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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综述

  • 酶法富集分离ω-3PUFAs的研究进展

    田兴国;杜伟;戴玲妹;刘德华;

    多元不饱和脂肪酸(ω-3PUFAs)是具有多种生理活性的功能因子,对人体健康有重要作用。由于ω-3PUFAs大多来源于深海鱼油或藻类油脂,含量远不能达到营养品甚至药用的要求,有效富集ω-3PUFAs已成为近年来的研究热点。文章综述了利用脂肪酶选择性催化进行ω-3PUFAs富集的有关研究进展,对酶促油脂选择性水解反应,选择性转酯反应和选择性酯化反应以及不同方法组合进行ω-3PUFAs富集的反应机理以及应用进行了综述,进而对酶法生产高含量ω-3PUFAs的应用前景进行了展望。

    2015年06期 v.29 1285-1292页 [查看摘要][在线阅读][下载 393K]
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化工热力学与基础数据

  • 三乙醇铝溶解度的测定及关联

    汪伟;张彦;王亚运;唐望;

    采用激光辅助的合成法测定了一定温度范围内(从297.30 K到340.36 K)三乙醇铝在有机溶剂(乙醇、氯仿、环己烷、甲苯、对二甲苯)中的溶解度数据。结果显示三乙醇铝在有机溶剂中的溶解度随温度升高而增加,且其在甲苯、二甲苯、环己烷中的溶解度远高于在乙醇、氯仿中的溶解度。溶解度的实验数据通过Apelblat方程进行了关联计算,结果显示实验数据与计算数据之间的相对偏差均小于0.01,平均相对偏差均小于0.005,表明Apelblat方程在该研究的温度和溶解度范围内是适用的。

    2015年06期 v.29 1293-1296页 [查看摘要][在线阅读][下载 400K]
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  • 毛细管气相色谱法测定[bmmim][NTf_2]中的无限稀释活度系数

    相晓晴;苏宝根;钱思恒;徐倩倩;鲍宗必;邢华斌;杨启炜;任其龙;

    采用毛细管气相色谱法,应用3根不同膜厚的1-丁基-2,3-二甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐([bmmim][NTf2],1-butyl-2,3-dimethylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)离子液体壁涂毛细管柱,分别在40、50和60℃下测定了60种有机物的保留时间。使用改进方程计算得到了60种有机物在[bmmim][NTf2]中的无限稀释活度系数,并通过无限稀释活度系数计算得到了无限稀释选择性系数、容量因子等热力学参数。通过线性拟合求得[bmmim][NTf2]的LSER模型关联参数,发现最显著的作用力是偶极/极化作用和氢键碱性,且[NTf2]?的氢键碱性小于[dca]?,与[PF6]?相近,同时验证了咪唑阳离子的2位H被甲基取代后,氢键酸性明显降低。此外,探讨了将[bmmim][NTf2]用于乙腈-乙醇、丙酮-环己烷、苯-环己烷、甲苯-甲基环己烷等难分离体系分离的可行性。

    2015年06期 v.29 1297-1305页 [查看摘要][在线阅读][下载 449K]
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  • α-蒎烯-蒎烷-长叶烯体系汽液平衡及其过量Gibbs自由能与超额焓

    阮付贤;车锦楷;胡静;王洋;袁博;周龙昌;

    采用改进Ellis平衡釜测定了α-蒎烯-蒎烷、α-蒎烯-长叶烯、蒎烷-长叶烯三个二元体系及α-蒎烯-蒎烷-长叶烯三元体系常压汽液平衡数据,经Herington规则检验符合热力学一致性。由汽液平衡数据求出每个二元体系中各组分的活度系数,再关联得到相应的过量Gibbs自由能与超额焓实验值。结果表明,α-蒎烯-蒎烷体系的Gibbs自由能对理想溶液呈现较小的正偏差,而α-蒎烯―长叶烯和蒎烷-长叶烯体系Gibbs自由能对理想溶液呈现负偏差。根据Wilson方程对三个二元体系的过量Gibbs自由能和超额焓进行了计算,关联值与实验值吻合,对α-蒎烯-蒎烷体系最大超额焓为120.48 J×mol~(-1),α-蒎烯―长叶烯体系最大超额焓为401.09 J×mol~(-1),蒎烷-长叶烯体系最大超额焓为685.75J×mol~(-1)。由关联得到的二元体系能量参数推算了α-蒎烯-蒎烷—长叶烯三元体系的过量Gibbs自由能和超额焓,过量Gibbs自由能的实验值与计算值基本吻合,平均相对偏差为1.7147%,该三元体系的最大超额焓为627.16 J×mol~(-1)。

    2015年06期 v.29 1306-1312页 [查看摘要][在线阅读][下载 478K]
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  • [Bmim][PF_6]-丁酮肟-水-硫酸铵体系液液平衡的研究

    张宸;陈巧丽;吴可君;何潮洪;

