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1. 现代煤气化技术发展趋势及应用综述
汪寿建
化工进展    2016, 35 (03): 653-664.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.001
摘要973)      PDF(pc) (452KB)(2163)    收藏
现代煤气化技术是现代煤化工装置中的重要一环,涉及整个煤化工装置的正常运行。本文分别介绍了中国市场各种现代煤气化工艺应用现状,叙述汇总了其工艺特点、应用参数、市场数据等。包括第一类气流床加压气化工艺,又可分为干法煤粉加压气化工艺和湿法水煤浆加压气化工艺。干法气化代表性工艺包括Shell炉干煤粉气化、GSP炉干煤粉气化、HT-LZ航天炉干煤粉气化、五环炉(宁煤炉)干煤粉气化、二段加压气流床粉煤气化、科林炉(CCG)干煤粉气化、东方炉干煤粉气化。湿法气化代表性工艺包括 GE水煤浆加压气化、四喷嘴水煤浆加压气化、多元料浆加压气化、熔渣-非熔渣分级加压气化(改进型为清华炉)、E-gas(Destec)水煤浆气化。第二类流化床粉煤加压气化工艺,主要有代表性工艺包括U-gas灰熔聚流化床粉煤气化、SES褐煤流化床气化、灰熔聚常压气化(CAGG).第三类固定床碎煤加压气化,主要有代表性工艺包括鲁奇褐煤加压气化、碎煤移动床加压气化和BGL碎煤加压气化等。文章指出应认识到煤气化技术的重要性,把引进国外先进煤气化技术理念与具有自主知识产权的现代煤化工气化技术有机结合起来。
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2. 石墨烯类材料的应用及研究进展
肖淑娟, 于守武, 谭小耀
化工进展    2015, 34 (05): 1345-1348.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2015.05.027
摘要1253)      PDF(pc) (368KB)(1473)    收藏
石墨烯是碳原子以sp2杂化形成的单原子层厚度的具有二维空间结构的晶体,具有优异的力学性能、导电性能以及超大的比表面积,且耐高温和耐酸碱腐蚀,被认为是非常有潜力的新型碳材料.本文从石墨烯的特殊结构和性能出发,结合近几年国内外的研究发展现状,综述了石墨烯在生物材料、薄膜材料、催化材料、储能材料等领域的应用.对石墨烯类材料在实际应用中存在的一些问题进行了简单的分析,并对未来石墨烯在电子器件、复合材料等方面的发展进行了展望.
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3. 刺激响应性聚合物的设计、合成及其应用研究新进展
杨倩丽, 康晓明, 孙静, 魏柳荷, 马志
化工进展    2015, 34 (08): 3075-3084,3098.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2015.08.027
摘要1109)      PDF(pc) (40915KB)(1409)    收藏
介绍了研究刺激响应性聚合物的意义,针对水体系中的刺激响应性聚合物,介绍了近年来刺激响应性聚合物的设计与合成中的应用研究新进展,主要从3个方面进行阐述:①单一刺激响应性聚合物,包括温度、pH值、光、其他刺激响应性聚合物;②双重刺激响应性聚合物,包括温度-pH值、温度-光、温度-氧化还原刺激响应聚合物、pH值-氧化还原刺激响应聚合物;③多重刺激响应性聚合物,包括温度-光-pH值、温度-光-氧化还原、温度-pH值-CO2刺激响应聚合物。着重评述了水体系中双重和多重刺激响应性聚合物的合成研究及应用。最后总结了多重刺激响应性聚合物应用研究的现状及问题,指出开发刺激响应性高度可控、灵敏度高、可逆性好的新型多重刺激响应性聚合物是未来的研究方向。
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4. Cu-ZrO2-CeO2/γ-Al2O3催化甲醇水蒸气重整制氢反应的性能
黄媛媛, 巢磊, 李工, 丁嘉, 郭剑桥
化工进展    2017, 36 (01): 216-223.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2017.01.028
摘要320)      PDF(pc) (591KB)(1402)    收藏
以γ-Al2O3为载体,采用浸渍法制备Cu-ZrO2-CeO2/γ-Al2O3催化剂,用XRD、N2吸附-脱附、H2-TPR、NH3-TPD、CO2-TPD等方法对其进行表征。在连续流动常压固定床微型反应器上评价Cu-ZrO2-CeO2/γ-Al2O3催化剂对甲醇水蒸气重整制氢反应的催化性能,考察了反应温度、水醇比和质量空速对催化性能的影响,反应结果表明Cu-ZrO2-CeO2/γ-Al2O3催化剂具有较高的催化活性和稳定性,在温度为260℃、水醇摩尔比为1.2:1、质量空速为3.6h-1的条件下,甲醇的转化率可达99%以上,氢气的选择性为98%以上,一氧化碳的选择性低于2.5%。表征结果显示助剂CeO2和ZrO2的加入促进活性组分在载体表面的分散性,影响催化剂的孔结构和酸碱性,增强了催化剂的活性。
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5. 微反应器在化学化工领域中的应用
刘兆利, 张鹏飞
化工进展    2016, 35 (01): 10-17.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2016.01.002
摘要1113)      PDF(pc) (1690KB)(1376)    收藏
微反应器是微型化学反应系统,具有换热和传质效率高、严格控制反应时间、易于放大、安全性能好等特点。和传统搅拌反应器相比,这些特点使得微反应器在缩短反应时间、大幅度提高化学反应的转化率和产品收率等方面展现出一定的优势。但微反应器也存在易堵塞,催化剂负载、微通道的设计与制造难度大等问题。本文介绍了近年来快速发展的微反应器技术,回顾了微反应器的特点,重点探讨微反应器在化学化工领域的应用以及微反应器在精细化工和制药工业、生物化工领域的应用实例,讨论了微反应器目前存在的诸多挑战。微反应器目前是化学和化工学科的前沿和热点方向,分析表明微反应器仍然有很大的发展空间,有潜力改变化学化工前景。提出应进一步深入系统地认识微反应器内化学反应以及微通道设计的基本规律和机理,将微反应器技术引入更广泛的反应体系中,加强微反应器的集成化水平。
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6. 过硫酸盐高级氧化降解水体中有机污染物研究进展
黄智辉, 纪志永, 陈希, 郭小甫, 王士钊, 袁俊生
化工进展    2019, 38 (05): 2461-2470.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2018-1576
摘要421)   HTML30)    PDF(pc) (571KB)(1340)    收藏

基于硫酸根自由基(sulfate radical,SO4 -·)氧化原理的活化过硫酸盐(persulfate,PS)氧化法是近年来高级氧化工艺(advanced oxidation process,AOP)的研究热点,以经济、高效、环境友好、安全稳定的优势在水处理、环境保护等领域开辟了新的思路。此前,学者们发现过硫酸盐高级氧化根据活化反应条件(如温度、光照、pH、过渡金属及催化剂等)的不同,会产生不同的自由基参与氧化反应,对降解结果也会产生不同程度的影响。本文根据相关自由基氧化机理,从产生硫酸根自由基的单一氧化、复杂活化体系硫酸根自由基与其他自由基复合氧化以及强化降解等方面,分析了近几年国内外学者对过硫酸盐降解典型有机污染物的研究及在催化剂开发方面所做的工作,指出了许多新颖的过硫酸盐活化手段及其降解效果与不足,并就未来的发展进行了展望,以期为过硫酸盐氧化法未来更好地发展和应用探索出路。

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7. 美国炼油业的发展动向对我国的启示
宋倩倩, 李雪静, 师晓玉, 周笑洋, 郑轶丹
化工进展    2019, 38 (05): 2065-2073.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2018-1997
摘要319)   HTML11)    PDF(pc) (817KB)(1305)    收藏

