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2012年 第31卷 第04 期 刊出日期:2012-04-05
    特约评述
    化学链燃烧技术的研究进展
    魏国强,何 方,黄 振,赵 坤,李新爱,李海滨
    化工进展. 2012, 31(04):  713-725. 
    摘要 ( 3209 )  
    相关文章 | 多维度评价
    化学链燃烧(Chemical-Looping Combustion 简称CLC)是一种新型的燃烧方式,具有高效、内分离CO2、低NOx 等特点,本文阐述了CLC的基本技术原理,并从氧载体的筛选与制备、化学链燃烧反应器的发展、化学链燃烧系统分析与数值模拟、化学链燃烧与其他技术的耦合、化学链燃烧技术的拓展等方面对当前化学链技术的发展现状和存在不足进行了总结分析,指出了化学发展的5个重点方向。
    化工过程与装备
    国内换热网络综合方法研究进展与展望
    霍兆义,尹洪超,赵 亮,都健
    化工进展. 2012, 31(04 ):  726-731. 
    摘要 ( 2924 )  
    相关文章 | 多维度评价
    换热网络作为大型工业企业的能量回收系统,对降低企业能耗、提高能量利用率具有重要作用,其设计方法一直是国内外学者的热点研究课题。本文介绍了我国换热网络综合方法的研究进展,对设计方法进行了分类阐述,分析了夹点设计方法、数学规划方法和优化算法的研究成果和存在问题。最后展望了同步综合方法和优化算法是未来的主要研究方向和重点,为指导综合方法的不断改进和实际应用服务。
    CO2在离子液体中溶解度的实验测定与模型化方法
    丁靖,熊焰,虞大红
    化工进展. 2012, 31(04):  732-741. 
    摘要 ( 3338 )  
    相关文章 | 多维度评价
    CO2在离子液体中的溶解度是离子液体捕集CO2过程的关键数据,而溶解度的准确数据来源有两个:实验测定和模型化方法。本文介绍了测压法、称重法、测压称重联用法、CO2流量法、静态法和色谱法等6类实验测定方法,同时根据各种模型中离子液体“分子模型”的不同分类概述了近年来CO2在离子液体中溶解度模型化方法的研究进展,评述了各种模型应用于离子液体体系的研究前景。
    激光诱导荧光技术及其在液体混合与混合反应流中的应用
    骆培成,赵素青,项国兆,焦 真,周建成
    化工进展. 2012, 31(04):  742-748. 
    摘要 ( 1991 )  
    相关文章 | 多维度评价
    介绍了激光诱导荧光测试技术(laser induced fluorescence,LIF)的基本原理,结合时间分辨率和空间分辨率,分析了测试系统所包含的激光器、示踪剂和相机等关键要素的最新进展情况,在此基础上对LIF技术在液体物理混合、混合-反应流等领域的应用进行了综述,并展望了这一先进测试技术的应用前景,提出如何实现激光器与高速相机的有效匹配是制约其同时在高空间分辨率和高时间分辨率下研究混合过程的重要因素,实现测量设备的小型化、高精度、低价格,将直接决定LIF测试技术在实际生产过程开发中的应用。
      内置组合转子换热管的综合传热性能
    彭 威,阎 华,关昌峰,丁玉梅,杨卫民
    化工进展. 2012, 31(04):  749-753. 
    摘要 ( 1813 )  
    相关文章 | 多维度评价
      对螺旋叶片和开槽螺旋叶片两种结构组合转子的综合传热性能进行了实验研究。与光管相比,两种转子都显著提高了换热管内的传热性能,装有螺旋叶片转子和开槽螺旋叶片转子换热管的努塞尔数分别比光管提高了1.06~1.26倍和1.03~1.15倍,引起的阻力系数分别比光管增加了60%~68%和36%~51%。螺旋叶片转子对管内传热性能的提升更为显著,但其引起的管内阻力系数也较大。综合考虑传热和阻力两方面因素,对两种转子结构的综合评价指标值进行比较,开槽螺旋叶片转子具有更好的综合传热性能。
      气液喷射反应器内液滴粒径分布PLIF研究
    陈文武,毕荣山,刘振东,冯敏,谭心舜,郑世清
    化工进展. 2012, 31(04):  754-757. 