    酮胺法生产丁酮肟过程中会副产含有丁酮肟的硫酸铵水溶液,需采用合适的溶剂来萃取回收其中的丁酮肟。作为可替代传统有机溶剂的"绿色溶剂",离子液体在萃取分离领域显现出良好的应用前景。测定了疏水性离子液体[Bmim][PF_6]-水-硫酸铵、[Bmim][PF6]-丁酮肟-水和[Bmim][PF_6]-丁酮肟-水-硫酸铵体系在303.15 K时的液液平衡数据,使用Bachman方程验证了实验数据的可靠性,同时计算了丁酮肟的分配系数(D)。在此基础上,考察了萃取时间、硫酸铵浓度和丁酮肟浓度对硫酸铵水溶液中丁酮肟的萃取效果的影响。实验结果表明,萃取较快达到平衡且效果较好。硫酸铵能提高萃取效果,且硫酸铵浓度越大,萃取效果越好。最后使用Rajendran改进的Eisen-Joffe方程对所得[Bmim][PF_6]-丁酮肟-水-硫酸铵体系的液液平衡数据进行了关联计算,结果表明计算值与实验值符合较好。研究结果能为工业上利用离子液体[Bmim][PF_6]萃取硫酸铵水溶液中的低浓度丁酮肟提供一定的参考。

    2015年06期 v.29 1313-1319页 [查看摘要][在线阅读][下载 324K]
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  • 甲基戊烯酮-水-苯酚三元物系液液相平衡数据的测定与关联

    盖恒军;国洪跃;宋红兵;

    液液相平衡数据是化工萃取过程设计和模拟计算的基础,为了给以甲基戊烯酮为溶剂的含酚废水萃取过程设计和流程模拟计算提供基础数据,本实验采用平衡法分别测定了25、40和50℃常压下甲基戊烯酮-水-苯酚三元物系液液相平衡数据,并绘出了各温度下的分配系数曲线。同时,采用NRTL活度系数模型对实验数据进行了关联,回归得到了该三元物系的二元交互参数。运用回归得到的模型参数,对该三元物系的相平衡数据进行计算,结果表明该模型可以很好地关联实验数据,模型计算值与实验值的相对均方根误差和绝对平均误差均在1.5%以内。

    2015年06期 v.29 1320-1324页 [查看摘要][在线阅读][下载 308K]
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传递现象与单元操作

  • 液-液微分散萃取传质模型的研究

    李根;叶世超;张则光;马岩龙;

    以H3PO4/H2O/TBP+煤油为实验体系,考察了流量、磷酸浓度、稀释剂含量、液滴直径及停留时间对液-液微分散萃取过程的影响,找出适宜操作条件。结果表明,萃取效率随磷酸质量分数、停留时间的增加而增加,随稀释剂含量的减小而增加,随流量的增加呈现先增加后减小的趋势。适当增大磷酸质量分数,减小稀释剂含量,缩短停留时间可以提高传质系数;液滴直径越小,传质系数越大,最高可达1.997×10?4 m?s?1。对微分散状态下的液-液萃取过程进行了分析,根据扩散传质理论,建立了液滴内浓度分布的数学模型,为微分散萃取的优越性找到了理论依据,将实验值与理论值比较,萃取效率、传质系数的误差在20%以内,说明模型是合理的,为微分散萃取的工业设计和操作提供了实验依据。

    2015年06期 v.29 1325-1332页 [查看摘要][在线阅读][下载 346K]
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  • 高频高压脉冲电场作用下水链形成与消散行为的实验研究

    李彬;孙治谦;王振波;金有海;

    为深入探究原油乳状液静电聚结破乳过程中水链形成、消散行为机理,对高频高压脉冲电场作用下水链形成与消散行为进行显微实验研究,得到乳状液中水链形成与消散的方式。实验条件下,水链的形成方式有两种:单液滴在高电场强度下,由于较大的极化力引发的水滴中段扯裂成链,水链长度大于1000μm;液滴群在高频高压脉冲电场中发生接触时,液滴界面膜发生静电击穿引发聚结成链,链长为268μm。水链消散的方式也有两种:水链自身水滴在电场作用下发生极化,当液滴间的静电应力大于液滴表面张力时即发生聚并消散,链长51μm、平均粒径8.8μm的水链聚并消散为一个粒径16μm的液滴,而链长204μm、平均粒径20μm的水链聚并成链长68μm、平均粒径33μm的水链;外界液滴与水链端部液滴接触时,液滴和水链的部分电荷发生中和,电荷分布发生变化,水滴在电场极化力作用下发生聚并,粒径26μm的外界液滴与链长37μm、平均粒径9.3μm的小水链聚并成一个粒径30μm的大液滴,而粒径35μm的外界液滴与链长259μm、平均粒径39μm的水链聚并成链长210μm、平均粒径50μm的水链。

    2015年06期 v.29 1333-1339页 [查看摘要][在线阅读][下载 900K]
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  • 乳状含柴油水体柱浮选分离工艺研究

    沈忱;王珂;江涛;蔡宏镇;崔灵瑞;耿桐;任满年;曹发海;

