采用动边界模型描述L-色氨酸在该树脂上的交换行为,考察了料液浓度、树脂粒径和温度对交换过程的影响。结果表明,L-色氨酸在001×7型阳离子交换树脂上的吸附等温线符合Langmuir等温方程,且随pH降低,树脂的最大平衡吸附量逐渐增大;交换过程的吸附速率随L-色氨酸浓度和温度的升高而增大,但随树脂粒径的增大而减小;离子交换过程的速度控制步骤为颗粒扩散控制。交换过程的反应速率常数k0为1.199×10 5,反应级数为1.7,表观活化能Ea为19.94kJ mol 1,并得到了动力学总方程式。

    2012年04期 710-715页 [查看摘要][在线阅读][下载 876K]
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  • 磷-氮改性水性聚氨酯在涤纶织物上的阻燃研究

    李芬;罗运军;李晓萌;李杰;

    以N,N-双(2-羟甲基)氨基乙基膦酸二甲酯与甲苯二异氰酸酯反应合成出磷-氮阻燃水性聚氨酯,应用于涤纶织物上,考察了其阻燃性能、耐水洗性能、热失重等性能,并用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对阻燃处理的涤纶织物燃烧后的炭层进行分析。结果表明:与未阻燃整理的涤纶织物相比,阻燃整理的涤纶织物的极限氧指数(LOI)值提高了5.7%,垂直燃烧性能达到GB/T5455–1997 B1级,燃烧后布面干净,并具有良好的耐水洗性能。涤纶织物燃烧后表面形成致密、光滑、无孔洞的炭层,炭层中磷含量远远超过阻燃织物中原始含量,磷富集于炭层表面。阻燃整理织物的热失重曲线上快速热解阶段缩短,最大分解速率减小了32.7%。

    2012年04期 716-720页 [查看摘要][在线阅读][下载 1135K]
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  • 餐厨垃圾热解实验研究

    黄云龙;郭庆杰;田红景;侯良玉;

    利用热重分析仪及管式炉反应器研究了餐厨垃圾的热解行为。餐厨垃圾的热解过程包括两个阶段,结合微分法与积分法对两阶段进行了动力学计算,确定管式炉热解实验反应温度。对热解产物进行了分析,结果表明,气体产物主要是CO和CH4;固体产物焦的恒容低位发热量为20.33 MJ kg 1;液体产物焦油主要是醇和烃,占焦油总量的70.55%。通过分析不同热解温度焦的红外谱图、元素组成及热解过程的小分子气体释放规律,探究了餐厨垃圾的热解机理。290℃时,餐厨垃圾中肽键断裂,释放出大量CO2和CO;350℃时,脂类化合物已经完全分解或挥发;500℃时,焦中甲基及亚甲基峰消失,释放出大量烃类;未分解的物质主要是淀粉。最后考察了升温速率对热解产物分布的影响,发现提高升温速率,焦收率基本不变,焦油收率下降,气体产物收率增加。

    2012年04期 721-728页 [查看摘要][在线阅读][下载 998K]
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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04期 729页 [查看摘要][在线阅读][下载 533K]
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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。该刊一直受到国内外学术界的重视。目前是国际权威检索机构美国《工程索引》核心(Ei Compendex)的收录

    2012年04期 730页 [查看摘要][在线阅读][下载 557K]
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