    摘要 ( 2458 )  
    相关文章 | 多维度评价
    气液喷射反应器是一种高强度反应器,反应器内部液滴粒径大小和分布对反应收率和选择性具有决定性影响。本文建立了气液喷射反应器内液滴粒径分布测量实验装置,并利用面激光诱导荧光(PLIF)技术对气液喷射反应器内液滴粒径分布进行了研究,得到不同气液流率情况下的液滴粒径的分布规律,结果显示:液相流率不变时,随气相流率的增大,反应器内液滴平均粒径逐渐减小,分布范围变小; 气相流率不变时,随液相流率的增大,液滴平均粒径逐渐减小,粒径分布趋于集中。
      以苯胺为溶剂间歇萃取精馏分离甲醇-乙腈
    于洋 白鹏 李广忠 尹琨 庄琼红
    化工进展. 2012, 31(04):  758-762. 
    摘要 ( 3152 )  
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    提出和研究了以苯胺作为溶剂的甲醇-乙腈间歇萃取精馏分离工艺。根据溶剂极性相似相溶原理,结合ChemCAD软件模拟汽液平衡和汽液平衡实验确定苯胺为合适的溶剂。结果表明,不仅苯胺能够消除甲醇-乙腈物系的共沸现象,效果优于NN-二甲基甲酰胺(DMF),而且可以采用Wilson模型对苯胺作为溶剂的甲醇-乙腈共沸物系汽液平衡进行模拟。通过实验考察了间歇萃取精馏的分离效果。采用有33块理论板的填料塔进行间歇萃取精馏甲醇-乙腈共沸混合物分离实验,其中净化回收段填料层3块理论板,萃取精馏段填料层30块理论板,回流比为4,苯胺作为溶剂,溶剂质量比为2.5∶1时,在塔顶得到产品甲醇质量分数为98.97%,高于DMF作为溶剂时的95.76%;表明苯胺更加适合作为萃取精馏分离甲醇-乙腈共沸物系的溶剂。
      往复旋转中空纤维膜处理脱脂奶水溶液
    张杰琳,范洪波,王 莘,杨田龙,吕斯濠
    化工进展. 2012, 31(04):  763-767. 
    摘要 ( 2674 )  
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      采用一种往复旋转中空纤维膜超滤装置处理脱脂奶水溶液,考察了该膜过滤装置的结构参数、膜组件旋转参数以及料液的特征参数等对膜渗透通量衰减的影响。结果表明,旋转角速度越大,膜丝距中空轴轴心越远,往复旋转中空纤维膜的剪切强化作用越好;往复旋转周期的优化则需考虑如何使料液流场流速与膜丝转速之间的矢量迭加在膜表面产生的速度梯度更大,单纯增大或减小旋转周期均会弱化剪切强化的效果。在同样操作参数下,往复旋转方式比死端过滤及单向旋转方式的膜过滤更利于延缓膜通量衰减。
    从甲醇合成油中提取高附加值重芳烃的工艺
    石荣方,张敏革,许长春,丛 山,隋 红,李 洪,王 磊,李鑫钢
    化工进展. 2012, 31(04):  768-772. 
    摘要 ( 2783 )  
    相关文章 | 多维度评价
    针对褐煤气化、合成等工序得到的甲醇合成油芳烃含量高的特殊情况,提出采用分馏-脱轻-脱重工艺路线来富集高浓度均四甲苯的分离方案。通过流程模拟计算发现,分馏塔在常压条件下,当塔顶温度为129.7 ℃、塔底温度为211.5℃时,分馏得到的均四甲苯富集液质量分数为71.72%;在真空操作下,通过脱轻塔和脱重塔脱除轻组分和重组分后,可得到质量分数高达91.3%的均四甲苯溶液。精馏实验证明,上述工艺路线是可行的。
    毛细吸液芯蒸发式辐射空调系统制冷量的相关研究
    杨 颖,陈 才,童明伟,胡 鹏,凌云基
    化工进展. 2012, 31(04):  773-777. 
    摘要 ( 2337 )  
    相关文章 | 多维度评价
    在实验的基础上建立了一种采用戊烷为制冷工质的毛细吸液芯蒸发式辐射空调系统。在节流阀开度不变时,调节模拟空间内的温度,实验测试了毛细吸液芯蒸发式空调系统辐射板的制冷量、板面温度以及不同制冷量下的模拟空间内竖直方向的温度分布。实验结果表明:在此条件下,毛细吸液芯蒸发式辐射换热板的制冷量从44 W/m2增加至91 W/m2;不同制冷量下的板面温度分布比较均匀,最低温度都不低于24 ℃,系统运行过程中不会出现结露现象;模拟空间温度分布在24.5~27.5 ℃之间,在满足人体舒适度要求的温度范围内。与传统的辐射空调相比,制冷量大,结露的危险较低,为辐射空调系统的进一步推广应用提供了一定的理论基础。
      立磨选粉机叶片结构对分级区速度场影响分析
    童聪,李双跃,綦海军,任朝富
    化工进展. 2012, 31(04):  778-783. 