    以超声波乳化制得的乳状含柴油水体作为模型实验原料,采用柱浮选工艺实现油水分离。考察了阳离子度和加入量、进料位置、液体流量、气体流量等因素对除油率的影响,基于浮选因素对除油率影响的实验结果初步探讨了浮选机理。通过探索浮选因素得出最佳操作条件:进料位置为上部、进料流量为10 L?h?1、气体流量为0.25 Nm3?h?1、阳离子度为92的PDA加入量为5 mg?L?1,此时除油率可达68.08%;此外,除油率随PDA阳离子浓度的增加呈现先增加后减小的趋势。通过分析浮选机理发现,气泡和絮凝体接触时间越长、接触机会越多,除油率越高,且浮选时气泡和絮凝体之间的碰撞、附着和分离过程影响除油率,只有当两者大小接近时,才能形成稳定的带气絮体,从而实现油水分离。

    2015年06期 v.29 1340-1347页 [查看摘要][在线阅读][下载 726K]
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  • 大管径垂直管道内高压汽液混合流动的数值研究

    黄娜;周云龙;高聚;

    采用流体体积模型(VOF)对高压环境下190 mm大管径垂直管内水蒸汽-水混合流动进行数值研究。数值计算得到了5.07,10.13与17.23 MPa高压下大管径垂直管内汽液流型分布图及搅混流态的相分布图和速度场分布,并与常压下的计算结果进行对比,以研究压力环境带来的影响。数值结果表明,高压环境下大管径垂直管内的流型图与Hewitt和Roberts流型图的吻合度较差。高压环境下大管径垂直管内没有出现雾状流;泡状流和搅混流的发生区域扩大;弹状流的发生区域被压缩得很小;环状流的变化最小。随着压力的增大,大管径垂直管内汽液搅混流中界面波的高度有所降低;液膜铺展在壁面的面积扩大;系统的稳定性提高。速度场分布是管道中心处速度较大;近壁面处速度场发生振荡;壁面处速度迅速减小至零。随着压力的增大,近壁面处速度场振荡的紊乱程度减轻。根据汽液两相流动特性,分析了发生以上现象的原因。

    2015年06期 v.29 1348-1355页 [查看摘要][在线阅读][下载 498K]
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反应工程

  • 催化加氢合成苯并三氮唑类紫外吸收剂

    朱宇翔;丰枫;郑红朝;张军华;李小年;

    在催化剂作用和氢气气氛下,经过偶氮化合物加氢还原、脱水环化和加氢脱氧合成苯并三氮唑类紫外吸收剂。相比于化学还原合成方法,催化加氢路线具有原子经济性高、环境友好的特点。通过研究催化加氢合成苯并三氮唑类紫外吸收剂主反应和副反应发生的过程,修改了反应机理,增加了共轭碳碳双键加氢的副反应路线。考察了碱性助剂有效提高目标产物选择性的作用机制。提出了活性氢物种对氮氧化物的还原是引起其开环生成两分子芳胺副产物的主要诱因,三氮唑环与相邻苯环形成的共轭双烯结构的过度加氢生成了四氢副产物。

    2015年06期 v.29 1356-1363页 [查看摘要][在线阅读][下载 326K]
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  • 低氢气计量比下车载工况燃料电池电堆耐久性研究

    黄俭标;杨代军;常丰瑞;马建新;

    考察了1.9 k W质子交换膜燃料电池电堆在低氢气化学计量比,电流快速连续变载条件下的耐久性。在244 h工况运行后,在电流密度为800 m A×cm-2的条件下,电堆单电池平均电压从0.616 V下降到0.464 V,衰退率为0.623m V×h~(-1),由此可见电堆出现快速性能衰退。在实验过程中,车载工况使得电堆阴阳极进气压力以及进气温度出现明显波动,从而导致膜电极组件(MEA)遭受周期性的机械应力与热应力冲击。此外,在氢气化学计量比为1.05条件下,电流快速连续加载会导致供气系统响应迟缓,气体供应不及时,甚至导致燃料局部供应不足,这可加剧载体碳腐蚀。极化曲线、循环伏安法(CV)测试、电化学交流阻抗谱(EIS)表征发现,电化学活性面积的下降引起了电堆的快速、不可逆的衰退。扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)表征显示阳极催化层厚度变薄,阴阳极催化剂颗粒出现不同程度的长大。可见,在车载工况下,由于低氢气计量比引起的局部缺氢,加速了碳载体腐蚀,并使Pt颗粒的团聚以及流失,影响燃料电池性能。

    2015年06期 v.29 1364-1370页 [查看摘要][在线阅读][下载 777K]
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  • 多孔玉米淀粉热分解反应动力学

    金顶峰;杨潇;吴盼盼;张明;葛洪良;王正宝;楼辉;

