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2017年 第36卷 第S1期 刊出日期:2017-12-31
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    本期封面、中英文目次表
    化工进展. 2017, 36(S1):  0-0. 
    摘要 ( 126 )   PDF (8900KB) ( 487 )  
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    化工进展. 2017, 36(S1):  0-0. 
    摘要 ( 30 )   PDF (7088KB) ( 96 )  
    相关文章 | 多维度评价
    化工过程与装备
    微通道气液两相流研究进展
    王长亮, 靳遵龙, 王永庆, 王定标
    化工进展. 2017, 36(S1):  1-7.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016-2382
    摘要 ( 313 )   PDF (1494KB) ( 449 )  
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    介绍了国内外微化工发展背景及发展现状,微通道内气液两相流流动气泡特性和传质特性。微通道中(横向及竖向微通道)气液两相流流型划分主要有泡状流、弹状流、环状流、搅拌流等。气泡形成过程中流体挤压力对气泡表面进行破坏致使分离,表面张力则在整个过程中维持着气泡形状及长度。着重介绍了微通道内气泡形成过程及经验长度计算,比较了不同研究者提出的经验公式中气液相表观速度比和气泡长度的关系,得出气泡长度均随气液相表观速度比的增加而增加,但依据研究者实验条件不同增加趋势也不尽相同。传质方面,研究基本集中在气液相比表面积较大的泡状流、环状流上,而气液表观速度、当量直径、压强等都会影响传质系数。微通道气液两相流虽然在传热、传质方面有很大的应用前景,但仍存在研究手段单一、理论数据不完善等问题,指出在未来的研究中研究者们要扩大领域范围,为传质传热的实际应用提供更可靠的理论依据。
    撞击流反应器混合性能研究进展
    张建伟, 张志刚, 冯颖, 施博文
    化工进展. 2017, 36(S1):  8-16.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016-2407
    摘要 ( 226 )   PDF (1581KB) ( 285 )  
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    按照撞击流反应器的研究发展进程,分析了撞击流反应器的混合过程。结合大量学者研究工作,回顾了反应空间、流体流动、喷嘴结构等因素对常见的开放式撞击流反应器、受限撞击流反应器、浸没循环撞击流反应器等反应器混合性能影响的研究。简述了外界激励和其他技术对撞击流反应器混合效果影响的研究进展,并总结了几类反应器的微观混合时间及关联式。同时介绍了一种新型水平三向撞击流反应器,该反应器产生的径向射流不同于两喷嘴径向射流,而为交叉状的伞状射流;通过进一步探究发现当量喷嘴间距L*=2D~3D时径向射流偏转角β出现峰值,而且此时的混合时间也最短。最后对撞击流反应器混合性能研究前景进行展望。
    磁场作用下导电流体的流动稳定性研究进展
    董帅, 李爽, 刘立帅, 叶学民
    化工进展. 2017, 36(S1):  17-26.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0398
    摘要 ( 177 )   PDF (1888KB) ( 225 )  
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    磁场作用下导电流体的流动稳定性研究在电磁材料制备过程以及核聚变反应堆冷却系统的设计与制造有重要意义。文中简述了流动稳定性研究的主要方法,分析了正则模态和非正则模态两种方法的利弊,因两类方法所考察的扰动的增长形式不同,其结论往往不一致;对近十几年磁场作用下导电流体在不同形状管道内的流动稳定性研究进展进行了分类和概述,主要介绍了磁场方向、壁面导电率对流动稳定性的影响;针对相关实验的开展、稳定性分析方法以及对转捩机理的研究等提出了可能值得深入研究的方向。
    氨气检测仪研究现状
    朱宝余, 孙成勋, 王兰, 陈涛, 刘屹
    化工进展. 2017, 36(S1):  27-33.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-1383
    摘要 ( 184 )   PDF (1455KB) ( 200 )  
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    氨气检测仪是一种能够对氨气进行快速检测的产品,克服了传统检测手段复杂、繁琐、准确性差的缺点。当前市场上的氨气检测仪种类繁多,但各类产品性能参差不齐。本文探讨了当前氨气检测仪的研究现状,对其中应用较广的红外氨气检测仪、半导体氨气检测仪和电化学氨气检测仪进行了概述,着重介绍了其工作原理和结构特点,并重点对各类检测仪的核心部件,即传感器的种类和性能影响因素进行了阐述;最后对3种检测仪在环保、生产、养殖以及医疗等多个领域的应用现状进行了分析展望,随着人们对环境安全性要求的提高以及政府相关政策法规的推行,氨气检测仪会得到更普遍的应用,相应地,为了适应更多领域的需求,氨气检测仪也必将会朝着更加微型化、精准化、便携化方向发展。
    卤代丙烯烃命名规则及2,3,3,3-四氟丙烯的概况和氟化合成研究进展
    贺晋伟, 张梦雪, 周晓猛
    化工进展. 2017, 36(S1):  34-42.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0727
    摘要 ( 302 )   PDF (1477KB) ( 167 )  
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    由于零臭氧层破坏潜值和较低的温室效应值,2,3,3,3-四氟丙烯作为1,1,1,2-四氟乙烷的替代物,被认为是理想、高效、环保和最具潜力的第四代新型制冷剂,并已受到汽车空调行业的广泛关注。首先,本文介绍了含卤素丙烯烃的命名规则、四氟丙烯的物化特性和制冷性能;其次,简述了铬基催化剂的制备方法,分析了以1,1,2,3-四氯丙烯为原料经2-氯-3,3,3-三氟丙烯中间体,气相催化氟化合成四氟丙烯的反应条件和反应路径等的研究进展;最后简要探讨了氟氯交换反应的机理。铬基催化剂作为气相氟氯交换反应的主体催化剂,所具有的某些特殊性能是其他许多催化剂难以比拟的,但是铬的化合物有毒,建议开发具有高活性和稳定性的无毒非铬基催化剂。
    十字型微通道中乳液流变行为的数值模拟
    丁奕文, 刘向东, 张程宾
    化工进展. 2017, 36(S1):  43-50.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-1568
    摘要 ( 195 )   PDF (1578KB) ( 168 )  
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    单分散的高品质乳液在生物医学、化学化工等领域有着广泛的应用,利用十字型微通道所制备的乳液单分散性好、均一度高、球形度好,并且该方法可以大大简化了乳液的制备过程,在高品质乳液的制备中具有重要的应用价值。基于VOF相界面追踪方法,建立了十字型微通道中乳液形成过程的非稳态理论模型,对十字型微通道中乳液的形成过程进行了数值模拟研究,发现了4种典型的流型,即挤压流(squeezing)、滴式流(dripping)、喷式流(jetting)和协流(co-flowing),并对其形成机理和演化过程进行了分析,发现界面张力和黏性力在液滴生成过程中起到主导作用。此外,还研究了通道角度对液滴尺寸和流型的影响,计算表明,在挤压流中液滴的长度会受到显著的影响。但是,通道的角度对流型的影响并不明显。
    微通道并行模块化设计制造及规模化制备功能材料
    韩腾腾, 张莉, 宣晋, 董政, 徐宏
    化工进展. 2017, 36(S1):  51-57.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0274
    摘要 ( 196 )   PDF (1573KB) ( 152 )  
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    液滴微流控技术可控制备功能微粒材料目前一直局限于实验室规模产量,制约着规模化的产业应用。本文基于微通道并行概念,以数量放大为基本原则,设计了八通道并行的微流控放大模块,模块由位于不同平面的两相流体的分配功能区和液滴制备功能区构建组合而成。借助激光雕刻技术以PMMA作为基板材料进行加工制造,实现了规模化制备均匀液滴的目的。同时研究了流速控制对各个通道液滴制备过程的影响,分析了微通道阵列由于流体分配关键问题所产生的放大效应。两种通道阵列形式对比实验表明,环形阵列制备出液滴的均匀性比线性阵列提高近42.4%,主要得益于完全对称的环形阵列减小了结构性因素对流体分配性能的影响。并借助环形并行模块平台大规模制备了具有广阔应用前景的壳聚糖微球,平均粒径为540.59μm,CV值为2.73%,并行放大模块在提升产量的同时确保了微球的高单分散性。
    微通道形状对自相似热沉综合性能的影响分析
    王喆, 孙立成, 刘洪涛, 唐继国, 鲍静静
    化工进展. 2017, 36(S1):  58-63.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-1465
    摘要 ( 147 )   PDF (1810KB) ( 149 )  
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    自相似微通道热沉(SSHS)作为一种新的换热结构设计,比一般的微通道热沉(MHS)具有更好的综合性能。前期工作通过将内部分流通道改为渐缩式斜坡结构,使内部流量分配不均受到了很大抑制。本文在此基础上,利用数值模拟方法进一步分析了微通道(溢流通道)形状对SSHS流动及传热过程的影响。计算结果表明,原设计中溢流通道内存在较大的低流速区,导致了不均匀的换热过程;将矩形截面微通道改为梯形截面,可以减小溢流通道内低速区的流通面积,从而使微通道内的流动和换热过程更加均匀;进一步对比分析发现,随着溢流通道顶部宽度mw减小,低流速区域占比进一步减小,换热均匀性有所提高;该结构优化方案对流动阻力的影响较小,流量在0.18~1.8kg/h范围内,流动阻力增加平均不超过5%,但换热均匀性平均提高15%左右。
    基于气泡和聚团的结构模型及其应用
    吕小林
    化工进展. 2017, 36(S1):  64-72.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0272
    摘要 ( 205 )   PDF (1604KB) ( 141 )  
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    综合考虑鼓泡流化床内气泡及聚团对床内细颗粒流动的影响,建立基于气泡和聚团的结构曳力模型及结构参数模型,同时,借助计算流体软件预测细颗粒在鼓泡床中流动状态。首先,基于细颗粒在鼓泡流化床的流动状态,在介观尺度上将床内气固流动结构划分为3个子结构,即气泡相、相间相及乳化相(聚团相)。然后,综合考虑细颗粒鼓泡流化床中气泡和聚团对气固流动的影响,根据力平衡、质量守恒建立基于气泡和聚团的结构参数模型及结构曳力模型。通过对结构参数模型封闭求解,得到11个结构参数值(fbUbdbUgbfiUgiεifeUgeεedc)。对结构参数计算结果进行分析,结构参数模型能够很好反映床内流动情况及床内各结构参数之间的关系,并能有效地预测颗粒聚团直径。此外借用非均匀因子,耦合结构曳力模型及结构参数模型到欧拉双流体模型对气固在床内流动行为进行数值模拟。模拟结果表明,使用基于气泡和聚团的结构曳力模型能够较好地预测细颗粒在鼓泡流化床中的流动行为。在对模拟结果中颗粒径向浓度比较时,可以发现,相对比基于气泡模型的结构曳力模型,使用基于气泡和聚团的结构曳力模型的模拟结果与实验结果更一致。
    环己烷-乙酸乙酯萃取精馏分离的研究
    康伟, 孙平涛, 梁朋, 姜亚彤, 高瑞昶
    化工进展. 2017, 36(S1):  73-79.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0972
    摘要 ( 529 )   PDF (1592KB) ( 253 )  
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    通过UNIFAC基团贡献法和氢键间相互作用,初步筛选二甲基亚砜(DMSO)作为萃取剂,通过萃取精馏分离环己烷与乙酸乙酯物系。在常压下模型模拟加入二甲基亚砜后环己烷与乙酸乙酯体系的汽液相组成,NRTL模拟结果与汽液平衡实验所得数据相似度高,结果表明二甲基亚砜作为萃取剂可以有效打破该共沸体系。同时进行间歇萃取精馏实验,填料理论塔板数为33,回流比1.0,溶剂比为1.0时可以得到质量分数为98.7%的环己烷,回收率为87.8%。最后在Aspen Plus软件帮助下研究二甲基亚砜连续萃取精馏分离环己烷-乙酸乙酯物系的工艺,萃取精馏塔塔顶环己烷的质量分数可达99.6%,溶剂回收塔塔顶乙酸乙酯的质量分数为99.5%,塔底回收二甲基亚砜套用,为进一步的工业应用提供参考。