    摘要 ( 1949 )  
    相关文章 | 多维度评价
    立磨选粉机分级区速度场是影响其分级性能的主要因素之一,其机内气固两相流为非理想流体。本文应用流体力学流体黏滞性与速度梯度原理,分析了速度梯度过大造成选粉机选粉精度和选粉效率下降的机理。通过构建不同叶片结构转笼的立磨选粉机模型,采用Fluent软件模拟分析了立磨选粉机不同叶片结构转笼的分级区速度场中速度流向、速度大小与速度梯度的变化规律。进行了立磨选粉机转笼叶片结构改造试验,试验表明:改造后的Z形叶片结构转笼的立磨选粉机产量在直叶片转笼结构的基础上提高了15 t/h,且0.08 mm颗粒的筛余降低了10%。
    能源加工与技术
      木质纤维素类生物质制取燃料及化学品的研究进展
    余 强,庄新姝,袁振宏,亓 伟,王 琼,谭雪松,许敬亮,张 宇,徐慧娟,马隆龙
    化工进展. 2012, 31(04):  784-791. 
    摘要 ( 2641 )  
    相关文章 | 多维度评价
    木质纤维素类生物质含有丰富的纤维素和半纤维素多糖,通过微生物发酵将它们转化为能源及高附加值的化学品,对于缓解全球能源危机带来的压力和解决环境污染问题具有重要意义。介绍了木质纤维素类生物质的结构特征;评述了预处理方法,包括稀酸、高温液态水蒸气爆破、CO2爆破、氨爆、碱法、有机溶剂法、生物处理法;重点介绍由生物质生产乙醇、丁醇及生物柴油的研究现状。指出开发高效环保的预处理方法、构建耐毒高产菌株和应用连续发酵或补料批式发酵方式等是加快木质纤维素类生物质发酵利用工业化进程的关键所在。
    葡萄糖催化脱水制取5-羟甲基糠醛研究进展
    石 宁,刘琪英,王铁军,张 琦,马隆龙
    化工进展. 2012, 31(04):  792-800. 
    摘要 ( 2472 )  
    相关文章 | 多维度评价
    5-羟甲基糠醛(HMF)是重要的平台化合物,是制取生物液体燃料和其他许多重要精细化工品的前驱体。以木质纤维素为原料,通过水解得到葡萄糖,葡萄糖继续脱水可以得到5-羟甲基糠醛。本文对近年来利用葡萄糖制取5-羟甲基糠醛的研究进行了综述,重点阐述了葡萄糖脱水制取5-羟甲基糠醛过程的反应机理、反应体系和催化剂,并对未来可能取得突破的研究重点进行了评述与展望。
      典型碳氢化合物水蒸气重整制氢研究进展
    孙道安,李春迎,张 伟,吕 剑
    化工进展. 2012, 31(04):  801-806. 
    摘要 ( 2791 )  
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      烃水蒸气重整是目前获取氢能源的重要方法之一,而甲烷、汽油和柴油作为典型烃类原料可满足于不同规模氢能源的需求。本文重点从催化剂、反应工艺和反应机理及动力学三个方面对甲烷、汽油和柴油蒸汽重整制氢进行介绍和评述。指出甲烷重整制氢镍基催化剂的改性和反应器设计以及反应条件的优化是其必然的发展趋势,汽油和柴油重整制氢催化剂未来设计必须具备高抗硫性和抗积炭性。此外,需加强甲烷、汽油和柴油蒸气重整制氢的机理和动力学研究。
    藻类制取生物燃料技术研究中
    技术路线的选择
    赵学良
    化工进展. 2012, 31(04):  807-812. 
    摘要 ( 2337 )  
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    分析了藻类制取生物燃料的优点和实现产业化存在的突出问题,从提高养殖浓度、养殖易于收割的大型藻类、开发适合加工高含水量藻类的工艺三个方面提出了研究开发的思路,认为利用烟气中的CO2养殖油藻可以把减排CO2与提高油藻养殖浓度有机地结合;养殖大型海藻生产生物燃料;厌氧发酵法将藻类转化为生物燃料是高效、可行的技术路线。
      异构化反应改善小桐梓油生物柴油的低温流动性
    李瑞丽,阳思远,刘 瑛
    化工进展. 2012, 31(04):  813-819. 