美国是世界第一大炼油国,本文分析了当前美国炼油业发展现状,指出美国炼油能力主要集中在五大区域,其中PADD3区的墨西哥湾不仅是美国也是世界最大炼油中心。2013年以来,美国炼油厂开工率一直维持在90%左右,毛利始终保持世界第一。伴随原油质量的变化和油品质量的不断升级,催化裂化、催化重整占比有所下降,加氢能力显著提高,装置结构持续优化。同时,文章总结最新发展动向,主要表现:一是得益于页岩油气革命的成功,美国原油产量、油品产量及出口量持续增长,2017年原油对外依存度降至42.07%,油品净出口量43.8万桶/日。二是为了提高行业及企业的竞争力,进一步加快落后产能淘汰及兼并重组步伐,持续推进国际化;三是更加注重整体区域化和基地化发展,特别是拥有资源、物流、市场优势的PADD3区和PADD2区;四是不断创新与升级催化裂化、加氢裂化与处理、烷基化等传统炼油技术,加大分子炼油、原油直接生产化工品、智能化炼油厂等前沿性技术的研发。本文分析认为,鉴于美国炼油业的地位和发展新态势,今后我国炼油业要实现高质量发展,应在保障国家石油安全的基础上,在国家政策的积极引导下,持续推进供给侧结构性改革,促进基地化、区域化、一体化发展,推进国际化进程,高度重视安全环保与质量升级,不断加强科技创新、苦练内功,实现炼油强国的“中国梦”。

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8. 糠醛的水解制备和应用研究进展
聂一凡, 候其东, 李维尊, 白川云龙, 鞠美庭
化工进展    2019, 38 (05): 2164-2178.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2018-1844
摘要303)   HTML8)    PDF(pc) (939KB)(1304)    收藏

糠醛是由可再生的生物质为原料转化得到的高价值化工产品,具有广阔的应用前景。本文综述了近年来生物质催化水解制备糠醛的研究进展,同时总结了糠醛衍生产品的制备和应用。在对半纤维素水解产糖反应和木糖脱水反应进行机理分析的基础上,从反应原料、溶剂体系、催化剂和分离方法等方面归纳总结了生物质催化水解制备糠醛的最新研究进展,并提出当前生物质制备糠醛方法中存在的问题和应对方案。在此基础上,分析了糠醛经氢化、胺化、氧化、缩醛化、聚合等反应获得高价值衍生产品的研究进展。提出要实现糠醛绿色高效的生产和应用,应着力设计低成本、低能耗、低污染且高效率的催化反应体系,同时推进重要糠醛衍生产品的综合高效利用。

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9. 煤制天然气过程模拟与(火用)分析
赵冬, 冯霄, 王东亮
化工进展    2015, 34 (04): 990-996.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2015.04.016
摘要1029)      PDF(pc) (28924KB)(1280)    收藏
煤制天然气过程具有设备流程简单、技术成熟可靠、单位热值投资成本低等优点.本文运用Aspen Plus 软件建立煤制天然气流程的过程模型,并采用(火用)分析法对系统主要单元进行计算分析,得出系统的(火用)分布状况及各单元的(火用)损失量.结果表明,低温甲醇洗单元的(火用)效率最高,为98.22%,煤气化单元的(火用)效率最低,为58.99%.同时,系统的(火用)损失也主要发生在煤气化单元,占系统总(火用)损失的72.69%.煤气化单元中主要的(火用)损失是由于传热不可逆和化学反应的不可逆性引起的内部(火用)损失,通过优化气化温度、汽氧摩尔比等方式改善气化炉的气化条件是提高气化(火用)效率、降低系统(火用)损失的关键.
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10. 负载型KI催化甘油与CO2合成甘油碳酸酯
王富丽, 黄世勇, 余青云, 黄媚, 孙果宋
化工进展    2015, 34 (02): 402-406,412.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2015.02.016
摘要1010)      PDF(pc) (12292KB)(1256)    收藏
添加不同组分对氧化铝载体进行调变改性,再以改性氧化铝为载体,负载KI制备了一系列负载型催化剂KI/Al2O3-MgO、KI/Al2O3-ZnO、KI/Al2O3-TiO2和KI/Al2O3-ZrO2,并通过CO2、环氧丙烷和甘油合成甘油碳酸酯反应评价其催化活性,发现KI/Al2O3-MgO具有最高的活性。由不同载体的CO2-TPD分析可以发现,载体表面少量碱性位的存在有利于反应进行。实验研究了不同负载量KI/Al2O3-MgO的活性及稳定性,发现KI负载量为1.5mmol/g较为适宜。同时,实验又通过N2吸附/脱附(BET)、X射线衍射(XRD)等手段对不同负载量的KI/Al2O3-MgO进行了表征,进一步说明了负载量过多会导致KI晶粒团聚,并阻塞载体孔道。优化了反应条件,在最佳条件下(环氧丙烷0.3mol,甘油0.1mol,反应温度130℃,反应时间2h,反应压力6.0MPa),甘油的转化率为65.5%,甘油碳酸酯的产率为60.8%。
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11. 氮掺杂对碳材料性能的影响研究进展
张德懿, 雷龙艳, 尚永花
化工进展    2016, 35 (03): 831-836.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.028
摘要786)      PDF(pc) (407KB)(1252)    收藏
碳材料是目前研究和应用最为广泛的一类无机非金属材料。本文从研究应用角度出发,综述了近年来国 内外对氮掺杂碳材料结构与性能的研究实验和理论成果,简述了氮原子掺杂对碳材料电导率、场发射性能、超 级电容性能、氧还原催化性能、其他催化性能、储氢性能6 个方面的影响。指出氮原子掺杂碳材料的制备和性 能研究具有重要的研究价值和应用潜力,氮原子掺杂可以大幅提高碳材料的电化学及催化性能,并赋予其某些 奇异的特性,因此通过调控氮掺杂量可以有效控制掺杂材料的形貌和导电性,得到适合不同应用的掺杂产物, 有望为基于碳材料的电子设备及催化过程效能的提高开辟新的道路,并指出氮原子掺杂碳材料将成为纳米材料 领域的新热点。
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12. 厌氧氨氧化工艺的应用进展
张正哲, 金仁村, 程雅菲, 周煜璜, 布阿依·谢姆古丽
化工进展    2015, 34 (05): 1444-1452,1458.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2015.05.043
摘要1337)      PDF(pc) (483KB)(1250)    收藏
厌氧氨氧化(anaerobic ammonium oxidation,Anammox)工艺因其高效低耗的优势,在废水生物脱氮领域具有广阔的应用前景.该工艺在实际废水处理中的应用已成为国内外的热点.本文结合厌氧氨氧化菌的生境和菌种多样性,以及厌氧氨氧化工艺形式的多样性,并对一体式和分体式工艺运行条件进行了比较,重点综述了厌氧氨氧化技术在处理各类废水中的实验室研究和工程应用情况,主要包括:污泥消化液和压滤液、垃圾渗滤液、养殖废水、味精废水、焦化废水、生活污水、粪便污水、含盐废水等废水的水质特点、研究进展和应用障碍.最后,总结厌氧氨氧化工艺在处理实际废水过程中的潜在问题,并提出今后的研究重点是深入研究厌氧氨氧化的水质障碍因子及其调控策略,并在此基础上大力开发和优化组合工艺.
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13. 生物质再燃焦管道喷射脱汞性能
卢平, 史加腾, 叶扬天, 蒋何伟
化工进展    2019, 38 (05): 2471-2478.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2018-1647
摘要138)   HTML1)    PDF(pc) (611KB)(1239)    收藏