    基于Aspen仿真的乙醇水溶液精馏方案优化
    郭延海, 陈守文, 马姝婧, 刘春昊
    化工进展. 2017, 36(S1):  80-86.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016-2438
    摘要 ( 292 )   PDF (1563KB) ( 257 )  
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    为了实现对乙醇水溶液精馏方案进行优化设计,本文首先基于物料平衡、相平衡、物流各组分摩尔分率归一化以及热量平衡,针对整个填料塔精馏过程建立了稳态和动态模型,并利用数学模型对每部分精馏操作时的关键参数以及能耗进行了理论计算。为了检验数学模型和理论计算的合理性,同时鉴于Aspen Plus和Aspen Dynamics中已经建立了完善的精馏塔模型,本文以乙醇水溶液精馏方案为例,以达到浓度和回收率要求为约束条件,过程中最小能耗为目标函数,对回流比、馏出液流量、进料流量、进料温度、塔釜加热功率等几个输入变量分别进行了灵敏度分析,对理论计算的操作变量进行校正,确定出实际操作中的操作变量,优化乙醇水溶液精馏过程,从而得到最优的精馏操作序列。
    基于新型内热式移动-流化床干燥器的褐煤干燥过程
    王大鹏, 于晓晨, 齐丽薇, 于才渊, 王喜忠
    化工进展. 2017, 36(S1):  87-91.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0570
    摘要 ( 212 )   PDF (1560KB) ( 122 )  
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    在传统流化床内,加入中空水平螺旋叶片,其内通入饱和蒸汽。对粒度分布很广的褐煤物料,借助气力和机械力联合作用,建立一种新型的内热式移动-流化床干燥模型。研究了操作气速、进口气体温度、机械力作用强度等因素对褐煤干燥过程的影响。采用因次分析的方法,建立了气固间传热系数关联式。实验结果表明,机械力场的加入,使床层内形成了稳定的大小颗粒共存的气固两相流场,并使干燥速率增大,传热系数增大。其中,叶片转速在3.33~5.40r/min范围时,传热系数增大了约35%。叶片内饱和蒸汽以内热源的形式,通过叶片传导换热,大大强化了传热和干燥效果。在其他条件不变的情况下,传热量增加了约45%。
    LiCl溶液除湿系统的试验研究
    侯小兵, 邹同华, 韩雨松
    化工进展. 2017, 36(S1):  92-100.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016-2232
    摘要 ( 159 )   PDF (2147KB) ( 144 )  
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    溶液除湿空气调节装置具有不受气候和地域限制的特点,是最可能被大规模推广的空气调节技术之一。本文进行了逆流填料式单级LiCl溶液除湿过程实验研究,针对除湿过程,研究了进口空气的温度(30~36℃)和相对湿度(50%~70%)对除湿性能的影响。结果表明,除湿性能会随着进口空气温度或相对湿度的升高而增强。此外,针对溶液再生过程,本文考察了再生风进口温度和再生溶液进口温度对再生性能的影响,结果表明,两个温度值的升高均会增大再生能力,且后者的作用更强,但是再生溶液出口温度也会随之上升,从而导致了系统冷源负荷的增大。
    基于不同压力下的Einstein制冷循环系统性能分析
    薛久明, 刘道平, 杨亮
    化工进展. 2017, 36(S1):  101-106.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-1566
    摘要 ( 191 )   PDF (1490KB) ( 105 )  
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    基于改进的Einstein制冷循环系统,对气泡泵及整个制冷系统进行理论建模。根据两相流均相流理论,对工作在弹状流情况下的气泡泵进行性能计算,得到不同压力下气泡泵的最大提升效率。并将其代入系统热力学模型,利用EES软件模拟探究了压力在(3~5)×105范围内变化时,系统的主要运行参数变化对性能的影响情况。结果表明,在系统压力较低(3×105Pa)的情况下,制冷系统的COP有较为理想的数值;不同压力下蒸发温度对系统性能的影响远大于冷凝温度;随着发生温度的增加,系统性能存在一最大值,且压力越小系统的COP也越高,更有利于利用低品位热源(356~390 K)。研究结果为Einstein制冷系统关键运行参数的选择提供了可靠的参数选取原则及依据,为系统各部件的设计乃至进一步的改进优化指明方向。
    单喷嘴低压引射器的结构设计与数值分析
    尚阳, 王跃社
    化工进展. 2017, 36(S1):  107-114.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0644
    摘要 ( 197 )   PDF (1624KB) ( 167 )  
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    引射器作为大气式燃烧器的重要组件,对燃烧器的稳定、完全燃烧具有重要的影响,因此对引射器的工作过程和影响其工作性能因素的研究尤为重要。本文首先对大气式燃烧器用的单喷嘴低压引射器的结构形式及具体尺寸进行了设计,并对设计出的引射器建立了三维、稳态的数学模型。然后利用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)软件对引射器进行了模拟计算,探究了引射器内燃气与空气发生动量和质量交换的混合过程并研究了工作喷嘴出口直径、混合室长度、燃气供气压力、引射器出口背压4个因素对引射器质量流量引射系数的影响。研究结果表明:当引射器其他参数相同时,工作喷嘴出口直径与混合管长度都存在一个最佳值使得引射器达到最优的引射系数;燃气供气压力增大对引射系数的影响很小,引射系数几乎不变,而当引射器出口背压增大时,引射系数却下降的很快。
    补气压力损失系数与一级压比对补气增焓空气源热泵性能影响
    胡文举, 常默宁, 刘琴, 高岩, 李德英
    化工进展. 2017, 36(S1):  115-120.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0463
    摘要 ( 187 )   PDF (1552KB) ( 130 )  
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    空气源热泵系统低温适用性问题一直是其在北方拓广应用的制约性因素,带有闪发器的补气增焓空气源热泵系统是解决空气源热泵低温适用性的有效手段之一。本文建立了带有闪发器的补气增焓空气源热泵系统的热力学过程数学模型,通过数值模拟研究了一级压缩比和压力损失系数对补气增焓空气源热泵系统特性的影响。结果表明,随着一级压比的逐渐增大,冷凝压力降低趋势平缓,热泵的性能系数逐渐升高,而排气温度先降低后升高,因而存在最佳一级压比。综合压缩机的排气温度和热泵的性能系数,模拟工况补气增焓空气源热泵的最佳一级压比为1.6。补气压力损失系数越大意味着有用功的损失越小,随着补气压力损失系数增大热泵的制热量、耗功逐渐增大,性能系数逐渐升高而排气温度逐渐降低,因此设计时应补气压力损失系数越大越好。
    基于流程的应急预案结构化与图形化应急指挥
    魏振生, 陈守文, 马姝婧, 庞戈, 申康玉
    化工进展. 2017, 36(S1):  121-126.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016-2156
    摘要 ( 242 )   PDF (1558KB) ( 158 )  
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    应急预案在企业安全管理与应急救援过程中占据非常重要的作用,由于应急预案的文本特性,当前应急预案的实用性与现场可操作性饱受质疑。本文基于现场应急流程,进行预案的流程结构研究和图形化研究,实现文本预案的结构化和图形化,完成内容繁杂的文本预案向预案指令的转换工作,使之内容精简、具备可操作性;在此基础上,运用事故树(FTA)的理论方法,综合分析评估结构化的指令在应急过程中的重要度,进行应急指令的重要度排序,并根据应急重要度进行预案指令智能推送,辅助现场指挥。本文的研究目的是通过对预案的结构化研究,解决文本预案现场操作性问题,在应急救援过程中,发挥应急预案的作用,基于预案指令进行现场应急指挥与调度,提高指挥决策的水平,为石化行业的安全生产保驾护航。
    一种新型浓缩工艺在己内酰胺生产废液处理上的应用
    邵寒梅, 王辉, 李文辉
    化工进展. 2017, 36(S1):  127-132.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-1258
    摘要 ( 255 )   PDF (1453KB) ( 167 )  
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    传统己内酰胺废液浓缩工艺存在着能耗高、排出废水氨含量高以及装置占地面积大等问题,为此,本文提出一种处理己内酰胺废液的新型浓缩工艺。工艺分两步实施:第一步是脱氨预处理,通过预脱氨罐和废液脱氨塔两套系统对废液进行反复脱氨处理;控制预脱氨罐中烧碱的加入量,利用废液脱氨塔塔顶的二次含氨蒸气对预脱氨罐中的废液进行高温解析,以较低的能耗脱除废液中的氨,并加以回收利用;第二步是浓缩处理,通过废液汽提塔对废液进行蒸发浓缩,利用二次蒸汽再压缩技术进行蒸发,采用电能替代蒸汽消耗的方式,有效降低能耗成本。优化后的设备数量只有传统浓缩工艺的一半,装置建筑面积大大减小。以年产10万吨己内酰胺项目为工程实例,采用新型浓缩工艺每年可节省约721万元的能源运行成本;每年回收氨水473.7t,同时间接减轻废水处理厂对含氨废水的处理成本;新工艺所需的项目建筑面积仅为传统浓缩工艺的1/3。Aspen理论计算和实际工程实践的数据表明:本工艺节能优势明显,从工艺源头上消除了氨对环境的污染,并且加以回收利用,同时有效减少了建筑面积。
    能源加工与技术
    芳烃模型化合物的热转化机理研究进展
    韩乔昆, 范启明, 申海平
    化工进展. 2017, 36(S1):  133-141.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0212
    摘要 ( 177 )   PDF (1617KB) ( 176 )  
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    在煤和石油加工过程中,芳烃是重要的生焦初始反应物或中间产物。采用热处理方法制备优质炭材料,如针状焦、碳纤维等,反应过程主要是芳烃的热转化行为,包括缩合和裂解等复杂的反应历程。本文综述了近年来国内外学者采用芳烃模型化合物对芳烃液相非催化热转化反应机理的研究,重点介绍了萘、蒽、菲、芘、芴模型化合物的热转化反应机理,并总结了芳烃热转化反应规律。同时,对采用芳烃模型化合物进行共炭化研究进行了概述。通过对比国内外研究进展,指出国内相关研究存在的问题。基于芳烃模型化合物研究现状,展望了采用模型化合物研究芳烃热转化反应机理的发展趋势。现有研究存在理论计算与实验研究相孤立的问题,因而要加强模型化合物分子模拟计算与实验研究的结合。同时,充分利用现代精密分析仪器对实验产物进行分子水平的解析。
    高温费托合成技术的研究进展
    张妍, 徐润, 牛传峰
    化工进展. 2017, 36(S1):  142-148.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0453
    摘要 ( 188 )   PDF (1483KB) ( 299 )  
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    与采用低温费托合成生产柴油的传统煤制油技术相比,产品更为多元化和高值化的高温费托合成技术在低原油价格时期显示出非常明显的优势。本文介绍了高温费托合成现有的技术进展,包括南非Sasol公司的高温铁基循环流化床和固定流化床技术与兖矿集团的高温铁基固定流化床技术。总结分析了熔融铁、沉淀铁、负载铁催化剂以及温度、气体组成与压力、流化状态等工艺条件对高温费托合成产物分布的影响。结合高温费托合成的典型产物分布,讨论了提高烯烃等目标产品的方法,并对高温费托合成未来的主要发展方向进行了展望。
    重油加氢裂化过程动力学模型的研究进展
    黄汤舜, 王子军, 张书红, 刘必心, 郭鑫
    化工进展. 2017, 36(S1):  149-154.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0708
    摘要 ( 208 )   PDF (1497KB) ( 360 )  