    采用热重分析法研究了多孔玉米淀粉热分解过程。在氮气气氛下以5、10、20和30 K×min~(-1)的升温速率对其进行了热重分析,并采用OZAWA法、FRIEDMAN法和同步热分析法计算了多孔玉米淀粉热解反应的活化能分别为165.63、174.89和187.80 k J×mol~(-1)。经同步热分析法推导出反应级数为0.5~1;用Coats-Redfern法得到多孔玉米淀粉热解反应机理函数为[-ln(1-α)]1/2。

    2015年06期 v.29 1371-1376页 [查看摘要][在线阅读][下载 419K]
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  • 高温液态水中稀硫酸催化糠醛渣降解制备乙酰丙酸

    徐秀秀;吕喜蕾;傅杰;吕秀阳;

    糠醛渣是玉米芯制糠醛剩下的废渣,量大且未得到有效利用。糠醛渣主要含有纤维素和木质素,是制备乙酰丙酸的理想原料。以高温液态水为反应介质,以稀硫酸为催化剂,考察了液固比、酸浓度、反应时间和反应温度对糠醛渣降解制备乙酰丙酸的收率的影响,得到了糠醛渣制备乙酰丙酸的适宜工艺条件:固液比1:10、酸浓度2%、温度180℃、反应时间2 h,此时乙酰丙酸的收率达到66.6%。另外,以一级连串反应动力学方程对实验数据进行拟合,得到纤维素水解的表观活化能为122.7 k J×mol~(-1),葡萄糖降解生成乙酰丙酸的表观活化能为107.6 k J×mol~(-1)。

    2015年06期 v.29 1377-1382页 [查看摘要][在线阅读][下载 315K]
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  • HCl催化氧化制Cl_2的Cu-Ce混合氧化物催化剂研究

    李郑州;费兆阳;戴勇;陈献;汤吉海;崔咪芬;乔旭;

    分别采用体相模板法和表面模板法制备了铜改性Ce O_2催化剂(Cu O-Ce O_2和Cu O/Ce O_2)。利用XRD、N2吸附-脱附、Raman、H2-TPR对催化剂进行了表征并考察了其催化氧化HCl制Cl2的性能。结果表明:体相模板法更有利于制备铜物种分散度更高的催化剂,提高催化剂表面氧空位的浓度。将催化剂表面氧空位浓度与HCl催化氧化活性关联发现,催化剂氧空位浓度是影响HCl催化氧化活性的重要因素。酸洗前后催化剂催化活性对比表明,高分散的Cu O在较低温度时对催化剂活性贡献不大,而在较高温度时可以有效促进催化剂催化性能。晶相Cu O对HCl的催化氧化活性没有贡献。

    2015年06期 v.29 1383-1389页 [查看摘要][在线阅读][下载 457K]
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生物化工

  • crp基因突变对大肠杆菌利用混合碳源的影响

    熊得王;刘晴;姚瑞莲;刘沅枫;张雪洪;

    木质纤维素生物质是一种由多种糖类组成的混合碳源,对于生产各种生物燃料和生物化学物质有很重要的经济意义和环境意义。因此,许多研究者致力于多种糖类共利用的研究。作者在研究中探讨了在好氧和厌氧条件下,调控crp基因(crp+)对菌株消耗诸如葡萄糖、果糖、木糖等糖类组成的混合碳源的影响。野生型先消耗葡萄糖,葡萄糖耗尽后果糖和木糖才同时被消耗。在crp+突变株中,分解代谢阻遏在一定程度上被解除,胞外木糖醇产量降低,使得果糖和木糖能够同时被消耗,木糖的消耗速率增加。同时,通过发酵数据、基因转录水平分析和代谢流分析等方法来阐明crp+对整体调控机制的影响。crp基因的增强会导致c AMP-Crp的活性提高,从而促进TCA循环、抑制糖酵解途径,使乙酸的产量下降。

    2015年06期 v.29 1390-1398页 [查看摘要][在线阅读][下载 404K]
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  • 雪腐镰刀菌产橙皮苷酶的特性研究和条件优化

    刘晓晶;沈煜斌;姚善泾;

    为提高雪腐镰刀菌6238产橙皮苷酶的效率,缩短生长周期,分析了其生长与产酶的生理特性,确定橙皮苷酶是次级代谢产物,生产周期是72 h;研究了诱导剂橙皮苷对雪腐镰刀菌6238产酶的影响,结果表明,在发酵初始阶段加入橙皮苷可保持较高酶活;随后,对雪腐镰刀菌6238产橙皮苷酶进行条件优化,得到最优培养条件:葡萄糖40 g?L?1、酵母提取物5 g?L?1、接种量4%、磷酸氢二钾2 g?L?1,培养温度30℃,起始p H 6.5。在上述培养条件下,单位发酵液平均酶活力达到了1305 U?m L?1,是优化前的2.2倍。

    2015年06期 v.29 1399-1406页 [查看摘要][在线阅读][下载 325K]
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  • 新型双醛淀粉-SiO_2杂化材料固载纤维素酶及其酶学性能研究

    郭明;姚珊珊;高小艳;傅小萍;

