介绍了我国煤制油、煤制烯烃、煤制天然气、煤制乙二醇等几种现代煤化工技术及其产业化发展现状,探讨了现代煤化工的资源消耗、CO₂排放及产业发展过程中的相关问题;同时,分析了现代煤化工产能增长对石油化工产业的影响。结论认为,我国石油对外依存度逐年上升,发展现代煤化工是对石油化工的有益补充,是发挥我国煤炭资源优势、保障国家能源安全的重要途径;近年来我国现代煤化工取得快速发展,但总体来说产业发展之路仍在探索之中,需要深入研究、稳步试点、慎重推广。随着我国现代煤化工产能不断释放,其与石油化工的竞争逐渐凸显,石化企业应注重创新驱动,发挥产品差异化优势,同时降低生产成本,与现代煤化工企业实现优势互补、互利双赢。

三相逆流化床(TPIFB)作为一种新型的流化床反应器,具有诸多优点及巨大的应用前景。本文首先介绍了TPIFB的结构、原理和特点,综述了TPIFB基础研究和应用研究。基础研究的阐述主要包括:流型、压力降、最小流化速度、相含率、停留时间分布、气泡行为、传质和传热等流体力学特性的重要性;操作条件和流体物性对这些流体力学特性的影响规律;一些重要流体力学特性参数的数学模型及数值模拟研究等。TPIFB应用研究主要介绍了其在装置优化、含油废水处理及其他工业废水处理等方面的研究进展和主要成果。最后指出TPIFB瞬态和微观研究较少、实验研究方法单一、实验结论缺少定量关系、实验模型和方法存在局限性、应用性研究少而分散等是目前阻碍TPIFB工业化应用的主要问题,并展望了其今后的主要研究方向,包括反应器装置设计和开发、数值模拟结合实验考察TPIFB瞬态和微观特征、过程优化机理模型与反应器模型的建立、反应器放大及应用性研究。

对聚合物膜催化接触器的特点、所用催化膜材料及其制备方法进行归纳总结。与传统催化反应器相比,聚合物膜催化接触器具有结构紧凑,工艺及操作流程简单,催化活性、反应速率及转化率高等特点。所用聚合物膜材料分子主链和侧链具有丰富的功能基团,以便引入活性纳米粒子或基团,得到高活性的催化膜。聚合物催化膜制备方法主要有杂化法、浸渍法及化学接枝法。扩散过程为聚合物膜接触器催化反应过程的控制步骤,整个过程包括内扩散和外扩散两个步骤。文中最后提出聚合物膜催化接触器应用中存在的问题,即催化效率和使用寿命有待进一步提高;新型聚合物催化膜材料亟需开发,膜污染和催化膜失活问题亟待解决;膜催化反应动力学模型的建立和研究等关键性、基础性问题还需要更加深入地研究。

综述了石油原油或废油中W/O型油水乳化液物理破乳技术及装置的研究现状及发展趋势,分别从施加外力破乳和施加场能破乳两个方面介绍了W/O型油水乳化液的物理破乳技术及装置各自的优缺点。施加外力破乳技术及装置方面,重点介绍了施加离心力破乳的旋流破乳装置、施加聚结力破乳的聚结板式破乳装置和施加压力破乳的膜破乳装置;施加场能破乳技术和装置方面,重点介绍了施加微波场的微波破乳装置、施加超声场的超声波破乳装置以及施加电场的电破乳装置;并着重阐述水击谐波破乳技术及装置的工作机理、结构及工作流程。最后指出破乳技术及装置研究方向为装置的新型化、节能环保化、智能化以及轻量化。

在电解碳酸钠吸收硫化氢的富液过程中,为了降低阳极钝化,提高负二价硫向零价硫的转化率和电流效率,采用板框式电解槽直接电解法回收硫黄和氢气,其中石墨电极为阳极,碳酸钠溶液吸收硫化氢富液为阳极液,钛网电极为阴极,氢氧化钠溶液为阴极液。实验考察了温度、pH值、初始溶液浓度、电流密度等因素对电解过程阳极反应的影响。结果表明:溶液中S^2-的转化率随温度和初始溶液中Na₂S浓度的增大而增大,而随电流密度的增大而降低。确定了适宜的电解条件为电解温度75℃,初始硫化钠溶液浓度在0.5mol/L以上,电流密度10~20mA/cm²,且初始阳极液中不加氢氧化钠为佳,此时阳极液中S^2-的转化率可达85%以上。对回收硫黄的XRD、SEM表征结果表明,所生成的硫黄以斜方硫的形式存在,且硫黄颗粒粒径变大,有利于固液分离。