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    对近年来重油加氢裂化过程的动力学模型进行了归纳和总结,包括传统集总动力学模型(宽馏分集总模型以及离散型集总模型),基于连续混合物的集总动力学模型以及基于分子水平的动力学模型(结构导向和单事件模型);对各模型中所用的反应网络、计算方法等方面做了详细的阐述和说明,并分析了各个模型的优缺点,就重质油加氢裂化过程的动力学研究来说,传统集总方法因其对原料产物的简化在今后的很长一段时间内将会一直是研究的重点,然而展望该方面的动力学模型研究,精确化与细致化必将是今后的发展趋势,基于连续混合物的集总模型以及基于分子水平的动力学研究会是今后研究的重点。
    生物柴油副产物甘油的分离提纯工艺进展
    孙启梅, 张霖, 王领民, 王崇辉
    化工进展. 2017, 36(S1):  155-160.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0526
    摘要 ( 264 )   PDF (1415KB) ( 256 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    生物柴油产业的快速发展,使得副产物甘油的产量激增,而当前食品、化妆品、医药等行业对甘油都有着广泛的需求,但它们对甘油的纯度要求很较高。这就需要对生物柴油副产物甘油进行精制提纯。通常经酯交换反应得到的生物柴油,通过简单的离心或沉降过程即可得到粗甘油,其中含有催化剂、色素、盐、皂、脂肪酸等杂质,再加上甘油本身黏度大、沸点高,且是热敏性的物质,使得其分离精制过程变得很困难。本文介绍了现有文献中报道的从生物柴油中提纯精制甘油的各种工艺,主要有絮凝、乙醇结晶、草酸钠络合、离子交换、膜分离、减压蒸馏或分子蒸馏、生物吸附和反应络合等精制提纯工艺。并提出将两种或多种精制提纯技术相结合,将会是一种高效的甘油精制方案。
    生物柴油副产物粗甘油的综合利用
    孙启梅, 王崇辉, 王领民, 张霖, 樊亚超
    化工进展. 2017, 36(S1):  161-166.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0822
    摘要 ( 297 )   PDF (1461KB) ( 231 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    生物柴油作为一种可替代化石燃料的可再生能源,得到了快速发展和规模化生产,使得其副产物甘油的产量过剩。通过简单工艺过程处理生物柴油,即可得到粗甘油,而粗甘油中除甘油外,还有其他的杂质组分,要想将其应用于食品、化妆品及医药等行业就必须对粗甘油进行精制。而当前,粗甘油精制工艺路线较为繁琐,成本较高,经济可行性比较低,故需开发粗甘油的应用空间,提高粗甘油的附加值。本文从生物柴油副产物粗甘油的综合应用入手,从生产化工产品,如1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、DHA、PHA、丙烯醛等,用于制氢,用于制燃料添加剂,用于燃料电池,制甲醇或乙醇以及废物处理等领域概述了当前粗甘油的应用技术工艺现状。通过不断拓展粗甘油的应用前景,为生物柴油技术工艺的可持续发展提供技术支撑。
    碱性氧化物对煤灰熔融特性影响的研究进展
    王东旭, 王洋, 李文艳, 肖海平
    化工进展. 2017, 36(S1):  167-174.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-1318
    摘要 ( 204 )   PDF (1437KB) ( 197 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    准东煤中的钠、钙含量较高,导致在燃用过程中锅炉受热面发生严重的结渣。煤灰的结渣问题与煤灰的熔融特性密切相关,灰中碱性氧化物对灰熔融特性具有重要的影响。本文综述了碱性氧化物对煤灰熔融特性的影响。现有的研究表明,添加Na2O可以显著降低灰熔融温度,钠长石、霞石等低熔点含钠矿物质的生成及其形成的低温共熔体是灰熔融温度降低的主要原因。灰中K2O主要以伊利石的形式存在,对灰熔融温度的影响较小。随灰中CaO和MgO含量的增加,灰熔融温度具有先降低后升高的变化趋势,矿物质熔点的变化是灰熔融温度变化的主要原因。灰中Fe2O3的存在形式与反应气氛有关。在还原性气氛下,铁主要以FeO的形式存在,铁橄榄石、铁尖晶石等含铁矿物质容易形成低温共熔体,使灰熔融温度降低。未来应着重研究碱性氧化物对准东煤灰熔融特性影响的机理,开发抑制准东煤结渣的高效添加剂。
    褐煤氧化前后的特性分析
    俞乔尼, 张越, 杨帆, 赵尚明, 肖雷, 姚菁华, 崔卓异
    化工进展. 2017, 36(S1):  175-179.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0294
    摘要 ( 251 )   PDF (1558KB) ( 323 )  
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    褐煤由于热值低、热稳定性差等性质,一直以来被视为劣质燃料,近年来褐煤的生物转化和利用越来越受到重视。但褐煤化学结构复杂,微生物直接利用效率低,研究者们运用了多种氧化方法改善褐煤的结构,以期提高微生物对煤的作用。本文即分别采用NaClO、HNO3和H2O2溶液氧化及微波4种方法处理褐煤,利用白腐菌在相同条件下对氧化处理后的褐煤进行生物液化,通过液化效果确定:HNO3氧化是最优的处理方法;利用扫描电镜(SEM)、元素分析、X射线衍射(XRD)、比表面积测定和傅里叶红外光谱(FTIR)对氧化处理前后褐煤的特性进行分析。结果表明:HNO3氧化破坏了部分芳环结构,以及氧化了大量酮基、碳氧键等含氧官能团,使褐煤的结构复杂度降低、氧化程度增高,从而易于被微生物所降解。
    流化床内粉煤气固流动特性的实验研究
    屠功毅, 宗弘元, 钟思青, 徐俊, 周靖, 辛忠
    化工进展. 2017, 36(S1):  180-186.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016-2290
    摘要 ( 196 )   PDF (1873KB) ( 135 )  
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    采用5种不同粒径分布的粉煤对流化床内粉煤气固两相流动形态和压力波动进行了实验研究。确定了不同操作参数下的流动形态,考察了不同操作条件对压力分布和压力波动的影响,采用了一种新方法——通过流化床底部相邻两点压差关于流态化气速的曲线来分析临界流态化速度,通过压力标准偏差最大值对应的流态化速度来确定起始湍动流态化速度,提出了临界流态化和起始湍动流态化雷诺数关于粉煤粒径的关系式,揭示了压力变化与流态演变的内在联系。结果表明,粉煤颗粒粒径越小,各流动形态的临界速度越小;当床内出现节涌流态化或湍动流态化时,细颗粒粉煤的压力波动较小,而粗颗粒粉煤的压力波动比较剧烈;流化床底部相邻两点压差和压力标准偏差均随着流态化速度的增大先增加后减小。
    动力电池组分层风冷式热管理系统仿真
    宋俊杰, 王义春, 王腾
    化工进展. 2017, 36(S1):  187-194.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0549
    摘要 ( 167 )   PDF (1613KB) ( 200 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为了强化电池热管理系统的散热能力,提高电池组的温度一致性,提出了反向分层风冷结构。基于电-热耦合生热模型及计算流体动力学,运用Fluent 15.0对风冷式电池热管理系统进行稳态数值仿真计算,并对所提出的散热结构进行了改进和优化。结果表明:使用反向分层风冷结构后各电池温度分布非常均匀,电池组整体最高温度及最大温差均有所下降,电池最大平均温差大幅度降低,电池组的温度场分布明显改善;增设扰流板后电池平均温度下降2.7℃,电池平均温差下降0.6℃,散热能力和温度一致性得到进一步提高,保证电池处于最佳工作温度范围内。
    一种新型的太阳能驱动ORC-HP热电联产耦合系统
    吴国策, 朱兴仪, 赵英汝
    化工进展. 2017, 36(S1):  195-202.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-1039
    摘要 ( 203 )   PDF (1569KB) ( 159 )  
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    提出了一种新型太阳能平板集热器、有机朗肯循环和热泵循环联合的热电联产系统(SORC-HP),系统分别采用有机工质R245fa和制冷剂R22作为朗肯循环和热泵循环的工作介质。通过流程模拟软件gPROMS对整个联合系统进行模拟仿真,以系统的净功率输出、发电效率和热电联产(CHP)效率为性能指标,分析了6个关键参数对联合系统性能的影响。结果显示:存在最优的导热油流率和制冷剂冷凝温度使系统的CHP效率取得极值。将此系统与传统的太阳能有机朗肯循环系统进行对比,结果表明在太阳辐射度为1000W/m2时,联合系统的CHP效率比普通太阳能ORC系统高3.7%。
    工业催化
    催化裂解技术及其催化剂的研究进展
    李贤丰, 郭琳琳, 申宝剑
    化工进展. 2017, 36(S1):  203-210.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0741
    摘要 ( 256 )   PDF (1452KB) ( 315 )  
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    以乙烯、丙烯为代表的低碳烯烃是重要的基本有机化工原料,世界上对其需求和生产量都远高于其他化工产品。随着世界原油重质化的加深,以重质油为原料直接制取低碳烯烃的技术将更具优势,但存在如何解决催化剂的中毒、生焦、连续再生以及进一步增强工艺装置的安全可靠性等问题。本文介绍了催化裂解制取低碳烯烃的反应机理、国内外催化裂解技术及其催化剂的研究进展等方面的情况。与传统方法相比,无论是从原料适应性、低碳烯烃收率,还是从能耗、操作和产品分布的灵活性上看,催化裂解经济和社会效益均非常显著,具有广阔应用前景。最后指出面对问题今后应加强技术创新,注重对现有工艺、催化剂、工程与生产技术的改进及现有装置的改造,尤其需强化对核心技术催化裂解催化剂的开发。
    固定床渣油加氢催化剂运转初期失活规律研究进展
    韩坤鹏, 戴立顺, 聂红
    化工进展. 2017, 36(S1):  211-220.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0811
    摘要 ( 215 )   PDF (1598KB) ( 140 )  
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    固定床渣油加氢技术是重油改质的重要手段,而催化剂失活制约着装置运行周期,影响炼厂整体经济效益。渣油加氢过程中,运转初期形成的大量积炭是催化剂快速失活的重要原因。本文主要介绍了运转初期催化剂表面形成积炭的性质、影响积炭形成的因素以及控制积炭的方法等。积炭分为软炭和硬炭,运转初期催化剂表面沉积的积炭以软炭为主,积炭更多地沉积在催化剂外侧,造成孔径向小孔范围迁移,降低孔内活性位利用率;原料油性质、催化剂性质及工艺条件共同决定着催化剂运转初期积炭形成,通过改善原料油性质,优化催化剂及工艺条件可以有效地抑制积炭形成。这对合理使用催化剂,延长装置运转周期及降低炼厂生产成本具有重要意义。
    石墨烯基催化剂的研究进展
    关尹双, 赵炜, 刘开帅, 敖磊, 杨顺铭, 杨金月
    化工进展. 2017, 36(S1):  221-227.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0624
    摘要 ( 227 )   PDF (1502KB) ( 237 )  
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    近年来,二维石墨烯由于其独特的热、电和光学性能而引起极大的关注。理论上,石墨烯具有高的比表面积,使其非常适于用作许多材料的理想载体。石墨烯是非常受欢迎的纳米材料,研究人员利用石墨烯非凡的性质将其与不同材料进行复合得到性质各异的复合材料并应用于各个领域。本文阐述了石墨烯基复合材料在催化领域的研究进展概况,特别是在光催化和电催化领域,介绍了近三年石墨烯基复合材料在催化方面取得的成果,分析了其特性、制备方法及物质间的相互作用等因素对催化性能的影响。指出了石墨烯基复合材料目前在催化领域存在的问题及未来发展的方向,期望为石墨烯基材料在催化剂方面的应用提供参考。
    钌基费托催化剂研究进展
    崔登科, 陈崧哲, 陈靖, 范煜
    化工进展. 2017, 36(S1):  228-234.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0420
    摘要 ( 208 )   PDF (1435KB) ( 246 )  