    利用溶胶-凝胶原理制备氨基化二氧化硅(Si O2-NH2),表面接枝双醛淀粉制备新型固载酶载体(Si O)2-DAS)。红外光谱(FT-IR)、固体核磁共振波谱(CP/MAS 13C-NMR)、X-射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)表征Si O2-DAS分子结构。Si O2-DAS固载纤维素酶制备新型固定化纤维素酶,测试固定化纤维素酶的酶学性能,并与经典交联固定化酶(Si O)2-GA)和游离酶的酶学性能进行比较分析。结果表明,成功合成新型Si O2-DAS材料,所得Si O2-DAS固定化纤维素酶与Si O2-GA交联固载纤维素酶和游离酶相比,在较宽的温度和p H范围内保持酶活性。Si O2-DAS和Si O)2-GA两种固定化纤维素酶的米氏常数分别为1.6766 g×L-1和2.3060 g×L-1,游离纤维素酶的米氏常数为1.1856 g×L-1,试验表明Si O)2-DAS对底物的亲和能力更强,并具有良好的重复使用性和贮存稳定性。有关研究可为制备性能优良的杂化基质材料固载酶提供借鉴。

    2015年06期 v.29 1407-1414页 [查看摘要][在线阅读][下载 560K]
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化学工艺

  • 氧化改性对木质素磺酸盐络合性能的影响

    冯雪敏;邱学青;楼宏铭;周婷;庞煜霞;

    采用次氯酸钠、高碘酸钠、过硫酸铵、过氧化氢四种氧化剂分别对木质素磺酸钠(简称木钠,Sodium Lignosulfonate,缩写为SL)进行氧化改性。通过非水相电位滴定法、特性黏度法表征产物的分子结构,通过AOAC法测定产物对金属离子络合性能,考察其分子结构与络合性能之间的联系。研究表明,经过过硫酸铵和过氧化氢的氧化改性后,木钠对Zn~(2+)、Cu~(2+)、Ca~(2+)、Mg~(2+)的络合能力均明显增大。以过氧化氢作氧化剂时,木钠分子中酚羟基含量降低,羧基含量和分子量增大。过硫酸铵氧化后木钠的分子量显著增大,羧基含量略有降低,酚羟基含量明显增大。结合氧化产物对Zn~(2+)、Cu~(2+)的络合性能测定可知,木钠中酚羟基、羧基含量增加、分子量减小有利于提高络合能力,其中酚羟基含量变化对Zn~(2+)的络合性能影响更大,而分子量变化则对Cu~(2+)的络合性能影响更大。

    2015年06期 v.29 1415-1421页 [查看摘要][在线阅读][下载 359K]
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  • 生物质混煤燃烧过程中硫氯协同腐蚀特性研究

    王永征;张科;姜磊;武岳;吕瑞杰;丁生平;

    采用管式炉试验系统模拟生物质混煤燃烧炉膛环境,通过静态增重试验研究腐蚀性气氛和受热面温度变化时的硫氯协同腐蚀特性,并结合X射线图谱分析(XRD)和差热分析(DTA)进一步讨论硫氯腐蚀机理,从而为锅炉安全运行和生物质燃料的有效利用提供理论依据。结果表明,各工况下硫氯协同腐蚀均符合抛物线规律,即前期存在一个快速腐蚀阶段,随后腐蚀趋势逐渐变缓;硫氯气氛下SO2明显表现出对HCl腐蚀的抑制作用,HCl浓度变化对硫氯腐蚀的影响较小;温度对协同腐蚀的影响符合Arrhenius定律;积灰存在时腐蚀程度增强,此时SO2浓度升高会在一定程度上加剧腐蚀,主要是由于积灰中的硫酸盐化作用及熔融液相腐蚀引起,HCl能够通过增强积灰中的液相腐蚀作用而加剧腐蚀。

    2015年06期 v.29 1422-1429页 [查看摘要][在线阅读][下载 434K]
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  • 表面担载型CdS/K_2La_2Ti_3O_(10)复合物的制备及光催化活性研究

    胡金山;郭冬梅;刘利;崔文权;梁英华;

    采用沉淀法将Cd S担载到K2La2Ti3O10表面,制备了不同Cd S含量的Cd S/K2La2Ti3O10复合物,分别运用XRD、SEM、TEM、EDX、PL、XRF、BET和UV-Vis等手段对其进行表征。通过可见光下降解罗丹明B考察光催化活性,研究催化剂担载量、投加量和罗丹明B溶液初始p H值对光催化活性的影响。结果表明,担载Cd S后K2La2Ti3O10的吸收带边向可见光区移动,并且光催化活性有明显提高。在催化剂投加量为0.25 g,担载量为35%(wt)的条件下,可见光照射2 h,10 mg×L~(-1)的罗丹明B溶液的降解率可达到97.8%。最后提出了Cd S/K2La2Ti3O10复合物光催化降解罗丹明B的机理。

    2015年06期 v.29 1430-1437页 [查看摘要][在线阅读][下载 754K]
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  • Mn-Ce/活性焦低温脱硝催化剂热再生机制