    摘要 ( 2707 )  
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    以小桐梓油生物柴油为原料,在固定床连续反应器中,以Hb型分子筛为催化剂,采用异构化反应改善生物柴油的低温流动性。考察了反应温度、质量空速、助剂(水)加入量等不同条件对生物柴油低温流动性的影响。实验结果表明,催化剂选用硅铝比为25的Hb分子筛的情况下,反应温度为250 ℃、质量空速为1.0 h-1、助剂加入量为1.2%为最佳反应条件,小桐梓油生物柴油在最佳反应条件下进行异构化反应,凝点从1 ℃降低到-5 ℃,降幅为6 ℃。对生物柴油和异构化产物进行了色谱、质谱、核磁共振等表征,结果发现,低温流动性改善的原因是生物柴油的主要成分油酸甲酯、亚油酸甲酯发生了异构化反应,产生了带支链的异构体。
      钒液流电池变电流快速充电方法
    姚敦平,唐耀庚,谢晓峰,王金海,王树博,王要武
    化工进展. 2012, 31(04):  820-824. 
    摘要 ( 2634 )  
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      基于电池快速充电基本原理,采用了变电流间歇恒压充电方法,并结合正交试验方法,对自制单片钒液流电池进行了一系列的充放电测试,获得了最佳充电参数。结果表明:采用变电流间歇恒压充电方法,充电时间相比恒流恒压充电方法缩短近50%;且获得了大致相同的放电容量,放电比率为100%;多次充放电循环后,放电容量未见衰减,取得了良好充电效果。
    工业催化
    分子筛重整催化剂研究进展
    郭春垒,方向晨,贾立明,刘全杰,张喜文,赵晓东
    化工进展. 2012, 31(04):  825-832. 
    摘要 ( 2696 )  
    相关文章 | 多维度评价
    概述了国内外载铂L型、丝光沸石、β沸石以及ZSM-5分子筛重整催化剂的研究进展,详细分析了各种催化剂的优缺点。着重对L型、ZSM-5分子筛重整催化剂的反应性能和芳构化反应机理进行了系统概述,并讨论了分子筛重整催化剂的发展趋势。
    W改性SiO2催化剂催化氧化脱除苯并噻吩的性能
    宋 华,穆金城,王 登,李秀敏
    化工进展. 2012, 31(04):  833-838. 
    摘要 ( 2324 )  
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    采用溶胶-凝胶法制备了W改性SiO2催化剂,并通过X射线衍射(XRD),红外光谱(FT-IR)、N2吸附(BET)、扫描电镜(SEM)等方法对催化剂进行表征。以苯并噻吩(BT)/石油醚模拟油为原料, H2O2为氧化剂,研究了催化剂催化氧化脱硫性能,考察了溶剂及用量、反应温度、氧化剂用量、催化剂用量、反应时间对苯并噻吩脱硫率的影响。结果表明,催化剂中W以WO3晶相存在,引入W后催化剂的比表面积有所降低。在模拟油原料20 mL,催化剂用量0.04 g,H2O2 /S 摩尔比15.9,乙腈/模拟油体积比0.3:1,65℃下反应60 min时,BT脱硫率可达99.6%。
    重力作用下甲烷催化部分氧化积炭特性数值分析
    孙志伟,张 力,闫云飞
    化工进展. 2012, 31(04):  839-843. 
    摘要 ( 2441 )  
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    为了研究微尺度下甲烷催化部分氧化反应在重力作用下的反应特性,考察了定C/O比情况下各个壁面的积碳量随着壁温和催化剂活性位密度变化的特性。研究结果表明:在壁温和C/O比一定,催化剂的活性位密度为1.66 mgmol/m2时,甲烷转化率和出口氢气的质量分数达到最大值,分别为99.10%和12.39%;重力的存在,使得沿重力方向的壁面积碳量增加,重力反方向的壁面积碳量减少,在温度低于1500K时,沿壁面的积碳量随着催化剂活性位密度的增加而降低,当温度在1500K时,积碳量基本为零。
    材料科学与技术
      蒙脱土的有机改性研究进展
    谢友利,张 猛,周永红
    化工进展. 2012, 31(04):  844-851. 