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    综述了近年来Ru基费托催化的研究进展,并展望了其应用前景。Ru基催化剂在成本上高于当前普遍应用的Co、Fe基催化剂,但其在催化活性等方面具有优势。研究表明,Ru基费托催化剂的活性、选择性受到Ru源物质、载体、催化剂助剂等多种因素的影响。其中SiO2、Al2O3、ZrO2等氧化物以及分子筛、活性炭、碳纳米管等载体能赋予催化剂高机械强度、高比表面积,大幅度增加Ru的利用效率从而提高催化效能。一些碱金属、碱土金属以及过渡金属助剂可与载体共同调变活性相的结构并产生电子效应,有望提高催化剂的活性和对目标烃类产物的选择性。除此以外,通过对Ru来源物质的选择以及整体制备工艺的优化,均可增强Ru基费托催化剂的性能。
    制备方法对含硅氧化铝载体性质的影响
    王敏朵, 曾双亲, 贾燕子, 杨清河
    化工进展. 2017, 36(S1):  235-240.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0858
    摘要 ( 190 )   PDF (1484KB) ( 150 )  
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    含硅氧化铝载体因其兼具SiO2和Al2O3的共同优势,即具有较好的结构性能、力学性能和一定的表面酸性,在加氢催化剂领域得到广泛应用。本文详细介绍了含硅氧化铝催化剂载体的制备方法,包括溶胶-凝胶法、NaAlO2-Al2(SO43法、混合法、浸渍法及化学气相沉积法。对比了制备方法对载体物化性质的影响,其中采用溶胶-凝胶法制备的载体纯度高,物化性质较好。分析了不同制备方法导致含硅氧化铝载体物化性质存在差别的作用机制。在体相中引入硅有利于调变载体孔结构,反之硅暴露于亚表面或表面有利于调变载体酸性。并指出了当前研究中存在的问题及含硅氧化铝的发展方向。
    环氧乙烷和二氧化碳合成碳酸乙烯酯催化剂研究进展
    谭亚南, 何霖, 王凯, 程牧曦, 王科, 傅送保
    化工进展. 2017, 36(S1):  241-246.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017.2017-1633
    摘要 ( 336 )   PDF (1421KB) ( 263 )  
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    二氧化碳(CO2)通过环加成工艺合成环状碳酸酯的反应不仅符合“绿色化学”和“原子经济性”的理念,还能减少工业尾气中CO2的排放所引起的温室效应影响,是一种利用工业催化技术实现碳捕集、利用和封存(CCS)的新技术,其经济效益和减排效率是传统CCS技术无法比拟的。本文综述了CO2和环氧乙烷(EO)酯化反应催化剂的研究现状,总结了酯化催化剂的种类,分析了影响酯化催化剂性能的因素,如制备、助剂和载体等,最后对该催化剂的发展前景进行了展望。
    基于过渡金属的低温选择性脱硝催化剂的制备与性能
    赵瑞环, 于才渊, 李烁, 毕秋实, 王喜忠
    化工进展. 2017, 36(S1):  247-252.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0564
    摘要 ( 177 )   PDF (1495KB) ( 160 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    采用改性活性炭作为载体,过渡金属作为活性组分,进行低温SCR催化剂的制备和性能研究。使用浓硝酸对活性炭进行氧化改性,以Mn、Fe、Co、Ce作为活性组分,通过浸渍法加入到改性后的活性炭载体内,在惰性气体保护下进行焙烧并冷却得到催化剂。利用固定床对催化剂进行性能测试,使用NH3作为还原剂,研究了各种操作条件对催化剂催化活性的影响。实验结果表明,本文研制的催化剂在80~150℃低温条件下对NO有较高的催化活性,脱硝效率最高可达99%。同时,对催化剂的抗硫性、催化剂的寿命进行了检测。本文的研究为低温SCR催化剂的工业应用奠定了坚实的基础。
    硫酸化Ti-SBA-15的制备及其催化氧化脱硫
    林志耿, 王寒露, 周建龙, 黄家燊, 刘园园, 王红丽
    化工进展. 2017, 36(S1):  253-260.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-1391
    摘要 ( 204 )   PDF (1664KB) ( 197 )  
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    以正硅酸乙酯为硅源、钛酸正丁酯为钛源、聚(乙二醇)-block-聚(丙二醇)-block-聚(乙二醇)为模板剂,采用水热法分别合成了介孔分子筛SBA-15和Ti-SBA-15,采用硫酸对其酸化后制得H2SO4/SBA-15和H2SO4/Ti-SBA-15。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、BET氮气吸附-脱附等温方法、电子扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM)对SBA-15、H2SO4/SBA-15和H2SO4/Ti-SBA-15结构、孔道分布和表面形貌进行了表征。以制备的分子筛为催化剂,过氧化环己酮(CYHPO)为氧化剂和乙腈为萃取剂评价其催化氧化脱除模拟油中二苯并噻吩(DBT)性能。当反应温度为343 K,反应时间为60 min,乙腈为7.5 mL,CYHPO与DBT的摩尔比为5∶1,催化剂用量为0.05 g时,SBA-15、H2SO4/SBA-15和H2SO4/Ti-SBA-15的脱硫率分别为36.1%、57.8%和65.4%。这表明酸化和金属Ti同时改性的SBA-15具有较好的催化氧化脱硫活性。
    多孔LaMO3(M=Co,Fe)纳米催化剂的制备及一氧化碳催化氧化性能
    王毅, 王燕, 曹建亮, 张火利, 陈泽华, 李高杰
    化工进展. 2017, 36(S1):  261-266.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016-2263
    摘要 ( 168 )   PDF (1530KB) ( 146 )  
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    钙钛矿型氧化物催化剂(ABO3)具有廉价易得、高热稳定性、催化活性高的优点,在催化一氧化碳(CO)低温脱除领域具有重要的理论研究意义和实际应用价值。本研究中,以聚苯乙烯(PS)微球、碳微球为模板,硝酸镧、硝酸钴、硝酸铁为金属源,柠檬酸为络合剂,通过溶胶-凝胶法制备了多孔LaCoO3和多孔LaFeO3催化剂。采用X射线衍射、热重-差热、扫描电镜、透射电镜和氮气吸附-脱附等手段对所得样品进行了系统表征分析。结果表明:所制备的催化剂具有高纯度和高热稳定性。加入11.12g PS微球所制备的多孔LaCoO3催化剂平均颗粒粒径为13nm,加入0.5g碳微球制备的多孔LaFeO3催化剂平均粒径为19nm,且具有介孔和微孔分级孔结构。催化性能测试结果表明:在同等条件下对CO转化率达到50%时,多孔LaCoO3和多孔LaFeO3使得催化温度分别降低了43℃和32℃;CO完全转化温度则分别降低了90℃和60℃。
    磷钨酸离子液体负载γ-Al2O3催化氧化-萃取脱硫
    李瑞丽, 蒋善良, 李晶晶, 丁力实
    化工进展. 2017, 36(S1):  267-273.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016-1995
    摘要 ( 144 )   PDF (1732KB) ( 186 )  
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    以γ-Al2O3为载体、磷钨酸离子液体为活性组分,用共沉淀法制备了[C1imCH2CH2COOH]3PW12O40/γ-Al2O3(IL-HPW/γ-Al2O3)催化剂,并采用BET、TGA、FTIR、XRD以及SEM表征技术对催化剂进行表征分析。以质量分数为30%的H2O2为氧化剂,以N-甲基吡咯烷酮(NMP)为萃取剂,以含二苯并噻吩(DBT)的模拟油品进行氧化萃取脱硫反应,考察了氧化-萃取工艺条件对模拟油脱硫效果的影响。实验结果表明,在催化剂用量质量分数为0.7%(基于模拟油质量),反应时间为60min,n(H2O2)∶n(S)=2.5,反应温度为50℃,萃取一次的最佳条件下,其最佳脱硫率为99.2%。该催化剂在直馏柴油中也表现出较高的脱硫活性,在一定的反应条件下,使用N-甲基吡咯烷酮萃取剂萃取4次后,柴油硫含量从477mg/L降到24.4mg/L,脱硫率高达94.88%。
    环氧乙烷和二氧化碳酯化制备碳酸乙烯酯反应催化剂
    程牧曦, 王凯, 何霖, 谭亚南, 王华, 郑敏, 王科
    化工进展. 2017, 36(S1):  274-277.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-1770
    摘要 ( 246 )   PDF (1446KB) ( 221 )  
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    二氧化碳作为全球变暖的主要温室气体,用于其捕捉、存储和利用的技术具有很高的社会和经济价值。本文通过催化反应使环氧乙烷和二氧化碳环加成生成碳酸乙烯酯,在很温和的条件下,环氧乙烷转化率达到97%,碳酸乙烯酯选择性达到98%,在有效固定二氧化碳的同时制备高附加值的产品。本研究考察了季铵盐、鏻鎓盐、卤族金属盐、咪唑、吡啶类离子液体等催化剂在该反应中的催化性能;比较了温度、二氧化碳压力、转速、添加剂等条件对该反应的影响。
    材料科学与技术
    二氧化碳捕获固体吸附剂的研究进展
    辛春玲, 王素青, 孟庆国, 刘丽丽, 王霞, 杨金美
    化工进展. 2017, 36(S1):  278-290.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0196
    摘要 ( 297 )   PDF (1556KB) ( 338 )  
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    采用吸附法降低电厂烟道气中CO2浓度,关键在于吸附容量大、选择性高、再生能耗低的吸附剂的开发。本文综述了炭基吸附剂、分子筛、金属氧化物、氨基吸附剂以及金属有机骨架材料5种主要的CO2固体吸附剂最新的研究进展,具体阐述了这几种吸附剂的物理和化学性质,列举了这些吸附剂在燃烧后捕获CO2应用过程中的吸附性能、存在的问题以及改进的措施。重点探讨了金属-有机骨架材料作为烟气气氛下CO2吸附剂的应用前景,这种吸附剂具有比表面积大、孔容大、孔隙率高、结构可调等优点,分析表明这是一种极具潜力的CO2吸附剂。为提高其在烟气环境下的CO2吸附性能,作者概括总结了4种主要的改性措施,为从事这个领域的工作者扩展了思路。
    相变储能过程传热强化技术研究进展
    陈亮, 刘道平, 杨亮
    化工进展. 2017, 36(S1):  291-296.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0041
    摘要 ( 198 )   PDF (1430KB) ( 189 )  
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    相变储能是一种基于材料相变过程吸/放热而实现能量储存的技术,已广泛应用在工业企业能量回收领域。本文针对目前相变材料储/释能过程中热导率低引起能量传递慢的问题,从优化储能结构和添加导热填料两方面综述了相变材料储能过程强化传热技术。优化储能结构方面,分析了开式结构和闭式结构对相变传热过程的影响;添加导热填料方面,讨论了金属翅片、导热粒子、导热纤维和多孔金属对相变材料储能传热过程的影响。分析认为,管壳结构的热损失小,传热效果好;多孔金属作为导热填料增强导热效果更好,并提出复合强化传热会成为今后相变储能领域研究的重点。
    静电纺丝乙酸纤维素在生物医药领域的应用研究进展
    薛海龙, 李莉莉, 张春玲, 张万喜, 侯甲子, 程岩
    化工进展. 2017, 36(S1):  297-302.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0308
    摘要 ( 173 )   PDF (1549KB) ( 204 )  
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    乙酸纤维素具有良好的溶解性、生物相容性和生物降解性,常用来替代纤维素作为静电纺丝的基体材料,广泛应用于生物医药、电化学、过滤膜等领域。本文介绍了通过物理共混、同轴电纺、层层自组装等多种手段将酶、药物、细胞等有效成分搭载于乙酸纤维素纤维中,获得功能化的改性乙酸纤维素电纺纤维的方法。阐明了电纺乙酸纤维素纤维因具有较大的孔隙率、比表面积、特殊的三维网络结构,能够有效绑定生物基团,实现药物的控释,促进细胞的黏附与增长的显著优势。综述了电纺乙酸纤维素纤维在酶的固定化平台、药物的包载与缓释、组织工程、生物传感器、抗菌膜、创口敷料等领域的应用。明晰了其在生物医药领域应用的科学价值及现实意义,指出了其在科学研究及工业化生产的中难点,并对其发展方向进行了展望。