    杨柳;谭月;盛重义;周爱奕;胡宇峰;单云霞;

    采用等体积浸渍法制备Mn-Ce/活性焦催化剂,通过在固定床中分两阶段模拟移动床反应器脱硫脱硝过程,制得吸附SO2饱和的Mn-Ce/活性焦催化剂。采用氮气+水蒸汽的方法对催化剂进行再生,发现热再生后催化剂脱硝效率不理想,再生后脱硝效率低于50%。通过BET、XRD、XPS、TPD等表征手段研究发现,催化剂再生后比表面积、孔容都有所减小,Ce3+的含量和Lewis的量酸性位没有恢复,推测催化剂热再生时,吸附在孔道中的SO2与活性物质Ce O2发生反应生成Ce2(SO4)3或是Ce(SO4)2,减少了活性中心Ce的含量,阻塞了催化剂孔隙,使得催化剂再生后脱硝效率变差。

    2015年06期 v.29 1438-1444页 [查看摘要][在线阅读][下载 582K]
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  • 对3-CNB改性煤沥青制备半焦和针状焦性质研究

    柴韵杰;苏蕾;曹青;董亚威;靳利娥;

    为提升煤沥青(coal tar pitch-CTP)的潜在价值,以3-氯硝基苯(3-chloronitrobenzene,3-CNB)为改性剂,对甲基苯磺酸为催化剂,对其进行了成功改性。利用偏光显微镜、TG、FT-IR、1H-NMR和XRD对中间产物半焦和针状焦性质进行了分析。偏光显微组织分析表明,改性后煤沥青(modified CTP,MCTP)的碳化产率增加,中间相光学组织呈典型的长程纤维结构;其黏度、β树脂含量、TI和QIs均随3-CNB量的增加而增加;由红外吸收光谱表明,Iar和A880/A1600增加,说明芳香度和聚合度均增加;1H-NMR分析表明,经3-CNB改性的MCTP的Hβ和Hγ数量减少,而Har和Hα数量增加,其芳烃缩合度得到进一步增加;XRD分析表明,由MCTP制得的针状焦d002晶面距变小,晶粒堆积高度增加,其有序性显著增加。在此基础上,分析了3-CNB成功改性CTP的原因。

    2015年06期 v.29 1445-1450页 [查看摘要][在线阅读][下载 768K]
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化工系统工程

  • 基于R-E-B优选产业链的化工园区安全容量研究

    陈国华;李雯雯;

    基于R(风险)-E(生态)-B(效益)优选的产业链是风险、生态、效益三者综合最佳的产业链,其风险较低、生态性较好。以R-E-B优选产业链后的化工园区为研究对象,分析R-E-B优选产业链对化工园区安全容量的影响,提出用园区污染度降低率来衡量产业链生态性对安全容量的二级贡献率,综合安全容量的其他影响因素,建立安全容量贡献率评估指标体系,采用二级模糊综合评价法进行安全容量贡献率综合评估。结合已有的理想最大安全容量计算方法,实例评估某化工园区安全容量,结果表明,R-E-B优选产业链后化工园区安全容量得到提升。

    2015年06期 v.29 1451-1458页 [查看摘要][在线阅读][下载 291K]
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  • 具有两个再生单元的多杂质水网络设计

    朱建凤;樊霄雁;王喆;刘智勇;

    在水网络中引入再生回用/循环,可以有效地减少新鲜水消耗量和废水排放量。目前文献大多只讨论了具有一个再生单元的系统。作者研究了具有两个再生单元并产生两个不同浓度再生水流的水网络。对于一些使用高浓度再生水流即可满足的过程,无需使用低浓度再生水流,这样可以减少低浓度再生水的使用量,即减少费用较高处理过程的处理量,从而降低再生处理费用。采用迭代方法进行计算,计算过程稳定可靠。

    2015年06期 v.29 1459-1466页 [查看摘要][在线阅读][下载 290K]
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材料科学与工程

  • 丁二酸-1,4-丁二醇-尿素聚酯酰脲共聚物的制备与性能

    刘跃军;刘磅;冯正洋;戴红;

    在氩气环境下以丁二酸、1,4-丁二醇、尿素为原料,通过熔融缩聚、扩链反应合成新型可降解的丁二酸-丁二醇-尿素聚酯酰脲共聚物,并通过压延成膜法制得聚酯酰脲薄膜。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)、凝胶色谱(GPC)、热重分析(TG)、差式扫描量热仪(DSC)、万能拉力机对聚合物及其薄膜结构及性能进行表征。结果表明:成功地合成了丁二酸-丁二醇-尿素聚酯酰脲共聚物,分子量可达7.3×104,熔点约为111.5℃,分解温度约为380℃。随着尿素含量的增加,共聚物薄膜拉伸强度增加,而断裂伸长率降低。经水解降解测试表明,引入尿素共聚改性PBS,可以提高共聚物的降解性能。

    2015年06期 v.29 1467-1473页 [查看摘要][在线阅读][下载 353K]
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  • 处理温度对酶解木质素改性环氧树脂性能的影响