    摘要 ( 2743 )  
    相关文章 | 多维度评价
    蒙脱土由于具有独特的层状一维纳米结构特性,从而赋予了聚合物/蒙脱土纳米复合材料优良的性能,在基础研究和实际应用中都引起人们普遍的关注。本文针对钠基蒙脱土的有机改性,按不同的有机改性剂进行分类概述,综述了近年来国内外有机改性方面的研究进展 。同时介绍了有机改性蒙脱土/聚合物纳米复合材料的独特性能;最后,对蒙脱土的有机改性剂发展方向进行了展望:研制适合不同类型的聚合物/蒙脱土纳米复合材料的有机改性剂,提高纳米复合材料的力学性能、热力学性能及其它的特殊性能等,拓宽蒙脱土的应用领域。
    聚丙烯腈基活性碳纤维吸附CO2的研究
    王 颖,张学军,马小丰,田艳红
    化工进展. 2012, 31(04):  852-856. 
    摘要 ( 2703 )  
    相关文章 | 多维度评价
    以国产PAN基碳纤维为原料,采用KOH为活化剂制备PAN基活性碳纤维。测定了不同ACF样品的CO2吸附量,并通过氮气吸附、碘吸附以及红外光谱对所得活性炭纤维的比表面积、孔结构及表面官能团进行表征。研究了活化温度、活化时间和表面改性对活性炭纤维CO2吸附量的影响。结果表明,活化温度是影响活性炭纤维CO2吸附量的主要因素。当活化温度为850℃时,所得活性炭纤维BET比表面积为1235 m2/g,微孔比表面积为745 m2/g,在吸附温度为273K吸附相对压力P/P0为1时,CO2的吸附量达到87.29mL/g。
    季铵化-N-(4-咪唑甲基)壳聚糖的制备及其胶束形成
    程萌萌,辛梅华,李明春,李 璇
    化工进展. 2012, 31(04):  861-865. 
    摘要 ( 2577 )  
    相关文章 | 多维度评价
    以壳聚糖、4-咪唑甲醛和碘甲烷为原料,制备了季铵化-N-(4-咪唑甲基)壳聚糖(TM-MI-CS)。用1H NMR、FTIR和EA等进行表征,并考察了TM-MI-CS在不同pH值条件下胶束的形成。结果表明,TM-MI-CS在水溶液中能形成稳定的胶束,TEM图显示胶束为球形结构,其临界胶束浓度为0.714 mg/mL;不同pH值条件下制备的胶束,平均粒径为188~607 nm,胶束的粒径变化对pH值具有一定的响应性。
    生物化工
    蛋氨酸生产工艺及核心制备技术研究进展
    高文亮,李林凤,张静静,黎学明,郑道敏,姚如杰,杨成威
    化工进展. 2012, 31(04):  866-872. 
    摘要 ( 3530 )  
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    蛋氨酸被广泛应用于生物、医药、饲料、食品等诸多领域。针对全球蛋氨酸工业急剧发展这一现状,本文简要综述了近年来国内外蛋氨酸的生产工艺,包括生物酶拆分法、微生物发酵法和化学合成法,其中化学合成法主要有氨基内酯法、丙二酸酯法、固-液相转移催化法和海因法等,重点讨论了海因水解制备蛋氨酸及蛋氨酸结晶过程中的关键技术,并结合我国蛋氨酸生产的现状展望了蛋氨酸的发展前景:利用石油化工副产品,尽快建立起现代化蛋氨酸企业。
    响应面法优化达托霉素发酵培养基
    何美儒,金志华,胡 升,张丽靖
    化工进展. 2012, 31(04):  873-877. 
    摘要 ( 2889 )  
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    采用响应面法对玫瑰孢链霉菌发酵产达托霉素的培养基进行了优化。首先通过Placket-Burman设计法筛选出影响达托霉素产量的4个重要因素:初始pH值、葡萄糖、L-天冬氨酸(L-Asp)、硫酸钾。其中初始pH值的影响极为显著(p<0.01),因此,对初始pH值进行了单因素试验,得到最优初始pH值为8.6。在此基础上对其余3个因素用最陡爬坡路径逼近最大响应区域后,利用响应面中心组合设计对显著因素进行优化,得到最适培养基组成为:葡萄糖13.0 g/L、L-Asp 2.6 g/L、硫酸钾4.1 g/L。在此优化条件下,达托霉素产量达373.98 mg/L,与预测值(365.76 mg/L)非常接近,比优化前产量提高了2.25倍。
      环孢素A固体脂质纳米粒制备工艺优化
    严 义,薛伟明,任含玉,吕 青,付运录,林 雨
    化工进展. 2012, 31(04):  878-883. 