采用高温携带流反应装置在1050℃和1150℃条件下制备了稻壳再燃焦(RH1050和RH1150)和小麦秸秆再燃焦(WS1050和WS1150),并分别将其与燃煤灼烧飞灰混合制成相应的脱汞吸附剂。在吸附剂管道喷射脱汞实验装置上,研究了生物质种类、吸附温度、初始汞浓度和烟气组分(SO2、NO和HCl)对生物质再燃焦管道喷射脱汞性能的影响,并结合生物质及其再燃焦的理化特性分析,探讨了单质汞(Hg0)脱除机理。结果表明:4种生物质再燃焦平均脱汞效率相差不大,约为30%,稻壳再燃焦的脱汞效率略高于小麦秸秆焦。随着吸附温度的升高,RH1050脱汞效率持续增加,RH1150脱汞效率则呈现波动变化趋势。随着初始汞浓度的升高,稻壳再燃焦的平均脱汞效率均呈现先增大后减小的趋势,初始汞浓度为25μg/m3时RH1050和RH1150的平均脱汞效率最大,分别为35.6%和37.1%。SO2对生物质再燃焦管道喷射脱汞具有一定的抑制作用,NO具有一定促进作用,而HCl的促进作用更为显著,且当HCl浓度大于50μL/L时,生物质再燃焦的平均脱汞效率均在90%以上。

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14. 丙硫菌唑中间体的工艺合成
唐利平, 谢家理
化工进展    2015, 34 (07): 1989-1992.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2015.07.030
摘要2768)      PDF(pc) (2122KB)(1235)    收藏
丙硫菌唑的合成报道方法均是以邻氯苄氯为原料, 制备格氏试剂后, 经加成、缩合、硫化得到产物。由于邻氯苄氯反应活性高, 得到的格氏产物收率低, 大量偶联副产物生成, 难以工业化应用。选择环丙基苄基甲酮为原料合成丙硫菌唑的中间体, 以简便高效的中间体制备方法为目的, 研究了酸与酯经缩合反应得到酮的制备方法。经反应工艺条件优化, 在异丙基氯化镁格氏试剂存在下, 以四氢呋喃为反应溶剂, 邻氯苯乙酸和1-氯环丙基甲酸甲酯为原料, n(氯代异丙烷)/n(1-氯环丙基甲酸甲酯)为3.0, 邻氯苯乙酸与1-氯环丙基甲酸甲酯的投料比为1.1 :1.0(摩尔比), 合成得到环丙基苄基甲酮。蒸馏纯化后产品液相色谱检测纯度为98.2%, 收率为83%。该工艺收率高, 操作简单, 条件温和, 适合工业化生产。
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15. 耐高温丙烯酸酯类压敏胶的研究进展
鲁道欢, 王斌, 黄月文
化工进展    2019, 38 (05): 2269-2275.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2018-1847
摘要288)   HTML3)    PDF(pc) (465KB)(1234)    收藏

丙烯酸酯类压敏胶(APSA)具有粘接性能优异、耐老化性能好、成本低、性能稳定、合成工艺简单等优点,由于其优异的性能被广泛应用于自黏带、标签、医药、家庭护理、汽车零部件等领域。但目前APSA应用领域仍较窄,大多数产品耐热性较差,不能在高温条件下使用。因此,开发耐高温性能的压敏胶(HTRAPSA)具有重要意义。文章综述了近年来国内外对HTRAPSA的研究进展,重点阐述了提高溶剂型和乳液型APSA耐高温性的相关研究工作。主要改性方法包括引入交联剂改性、引入特殊的改性单体、引入耐高温性物质改性和改进加料方式、聚合工艺、共混改性等方法来提高APSA的耐高温性能。同时,也指出了这些改性方法存在的问题与不足,以及所制备出的HTRAPSA存在的问题,并对今后相关研究的发展进行了展望。

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16. 回转干馏炉内扰流件的扰动及增混特性
韦庆文, 张立栋, 王擎
化工进展    2019, 38 (05): 2112-2122.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2018-1643
摘要146)   HTML3)    PDF(pc) (5236KB)(1233)    收藏

采用离散单元法(DEM)模拟了二组元颗粒体系在有扰流件回转干馏炉内的流动和混合。根据涡心区(混合死区)的位置和尺寸在回转干馏炉中分别安装了外接圆半径相等的圆柱、前半圆、后半圆和直板扰流件,研究了扰流件类型对扰流件尾流、颗粒平均速度和大小颗粒混合程度的影响。研究表明:当各扰流件穿过颗粒物料时,其尾流分别经历了左偏尾流、近似对称尾流和右偏尾流。扰流件类型不同,在相同的时刻其尾流的大小存在差异。当回转干馏炉内无扰流件或者有直板扰流件时,颗粒平均速度的波动范围较小,且波动较为不规则。当安装圆柱、前半圆和后半圆扰流件时,平均速度的波动范围较大,且波动规律性较强,每一个波动过程均由一个大波动和一个小波动构成。对于圆柱和前半圆扰流件,小波动位于波动范围的低值区,对于后半圆扰流件,小波动位于波动范围的中值区。对于二组元颗粒系统,当外接圆半径相等时,后半圆扰流件的增混效果最好,但干馏炉耗能最快。圆柱和前半圆扰流件的增混效果次之。直板增混效果最差,但相比于其他绕流件耗能最慢。较大的绕流件终末卸料角更有利于颗粒的增混。

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17. 沥青质分子聚集行为研究进展
张文, 龙军, 任强, 蔡新恒
化工进展    2019, 38 (05): 2158-2163.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2018-1579
摘要286)   HTML5)    PDF(pc) (1808KB)(1226)    收藏

沥青质的聚集与其相行为、流动性、结焦、沉积等密切相关,是影响重油加工的关键。沥青质分子结构的高芳香性、高杂原子含量等特点,使其存在多个易发生分子间相互作用的活性位点,是沥青质发生聚集的主要原因。描述沥青质聚集行为的模型主要有Yen-Mullins模型、超分子组装模型、类线性聚合模型以及溶解度模型等,本文对这些模型进行了详细的介绍,分析了各种模型的特点。文中指出Yen-Mullins模型通过沥青质分子、纳米聚集体、团簇描述了沥青质聚集过程;超分子组装模型基于超分子化学,认为沥青质聚集是多种相互作用累积形成的超分子结构;类线性聚合模型和溶解度模型都是对沥青质聚集行为进行简化,主要用来预测沥青质的分子量和溶解行为。沥青质的分子结构是产生各种相互作用及聚集行为的基础,而现有的分离和表征主要是基于沥青质团聚体,因此高效分离和精确表征得到沥青质单分子结构是研究沥青质分子间相互作用及聚集机理的关键。

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18. PAN基高模量碳纤维成型过程中的结构性能关联性
钱鑫, 王雪飞, 郑凯杰, 张永刚, 李德宏, 宋书林
化工进展    2019, 38 (05): 2276-2283.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2018-1718
摘要191)   HTML4)    PDF(pc) (1021KB)(1217)    收藏