    孙成军;刘彤;赫羴姗;邸明伟;

    将玉米秸秆酶解木质素与双酚A环氧树脂混合,在不同温度下预处理一定时间,用以改性环氧树脂。通过改性后树脂黏度、固化反应过程、固化后树脂的玻璃化转变温度、凝胶含量以及老化不同时间后树脂力学性能的测试,研究了处理温度对酶解木质素改性环氧树脂性能的影响。结果表明,改性后环氧树脂的黏度随处理温度的提高而增加,改性树脂/聚酰胺混合体系的固化峰值温度随处理温度的提高而降低;玻璃化转变温度和凝胶含量随处理温度的提高而增大;高温预处理的改性树脂固化物的弯曲强度均有不同程度的提高,老化后,材料的弯曲强度先升高,后降低,冲击强度则随老化时间的延长呈现持续降低的趋势。

    2015年06期 v.29 1474-1479页 [查看摘要][在线阅读][下载 387K]
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环境化工

  • 不同曝气推流式亚硝化试验研究

    周利军;李冬;张玉龙;范丹;张肖静;张杰;

    为探讨不同曝气对模拟生活废水亚硝化的影响,常温(22~25℃)下在两组相同的廊道推流式反应器(R1、R2)中,沿程曝气方式为好氧/缺氧/好氧/缺氧,曝气总量为6 L?min?1,分别采用渐减曝气、渐升曝气研究了3个不同曝气量梯度(R1为4.0~2.0、4.5~1.5、4.8~1.2 L?min?1,R2为2.0~4.0、1.5~4.5、1.2~4.8 L?min?1)下模拟生活废水的亚硝化。结果表明,在曝气总量相同的条件下,渐升曝气有利于提高COD去除率及总氮去除率,当曝气量梯度为1.5~4.5、1.2~4.8L?min?1时,出水COD可达到一级A标准;而渐减曝气的氨氮去除负荷及氨氧化率略高,当曝气量梯度为4.8~1.2 L?min?1时,平均氨氧化率为58.6%,平均亚硝化率在95%以上,出水NO2?-N/NH4+-N比例均值为1.34,符合厌氧氨氧化工艺进水对NO2?-N/NH4+-N比例要求。

    2015年06期 v.29 1480-1488页 [查看摘要][在线阅读][下载 378K]
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  • 利用微生物电解池构建新型BOD快速测定生物传感器

    蒋海明;司万童;潘建刚;

    基于微生物电解池构建了新型生化需氧量(BOD)快速测定生物传感器,以葡萄糖-谷氨酸溶液为模拟废水对传感器的性能进行了评估。结果表明:(1)当外加电压保持为0.7 V,传感器的最大电流与BOD浓度在10~400 mg×L~(-1)内符合Monod方程,且传感器的最大电流和BOD浓度在10~100 mg×L~(-1)呈线性关系;(2)传感器的测量时间短,BOD浓度在10~400 mg×L~(-1)测量时间约为10 min;(3)传感器的重复性(±SD<±12.2%,n=6)和稳定性(±SD<±6%,12 d)好。结论:基于微生物电解池开发新型BOD生物传感器是可行的,且传感器具有灵敏度高、线性范围宽、检测时间短、重复性及稳定性好等优点,并能快速测定BOD。

    2015年06期 v.29 1489-1495页 [查看摘要][在线阅读][下载 300K]
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研究简报

  • 对叔丁基杯[6]甲酯芳烃萃取Sr~(2+)的特性研究

    李亮;王芝芬;张东翔;肖国平;李金英;石磊;Tarasov V V;

    根据高放废液中Sr~(2+)的萃取分离需求,合成了对叔丁基杯[6]甲酯芳烃(Calix SMO),并利用FT-IR、1H-NMR和MS表征确认了其化学结构。选择CH2Cl2作为Calix SMO的稀释剂,当体系初始HNO3浓度为3 mol×L-1时,在298 K下,萃取时间120 min,对Sr~(2+)的萃取率为60%;通过计算,有机相中Calix SMO与Sr~(2+)包合比为1:2。分别研究对K+、Sb3+、Ca~(2+)、Sm3+、Sn4+、Na+的萃取,表明Calix SMO对Sr~(2+)有良好的选择性。

    2015年06期 v.29 1496-1501页 [查看摘要][在线阅读][下载 303K]
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  • 喷射环流反应器内部过滤操作研究

    王方方;杨阿三;孙勤;郑燕萍;程榕;