在井式硅钼棒电炉中对焦炭溶损反应性进行研究,考察了反应条件(CO₂流量、反应时间)并重点研究负载氧化铁对焦炭溶损反应性的影响;通过扫描电子显微镜(SEM)和电子能谱(EDS)对反应前后负载氧化铁的焦炭进行分析,探究氧化铁负载方式对焦炭溶损反应影响差异的原因,并进一步分析比较其影响机理。结果表明:焦炭溶损反应性随CO₂流量和反应时间的增加而增大;以吸附法和添加法负载氧化铁对焦炭溶损反应均有促进作用,氧化铁吸附负载量存在一个饱和点(1%),超过该点后氧化铁吸附负载量对焦炭溶损反应性影响甚微;吸附法负载氧化铁对焦炭溶损反应性的影响大于添加法。SEM分析表明:添加法的部分铁氧化物被焦炭气孔壁基质包裹而无法发挥作用,吸附法的氧化铁均匀分布在焦炭表面使其能提供更多有效催化活性中心;且添加氧化铁时铁氧化物参与成焦,影响焦炭结构从而对焦炭溶损反应产生影响,吸附氧化铁则是影响焦炭溶损反应的催化作用,两种负载方式下氧化铁的影响机理不同。

传统的卧式螺旋卸料离心机只能分离沉渣,不能分离浮渣。本文对一种分离轻质固体浮渣的卧螺离心机进行两相数值模拟研究,使用Pro-E软件建立三维模型,应用计算流体力学软件Fluent,基于Euler多相流模型,采用RNG k-ε湍流模型及多重参考系(MRF)方法,模拟分析了这种卧螺离心机内的固液两相体积分数分布以及操作参数和物性参数对流场和分离性能的影响。模拟结果表明:此卧螺离心机适用于高浓度、中粗粒子的分离;流体沉降分层比较明显,水在液池的外层,浮渣在内层;转速差总体上对分离性能影响不大,但不能过低或是过高,保持在30~70r/min是比较好的选择;进料浓度增加,颗粒沉降速度降低,分离效率会下降;小颗粒沉降速度底且易"反混"而分离性能差,较大颗粒沉降速度高,分离性能明显高于小粒径颗粒。

为研发新型气体热载体干馏技术,自主搭建了气体热载体干馏炉试验台。对不同进气方式下的炉内温度分布进行了试验研究。通过采集干馏炉内温度数据,得到炉内沿半径方向和高度方向上温度分布。分析了中心管和边壁同时进气的特点,并与中心管单独进气时进行了对比,研究了联合进气时的温升特性。试验结果表明:中心管单独进气时靠近边壁处存在滞留层,温度较低,与炉内中心处温差较大。采用中心管联合边壁进气可以较大程度改善滞留层温度较低的问题。联合进气时,炉内沿高度方向上升温速率有所不同。试验结果将为进一步研发和改进油页岩气体热载体干馏炉布气方式提供参考和依据。

天然气资源短缺、低阶煤资源利用问题突出,开发新型、高效和对环境友好的低阶煤制甲烷工艺成为研究热点。本文分析讨论了以下几方面:温度、压力、催化剂、煤种和气化剂等因素对煤直接加氢制甲烷过程的影响;煤直接加氢制甲烷的反应机理和动力学;3种典型煤直接加氢甲烷化工艺的优缺点;本文作者课题组正在研究开发的低阶煤炭化脱氧、高活性半焦直接加氢制甲烷工艺及其特点。分析认为:以低阶煤(生物质)为原料进行加氢甲烷化生产代用天然气成为新的研究重点,其中又以新型、廉价煤加氢甲烷化催化剂的研制和新型甲烷化反应器的开发最为关键。

现有的萃取脱芳烃工艺技术成熟,种类多,工业应用广,但在处理低芳烃含量的石脑油(质量分数小于15%)时普遍存在能耗高、经济效益低等问题。本文回顾了萃取脱芳烃的多种工艺,重点讨论了常规溶剂和离子液体对石脑油中芳烃的萃取效果,认为常规溶剂中的环丁砜、N-甲基吡咯烷酮以及复合溶剂环丁砜(水)-三甘醇、环丁砜(水)-N-甲基吡咯烷酮、环丁砜-2-丙醇、RAH-1脱芳烃效果优异,能为改进目前的石脑油萃取脱芳烃工艺提供基础数据;离子液体中咪唑类离子液体如1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑双(三氟甲基磺酰)亚胺盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氯化铁等,有潜力用于低芳烃的石脑油萃取脱芳中,指出开发能够对复杂原料中低含量芳烃萃取的新型离子液体将会是以后的研究方向。