    沸石杂化炭膜的研究进展
    张兵, 张晓宇, 吴永红
    化工进展. 2017, 36(S1):  303-310.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016-2418
    摘要 ( 170 )   PDF (1594KB) ( 143 )  
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    沸石杂化炭膜具有气体渗透分离性能可调性强、热稳定性和化学稳定性好等优点,有望解决制约传统炭膜的渗透性与选择性间互相制约的关系。但因沸石在杂化炭膜制备过程中所受的影响因素多,使得人们对沸石作用规律和作用机理缺乏清晰的了解。本文回顾了全球沸石杂化炭膜制备技术中的沸石种类、粒径、用量、掺杂方式、炭化条件等方面对气体分离性能的影响,并分析了沸石作用原理和应用前景。提出为了实现可控性制备,不仅要通过深入实验研究掌握沸石作用规律,也要通过建立模型着重进行理论研究。
    锂硫电池硫基碳正极材料的研究进展
    杨果, 马壮, 杨绍斌, 沈丁
    化工进展. 2017, 36(S1):  311-318.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0701
    摘要 ( 183 )   PDF (1616KB) ( 239 )  
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    用于锂硫电池的碳质材料具有优异的力学、电学、导热性能,可调的孔结构以及丰富的表面特性,能有效地限制多硫化物的溶解,改善锂硫电池的电化学性能。因此,本文分别从一维碳、二维碳和三维碳这3个方面综述了锂硫电池硫基碳复合正极材料的研究进展,探讨了改性硫基碳正极材料的制备方法和结构设计。分析表明,高比表面积和高孔容积的多孔纳米碳材料对提高锂硫电池电化学性能而言至关重要,并提出用金属硫化物掺杂的有序介孔碳复合材料作为锂硫电池的正极材料能促进锂离子在正负极间的迁移,提高锂硫电池的循环稳定性和活性物质利用率。
    核用富集硼-10碳化硼的制备
    赵晶, 周文辉, 刘念, 胡石林
    化工进展. 2017, 36(S1):  319-325.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0931
    摘要 ( 438 )   PDF (1313KB) ( 211 )  
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    10B的热中子吸收截面大,因此富集硼-10碳化硼除具有良好的力学性能,优良的抗氧化、耐腐蚀性能外,还因具备更优越的热中子吸收特性,在核工业中有重要的应用。与天然丰度碳化硼的制备工艺不同,富集硼-10碳化硼的制备要以硼同位素分离后得到的富集硼-10三氟化硼为起始原料。本文归纳总结了由三氟化硼制备中间物质(硼酸、氧化硼、硼粉),再通过碳热还原法、镁热还原法、直接合成法、有机溶胶-凝胶法制备碳化硼的多条路线。通过对以上路线的分析比较,进一步提出了以硼酸三甲酯、三烷基硼、硼烷作为中间物质,直接裂解制备碳化硼的3条新路线。基于国内外研究现状,判断了这3条路线的可行性,总结分析了其各自的优缺点,初步探究了由富集硼-10三氟化硼到富集硼-10碳化硼高效、经济的制备方法。
    溶剂热法制备Fe3O4纳米粒子的研究进展
    吕龙飞, 廖俊杰, 刘洋, 李利红, 郭晓琴, 赵妮, 常丽萍
    化工进展. 2017, 36(S1):  326-331.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016-2205
    摘要 ( 160 )   PDF (1485KB) ( 232 )  
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    四氧化三铁是一种重要的功能材料,因其具有优异的磁性能和较高的化学稳定性而被广泛应用于水体净化、磁流体和靶向药物等领域。四氧化三铁的合成方法主要有共沉淀法、热分解法、微乳液法及溶剂热法。其中,溶剂热法因流程简单、所得产物形貌多样、规整度高而得到广泛关注。该法所用的溶剂、矿化剂、表面活性剂等对Fe3O4纳米粒子的形貌及性能有较大影响。基于此,本文对溶剂热法制备Fe3O4纳米粒子进行了回顾,阐述了溶剂热法合成空心Fe3O4纳米粒子的机理。结果表明:在合成过程中,溶剂不仅作为还原剂,还提供合成所需的液相环境;矿化剂可促使铁前体的溶解,从而保证合成反应顺利进行;表面活性剂可与Fe3O4晶面作用,其种类和浓度不同,作用的晶面不同,进而诱导Fe3O4生长为不同形貌的纳米粒子。最后,本文对溶剂热法合成Fe3O4纳米粒子今后的发展趋势进行了展望,指出在空心Fe3O4纳米粒子的基础上,通过选择黏度较大的溶剂和表面活性剂合成多层壳状Fe3O4纳米粒子是研究者努力的方向。
    碳纤维表面元素在高温下的演变规律
    郝伟哲, 王壮志, 张学军, 田艳红
    化工进展. 2017, 36(S1):  332-338.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0900
    摘要 ( 180 )   PDF (2091KB) ( 178 )  
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    碳纤维表面元素含量与热处理温度密切相关。本文采用X射线光电子能谱(XPS)分析了经过2000℃以上的高温热处理过程后的碳纤维样品的元素含量和化学状态,研究了碳纤维所含元素种类及其含量随着热处理温度变化的演变规律。实验结果显示,随着热处理温度的提高,碳纤维中碳元素相对含量不断提高。同时,sp2杂化成键的碳元素含量提高,sp3杂化成键的碳元素含量降低;氧元素含量随着热处理温度的提高而下降,主要由O—C键的断裂所致;硅元素含量基本不随热处理温度的变化而变化。其在碳纤维的主要存在形式为SiO2与Si3N4,SiO2的相对含量随着热处理温度的提高而提高,这与Si—N键的断裂并向Si—O键转化有关。
    废橡胶共焦化对焦炭结构影响
    张文成, 任学延, 张小勇, 郑明东
    化工进展. 2017, 36(S1):  339-345.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-1616
    摘要 ( 197 )   PDF (1604KB) ( 144 )  
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    为了研究废橡胶配煤炼焦对焦炭质量的影响,本文对橡胶粉的热解性能进行分析,并利用70kg试验焦炉进行配煤炼焦试验,试验结果表明,通过对废橡胶的热解特性分析废橡胶的热解区间与配合煤相近,废橡胶的红外光谱与气煤相近,为废橡胶代替气煤配煤炼焦提供了可能。小焦炉试验表明,随着废橡胶的配煤配比增加,焦炭灰分下降,硫分有所上升,焦炭机械强度DI略有降低,焦炭反应后强度降低;在配比2%的范围内,灰分略有下降,硫分有所上升,DI略降低,CSR略提高,焦炭质量基本保持稳定。废橡胶配煤得到的焦炭微观结构分析表明,0.1~10μm的中孔和大于10μm大孔的比表面积变化不明显,而小于0.1μm的微孔比表面积变化最大。废橡胶配比从0到6%,则焦炭微孔比表面积从1.5m2/g增加到3.5m2/g。由于焦炭的二氧化碳反应性发生在表面,因此比表面积大则反应速度快,焦炭反应后强度降低。焦炭微晶结构分析表明,随着废橡胶配比的增加,堆积高度Lc逐渐降低,石墨化度逐渐降低,废橡胶的加入影响到焦炭的基质结构,石墨化度降低对于焦炭的机械强度不利。
    由电石渣制备高分散纳米碳酸钙
    王超, 杨保俊, 周金刚, 王百年, 张娟
    化工进展. 2017, 36(S1):  346-352.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0674
    摘要 ( 179 )   PDF (1660KB) ( 118 )  
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    以电石渣为原料,NH4Cl为浸取剂,CO2为碳化剂,在较高Ca2+初始浓度条件下制备粒度均匀的纳米CaCO3。筛选并确定三聚磷酸钠(STP)和聚乙二醇(PEG)-10000为较适宜的复合添加剂;考察了添加剂用量、反应温度、CO2流率的变化对样品粒径的影响,所确定较适宜的纳米CaCO3合成工艺条件为:STP和PEG-10000用量分别为3%和1.5%,反应温度25℃,CO2流率400mL/min。此条件下,所制备的纳米CaCO3样品为纯相介稳态球霰石晶型,粒度均匀、分散性较好、平均粒径约45nm、平均晶粒尺寸20nm。通过对样品的X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、和傅里叶红外光谱(FTIR)等表征,对反应温度、CO2流率的变化对样品粒径的可能影响机制进行了分析,并对复合添加剂影响样品粒径的可能作用机制进行了探讨。
    AlCl3改性净化沥青的液相炭化
    朱亚明, 何迎莹, 赵雪飞, 王莹, 郭海东, 高丽娟
    化工进展. 2017, 36(S1):  353-360.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-1513
    摘要 ( 256 )   PDF (1593KB) ( 125 )  
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    利用FTIR光谱分析和分峰拟合的数学方法对AlCl3改性净化沥青的芳香指数(Iar)和支链化指数(CH3/CH2)进行了研究;利用偏光显微镜研究了改性净化沥青的液相炭化产物及其煅烧物的光学显微结构;利用XRD研究了炭化产物的炭微晶分布情况。结果表明,AlCl3改性净化沥青的Iar和CH3/CH2指数分别为0.6388和0.4329;液相炭化时间对改性净化沥青的液相炭化产物的微观结构影响明显。通过XRD及分峰拟合的方法发现,1000℃煅烧处理后的液相炭化产物中趋于规整炭微晶含量Ig与液相炭化时间呈现很好的线性关系。可以预测,以AlCl3改性净化沥青为原料,适当延长液相炭化时间可以制备出微观结构良好、易于石墨化的优质中间相沥青焦。
    ZnAl-LDHs阻燃剂的改性及其在ABS中的应用
    刘京, 王百年, 王宇, 周金刚, 张娟, 杨保俊
    化工进展. 2017, 36(S1):  361-365.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-1265
    摘要 ( 182 )   PDF (1551KB) ( 160 )  
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    采用共沉淀法合成了ZnAl-LDHs,并以油酸钠为表面改性剂,对其进行湿法表面改性制备油酸钠改性的ZnAl-LDHs(O-ZnAl-LDHs)。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电镜(FESEM)及热重分析(TG)对改性前后的ZnAl-LDHs进行了表征。将改性前后的ZnAl-LDHs分别添加至ABS中,制备ZnAl-LDHs/ABS复合材料,通过阻燃和力学性能测试考察了改性前后ZnAl-LDHs的添加量对复合材料性能的影响。结果表明:当添加量为10%~50%时,改性前后的ZnAl-LDHs均能使ABS复合材料极限氧指数(LOI)提高,当添加量为40%时,改性后的ZnAl-LDHs氧指数较未改性的ZnAl-LDHs有着明显提升且满足UL-94垂直燃烧测试的V-1级别要求;当改性后的ZnAl-LDHs添加量为50%时,LOI可达28.2%,且满足UL-94垂直燃烧测试的V-0级别要求;而力学性能相对于同等添加量下未改性的复合材料均有不同程度的提高。
    生物与医药化工
    白果的特异生物活性和药理作用研究进展
    赵珮妮, 和法涛, 宋烨, 吴茂玉, 葛邦国, 刘光鹏
    化工进展. 2017, 36(S1):  366-371.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-1256
    摘要 ( 284 )   PDF (1450KB) ( 206 )  
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    白果(银杏果)是一种含有丰富营养成分和特异生物活性物质的药食同源性植物资源。目前已发现其具有多种药理功能。白果中的多糖、内酯及蛋白等有效成分受到国内外研究者的关注,并在其提取纯化技术及功效评价方面进行了深入研究。我国是白果产量大国,具有丰富的白果种质资源,但是我国白果的深加工产业水平较低,白果资源没有得到有效利用,白果价值没有充分实现。针对上述问题,本文对白果活性成分的提取分离技术和生物活性等研究进展进行综述,并就国内外关于白果活性成分的药理作用方面的研究进行分析,对白果功能产品进行展望,旨在对我国白果产业进行一定引导及激励,引发对白果这一优质资源的更多关注和开发,促进国内白果产业的快速发展。
    稻草秸秆综纤维素糖化液发酵产头孢菌素C的研究
    刘兰菊, 姚日生, 冯丽, 朱慧霞, 马晓静, 邓胜松, 王淮