    在传统喷射环流反应器中心设置以不锈钢粉末烧结滤芯为过滤介质的内置过滤器,实现在反应器内反应和液固分离同时进行及操作的连续化。考察过滤通量随时间变化及过滤压力、循环流量、表观气速、固相浓度对过滤通量的影响。结果表明:滤饼的形成和剥离可达到动态平衡,过滤通量基本维持恒定。过滤通量随过滤压力、循环流量的增大而增大:过滤压力增大2倍,过滤通量约增大80%;循环流量由0.51 L?s?1增大到1.37 L?s?1,过滤通量升高50%左右。而固相浓度(3.5%~7.3%)增大过滤通量却减小,但影响较弱,固相浓度加倍时,过滤通量减小20%。表观气速对过滤通量的影响较复杂,过滤通量随表观气速的增加先增大后减小。表观气速由0.025 m?s?1增大到0.153 m?s?1,过滤通量变化幅度在10%以内,其影响也较弱。

    2015年06期 v.29 1502-1506页 [查看摘要][在线阅读][下载 401K]
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  • 离子交换晶胶层析分离甘草多糖的研究

    刘月娜;程秀红;沈绍传;贠军贤;代斌;

    甘草多糖是甘草提取物中的重要活性组分,具有免疫调节和抗氧化等多种药理作用,对其进行分离纯化的研究具有重要意义。研究探索了一种利用晶胶介质分离甘草多糖的新途径。以预处理和水提甘草根粉末得到的粗多糖为原料,用甲基丙烯酸二甲氨乙酯接枝聚丙烯酰胺晶胶基质制备得到的阴离子交换晶胶介质,对甘草多糖进行了快速层析分离,得到了精制的甘草多糖,确定了适宜的工艺条件。结果表明,阴离子晶胶介质可以吸附甘草多糖,其层析分离迅速;以去离子水为床柱平衡、冲洗及洗脱液配置的基础液,在流速1 cm·min-1条件下,晶胶介质对甘草多糖的吸附容量达670μg·m L-1晶胶,说明晶胶层析可作为天然药用多糖快速分离的一种新方法。

    2015年06期 v.29 1507-1512页 [查看摘要][在线阅读][下载 343K]
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  • CuCl_2-FeCl_3催化氧化2,3,6-三甲基苯酚合成2,3,5-三甲基-1,4-对苯醌过程研究

    尹红;黄海平;陈志荣;袁慎峰;

    以Cu Cl2-Fe Cl3混合金属盐水溶液为催化剂,以正己醇为溶剂进行2,3,6-三甲基苯酚(TMP)多相氧化反应。通过副产物2,2',3,3',5,5'-六甲基-4,4'-联苯二酚(IP)和中间产物4-氯-2,3,6-三甲基苯酚(Cl TMP)生成情况推测Cu Cl2和Fe Cl3催化反应网络。研究结果表明副产物IP主要在反应初始阶段生成,Cl?通过促进中间产物Cl TMP生成进而抑制副反应。反应温度为358.15 K,Cu Cl2使用量7.57%(mol),Fe Cl3使用量3.78%(mol),反应进行8 h,目的产物即2,3,5-三甲基-1,4-对苯醌(TMQ)收率为80.66%。

    2015年06期 v.29 1513-1518页 [查看摘要][在线阅读][下载 227K]
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  • PAN基羧酸离子交换纤维从电镀废水中回收镍和铜的研究

    张捷;宋艳阳;原思国;

    系统研究了PAN基弱酸离子交换纤维在多离子共存体系中对Ni~(2+)/Cu~(2+)的选择吸附性能。以此为基础,通过多柱串联、饱和吸附、洗脱液套用方法完成了对Ni~(2+)、Cu~(2+)电镀废水的资源化治理研究。结果表明:PAN基弱酸纤维对Ni~(2+)、Cu~(2+)离子具有吸附速度快(0.55~1.50 m L×g-1×min-1)、交换容量高(Ca~(2+)、Mg~(2+)共存体系中对Ni~(2+)、Cu~(2+)吸附容量分别达139和148 mg×g-1)、选择性能好等优点,回收得到的溶液中镍和铜离子的浓度和纯度高(分别为45.15和39.17g×L-1且CNi(II)/Ctota L=0.989,CCu(II)/Ctota L=0.994)。离子交换纤维经200次吸附-洗脱循环后,其交换容量基本不变,显示出优异的实际应用前景。

    2015年06期 v.29 1519-1524页 [查看摘要][在线阅读][下载 306K]
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  • 3-甲基-3,4-二氢-2H-1,4-苯并噁嗪合成工艺的研究

    叶非;周晓霖;屈海涛;衣克寒;付颖;

    探索以邻硝基苯酚、1-氯丙酮为原料,铂碳为催化剂,通过O-烷基化、还原、环合反应,合成3-甲基-3,4-二氢-2H-1,4-苯并噁嗪。利用四因素三水平正交实验设计研究了还原-环合反应过程中溶剂效应、反应温度、搅拌时间、反应压力对标题化合物产率的影响,确定了合成标题化合物的优化工艺条件为:以甲苯为溶剂,反应温度45~50℃,反应时间15 h,反应压力2.0 MPa,合成收率达92.5%。产物结构经红外光谱、核磁共振和元素分析进行了表征。本方法原料廉价易得,产物收率高,适用于工业化生产。

    2015年06期 v.29 1525-1528页 [查看摘要][在线阅读][下载 277K]
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