    摘要 ( 2186 )  
    相关文章 | 多维度评价
    为了制备单分散性优良、形态规整且具有较高包封率的环孢素A固体脂质纳米粒,采用溶剂扩散法制备环孢素A固体脂质纳米粒。在水相中加入海藻酸钠以改善纳米粒形态和单分散性,利用Ca2+与载药纳米粒胶体溶液中海藻酸钠发生配位反应形成海藻酸钙凝胶,在低离心转速下分离纳米粒并简便准确测定药物包封率。在单因素实验基础上,采用响应面设计优化载药纳米粒的制备工艺条件。结果表明,影响包封率显著因素为水含量和制备温度,在海藻酸钠用量0.1132 g、用水量52.77 mL、制备温度34.55 ℃优化条件下,纳米粒形态呈规整棒状,单分散性好,平均粒径为181.3 nm,平均包封率达82.45%。
    精细化工
    N-(5-氨基-2,4-二乙氧基苯基)苯甲酰胺的合成
    赵德明,宋嘉彬,吴纯鑫,竺三奇,金宁人
    化工进展. 2012, 31(04):  884-888. 
    摘要 ( 2505 )  
    相关文章 | 多维度评价
    2,4-二乙氧基-5-硝基苯胺(DEANB)为原料,先经酰化反应得到N-(2,4-二乙氧基-5-硝基苯基)苯甲酰胺(DEBNB),最后经还原得到蓝色基BB的同分异构体N-(5-氨基-2,4-二乙氧基苯基)苯甲酰胺(DEBAB)。DEBNB的较佳合成条件:n(DEANB):n(苯甲酰氯)=1∶1.25,丙酮和水作溶剂,K2CO3作缚酸剂,反应温度0 ℃,反应时间1 h,收率90.95%,HPLC纯度98.35%;产品DEBAB的较佳合成条件:Fe粉为还原剂,n(DEBNB):n(铁粉)=1∶4,水和乙醇作溶剂,反应时间5 h,反应温度80 ℃,收率89.93%,HPLC纯度98.96%。
    一种改性磷脂的合成工艺及性能
    杨 阳,卫延安
    化工进展. 2012, 31(04):  889-892. 
    摘要 ( 2077 )  
    相关文章 | 多维度评价
    以油酰氯为酰化剂、聚乙二醇为羟化试剂对大豆磷脂进行改性,通过单因素和正交实验确定最佳工艺,主要工艺条件为:反应温度66 ℃,冰乙酸用量5.2%,催化剂离子交换树脂的含量8%,双氧水用量61.4%,反应时间6 h。测定结果为:新型双子结构大分子改性磷脂分子量2172 g/mol,乳化力和分散力优于单一改性磷脂,HLB值为11.38好于单一改性磷脂。
    酰胺型双亲水基甜菜碱的合成与性能
    杜光劲,刘学民,李丹萍,杨欠欠
    化工进展. 2012, 31(04):  893-895. 
    摘要 ( 2467 )  
    相关文章 | 多维度评价
    以十二酰氯、四甲基二丙烯三胺和氯乙酸钠为原料,合成了一种新型双亲水基甜菜碱表面活性剂——N,N-双[3-(二甲基羧甲基铵基)-丙基]十二酰胺。经FT-IR、ESI-MS分析确证,合成的表面活性剂为目标产物,并对产品的表面化学性能进行了测定。25 ℃时所合成的双亲水基甜菜碱水溶液的最低表面张力为36.04 mN/m,临界胶束浓度为1.07×10-3 mol/L,并考察其泡沫性能、乳化力、钙皂分散力。
      己内酰胺类离子液体催化合成N-单烷基苯胺
    谭维一,张致慧,陈 群,何明阳
    化工进展. 2012, 31(04):  896-900. 
    摘要 ( 2803 )  
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      在己内酰胺类Brønsted酸离子液体催化下,苯胺和溴丙烷发生N-烷基化反应,高选择性地制备N-单烷基苯胺。考察了苯胺和溴丙烷摩尔比、缚酸剂用量、反应温度、反应时间、催化剂用量和催化剂类型等因素对反应结果的影响。确定其最佳反应条件为:n(苯胺)∶n(溴丙烷)∶n(催化剂)∶n(三乙胺)= 1.0∶1.0∶0.05∶2.0,反应温度60 ℃,反应时间为1.0 h,在上述反应条件下,苯胺的转化率可达到92.40%,N-单烷基苯胺的选择性可达到93.40%。
    新型环己亚胺类离子液体的合成及其催化酯化反应性能
    李 工,徐 恒,刘维桥,吴非克,佟惠娟
    化工进展. 2012, 31(04):  901-906. 