    化工进展. 2017, 36(S1):  372-379.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0128
    摘要 ( 191 )   PDF (1580KB) ( 121 )  
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    目前头孢菌素C等抗生素的发酵碳源主要是源自玉米、小麦和甘薯等的工业淀粉,存在着“与人争粮”的危机,而利用资源丰富的木质纤维素类生物质资源作为替代碳源,是应对这一危机的有益尝试。利用稻草综纤维素糖化液作为速效碳源,综纤维素-纤维素酶体系作为持续碳源,在综纤维素含量为40g/L、纤维素酶量为0.4%、硫酸铵10g/L、玉米浆添加量为60g/L以及初始pH为6.0时,顶头孢霉(Cephalosporium acremonium)CPCC 400039发酵产CPC效价最高,为382.12 U/mL,为标准培养基最佳效价的84.04%。研究结果进一步证实,经SO3微热爆预处理的稻草秸秆,在纤维素酶的水解糖化作用下所得的糖化液,不仅葡萄糖含量高而且糠醛、乙酸等发酵抑制物含量低,完全可以应用于头孢菌素C等抗生素乃至工业生物发酵中,作为原料丰富且廉价的碳源替代物。
    精细化工
    环境刺激响应型乳液体系的研究现状
    宋玉新, 田森林, 李英杰, 赵群, 张月超
    化工进展. 2017, 36(S1):  380-387.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-1367
    摘要 ( 152 )   PDF (1587KB) ( 172 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    就传统的乳液体系而言,用于实现分离、生产、研究应用目的之后,乳液破除操作存在诸如不能对乳化剂、破乳药剂回收循环复用及破乳成本高等问题。环境刺激响应型乳液体系是指能够对光、磁、pH、CO2等信号刺激产生响应的新型智能乳状液体系。本文分别介绍了具有光、磁、pH、CO2环境刺激响应性能乳液体系的相关研究成果及潜在的应用研究价值,一方面,相较传统的乳液体系,环境刺激响应型乳液体系对于实现乳状液破除、循环利用乳化剂、乳状液油相以及回收目标物提供了便利;另一方面,其也拓宽了乳化液用于催化、材料合成、药物运载与可控释放等领域的空间。最后,指出了环境刺激响应型乳液体系相关研究所存在的不足之处并对研究前景进行了展望。
    二茂铁硼酸在合成反应中的研究进展
    周人杰, 陈瑜, 张玉飞, 安静雯, 姜珊, 黄璐, 李鹤
    化工进展. 2017, 36(S1):  388-393.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0890
    摘要 ( 242 )   PDF (1581KB) ( 141 )  
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    二茂铁衍生物由于具有优良的电化学活性、热和光化学稳定性,在材料和医药领域越来越受到关注。二茂铁硼酸作为二茂铁衍生物的制备原料,在合成反应中具有广泛的应用。本文回顾和总结了近些年来国内外利用二茂铁硼酸进行合成反应的研究现状,从反应底物类型、条件、产率和机理对反应进行了全面的分析,指出了该类反应在药物以及催化剂的合成、金属有机材料制备、光学器件的开发和分子马达纳米系统的构建等领域具有广阔的应用前景。最后,针对反应存在的需要重金属参与、收率不高和反应条件苛刻等问题,提出了绿色、廉价、高效的反应体系是其未来的发展方向。二茂铁硼酸参与的合成中绝大多数为偶联反应,其他反应类型相对较少;随着研究的深入,更多二茂铁硼酸参与的反应将会被开发出来,成为有机合成化学的重要手段。
    核桃壳磨砂沐浴露配方设计及性能评价
    高仕偲, 武如霞, 朱亚新, 陈朝银, 赵声兰
    化工进展. 2017, 36(S1):  394-397.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016-1609
    摘要 ( 299 )   PDF (1538KB) ( 183 )  
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    为了研究开发出效果良好的核桃壳磨砂沐浴露,本文以核桃壳作为主要添加剂,通过添加卡波姆、三乙醇胺、磺基琥珀酸单酯二钠、氯化钠、去离子水、薄荷纯露等配制成一种新型核桃壳磨砂沐浴露;检测了核桃壳磨砂沐浴露的感官指标;同时探讨了不同粒径核桃壳粉及其添加量对沐浴露酸碱值、黏度和泡沫性的影响,且对沐浴露的磨砂性能进行了试用效果评价,以寻求最为适宜的磨砂粒添加量和粒径。研究结果表明:通过感官指标检测本配方的核桃壳磨砂沐浴露符合沐浴剂QB/T 1994—2013标准,酸碱度接近于人体皮肤,作用温和,泡沫丰富。当磨砂粒粒径为180~250μm、添加量为1.5%时,沐浴露既能达到良好的磨砂清洁效果,且能维持稳定的酸碱度,并保持一定黏度和良好起泡性。
    2-苯基-6-羟基-3-哒嗪酮的合成工艺
    刘欣然, 王文峰, 胡燕飞, 陆勇, 陈天云
    化工进展. 2017, 36(S1):  398-401.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0086
    摘要 ( 194 )   PDF (1402KB) ( 112 )  
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    2-苯基-6-羟基-3-哒嗪酮是一种重要杂环类化合物,是合成医药、农药重要的活性中间体。本文以苯胺为起始原料,经重氮化、还原等反应制得苯肼盐酸盐,再与顺丁烯二酸酐缩合得到2-苯基-6-羟基-3-哒嗪酮。通过单因素实验的方法研究了物料配比、反应时间及反应温度等因素对产物收率的影响,获得的最佳工艺条件为:n(苯胺)∶n(亚硝酸钠)∶n(浓盐酸)=1∶1.02∶2.3,还原反应温度85℃,还原反应时间2h,缩合反应温度100℃,缩合反应时间3h,此条件下合成2-苯基-6-羟基-3-哒嗪酮的收率达到85%,通过熔点测定、红外光谱、核磁共振氢谱和液相色谱测定表征和分析,表明合成物质确为目标产物。
    5-苯基-7-氯-1,3-二氢-2H-1,4-苯并二氮杂(艹卓)-2-酮的微波合成
    吴双双, 陆勇, 王文峰, 胡燕飞, 陈天云
    化工进展. 2017, 36(S1):  402-405.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0085
    摘要 ( 215 )   PDF (1429KB) ( 116 )  
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    以2-氨基-5氯-二苯甲酮和氯乙酰氯为原料通过氯乙酰化合成2-氯乙酰氨基-5-氯-二苯甲酮,再与乌洛托品在微波辐射下发生德尔宾反应和酮胺缩合反应环合得到5-苯基-7-氯-1,3-二氢-2H-1,4-苯并二氮杂(艹卓)-2-酮。通过单因素实验方法研究了主要反应条件对产品收率的影响,确定了环合的最佳反应条件为:反应温度100℃,n(2-氯乙酰氨基-5-氯-二苯甲酮)∶n(乌洛托品)=1∶2.0,反应时间50min,36%乙酸2mL,无水乙醇25mL,最佳反应条件下,环合反应收率可达到89.6%,反应总收率为84.8%,实验重现性较好。利用熔点测定、红外光谱分析和核磁共振氢谱分析,对产品进行了物性和结构表征,表明合成物质确为目标产物。
    资源与环境化工
    碳捕集能效分析研究进展:理论模型、评价工具和发展趋势
    何俊南, 王珺瑶, 邓帅, 赵睿恺, 赵力
    化工进展. 2017, 36(S1):  406-415.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0250
    摘要 ( 204 )   PDF (1683KB) ( 193 )  
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    碳捕集和封存技术(CCS)能够有效减缓CO2排放,但单位捕集能耗过高限制了规模化应用和发展。为解决这一瓶颈,需要从能源转换和能质转化观点出发,构建清晰的能效研究框架。本文首先综述了能效理论模型:分离模型、碳泵模型和过程模型,并从基础理论、模型特点和发展水平等方面进行比较。其后,基于热力学第一定律和第二定律归纳了现有能效评价工具和指标,并以典型捕集技术为案例,对其能效性能进行了对比评价,在方法论层面讨论了工具的应用意义。最后对碳捕集能效研究的发展趋势进行了梳理:可再生能源的集成可以补偿能耗损失,但会使能效分析更加复杂;考虑到碳质迁移全链条过程,需应用全生命周期评价(LCA)方法强化能效评价;实际运行的动态特性,要求能效分析模型的时间尺度需进一步缩小。本文综述的研究框架对碳捕集技术的能效研究具有一定的指导性。
    废塑料制油技术研究及产业化进展
    刘博洋, 周华兰, 夏峰峰, 宋金文, 禹耕之, 王鸣
    化工进展. 2017, 36(S1):  416-427.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016-2282
    摘要 ( 268 )   PDF (1575KB) ( 320 )  
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    废塑料造成的环境污染日趋严重,废塑料的回收和绿色资源化利用已成为全球关注的问题。本文详细介绍了热裂解和催化裂解等废塑料裂解制油工艺技术的研发和产业化现状,分析比较了它们各自的优缺点,认为催化裂解是一种潜力巨大的废塑料回收利用方法,具有高效、环保、无二次污染和产物油品质量高等优点,是未来废塑料制油技术的发展方向。本文还重点阐述了裂解过程中的温度、停留时间、原料组成、催化剂种类和反应器类型对裂解反应的影响,并针对废塑料制油技术产业化发展现状和存在的问题提出了建议:应重点关注混合废塑料脱氯工艺、提高液态产物产率和提高油品稳定性。
    燃煤电厂烟尘超低排放技术研究现状及发展
    于伟静
    化工进展. 2017, 36(S1):  428-435.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016-2250
    摘要 ( 208 )   PDF (1563KB) ( 214 )  
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    综述了现有烟尘超低排放技术,将现有烟尘超低排放技术分为一次除尘技术和深度除尘技术两种,其中一次除尘技术包括静电除尘技术、袋式除尘技术和电袋复合除尘技术,深度除尘技术包括脱硫除尘一体化技术和湿式电除尘技术,并指出现有烟尘超低排放技术是一次除尘技术和深度除尘技术的高效组合。现有烟尘超低排放组合路线分别为以湿式电除尘技术、脱硫除尘一体化技术、电袋复合除尘技术为核心3种。此外,通过分析得出,烟尘超低排放面临的主要问题是优化运行和准确测量两个方面,短期内需针对缺陷进行优化,长期应开发低能耗、高效能的除尘技术。
    汞的吸附及氧化机理的理论研究进展
    陈博陶, 韩丽娜, 常丽萍, 王建成
    化工进展. 2017, 36(S1):  436-441.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0299
    摘要 ( 200 )   PDF (1446KB) ( 149 )  
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    通过理论方法研究汞的吸附,可以从电子和原子水平对不同吸附剂的汞脱除形成深刻认识,从而指导设计合成更加高效的汞脱除吸附剂。本文介绍了近年来贵金属吸附剂、金属氧化物吸附剂、活性炭吸附剂在脱汞方面的理论计算及其改性研究进展,概述了汞在Pd(100)面以及不同金属氧化物吸附剂表面的非均相氧化机理。指出第二金属掺杂、合适的载体、吸附剂表面结构改性会提高吸附剂的脱汞性能;金属改性活性炭的金属种类以及负载量都会影响脱汞性能;不同吸附剂不同气氛下汞的氧化机理不同。最后结合国内外的研究现状,指出了NO、SO2、H2O等气体以及多种气体同时作用对脱汞性能的影响、分子筛等载体对脱汞性能的影响、从分子动力学模拟汞的氧化需要进一步深入研究。
    可再生脱汞吸附剂的研究进展
    许静, 段钰锋, 姚婷, 刘猛
    化工进展. 2017, 36(S1):  442-448.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016-2392
    摘要 ( 197 )   PDF (1458KB) ( 162 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    现有的脱汞技术中,在烟道中利用吸附剂将烟气中的汞吸附脱除是综合实际因素考虑最具有发展潜力的一项脱汞技术,为了实现燃煤电厂脱汞技术的环保性和经济性,对可再生脱汞吸附剂的研究十分有必要。本文介绍了脱汞吸附剂的研究现状,卤素改性吸附剂、贵金属改性吸附剂、金属氧化物吸附剂和金属硫化物吸附剂对汞脱除均取得了显著的效果,金属氧化物吸附剂由于其经济性和良好的可再生性是现在可再生吸附剂的研究重点;同时简述了可再生脱汞吸附剂再生方法,有研究学者用热再生法、低温等离子再生法及水洗再生法对脱汞吸附剂进行了再生处理均取得了较好的再生效果,热再生法是目前研究最多、应用最广泛的再生方法,而低温等离子再生法具有环保性和节能性是一项具有前景的再生技术。