以实验室自制T800级聚丙烯腈(PAN)基高强中模碳纤维为原料,经连续石墨化处理得到M50J级、M55J级高模量碳纤维,以X射线衍射(XRD)、Raman光谱为表征手段研究了高强碳纤维向高模量碳纤维转变过程中石墨微晶、取向、微孔含量、石墨化度等石墨特征结构的演变规律,并开展了PAN基碳纤维石墨特征结构与力学性能的关联性研究。研究结果表明:在高强碳纤维向高模量碳纤维转变过程中,随着石墨微晶层间距d 002的下降以及石墨微晶堆砌厚度L c的增加,碳纤维的拉伸模量逐渐提升;石墨微晶层间距和微晶取向是影响碳纤维拉伸强度的两个主要因素,石墨微晶层间距d 002值增加、石墨微晶取向越高,纤维拉伸强度也越高;在高模量碳纤维的成型过程中,纤维内部微孔含量随着石墨化程度的提高而降低;经过高温石墨化处理后,碳纤维的拉伸强度会随着Raman光谱中无序结构D峰和石墨特征结构G峰积分强度比值I D /I G的下降而下降。

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19. 纳米镍粉的制备与应用的发展趋势
叶凯, 梁风, 姚耀春, 马文会, 杨斌, 戴永年
化工进展    2019, 38 (05): 2252-2261.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2018-1515
摘要296)   HTML2)    PDF(pc) (1601KB)(1215)    收藏

介绍了等离子体法、液相还原法、电火花放电腐蚀法和高能球磨法等几种纳米镍粉的常见制备方法,总结了各种方法的优缺点,归纳了在纳米镍粉的制备过程中存在着难以实现规模化生产、纯度难以控制等问题;其研究趋势是通过分析其成核与生长机理,找到最佳合成条件以实现纳米镍粉的可控制备。另外,本文重点叙述了纳米镍粉在多层陶瓷电容器(MLCC)和催化剂等领域的应用现状,从应用的角度阐述了各个领域对纳米镍粉的需求。在纳米镍粉的应用中,存在着易氧化及同其他材料匹配性差等问题,需要通过表面改性等手段优化其应用性能。最后,文章指出将纳米镍粉的应用与其制备方法相结合,用最合适的方法制备出符合应用要求的纳米镍粉,是未来纳米镍粉的研究趋势。

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20. 不同反应器中氧化反应与水蒸气气化反应协同作用差异性
程相龙, 郭晋菊, 王永刚, 申恬, 孙加亮, 张海永
化工进展    2019, 38 (05): 2179-2188.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2018-1882
摘要191)   HTML1)    PDF(pc) (795KB)(1212)    收藏

?80mm×3000mm气流床和?40mm×200mm流化床中进行了O2、H2O、H2O+O2气氛下800℃胜利褐煤气化实验,同时在流化床中进行了O2、H2O、H2O+O2气氛下半焦原位气化实验和H2O气氛下半焦完全气化实验。比较了2种反应器中氧化反应与水蒸气气化反应协同作用的大小(强弱);结合实验条件利用缩核模型分别推导了2种反应器中协同作用影响下水蒸气气化反应速率方程;同时,从传质(扩散)速率、动力学、半焦-挥发分相互作用3方面探讨了2种反应器中协同作用存在显著差异的原因。结果发现,气流床中H2O+O2气氛下褐煤转化率明显大于H2O和O2单独气氛下褐煤转化率之和,其差值稳定在2.11%~4.01%,而在流化床中差值仅为0~0.75%,相对流化床,气流床中协同作用更明显。这是由于,在流化床中水蒸气向炭粒表面扩散的传质速率约为气流床的11%~25%,水蒸气气化过程受气膜扩散控制,炭粒表面水蒸气全部参与气化反应,炭粒表面无“多余”水分子,氧气开孔/扩孔作用提供的活性位“闲置”,而气流床中气化反应为速控步,炭粒表面有“富裕”水分子,可充分利用氧气开孔/扩孔作用提供的活性位,促进作用显著;挥发分-半焦相互作用不是流化床反应器中协同作用不显著的原因。

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21. 污水出水有机物对臭氧氧化舒必利的影响
何欢, 隋倩, 吕树光, 赵文涛, 邱兆富
化工进展    2015, 34 (3): 867-871.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2015.03.043
摘要1329)      PDF(pc) (13429KB)(1211)    收藏
臭氧氧化可以有效去除诸如药物及个人护理品(PPCPs)等新兴有机污染物, 但去除效果受污水出水水质波动的影响。本研究选择了腐殖酸(HA)、牛血清蛋白(BSA)和海藻酸钠(AGS)3种典型有机物作为模型污水出水有机物(EfOM), 从降解速率和矿化程度两方面出发, 考察了EfOM对臭氧氧化去除一种常用抗精神病药物残留舒必利(SP)的影响。结果表明, 臭氧氧化能有效降低水溶液中SP的浓度, 在各反应条件下, 反应8min后去除率均可达85%以上。然而, 在研究条件下, 臭氧氧化对SP的矿化效果不佳, 反应25min后的TOC去除率小于10%。加入HA和BSA后, SP的臭氧氧化反应受到抑制, 随着HA和BSA浓度的增加, 臭氧氧化SP的反应速率逐渐降低, 反应溶液的矿化程度有所提高;而浓度为0~3.0mg/(L TOC)的AGS对臭氧氧化SP的影响较小。
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22. 类沸石咪唑酯骨架材料(ZIFs)的研究进展
王天龙, 张燕, 王新红, 冯钠, 曲敏杰
化工进展    2015, 34 (11): 3959-3964,3978.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2015.11.020
摘要1394)      PDF(pc) (2410KB)(1190)    收藏
类沸石咪唑酯骨架化合物(zeolitic imidazolate frameworks,ZIFs)是一种新型的MOFs材料,ZIFs是将咪唑环上的N原子络合到二价过渡金属离子上而形成的一种具有沸石拓扑结构的多孔晶体材料,通过调变配体或配体间的相互作用就可以形成不同结构的ZIFs。ZIFs的合成方法包括溶剂热法、水热法、液相扩散法、胶体化学法、微波合成法和超声法等,本文综述了ZIFs材料的多种优异性能,介绍了近些年来ZIFs材料在选择性气体吸附/分离、催化反应、光学、磁性材料及其他方面的应用。最后对合成新型的ZIFs材料,并将该ZIFs材料应用在电子设备、能源利用以及环境保护等方面进行了展望。
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23. 碳系导电油墨填料的研究进展
王望, 郭彦峰, 孙振锋
化工进展    2015, 34 (12): 4259-4264,4279.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2015.12.020
摘要701)      PDF(pc) (707KB)(1169)    收藏
导电油墨起源于导电涂料,印刷电子行业的兴起产生了对导电油墨的研发需求。本文综述了碳系导电油墨填料的研究现状、导电机理、应用前景及其发展方向。首先概述了传统碳系导电油墨填料(石墨、炭黑、碳纤维及其混合物)以及新型碳系导电油墨填料(碳纳米管、石墨烯)的研究进展,重点分析了传统碳系填料的研究方向及手段,解释了新型碳系填料应用于导电油墨的优越性。然后从宏观和微观层面概述了当前主流的几种导电机理的基本原理和适用范围,并指出了目前对油墨导电性能的研究只能定性分析而不能定量描述的局限性。最后,重点介绍了两种新型碳系导电油墨填料的最新研究进展和应用方向,特别指出了当前对碳纳米管和石墨烯填料的研究亟需解决的问题,总结了二者今后的研究重点和研究趋势。
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24. 国外渣油加氢技术研究进展
张庆军, 刘文洁, 王鑫, 蒋立敬, 耿新国
化工进展    2015, 34 (08): 2988-3002.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2015.08.014
摘要1115)      PDF(pc) (25857KB)(1168)    收藏
随着原油劣质化趋势的加剧及环保法规的日益严格,渣油加氢技术已成为炼厂提高轻油收率的关键技术。本文针对目前主要的渣油加氢技术,比较了固定床、沸腾床、悬浮床、移动床四大类型渣油加氢技术的优势和不足,重点分析了国外主要的渣油加氢技术的研究进展,探讨了未来的发展趋势。固定床加氢技术最成熟,在可预见的未来仍将占据渣油加氢的主导地位;沸腾床加氢技术日趋成熟,代表未来渣油加氢的发展方向;移动床加氢技术暂不作为渣油加氢的有效手段;悬浮床加氢技术尚未实现工业化应用,正在建设多套工业装置,具有良好的发展前景。渣油加氢技术与其他重油加工工艺进行优化集成,将会显著提高炼厂的经济效益。
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25. 苯乙烯装置塔系热集成
湛世辉, 王彧斐, 冯霄
化工进展    2015, 34 (06): 1564-1568.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2015.06.010
摘要988)      PDF(pc) (16200KB)(1153)    收藏
精馏作为过程工业中最重要和最常用的分离手段, 是耗能最大的单元操作。精馏塔一般从再沸器输入热量, 从冷凝器取走热量, 利用某些塔高温位的冷凝热加热其他塔的再沸器, 并将单塔节能技术与过程集成相结合, 实现塔系的热集成, 可充分挖掘系统内部的节能潜力, 达到减少公用工程消耗的目的。本文通过对某化工厂的苯乙烯装置精馏塔系的分析, 通过各个塔的温焓图之间的关系, 提出了精馏塔系内部热集成的措施, 包括直接热集成、调压热集成和双效精馏与间接热集成耦合等3种方案。对于后两个热集成方案, 采用Aspen Plus模拟改造后精馏塔的变化并验证了方案的可行性。结果表明, 苯乙烯装置采用该热集成措施能明显节省高品位蒸汽的消耗, 降低能量费用。
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26. 高性能钠离子电池负极材料的研究进展
朱子翼, 张英杰, 董鹏, 孟奇, 曾晓苑, 章艳佳, 吉金梅, 和秋谷, 黎永泰, 李雪
化工进展    2019, 38 (05): 2222-2232.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2018-1506
摘要320)   HTML30)    PDF(pc) (859KB)(1149)    收藏