    摘要 ( 2515 )  
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    利用环己亚胺与1,3-丙烷磺酸内酯生成的1-(3-磺丙基)环己亚胺盐,合成了2种新型Br?nsted酸性离子液体1-(3-丙磺基) 环己亚胺硫酸氢盐([HMIPS]HSO4)和1-(3-丙磺基) 环己亚胺对甲苯磺酸盐([HMIPS]OTs)。采用1H NMR、FT-IR、LC-ESI-MS及DSC-TG等方法对其进行了表征。结果表明,所合成的[HMIPS]HSO4和[HMIPS]OTs是一类新型的Br?nsted酸性离子液体。该类型离子液体含有环己亚胺7元环,分解温度高于260℃,其水溶液的pH值与相同浓度的硫酸水溶液的相近,具有较强的Br?nsted酸性。最后考察了所合成的新型离子液体对柠檬酸和正丁醇酯化反应的催化性能,并与传统咪唑类离子液体进行了对比。结果显示,所合成的新型离子液体具有良好的催化活性,[HMIPS]HSO4为催化剂时,在n(柠檬酸):n(正丁醇):n([HMIPS]HSO4)=5:1:0.02,110-130℃和回流反应2 h的条件下,柠檬酸的转化率为98.3%,柠檬酸三丁酯的收率可达97.5%。而传统的咪唑离子液体[MIMPS]HSO4为催化剂时,柠檬酸的转化率和柠檬酸三丁酯的收率分别为95.8%和94.7%。[HMIPS]HSO4催化剂在重复使用10次后催化活性未见明显下降。
    资源与环境工程
    废物资源化制备生物炭及其应用的研究进展
    王怀臣,冯雷雨,陈银广
    化工进展. 2012, 31(04):  907-914. 
    摘要 ( 4192 )  
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    生物质炭作为一种多功能性材料正逐步受到人们的广泛关注。本文综述了以废弃物为原料制备生物质炭,给出了制备生物质炭的主要工艺,并对生物质炭的主要物理化学性质如元素组成、碱度、表面特性和孔隙结构进行了介绍。然后对生物质炭在农业和环境领域中的应用做了相应介绍,例如用作土壤改良剂提高土壤肥力、增加碳固定、减少温室气体排放,作为一种高效吸附剂同时去处污水中重金属及有机污染物等。最后,对今后生物质炭的研究方向作出了展望,指出应继续研究尽快实现生物质炭的大量、高效、廉价生产,从原料和工艺方面着手进一步提高生物质炭的比表面积,使其成为活性炭的替代品,同时进一步研究对土壤的改良和修复、对农作物生长和产量的促进以及对温室气体的减排作用的机理,并提供大面积的长期的实验数据支持。
      采用废弃农林生物质吸附和回收重金属研究进展
    李晓森,卢滇楠,刘 铮
    化工进展. 2012, 31(04):  915-919. 
    摘要 ( 2510 )  
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    废弃农林生物质对重金属离子具有吸附能力,可望用于回收工业污水中的重金属。本文对废弃农林生物质对重金属的吸附机理、吸附剂研发、吸附产物资源化利用等方面的研究进展进行了介绍,讨论了废弃农林生物质对重金属吸附技术研究中存在的问题和解决途径。揭示吸附的微观过程、阐明与吸附作用有关的生物质细胞壁结构和成分、确定重金属吸附机理以及开发新的高效的生物质吸附剂等是寻找具有高选择性和高吸附能力的高效生物质吸附剂的关键;对生物质吸附重金属后的进一步处理是工业化的必由途径。
      高盐有机废水处理技术研究新进展
    钟 璟,韩光鲁,陈 群
    化工进展. 2012, 31(04):  920-926. 