    选择性催化还原脱硝废弃催化剂回收技术研究进展
    董子龙, 杨巧文, 贾卓泰, 李靖涛, 刘向辉, 周玉
    化工进展. 2017, 36(S1):  449-456.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0672
    摘要 ( 199 )   PDF (1476KB) ( 186 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    对目前比较常见的选择性还原脱硝催化剂回收方法(固化处理回收法、化学处理回收法)进行了分类及总结。主要介绍了回收废弃脱硝催化剂的化学回收方法,包括酸浸出法、碱浸出法、焙烧法。对3种方法中的不同工艺进行分析和总结,通过对比分析,碱法回收工艺能回收钛、钒、钨、硅、铝等多种元素,综合性优于其他工艺。目前,针对研究工艺回收物质种类少,回收率低等问题,改进的碱法回收工艺路线有利于问题的解决,通过进一步优化碱法回收技术具有工业化前景。
    还原法脱除烟气中SOx和/或NOx的研究进展
    武传朋, 张晨昕, 郭大为, 毛安国
    化工进展. 2017, 36(S1):  457-463.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-1243
    摘要 ( 179 )   PDF (1468KB) ( 225 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    催化裂化再生过程会排放大量的环境污染物SOx和NOx,为保护环境对该过程进行脱硫脱硝是必不可少的措施。还原法脱硫脱硝能够实现SOx到单质硫的资源化、NOx到N2的无害化,且无二次污染产生,增加了一条候选的路线。本文将还原法按催化剂类别分为炭基催化剂还原法、金属氧化物催化剂还原法、稀土催化剂还原法以及其他类型催化剂还原法四大类,简述了还原法脱硫脱硝技术的研究进展、不同催化剂的脱硫脱硝效率及其反应机理,指出了新型催化剂的研发是该技术发展的关键,展望了还原法用于催化裂化烟气治理的前景。
    超声波在水处理中的应用与研究现状
    蒋昊琳, 刘立新, 杨明全, 王顺武
    化工进展. 2017, 36(S1):  464-468.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-1199
    摘要 ( 216 )   PDF (1449KB) ( 215 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    超声波处理技术是一种环境友好型的处理技术,具有处理条件温和、处理效率高及对环境不会造成二次污染等优点。本文详细论述了超声波降解有机物的机理,介绍了稳态空化和瞬时空化的模型,总结了超声波降解的动力学方程,并对通用动力学降解方程进行说明,进一步深化对超声波降解过程的了解。同时,介绍了单一超声波处理技术在印染废水、农药废水和制药废水中的应用与研究,并指出单一超声波处理技术存在的不足之处,着重介绍了几种联用技术,包括超声波-臭氧、超声波-Fenton氧化、超声波-光催化和超声波-零价铁等,并对每种技术的特点及联用机理进行简要的描述。综合考虑处理效果、经济性及环保的因素,目前多数超声波及其联用技术仍处于实验室研究状态。最后,总结了超声波处理技术应用过程中可能遇到的问题。
    光催化氧化去除水源水低浓度有机物的应用研究进展
    杨凌肖, 王琼, 刘治君, 李乃稳
    化工进展. 2017, 36(S1):  469-475.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0766
    摘要 ( 230 )   PDF (1456KB) ( 176 )  
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    目前对光催化氧化去除工业废水高浓度难降解有机物(如染料)进行了大量研究,但就其去除水源水中低浓度有机污染物的研究较少。本文回顾了光催化氧化技术的发展过程,介绍了光催化氧化的作用原理,简要分析了光催化剂及改性研究的主要方向。认为低浓度有机污染物的难生化降解及成分结构更复杂,对饮水安全造成极大影响,将其分为天然有机污染物(主要为腐殖质)和人工合成有机污染物(包括农药、抗生素等)两大类,并分别来阐述光催化氧化去除两大水源水中低浓度有机污染物的研究及应用。光催化氧化对这类污染物能够有效去除,且能改善其生化降解性,并已成为去除水源水有机物较有前途的方法,为后续生物处理提供条件。本文也提出了其存在的一些问题:粉末状光催化剂难以回收利用,其对光的利用范围窄,对有机物的降解多为对某一类物质单独进行的研究,水中的离子对其影响等,并提出仍需进一步开展研究的方向。
    麦秆中木质素的脱除
    赵炜, 李伟钢, 刘浩淼, 刘开帅, 敖磊, 方君基, 关尹双
    化工进展. 2017, 36(S1):  476-481.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0887
    摘要 ( 239 )   PDF (1516KB) ( 213 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    分别考察了酸处理、碱处理、氧化处理和超声辐射处理对从麦秆中脱除木质素的影响。酸处理能降低半纤维素含量;碱处理能够减少木质素含量;氧化处理能减少木质素及半纤维素含量;超声处理较好的分散麦秆并使之与溶剂充分接触,进而促进木质素的脱除。通过正交实验得到从麦秆中脱除木质素的优化条件为:碱性H2O2的乙醇混合溶液中NaOH浓度为1mol/L、H2O2体积分数为1.5%、双氧水与乙醇体积比1∶1,麦秆超声预处理5min,麦秆用量为2.5g,固液比1∶20;麦秆和混合溶液超声处理5min,然后在80℃下处理3h。在此条件下,木质素脱除率可达到88%。
    Mg2+对脱硫废水电解-电渗析过程的影响
    杨博, 李玉忠, 崔琳, 李广培, 董勇
    化工进展. 2017, 36(S1):  482-488.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0671
    摘要 ( 213 )   PDF (1500KB) ( 137 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    石灰石-石膏湿法脱硫工艺是应用最广泛的烟气脱硫技术,该工艺运行过程中会产生一定量的脱硫废水,脱硫废水中富集的氯离子会导致浆液的腐蚀性增加并且难以用常规的处理方法除去。电解-电渗析法是一种有前景的资源化处理方式,但是脱硫废水中的镁离子会影响系统的可靠运行。本文采用三室两膜电解装置以及不同镁离子浓度的CaCl2与MgCl2的混合溶液模拟实际的脱硫废水,进行了Mg2+对电解-电渗析影响的实验研究。实验结果发现,Mg2+浓度的增加会导致pH难以上升、槽电压升高及电耗增加等不利因素。脱硫废水中的Mg2+浓度大于0.179mol/L时,则需在电解前用化学沉淀法或其他合适方法控制Mg2+浓度以保证电解-电渗析系统的可靠运行。
    超声波-破乳联用技术处理大庆落地油泥
    赵晓非, 葛丹, 张晓阳
    化工进展. 2017, 36(S1):  489-494.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0415
    摘要 ( 192 )   PDF (1563KB) ( 190 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    以大庆落地油泥为研究对象,采用超声波-破乳联用技术进行脱油处理,研究了超声频率、超声功率、超声温度、超声作用时间、药剂加量等参数对除油效果的影响。采用显微镜对超声波-破乳处理前后的油泥微观结构进行表征。结果表明:在超声频率40kHz、超声功率70W、超声温度40℃、超声时间10min、破乳剂加入量3mg/L的最佳处理条件下,含油污泥除油率最佳,为96.8%,比单一破乳法提高了9.4%。显微镜结果显示:与单一破乳处理的油泥相比,经过超声-破乳处理后的油泥,无明显的油珠和水滴,表面较为平整且杂质含量少。说明超声波的空化作用具有提高油泥破乳效果增大除油率的作用。证明了超声波-破乳联用技术能够有效去除油泥中污油。
    高温焙烧改性底泥吸附剂的应用
    于珊珊, 杨月红, 程杨
    化工进展. 2017, 36(S1):  495-499.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0350
    摘要 ( 187 )   PDF (1527KB) ( 333 )  
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    在滇池的疏浚过程中产生了巨大的底泥,其堆积程度也在剧增,不仅对生态环境造成破坏,还占用了大量的土地。目前对于滇池底泥的的综合利用已经初步地探索出一条途径,但是如何实现底泥的减量化、无害化、稳定化处置和资源化利用,是当前亟待解决的大问题。为了解决这一问题,本文提出了将底泥作为吸附剂吸附工业废水中的重金属离子,为实现底泥的资源化利用提供一种新的思路。通过高温焙烧处理底泥吸附处理模拟含铬和铜的废水,采用静态吸附法,研究了焙烧温度、pH、离子浓度、吸附温度、吸附时间对底泥吸附Cr6+和Cu2+的影响。结果表明,利用高温焙烧改性底泥吸附处理含铬和铜的废水,具有去除率高、吸附量大、处理效果好等优点。热力学参数的计算结果表明底泥对Cr6+和Cu2+的吸附过程均为自发、吸热和熵增加的过程。
    基于多尺度集成/多场协同/多相耦合的PM2.5团聚技术
    刘含笑, 姚宇平, 郦建国, 何毓忠, 陈招妹, 郭滢, 郭峰, 方小伟
    化工进展. 2017, 36(S1):  500-505.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0788
    摘要 ( 200 )   PDF (1717KB) ( 125 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    对燃煤电厂电除尘器的应用现状进行了分析,并首次引入多尺度集成、多场协同、多相耦合的PM2.5团聚机制,分别对燃煤电厂烟气除尘装备的多尺度集成、多场协同及多相耦合进行示例分析,并基于此,提出了两条主流技术路线:“降温装置+荷电装置+大尺度湍流装置+小尺度湍流装置+干式电除尘器+兼具团聚除尘效果的湿法脱硫装置”和“荷电装置+降温装置+小尺度湍流装置+干式电除尘器+兼具除尘效果的湿法脱硫装置”。通过实际工程应用,阐述了该技术的可行性和经济性,不仅可经济高效地实现高灰劣质的烟尘超低排放,还可实现PM2.5减排37%,是非常值得大规模推广应用的PM2.5团聚技术。
    氧化镁对钒钛铁精矿含碳球团还原热力学及动力学的影响
    吴恩辉, 侯静, 李军, 黄平, 杨绍利, 余图刚
    化工进展. 2017, 36(S1):  506-511.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0707
    摘要 ( 194 )   PDF (1030KB) ( 105 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    研究和分析了氧化镁对钒钛铁精矿含碳球团还原热力学和动力学影响。热力学研究表明:一方面在还原过程中添加氧化镁可以置换出钛铁矿中的氧化铁,促使还原反应进行;但另一方面,含氧化镁的铁钛化合物生成量增加,抑制了反应程度的进一步提高。实验结果表明:在还原温度低于1050℃时,随着氧化镁添加量的提高,球团的反应分数提高;在还原温度高于1050℃时,氧化镁添加量为6%时球团反应分数增加幅度最大,氧化镁添加量为10%时球团反应分数增幅最小,其余实验组的反应分数增幅变化较为一致。动力学研究表明:三维扩散模型和界面反应模型计算值更接近于实验值,说明添加氧化镁的钒钛铁精矿含碳球团的还原反应受扩散和界面反应混合控制;且随着氧化镁添加量的增加,反应的速率常数逐渐减小。
    复合二氧化氯及其氯酸盐消毒副产物产生机理及影响因素
    闫云涛, 毛岩鹏
    化工进展. 2017, 36(S1):  512-517.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0444
    摘要 ( 157 )   PDF (1480KB) ( 328 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    以NaClO3和盐酸之间的反应为研究对象,考察了反应温度、反应时间等因素对反应产生的复合二氧化氯及其氯酸盐消毒副产物的影响。研究发现:产生的复合二氧化氯在对饮用水消毒的过程中不产生氯酸盐,从复合二氧化氯进行消毒的自来水中检测出:氯酸盐消毒副产物来源于NaClO3和盐酸反应中未反应完全的NaClO3。未反应完全的NaClO3是影响消毒水体中氯酸盐含量的主要因素,其随着反应温度的升高或反应时间的延长而降低。反应残液随ClO2和Cl2一同进入水体,有效氯的投加浓度为2mg/L、反应温度为20℃、反应时间为10min时,消毒水体中NaClO3的含量超过0.7mg/L的国家标准;反应温度为20℃、反应时间为30min以上,或反应温度为30℃以上时,消毒水体中NaClO3的含量低于0.7mg/L的国家标准,反应温度为90℃,反应时间为70min时,消毒水体中的NaClO3含量最低,为0.019mg/L。