综述了近年来催化裂化结焦反应的研究进展情况,重点介绍了结焦反应的影响因素、焦炭对催化反应的影响、结焦机理以及焦炭的表征4个方面。研究认为,原料的性质、反应温度、催化剂的类型等因素均会对焦炭的生成产生影响。焦炭可以导致催化剂的失活,而位于孔道内部的焦炭对反应物或产物的扩散不利,进而影响产物的分布。研究表明,各种烃类组分形成焦炭的过程都必须经历芳香烃这一步。对于结焦催化剂可以采取多种表征手段,其中利用XPS以及GC-MS对焦炭进行表征的报道日益增多。尽管国内外对于催化裂化结焦反应的研究开展较早,然而探究焦炭的具体成分仍存在不小的困难,通过先进的表征手段鉴定焦炭中高缩合度芳烃组分以及如何减小催化裂化催化剂的结焦量将成为未来的研究方向。

以K₂CO₃为催化剂,工业碱木质素(KL)为活性炭(AC)前体,在管式电阻炉中经一步共混活化(K₂CO₃/KL质量比为0.6、活化温度800℃、N₂流量100cm³/min、活化时间2h)制备K₂CO₃/AC固体碱催化剂,用于餐饮废油与甲醇的酯交换反应合成生物柴油。对制备的固体碱催化剂进行了X-射线衍射(XRD)、BET表面积及扫描电镜(SEM)表征。考察了反应温度、催化剂用量、反应时间、醇油摩尔比等因素对餐饮废油转化为生物柴油产率的影响。结果表明当反应时间2h、反应温度60℃、醇油摩尔比15:1、催化剂为原料油质量的3.0%时,生物柴油最大产率为87.5%。考查了催化剂的循环利用效果,结果表明催化剂能循环利用3次,第3次利用时生物柴油的产率仍达到80.7%。

催化苯直接羟基化是开发绿色苯酚生产新技术的高原子经济性的挑战性课题,但该工艺存在芳香C-H键难活化、产物酚的选择性较低等问题,其中高效催化剂的研制是核心问题之一。根据含铁催化剂独特的化学结构和催化性能,本文从配合物均相催化剂、仿生催化剂、负载型非均相催化剂等方面综述了含铁催化剂催化苯直接羟基化制备苯酚的研究进展,并着重介绍了Fenton体系和仿生催化体系的反应机理。分析表明,以氧化物及天然矿物作为载体的含铁催化剂合成简单,活性高,有较大的研究及工业开发价值。此外,研究催化机理对设计合成高效苯羟基化的催化剂具有指导意义。

助剂促进的合成气甲烷化反应用镍基催化剂具有反应活性高、使用寿命长以及甲烷选择性高等优点,被广泛应用于煤基合成气甲烷化制替代天然气反应中。本文重点介绍了贵金属、碱土金属、稀土金属以及过渡金属助剂等对活性镍基催化剂的分散度、还原度、双金属合金协同效应、镍基催化剂结构稳定性及其对合成气甲烷化反应速率和产物选择性的影响。较系统地分析了这些助剂改性镍基催化剂的作用机制。提出了非贵金属助剂以及复合助剂将是合成气甲烷化用镍基催化剂助剂研发的发展方向,旨在为煤基合成气制替代天然气甲烷化催化剂的研发提供借鉴和参考。

综述了轻质烷烃异构化催化剂的研究现状及发展趋势,总结了轻质烷烃异构化反应的特点,介绍了有代表性的氯化铝型、分子筛型、固体超强酸型轻质烷烃异构化工业催化剂,并分别从反应温度、产品辛烷值、抗毒性等方面对比了几种工业催化剂的性能及优缺点。重点从活性组分和载体两方面描述了各类轻质烷烃异构化催化剂的最新研究进展,包括Pt/zeolite、Pt/ZrO₂-SO₄、杂多酸、Pt/WO₃-ZrO₂、介孔材料、钼基催化剂、离子液体等,同时提出了催化剂研究中面临的一些问题。最后指出了低温、高抗毒性的轻质烷烃异构化催化剂将是未来研究的 焦点。