负极材料的研究是钠离子电池实现商业化生产的关键要素之一,近年来已经取得了突破性进展。但是较大半径的钠离子在嵌/脱过程中对负极材料结构的影响非常大,进而导致可逆容量迅速降低。本文系统综述了钠离子电池负极材料的最新研究成果,阐述了碳基材料、钛基化合物、合金材料、金属化合物和有机化合物5类负极材料的制备工艺,并分析了这些材料的性能特点:碳基材料的研发技术成熟,但比容量和倍率性能有待提高;钛基化合物的结构性能良好,倍率性能出色,但存在比容量较低的缺点;合金材料和金属化合物都具有较高的理论比容量,但循环性能较差;有机化合物的研发尚处于起步阶段,有待深入研究。基于现有的研究基础,总结了材料的改性方法和取得的效果,并展望了钠离子电池负极材料的研究方向,分析指出表面碳包覆可以提升材料的电子传导性,纳米结构可以缩短钠离子的传输途径,多孔形貌有利于电解质对材料的浸润,而元素掺杂可以提升材料的反应活性,最终获得高性能钠离子电池负极材料。

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27. 炭基材料负载型低温NH3-SCR脱硝催化剂的研究进展
顾甜, 高凤雨, 唐晓龙, 易红宏, 张润草, 王雨禾
化工进展    2019, 38 (05): 2329-2338.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2018-1390
摘要226)   HTML7)    PDF(pc) (1287KB)(1148)    收藏

氮氧化物(NO x )是主要的大气污染物之一,对人体健康和生态环境造成了严重危害。低温选择性催化还原(SCR)技术是近年来烟气脱硝领域的主要研究方向。炭基材料具有较大的比表面积、发达的孔隙结构等特点,在SCR脱硝方面被广泛用作催化剂载体。本文综述了炭基材料包括活性炭(焦)、活性炭纤维、碳纳米管、石墨烯及碳包覆负载型催化剂在低温NH3-SCR脱硝领域的研究成果与进展,阐述了表面官能团、反应条件及稀土元素等因素对炭基材料负载型催化剂脱硝性能的影响,并且讨论了炭基材料负载型催化剂的催化反应机理。指出采用多种手段改性催化剂,优化其中低温脱硝性能与稳定性,深入探究催化剂表面反应物种的吸附-活化行为和催化反应路径是炭基材料负载型低温NH3-SCR催化剂研究的重点。

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28. 离子液体在药物晶体工程中的应用
尚泽仁, 胡卫国, 汤伟伟, 贾丽娜, 李鸣晨, 赵燕晓, 魏宁, 龚俊波
化工进展    2019, 38 (05): 2389-2401.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2018-1482
摘要224)   HTML7)    PDF(pc) (1829KB)(1140)    收藏

近年来,使用离子液体替代传统溶剂参与调节结晶过程中的各种相互作用以获得新颖的晶体结构是药物晶体工程的研究前沿。研究人员在离子液体体系中得到了使用传统溶剂无法制得的药物晶型或晶习并进行了相应机理的初步探索。针对离子液体在药物晶体工程中的应用,本文从离子液体的组成和性质及其在药物增溶、药物晶型及晶习的调控和药物共晶及盐的制备几方面展开,首次综述了相关研究成果并基于红外光谱、分子动力学模拟等手段从相互作用的角度对机理进行分析,其中氢键和范德华力相互作用起到了重要影响。最后针对该领域现存的问题如离子液体的选择处于盲筛阶段,相应机理研究缺乏和应用范围不广泛,指出建立系统的离子液体选择标准和深入研究机理是未来的主要研究方向。

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29. 用于质子交换膜燃料电池的高温无机质子传导材料研究进展
王颖锋, 李凯, 李水荣, 王夺, 叶跃元, 刘运权
化工进展    2019, 38 (05): 2212-2221.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2018-1311
摘要306)   HTML4)    PDF(pc) (918KB)(1138)    收藏

质子交换膜是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的核心部件,其主要作用是传导质子。无机质子传导材料作为一种新型的质子传导介质,近年来逐渐引起了人们的关注。本文主要介绍了小分子磷酸、无机沸石材料、固体酸和无机氧化物陶瓷材料等几种高温无机质子传导材料,并对它们的性能和特点进行了评述。主要结论如下:小分子磷酸质子传导率高,但是容易泄露;无机沸石材料化学稳定性好,但质子传导率尚有提高的空间;无机氧化物陶瓷材料力学性能和化学温度性能均很好,但质子传导率相对较低;固体酸质子传导率优异,高温稳定性也好,是最有希望在PEMFC中获得推广应用的材料。