    摘要 ( 2734 )  
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      随着工业的发展,大量排放的高盐有机废水对环境产生非常不利的影响。本文对传统的物理化学方法处理高盐废水进行总结,重点论述了膜分离技术在高盐有机废水处理中的应用。同时指出生物法(好氧生物法、厌氧生物法和好氧/厌氧组合工艺)被广泛地用于高盐有机废水的处理,其处理性能主要取决于嗜盐微生物的培养和驯化。在综合分析的基础上,指出高效能氧化剂的研制、性价比优良膜的制备、嗜盐菌的快速驯化和新型生物反应器的开发是高盐有机废水处理技术中的热点研究问题,物理化学法和生物法的组合工艺是高盐有机废水处理的研究方向。
      医疗废物典型组分在热解/焚烧过程中无机氯的析出特性
    梁娟娟,李晓东,严 密,陆胜勇,严建华
    化工进展. 2012, 31(04):  927-932. 
    摘要 ( 2473 )  
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      为研究医疗废物典型组分热解/焚烧过程无机氯的析出特性,检测了不同热解温度、焚烧温度和气流量等工况下无机氯的释放,分析了多种典型组分对输液管无机氯析出特性的作用。结果表明,工况变化对医疗废物无机氯总析出的影响不大,对Cl-Cl2和Cl-HCl转化率的影响相对明显。与单组分输液管相比,输液中加入纤维物质明显地促进Cl2的生成,但对HCl的生成表现出一定的抑制作用;而橡胶的存在对HCl抑制作用最为显著,使Cl-HCl转化率有很大程度地降低。
      三种典型医疗废物热解过程的差热分析
    马洪亭,王芳超,杨国利,郝夙枫,王明辉
    化工进展. 2012, 31(04):  933-937. 
    摘要 ( 2357 )  
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      用TG-DTA差热热重联用分析仪在升温速率为20 ℃/min、高纯氮气流量为20 mL/min的气氛条件下对输液袋、卫生纸和注射器3种典型医疗废物试样进行了热解实验和差热分析。结果表明,几种试样热解过程均为吸热反应,而且实验测得的DTA曲线的形状比较复杂,对称性较差,基线偏移较大;在医疗废物的热解过程中,最大失重速率发生点的温度一般要比达到瞬时热平衡点的温度稍低。
      累托石对水中扑尔敏的吸附性能
    王小雨1,吕国诚1,王乾乾2,朱忠军3,李朝晖1,4,毛 飞1,吴丽梅1
    化工进展. 2012, 31(04):  938-942. 
    摘要 ( 1685 )  
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    对累托石对水中扑尔敏的吸附性能进行了研究,系统地研究了吸附时间、溶液浓度、pH值对其吸附行为产生的影响。实验结果表明:累托石对扑尔敏的吸附速率先快速增大后趋于平缓,反应系统达到吸附平衡的时间约为22 h;在等温吸附研究中,室温下累托石对扑尔敏的最大吸附量为121.76 mg/g,吸附等温线方程符合Langmuir等温模型;吸附行为符合拟二级动力学方程;在pH值为2~8时,吸附量随pH值的升高而增大。
    应用技术
      石灰乳制备过程中的石灰渣分离方法及设备
    吕文杰,杨 强,汪华林,沈其松,左 鹏
    化工进展. 2012, 31(04):  943-947. 
    摘要 ( 3359 )  
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    为了避免在石灰乳的制备过程中石灰乳液夹带的不溶性杂质对整个系统危害,通过对石灰乳制备工艺的分析以及石灰渣分离装置的比较,得出利用旋流除渣器对石灰渣进行分离是比较适用的方法。旋流除渣器在中国石化巴陵石化公司8000 t/a环氧丙烷装置的应用结果表明,旋流除渣器的平均分离效率大于80%,石灰渣的平均脱除率达到了81.35%,皂化塔清洗周期延长到40~50天,实现了整套装置长周期稳定运转,降低了设备损坏率,减少了环境污染。
      TiO2的基本性质对SCR脱硝催化剂制造的影响
    李云涛 李云涛 黄锐
    化工进展. 2012, 31(04):  948-951. 
    摘要 ( 3288 )  
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      针对广泛应用的蜂窝型SCR催化剂的制造过程,分析了主要原材料TiO2的基本性质,如颗粒大小、粒度分布、形状、团聚程度、化学组成和纯度等,以及这些基本性质对催化剂制造过程中混合、挤出、干燥和煅烧等工序的影响。研究结果表明,精细程度非常高的脱硝催化剂制造过程对TiO2的要求是:粒度分布范围较窄或单一,颗粒为球形或等轴形状,在混合工序所要求的pH值条件下团聚程度低以及TiO2的化学组成和纯度指标高。
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