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%。

采用共沉淀法制备了一系列CuO-ZnO-Al₂O₃-ZrO₂(CZAZ)催化剂,用于二氧化碳加氢合成甲醇。通过加入少量的助剂二氧化硅得到了一系列CZAZ/SiO₂改性催化剂。采用XRD、BET、H₂-TPR、NH₃-TPD以及CO₂-TPD等技术进行表征,研究了助剂二氧化硅含量对催化剂的物理化学性质以及组织结构的影响。结果表明,助剂二氧化硅的含量对催化剂的组织结构具有较大的影响。同时评价了该组催化剂参与二氧化碳加氢合成甲醇反应的催化性能。测试结果表明,采用助剂二氧化硅质量分数为4%的改性催化剂,表现出较为优良的催化活性。助剂二氧化硅促进了活性组分氧化铜的分散,并且经过二氧化硅改性的CZAZ催化剂具有更大的比表面积,这些因素都对该催化剂在二氧化碳加氢合成甲醇方面的良好表现起到重要作用。

以三乙胺-四乙基氢氧化铵为复合模板剂,合成了不同硅含量的SAPO-34分子筛,并采用XRD、NH₃-TPD、以及²⁹Si MASNMR等方法对其进行了表征,最后考察了不同硅含量SAPO-34分子筛催化转化氯甲烷制取乙烯、丙烯的反应性能。结果表明:硅铝比在0.10~0.80时,均能合成规整的SAPO-34立方晶粒;硅铝比低于0.05或高于1.00时,易伴随形成片状和无定形晶相。当硅铝比为0.6时,SAPO-34的结晶度最大,微孔比表面积为588m²/g,微孔体积为0.267cm³/g。硅铝比从0.05到0.60逐渐增大时,SAPO-34酸强度和酸数目明显增多,继续增大硅铝比,酸强度增强,弱酸数目减少。在T=425℃、氯甲烷WHSV=2.73h^-1时,对所合成SAPO-34分子筛催化氯甲烷的反应性能进行了评价,随硅铝比增大,SAPO-34的酸性增强,氯甲烷的初始转化率逐渐升高,然而二次反应加剧致使乙烯丙烯选择性略有下降。

采用沉淀法制备了Pt/SO₄^2-/ZrO₂-Al₂O₃ (PtSZA)催化剂,考察了氢氧化锆水凝胶干燥速率、锆盐浓度、铂含量、Al₂O₃和SO₄^2-添加顺序等制备条件对PtSZA异构化性能,尤其是低温异构化性能的影响,并用XRD和TG对催化剂进行了表征。结果表明,提高水凝胶的干燥速率降低了PtSZA催化剂中的硫含量,大大提高了催化剂中的单斜相,进而导致了催化剂低温失活加速以及高温活性下降。较低或较高的锆盐浓度劣化了PtSZA的低温异构化稳定性,以0.4~0.6mol/L硝酸氧锆制备的催化剂硫含量和四方相氧化锆含量较高,异构化活性相对较好,Al₂O₃和SO₄^2-添加顺序对PtSZA异构化性能没有明显影响。

以经过预处理的活性氧化铝为载体,铜、镍为主要活性组分,锌、镁为催化剂助剂,分别采用常规浸渍法和超声浸渍法制备Cu-Ni-Zn-Mg/Al₂O₃负载型吗啉催化剂,通过ICP、XRD、BET和SEM等手段对催化剂的理化性质进行表征,将所制得的催化剂应用于二甘醇(DEG)气相法连续合成吗啉的反应中评价其催化活性。结果表明:相比于常规浸渍法,超声辅助浸渍法制备的吗啉催化剂具有更大的比表面积,其主要活性组分铜和镍的负载量增大并能更好地分散于载体中,催化剂活性明显提高。在反应温度230℃、压力1.7MPa、二甘醇空速0.15h^-1、氨醇比5:1时,新方法二甘醇的转化率达到99.67%,吗啉收率达到90.04%,比传统法二甘醇的转化率提高了19.86%,吗啉的收率提高了27.01%。

根据环糊精衍生物分子结构与形态的不同,分类综述了环糊精衍生物（以β-环糊精衍生物为主）的形态及其构筑策略研究进展,包括单取代环糊精衍生物、双取代环糊精衍生物、多取代环糊精衍生物、二聚体环糊精衍生物、多聚体环糊精衍生物和环糊精聚合物（包括固载化环糊精）。指出环糊精衍生物的构筑是基于环糊精构筑各种功能材料的基础与关键,是环糊精母体应用的进一步拓展。基于环糊精构筑各种超分子仿酶,不仅可以充分发挥环糊精结构上的先天优势,也可以实现有机合成反应从有机相到水相的顺利过渡,并提高反应的选择性,对有机合成化学的"绿色化"具有重要的意义,对其他功能材料的构筑也具有重要的参考价值和指导意义。