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30. 我国新能源汽车产业发展现状及思考
李振宇, 任文坡, 黄格省, 金羽豪, 师晓玉
化工进展    2017, 36 (07): 2337-2343.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2016-2224
摘要352)      PDF(pc) (497KB)(1133)    收藏
作为当下的热点新兴产业,新能源汽车因其环境友好、技术密集,受到世界各国政府的大力支持,尤其是在中国,发展极为迅速。本文详细介绍了我国天然气汽车、电动汽车和燃料电池汽车的发展现状,着重分析了3种类型乘用车的综合成本、技术瓶颈、污染物排放、补贴、社会运营成本等发展要素,提出了我国新能源汽车产业发展的相关建议。新能源汽车产业要立足资源和地域特点因地制宜发展;改革电动汽车补贴方式、促其健康发展;同时要加快研究开发布局、抢占燃料电池技术制高点。
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31. 互穿网络聚合物水凝胶的制备及其吸附研究进展
张敏, 李碧婵, 陈良壁
化工进展    2015, 34 (04): 1043-1049,1087.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2015.04.024
摘要2189)      PDF(pc) (5854KB)(1128)    收藏
互穿网络聚合物(IPN)水凝胶在分离技术领域具有广泛的应用前景,这些年受到人们广泛关注.本文介绍了聚多糖基(壳聚糖、海藻酸、淀粉和其他聚多糖)、蛋白质基(明胶、胶原蛋白、丝纤蛋白和大豆蛋白)和合成聚合物基(非离子型和离子型)IPN水凝胶的制备方法,主要包括同步-IPN、分步-IPN和半-IPN的制备方法.为了提高聚合物水凝胶的生物相容性、溶胀率和机械强度,采用天然高分子与合成高分子共混制备IPN水凝胶.与单网络水凝胶相比,IPN水凝胶对染料和重金属离子的吸附速率快、吸附容量大.为了达到选择性吸附和提高水凝胶的比表面积,制备离子印迹IPN水凝胶和多孔IPN复合冷冻凝胶,是未来研究高效吸附IPN水凝胶的发展方向之一.
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32. 沸石咪唑酯骨架材料合成及其在气体吸附分离领域的研究进展
薛雯丹, 朱绪娅, 周启星, 李凤祥
化工进展    2019, 38 (05): 2243-2253.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2018-1090
摘要264)   HTML9)    PDF(pc) (4089KB)(1124)    收藏

气体分离在石油化工和化工生产中有非常重要的作用。沸石咪唑酯骨架(ZIFs)作为一种新型的多孔材料,具有大比表面积、高孔隙率、多样的结构组成和超高的热稳定及化学稳定性,成为该领域的研究热点。本文围绕ZIFs材料的合成展开,详尽地总结了现阶段ZIFs在气体吸附分离领域的应用,重点介绍ZIFs在工业CO2捕获及分离、轻质烃分离、气相色谱分离、用于气体分离的ZIFs基膜、惰性气体分离和有毒气体分离等行业的研究进展。同时指出,ZIFs材料在气体吸附分离领域的应用仍需要进一步研究,如新型低成本配体的开发、探索更多的合成方法来调整晶体结构、提升ZIFs材料的吸附效率,才能使ZIFs从实验室走向工业化。

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33. 国内环氧丙烷市场分析及技术进展
薛金召, 牛小娟, 汪希领, 王先锋, 申明, 郭秋强
化工进展    2015, 34 (09): 3500-3506.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2015.09.047
摘要881)      PDF(pc) (2432KB)(1122)    收藏
分析了国内环氧丙烷(PO)的生产和消费状况,介绍了原料丙烯的影响及其在聚氨酯、聚碳酸酯和二氧化碳基可降解塑料等下游产业链的应用前景,综述了工业生产上氯醇法、共氧化法和过氧化物直接氧化(HPPO)法制备PO的技术特点及发展趋势。指出PO市场具有较大的发展空间;HPPO法安全环保、清洁高效,是未来PO产业发展的方向。针对当前PO产业存在的区位产能过于集中,单体生产规模偏小、落后技术所占比例高等问题,提出:结合中西部地区原料丙烯供给和对PO消费需求,合理调整产业布局;推广国产化HPPO工艺,加快实施产业升级;构建上下游一体化产业链,形成规模化生产,实现效益最大化等发展建议。
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34. 氧化石墨烯在燃料电池质子交换膜中的应用
付凤艳, 张杰, 程敬泉, 张素芳, 张彦, 樊静
化工进展    2019, 38 (05): 2234-2242.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2018-1618
摘要249)   HTML5)    PDF(pc) (958KB)(1118)    收藏

保护环境,开发环保型能源,对人类和社会具有重要意义。质子交换膜燃料电池由于其能量转化率高,可实现零排放,近年来引起了电池领域研究者们的兴趣。氧化石墨烯(GO)由于存在活性氧官能团,可以和离子型聚合物进行复合以制备复合质子交换膜。氧化石墨烯类的复合质子交换膜应用于燃料电池时可以提高膜在高温低湿度条件下的质子传导率,降低甲醇渗透率,提高电池的功率密度。本文首先介绍了氧化石墨烯的制备方法,然后从不同的离子型聚合物基质复合质子交换膜的类别出发,详细介绍了氧化石墨烯在Nafion、聚醚醚酮、聚苯并咪唑和壳聚糖等不同种类的离子型聚合物中的应用现状及作用机理,同时对其在质子交换膜的应用方面存在的问题及应用前景做了评论和展望。

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35. 溶析结晶在医药领域的研究进展
黄炎, 孙海龙, 孟子超, 唐忠利, 王靖涛
化工进展    2019, 38 (05): 2380-2388.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2018-1879
摘要252)   HTML2)    PDF(pc) (672KB)(1114)    收藏

结晶作为一种传统的分离和提纯工艺,广泛运用于医药、化工、材料等领域。随着对结晶工艺的深入研究和对晶体产品质量越来越高的要求,结晶不再仅仅用于物质的分离和提纯,更重要的是根据产品功能的需要,制备特定结构的晶体。作为结晶的重要组成部分,溶析结晶因其操作简单、能耗相对较低、适用于热敏性物质等优势受到了广泛的关注。本文从溶析结晶相较于其他溶液结晶的不同点出发,重点介绍了溶析结晶热力学、溶析结晶动力学和工艺过程的研究,以及与溶析结晶相关的超临界流体技术和球形结晶技术。溶析结晶热力学关注了溶解度的测定方法和如何通过相图来确定合适的操作条件;溶析结晶动力学,详细描述了间歇、连续溶析结晶动力学模型的建立;工艺过程的研究,包括溶析剂与含有待结晶物质混合、结晶过程的控制和优化。同时本文对溶析结晶目前存在的问题进行了总结,并对未来的发展作了展望。

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36. 本期封面、中英文目次表
化工进展    2019, 38 (05): 0-0.  
摘要155)      PDF(pc) (2335KB)(1111)    收藏
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37. 费托合成催化剂失活动力学模型的研究进展
李为真
化工进展    2019, 38 (05): 2347-2352.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2018-1412
摘要189)   HTML3)    PDF(pc) (457KB)(1109)    收藏

费托合成催化剂由于自身的化学性质在反应中不可避免会发生失活,为了保证生产的连续稳定,需要建立费托合成催化剂失活的动力学模型来预测催化剂的活性变化,并及时对失活的催化剂进行置换和再生。本文论述了费托合成失活动力学模型的研究进展,讨论了通用型失活动力学模型,根据机理建立的失活动力学模型的特点。通用型失活动力学模型与催化剂种类和失活原因没有直接关联,包括线性模型、简单幂律模型、通用幂律模型、韦伯分布模型、S型分布模型。根据机理建立的失活动力学模型则与催化剂种类和失活发生的机理相关,包括硫中毒失活模型、烧结失活模型、表面氧化失活模型等。通用型失活动力学模型准确性好、容易建立,但比较粗略,适用于费托合成的生产管理、过程模拟。根据机理建立的失活动力学模型建立过程复杂,只适用于特定催化剂,但能够从中研究催化剂的失活机理。费托合成失活动力学模型未来的发展趋势是融合两类模型,从失活机理的角度理解通用型失活动力学模型里参数的含义。

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38. 液-液多相流微萃取的数值模拟和实验分析
陈娅君, 龙威, 何永清, 周澳
化工进展    2019, 38 (05): 2085-2092.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2018-2099
摘要313)   HTML11)    PDF(pc) (3866KB)(1109)    收藏