    应用技术
    传统煤化工无组织排放挥发性有机物的控制排放
    申改燕, 楚可嘉
    化工进展. 2017, 36(S1):  518-520.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-1542
    摘要 ( 207 )   PDF (1443KB) ( 171 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    以晋城地区传统煤化工企业为研究对象,结合企业工艺流程特点梳理出了传统煤化工的挥发性有机物无组织排放源。其中,设备动静密封点泄漏和废水集输、储存、处理过程的逸散是最主要的挥发性有机物无组织排放源,也是企业治理的难点所在,并根据每个排放源的特点提出了针对性的控制措施。
    某省域内企业应急救援能力实证研究及对策建议
    夏晨曦, 韩辉
    化工进展. 2017, 36(S1):  521-524.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-1129
    摘要 ( 153 )   PDF (1395KB) ( 96 )  
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    事故发生后,涉事企业的应急救援能力是防止事故扩大的最有效力量,也是阻止事故扩大的第一道屏障。应急救援能力主要反映在企业员工(或应急队伍)应急救援水平、企业各类应急预案的适用性、应急资源或装备的完备性三个方面。本文系统梳理了现行有效的有关应急救援能力的法律法规及要求,在给出应急救援能力影响因素基础上,对某省域内200家企业应急救援能力进行实地调研,对比分析了不同类型企业的应急救援能力现状并给出了现状形成的主要原因,发现了目前企业在应急救援能力方面存在的主要问题,为进一步研究如何提升企业应急救援能力、提高事故应急水平提供了第一手资料,并从规章管理、制度建设、责任制考核、安全监管四个方面对存在的问题提出了针对性的措施和建议。
    智能工厂实时信息平台的设计及在大型炼化企业的应用
    马永林
    化工进展. 2017, 36(S1):  525-532.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0573
    摘要 ( 156 )   PDF (1596KB) ( 158 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    大型炼化企业在推进智能工厂的建设过程中,针对现有实时信息系统的诸多不足提出了智能工厂实时信息平台。实时信息平台通过实时采集、分析、处理来自生产现场的原始数据,可以使得企业及时发现生产中存在的问题,满足了智能工厂一体化管控需求对实时数据准确、安全、快速集成与管理的要求。本文介绍了实时信息平台的关键技术,包括数据模型的定义和任务调度策略,同时详细说明了历史存档中数据压缩相关的技术;同时分析了实时信息平台的整体构架,指出其组件模型和并发访问控制设计对于系统性能的重要性;重点分析了常用应用如流程图、动态趋势图、生产报表等的技术实现,指出通过基于B/S框架结合Flash技术实现以上功能的可行性和优势。最后针对该实时信息平台在某大型炼化企业的应用,给出了实际的应用效果示范。
    油田CO2驱产出气处置方案及CO2捕集回注工艺
    马鹏飞, 韩波, 张亮, 熊小琴, 沈晓霞, 张昕, 任韶然
    化工进展. 2017, 36(S1):  533-539.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-1451
    摘要 ( 210 )   PDF (1481KB) ( 218 )  
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    CO2驱及地质埋存技术是油田提高采收率和减少温室气体排放的有效手段,但随着CO2在油井中突破,面临着含CO2伴生气的处置技术和捕集回注工艺的优选问题。本文分析了油田CO2驱产出气一般规律,论证了含CO2伴生气直接/掺和回注、燃气轮机/锅炉燃烧及烟道气回注和捕集分离回注等处置方案的可行性及适用范围,初步建立了含CO2伴生气处置方案优选依据。重点比较了化学吸收法、低温分馏法、变压吸附法和膜分离等CO2捕集分离工艺的适用性和经济性。基于Weyburn油田和吉林油田CO2驱项目,分析了油田CO2驱产出气处置及回注工艺的主要流程。研究结果表明:对于油田含CO2伴生气的处置,首选直接/掺和回注;其次考虑对产出气进行CO2分离提纯,国内CO2驱项目一般小到中等规模,变压吸附和低温分馏工艺受到青睐,国外大规模CO2驱项目则有采用膜分离和化学吸收法捕集分离CO2的经验。
    常减压蒸馏装置长周期运行技术分析与应用
    王广勤
    化工进展. 2017, 36(S1):  540-547.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017.2016-2118
    摘要 ( 144 )   PDF (1463KB) ( 79 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    结合国内常减压蒸馏装置近年来的长周期运行概况,阐述了设备的腐蚀机理和原因,并对目前所采用的各种有效的防护措施进行了分析和应用探讨。
    环己酮蒸馏工艺的优化
    李岩, 刘新伟, 李广忠, 柴永峰
    化工进展. 2017, 36(S1):  548-552.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-1351
    摘要 ( 188 )   PDF (1585KB) ( 101 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    针对传统环己酮蒸馏工艺,本文采用Aspen Plus建立了稳态流程模型,并对主要设备进行了模拟计算。通过对轻塔内气液相组成分析,结果表明轻塔顶部第5块理论板上环己酮已达到产品质量要求。在此基础上,提出了带侧线采出的环己酮蒸馏新工艺。根据新工艺对环己酮塔进行了改造,采用塔顶采出轻组分杂质,侧线采出满足产品质量要求的环己酮,实现了单塔同时进行轻组分和环己酮产品的分离提纯,省去了传统工艺中的轻塔及配套设备。优化模拟计算结果表明,新工艺中环己酮塔理论塔板数为80,在塔顶第10块理论板上即可采出环己酮产品(质量分数99.8%)。新工艺中的环己酮塔气液相负荷与传统工艺中相同,因此塔径可维持不变,仅需在塔顶增加15块理论板即可满足分离要求。与传统工艺相比,新工艺可节能25%以上,提高了环己酮产品收率,同时具有节约建设用地和设备投资的优势。
    甲醇制烯烃工业装置水系统问题分析及解决方案探讨
    张世杰, 吴秀章, 关丰忠, 蒋永州
    化工进展. 2017, 36(S1):  553-559.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0396
    摘要 ( 169 )   PDF (1480KB) ( 75 )  
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    对甲醇制烯烃(MTO)工业化装置水系统面临的主要问题进行了深入分析。急冷系统主要面临急冷塔塔板结垢、急冷水固含量高的问题:塔板结垢系高温产品气遇低温塔板时产品气中的高熔点组分冷凝析出所致,通过设置塔板前喷水预降温可以有效缓解;使用聚丙烯酰胺絮凝剂对急冷水进行处理可以有效降低固含量。水洗系统主要面临水洗塔压降升高、水洗水换热器换热效果下降等问题,其主要原因在于多甲基苯物质在系统中发生梯度冷凝,并与催化剂和泥堵塞。因此将水洗塔分段设置,并降低段内温差,增大段间温差,可以有效缓解塔板结蜡现象;同时产品气入水洗塔前设置旋风分离器,以降低水洗水固含量。
    聚乙烯装置驰放气的回收利用
    张朝环, 刘潇, 李轩, 张峰
    化工进展. 2017, 36(S1):  560-562.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0974
    摘要 ( 160 )   PDF (1519KB) ( 70 )  
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    针对神华包头气相法聚乙烯装置中排放至火炬系统的尾气含有22%左右的C2以上烯烃组分无法回收的现状,通过对国内现存的膜分离技术、深冷分离、GPE、PSA以及组合方案的技术路线与经济性比较,选择一种适合包头烯烃厂目前运行状况的回收方案,根据实际排放数据计算烯烃回收利用率,乙烯回收81kg/h,1-丁烯单耗由0.093t/t降至0.091t/t,异戊烷单耗由1.7kg/t降至1.52kg/t,回收乙烯的同时减少排放气的火炬排放,从而降低装置能耗,并对此方案进行初步经济性分析。
    基于数据一体化的工程材料控制与采购管理系统
    薛浩, 文剑
    化工进展. 2017, 36(S1):  563-566. 
    摘要 ( 95 )   PDF (1438KB) ( 44 )  
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    火电工程工程总承包项目急需工程材料控制与采购管理系统来降低成本,提升效益。本文介绍四川电力设计咨询有限责任公司在火电工程总包项目中采用的基于数据一体化的工程材料控制与采购管理系统,依托企业级工程材料编码体系,将工程材料编码贯穿于工程设计、物资采购、物流仓储以及配发料全过程,管理设计、采购、物流、仓储及配发料全寿命周期的工程材料,保证在正确的时间,以正确的方式,从合适的供应商处购买正确的材料,确保材料的物流运输、仓储按计划有序进行,优化仓储及配发料,以减少材料冗余与浪费,优化材料管理,降低材料成本。
    火力发电厂数字一体化设计平台中二三维协同设计应用
    刘晓伟, 文剑, 苑媛, 陈功
    化工进展. 2017, 36(S1):  567-571. 
    摘要 ( 142 )   PDF (1466KB) ( 60 )  
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    数字化电厂的发展急需搭建一个完善的数字一体化设计平台,满足多专业在同一个平台上协同设计的需求。二三维协同设计作为数字化设计的重要组成部分,一直存在人工重复录入数据,数据难以传递的问题。借用计算机技术中的二叉树算法,可以在不提前编码的前提下对二三维模型进行实时匹配。本文基于此提出了快速建模和精确建模两种协同设计模式,可以大大提升设计效率和设计质量,并衍生出三维建模设计外包,但不必提供数据库和编码系统的新的设计分包商业模式。
    羽毛角蛋白/海藻酸钠共混膜的交联改性
    何明, 窦瑶, 尹国强, 崔英德
    化工进展. 2017, 36(S1):  572-577.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-2236
    摘要 ( 206 )   PDF (1537KB) ( 77 )  
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    以山梨醇为增塑剂,乙二醛、戊二醛或自制的双醛海藻酸钠(ADA)为交联剂,采用浇铸法制备了交联改性的羽毛角蛋白(FK)/海藻酸钠(SA)共混膜,研究了交联改性对共混膜结构和性能的影响。FTIR分析证实了交联反应的发生,SEM结果表明,经过交联改性的共混膜内部结构更加致密。性能测试结果表明,交联改性后共混膜的热稳定性和阻湿性增强,透光性减弱,断裂伸长率减小。乙二醛、戊二醛交联时膜的抗拉强度增加,ADA交联时膜的抗拉强度减小。
    产品与市场
    基于中国专利的钛酸锂发展趋势分析
    闵凡奇, 李硕, 党国举, 杨炜婧, 张全生, 解晶莹
    化工进展. 2017, 36(S1):  578-585.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0722
    摘要 ( 196 )   PDF (1433KB) ( 85 )  
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    随着国家对新能源汽车的重视,动力电池的发展方向主要包括磷酸铁锂电池、三元电池和钛酸锂电池。而由于钛酸锂电池具有寿命长、功率高、安全性强等特点,其可以应用于城市公交、储能、工业化设备等领域。通过系统检索中国钛酸锂专利文献,对钛酸锂在中国的发展趋势、竞争格局、技术领域、应用市场等进行了数据挖掘和分析。分析表明,钛酸锂的制备技术依旧没有达到成熟,钛酸锂制备技术的主流依旧是改性;解决或缓解钛酸锂电池的胀气问题,主要是进行钛酸锂材料的改性、电解液改性及化成方法的改进为主;钛酸锂技术主要来自于中日美,并且中国为主要市场;钛酸锂的应用领域逐渐开始扩展,但主要集中于新能源汽车和储能领域,在其他领域的应用还有非常大的市场潜力,这将会是钛酸锂领域未来专利申请的趋势所在。
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