运用Comsol软件对带有十字形和圆柱形辅助结构的微通道内两相层流进行了有限元分析。同时,以硫酸铜溶液为水相,被260#溶剂油稀释30%的DZ988N萃取剂为有机相,并以光滑微通道为参照,开展了相关的液-液萃取实验。当给定流速在(0.5×10-3) ~(5×10-3) m/s范围内,圆柱形辅助结构能够促进水相中Cu2+的扩散,萃取效率最高,均能达到90%以上;而十字形辅助结构时而促进时而抑制水相中Cu2+的扩散,萃取效率不稳定,最高89.8%,最低74.6%。实验中,微通道内的两相为层流,如不考虑化学反应,Cu2+的扩散则仅依靠其浓度梯度差,扩散效率可表征萃取效率。有限元计算得到的扩散效率与实验获取的萃取效率值吻合良好,进一步得出了两相流场分布等流动特征,以解释不同辅助结构下的扩散效率差异。

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39. 离子交换膜的发展态势与应用展望
葛倩倩, 葛亮, 汪耀明, 徐铜文
化工进展    2016, 35 (06): 1774-1785.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2016.06.018
摘要606)      PDF(pc) (3136KB)(1104)    收藏
基于离子交换膜的电膜技术,由于其独特的离子传递特性,可以用于离子物系的分离、分级,在清洁生产、节能减排、能量转换等方面有着广泛的应用前景。本文综述了离子交换膜的制备、应用过程以及组件设计等方面的前沿性进展,并对亟待解决的问题和未来的发展方向作了展望。关于膜的制备,提出了从二相到三相、从致密到微孔的新型离子交换膜结构,开发了电纳滤膜并用于一价或多价离子的分离,通量和选择性均得到提高,实现了膜功能的多样化。在应用过程中,实现了扩散渗析和电渗析过程的集成,分离效果优越,生产成本降低。同时对膜组件进行优化,设计开发出新型的卷式组件,克服了传统板式组件的诸多缺陷。值得一提的是,离子分离膜的应用领域也由初级水处理扩展到复杂物料的分离与纯化。以上研究成果将为离子交换膜的发展提供指导,加快其工业化进程。
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40. 惯性分离装置的性能分析及结构优化
滕建鑫, 杨春英, 贺征
化工进展    2019, 38 (05): 2074-2084.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2018-1486
摘要356)   HTML8)    PDF(pc) (2570KB)(1099)    收藏

通过搭建惯性分离装置测试平台,结合相关检测设备的数据采集,进行某型惯性除雾器的性能分析。实验发现,两通道折流惯性分离装置的分离效率与液滴直径成正比。对于微小粒径5~10μm的液滴分离效果不佳,风速对分离效率的影响不大。对于30μm以上的液滴分离效果较好,效率整体超过80%。系统进出口压降损失方面,粒径的变化相对于整个装置可以近似忽略,不同粒径条件下压降曲线变化基本相同,风速是压降变化的主要影响变量。为突破小粒径液滴分离效果不佳的限制,分别从板间距、底面高度及板型等方面入手,分析不同尺寸参数条件下分离效率与压降的变化规律。计算结果表明,板间距数值越大,分离效率越低,系统压降越小;底面高度与效率变化并不是总体相关,存在波动并呈现局部相关性;高度增加到30mm时达到最佳,系统压降也较小;通道级数越多,分离效率越高,但压降增加较大;流线型壁面分离效果较好,控制压降的能力也较强。

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41. 化工园区多灾种耦合脆弱性方法探究与前沿综述
陈国华, 邹梦婷, 黄孔星, 杨运锋
化工进展    2019, 38 (05): 2527-2535.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2018-1532
摘要230)   HTML2)    PDF(pc) (644KB)(1099)    收藏

随着自然灾害诱发工业事故的增加,多灾种耦合影响下的化工园区脆弱性研究受到广泛关注。本文对国内外脆弱性的相关概念进行归纳总结,分析风险与脆弱性之间的关系;通过分析化工园区多灾种耦合内涵,构建多灾种耦合脆弱性框架,研究化工园区在单一灾害、两次灾害及多灾种耦合作用下的脆弱性演化过程;依据多灾种耦合脆弱性评估的思路,划分多灾种耦合脆弱性现有评估方法,分析各评估方法的优缺点;结合化工园区多灾种耦合脆弱性特点,提出面向多重扰动时化工园区脆弱性评估中亟待开展的研究内容,为深入开展多灾种耦合脆弱性评估提供依据。

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42. 双模板剂法SAPO-34分子筛的合成及其MTO催化性能调变
袁德林, 邢爱华, 繆平, 崔立山, 孙琦
化工进展    2019, 38 (05): 2353-2362.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2018-1427
摘要170)   HTML2)    PDF(pc) (3675KB)(1093)    收藏

以四乙基氢氧化铵(TEAOH)和二乙铵(DEA)为混合模板剂,在低投料硅铝比[n (SiO2) ∶n (Al2O3)=0.2]及低模板剂用量[n (模板剂) ∶n (Al2O3)=1.9]下,考察了两种模板剂比例的调变对合成的SAPO-34分子筛物化性能及其催化甲醇制烯烃反应(MTO)催化性能的影响。研究发现,通过改变两种模板剂比例,可以明显调变SAPO-34分子筛晶粒尺寸、硅分布(晶粒表面和体相的硅分布)、硅原子的配位环境,从而影响其MTO催化反应的效果。在低模板剂用量制备的SAPO-34产品中,晶粒尺寸是影响其催化寿命的最主要因素,小晶粒分子筛因其扩散路径短有利于延长催化寿命。此外,硅分布也是影响催化寿命的因素之一,表面富硅的分子筛导致外表面积炭程度大于晶内积炭,积炭趋势由外向内发展,加速分子筛“假性”失活。硅分布还影响MTO反应产物分布,表面富硅分子筛外表面更易发生非择形催化,显著提高C4~C6等产物的选择性,不利于目标产物双烯(乙烯+丙烯)选择性的提高。

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43. 乙醇催化重整产氢催化剂及催化反应机制
陈俊, 舒红飞, 阮祝华, 倪嘉琪, 鲁礼林, 刘义
化工进展    2019, 38 (05): 2320-2328.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2018-2339
摘要457)   HTML3)    PDF(pc) (1044KB)(1093)    收藏

以乙醇为原料催化乙醇重整反应产氢由于具有效率高、毒性低以及乙醇可持续性生产等优点,被认为是一种极具工业化应用前景的制氢方法,但现存的乙醇重整反应催化剂存在催化效率和产氢选择性低、稳定性差等缺点,阻碍了乙醇重整制氢技术的广泛应用。本文主要综述了乙醇重整制氢金属催化剂的研究进展,着重阐述了金属元素种类、催化剂载体、反应温度和原料水醇比等对乙醇转化率和产物选择性的影响,归纳分析了乙醇重整过程中催化剂稳定性的影响因素和提高催化剂稳定性的方法和措施,并对乙醇重整制氢反应机制的研究工作进行了总结。基于乙醇重整产氢催化剂的研究现状,提出开发高效稳定催化剂的关键在于系统研究催化乙醇重整反应机制以及催化反应过程中催化剂与载体的协同效应对催化剂性能的影响。

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44. 高通量筛选技术在菌种进化中的研究进展
杨祖明, 王颖, 姚明东, 肖文海
化工进展    2019, 38 (05): 2402-2412.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2018-1637
摘要333)   HTML8)    PDF(pc) (1367KB)(1088)    收藏

菌种进化工程是绿色生物制造的重要策略,利用高效的高通量筛选方法和技术可以快速地获得理想的实用菌株。针对菌种进化工程中的高通量筛选方法,本文重点综述了基于颜色或荧光、基于细胞生长、基于生物传感器以及基于液滴微流体平台等4个方面的高通量筛选技术的重要进展,同时也介绍了各种高通量筛选技术的应用范围和特点,为研究人员从不同进化文库中获得生理特性或者代谢能力显著提高的目标菌株提供了理论指导,极大地提高进化文库的筛选效率,降低了菌株筛选的时间和成本。最后展望了人工智能、合成生物学以及生物信息学的发展对高通量筛选技术的重要影响,以期提高高通量筛选技术的精度、效率和应用范围,进而加速菌种进化过程和工业化进程。

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45. 耐溶剂纳滤膜的制备与应用研究进展
邢雅南, 苏保卫, 甄宏艳
化工进展    2015, 34 (11): 3832-3840.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2015.11.002
摘要916)      PDF(pc) (5823KB)(1087)    收藏
有机溶剂纳滤(organic solvent nanofiltration,OSN)是近年来快速发展起来的一项新型纳滤膜分离技术,具有广阔的应用前景。耐溶剂纳滤(solvent-resistant NF,SRNF)膜的制备是OSN技术发展的关键,也是目前的研究热点之一。本文侧重阐述了SRNF膜在制备及应用方面的进展,着重介绍了相转化法、界面聚合法、自组装法及有机-无机杂化法等SRNF膜制备方法。相转化法是目前国内外SRNF膜制备研究常用的方法,但该法所制备的膜皮层较厚,通量明显偏小;界面聚合法SRNF膜制备的相关研究目前较少,但由于其皮层非常薄,因此是SRNF膜制备发展的一大趋势;自组装膜有较好的耐溶剂性能;加入无机物可以提高耐有机溶剂性,有机-无机杂化法的膜制备是SRNF膜制备的趋势之一。同时简单介绍了SRNF膜的应用,并对未来SRNF膜研究的方向提出了建议。
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46. 液体酸耦合体系催化C4烷基化研究进展
唐晓东,王治宇,李晶晶,卿大咏,冷曼希,张洪宇
化工进展    2019, 38 (05): 2339-2346.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2018-1349
摘要177)   HTML11)    PDF(pc) (461KB)(1085)    收藏

综述了近十年来液体酸耦合体系催化C4烃烷基化反应的最新进展,包括液体超强酸、有机酸-杂多酸、离子液体-酸耦合体系,对比了不同催化体系催化C4烃烷基化反应过程中的烯烃转化率、三甲基戊烷的选择性和烷基化汽油的研究法辛烷值,总结了不同催化体系的优缺点。重点论述了离子液体-酸耦合体系催化剂中组成离子液体的阴阳离子以及耦合酸类型对C4烃烷基化反应的影响:有机胺类离子液体较咪唑类有着更为优异的烷基化效果,阴离子和改性离子液体通过形成特定的结构来维持反应体系的酸强度、减少副反应,从而延长催化剂的使用寿命,耦合酸为反应提供酸性位点并与离子液体协同催化。离子液体-酸耦合催化体系具有酸耗低、稳定性好、不易失活且可循环使用等优点,是C4烷基化催化剂未来的发展方向之一。

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47. 电纺直写制备聚己内酯支架形貌及精度
雷文龙, 张莉彦, 李轶, 杨卫民, 李好义, 陈明军
化工进展    2019, 38 (05): 2300-2306.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2018-1623
摘要121)   HTML0)    PDF(pc) (2926KB)(1077)    收藏

作为一种新型的微纳制造技术,熔体直写电纺被广泛用于组织工程支架的可控制备,有序的纤维沉积是该领域应用的前提条件。对于支架成型精度的探究,本文使用生物可降解材料聚己内酯(PCL),采用自行设计的熔体电纺三维可控成型设备进行实验,考察了纤维间距对二维并行纤维沉积形貌及成型精度的影响,以及纺丝电压和网格大小对三维网格结构形貌及精度影响。结果表明,随着并行纤维设定距离的增大,纤维的沉积误差减小,并最终趋于平稳。对于三维网格结构,随电压的增加,最大沉积层数量先增大后减小,当纺丝电压为6kV时达到最大沉积层数15层。成型精度误差先减小后增大,当纺丝电压为7kV时,精度最高误差小于5%。随设定网格边长的增大,沉积层数不断增大。成型精度逐渐提高,当网格边长大于等于1.5mm时,沉积误差趋于稳定,并维持在5%左右。

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48. 3-甲基-2-丁烯-1-醇的制备新工艺
周宝强, 宋林林, 张楠, 高瑞昶
化工进展    2015, 34 (1): 229-233.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2015.01.041
摘要1157)      PDF(pc) (4340KB)(1065)    收藏
研究了以溴代异戊烯水解工艺和精馏分离工艺为基础来制备3-甲基-2-丁烯-1-醇的新工艺。通过优化溶剂种类得到当水解溶剂为偶极类溶剂乙腈时,得到产物的选择性最高。并通过进一步优化实验操作条件,得到当溶剂加入量为v(乙腈):v(溴代异戊烯)=1:1,水解温度为70℃,碱用量为n(NaOH):n(溴代异戊烯)=1.2:1和反应时间为25min时,水解部分3-甲基-2-丁烯-1-醇的转化率最高可达63.35%。水解后的料液通过间歇精馏得到纯的3-甲基-2-丁烯-1-醇,最终的3-甲基-2-丁烯-1-醇总收率达到57.4%。
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49. 煤制天然气酚氨回收工艺分析与探讨
刘永健, 王波, 夏俊兵, 陈博坤, 杨思宇
化工进展    2019, 38 (05): 2506-2514.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2018-1673
摘要192)   HTML0)    PDF(pc) (791KB)(1061)    收藏

废水处理问题是限制煤制天然气发展的主要问题,其中酚氨回收单元是影响整个废水处理流程平稳运行的关键因素。本文主要介绍了3种已工业化的酚氨回收工艺,通过分析酚氨回收工艺,发现酚氨回收单元主要存在以下几个共性问题:①总氨脱除效率低,氨产品中酚含量高;②萃取脱酚效率低。拟通过单元优化和工艺改造两方面对上述问题进行解决,因此对酚氨回收工艺提出了相应的优化方案:①增加脱氨塔塔底再沸器的加热负荷,在脱氨单元加入足量或过量的稀碱液,增加脱氨塔塔板与塔顶之间的距离以及在氨精制单元降低第三级分凝罐的操作温度和增设碱洗罐;②寻求高效的萃取剂,在萃取塔之前增设CO2吸收塔。研究表明,上述优化方案有效地提高了总氨脱除率,降低了氨产品中酚含量,并提高了萃取剂的脱酚效率。

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50. CO2回收液化工艺的优化
陆诗建, 高丽娟, 彭松水, 赵东亚, 王鑫, 朱全民
化工进展    2019, 38 (05): 2515-2520.   DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2018-2315
摘要170)   HTML5)    PDF(pc) (1044KB)(1061)    收藏

在液化站CO2采集处理工程中,低温分馏及配套的氨制冷系统是核心工艺。基于此,采用HYSYS模拟软件研究计算了相应的工艺流程,通过研究分馏系统提纯塔塔压、理论塔板数和塔顶冷凝温度对产品能耗和放空气中甲烷含量的影响规律,得出了本工程适宜的提纯塔塔压为3.2MPa,理论塔板数为12块,适宜的塔顶冷凝温度为-25℃;通过研究蒸发式冷凝器的蒸发温度、冷凝温度以及经济器出口温度对氨制冷系统的影响规律,得出了设计条件下适宜的蒸发温度为-30℃,冷凝温度为39℃,经济器出口温度为10℃。

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