超双疏表面拒水又拒油的特性指导着油水共存环境下材料表面的设计。本文概述了其构筑方法包括溶胶-凝胶法、自组装法、相分离法等自下而上的方法,以及刻蚀法、纳米压印法等自上而下的方法,并指出后者相比前者更易于构筑有利于形成超双疏表面的倒悬结构,但往往存在制备过程繁琐的问题。此外,文中简述了超双疏特性主要用于构建油污环境下的自清洁表面,提高表面抗黏附能力,实现油水环境下的减阻作用等,并提出可进一步探索该特性在微流控管道设计领域的应用。最后展望了该领域未来的研究重点是探索简易的制备方法来构筑超双疏表面,在确保良好超双疏特性的前提下提高其耐久性,以满足在实际环境中的应用。

相对于传统锂离子电池隔膜,有机-无机陶瓷复合隔膜兼具有机材料的柔韧性、无机材料的耐温性和电解液亲和性。本文对锂离子电池用陶瓷复合隔膜进行综述,首先介绍了此类隔膜相对于传统隔膜的优势,其次对目前研究的陶瓷锂离子电池隔膜的结构形式和主要成膜材料进行了讨论,并介绍了国内外主要公司的陶瓷复合隔膜的研究和发展现状,最后对陶瓷复合隔膜的应用前景和面临的挑战进行了简要分析。鉴于该新型隔膜的优势,随着锂离子电池在高端电子产品以及动力、储能等新兴领域的发展,高安全性陶瓷复合锂离子电池隔膜必将代替传统的聚烯烃隔膜,成为主流隔膜满足人们的需要。

综述了近几年纳米材料对水性聚氨酯的改性研究,包括天然高分子纳米材料改性、黏土矿石类纳米材料改性、纳米碳素材料改性、金属与金属氧化物纳米材料改性。化学改性能提高纳米材料与聚合物基质间的相容性,有利于得到稳定的复合乳液。物理共混改性能更好地将纳米材料的优异特性赋予复合材料。在水性聚氨酯中均匀分散的纳米粒子可以显著提高复合材料的热稳定性与力学性能。开发高效实用的纳米材料有机化改性技术和优化复合材料的制备工艺将是未来制备高性能水性聚氨酯纳米复合材料的发展趋势。

采用高氯酸/乙酸酐引发四氢呋喃阳离子开环聚合制备出聚四氢呋喃,并用均匀设计法研究了各工艺参数的影响,通过多元逐步回归的方法对结果进行分析得到聚四氢呋喃产物相对分子质量的预测方程,同时评价了聚合过程中高氯酸加入量、乙酸酐加入量及聚合时间对产物相对分子质量和相对分子质量分布的影响。研究发现,在选取的研究范围内,乙酸酐加入量、高氯酸加入量和聚合时间对聚四氢呋喃产物相对分子质量影响的显著性依次降低,其中聚合时间的影响可以忽略;聚四氢呋喃的相对分子质量分布则几乎不受工艺参数的影响。

用己内酰胺作改性剂,通过正交实验设计考察了甲醛和三聚氰胺摩尔比(F/M)、溶液pH值、反应温度(T)和反应时间(t)对可发性三聚氰胺甲醛(MF)树脂的储存期、固含量、黏度、MF泡沫密度及泡孔尺寸均匀性的影响,运用综合评分法和综合平衡法对正交实验结果进行了分析,得出最优水平组合:F/M=2.5,pH=8.0,T=90℃,t=60min。最优条件下合成的MF树脂可发泡性良好,制得的泡沫性能优良。

以乙酰丙酮锆[Zr(Acac)₄]为催化剂引发不同配比的乙交酯和L-丙交酯开环共聚反应,合成出了系列分子量的聚乙丙交酯(PLGA)。采用核磁共振(¹H NMR)、差示扫描量热(DSC)、热重分析(TGA)和X射线衍射(XRD)等方法表征了PLGA的结构和性质。结果表明,以乙酰丙酮锆催化制备的PLGA结晶度高于由传统催化剂辛酸亚锡制备的PLGA。研究了催化剂用量、聚合温度、聚合时间对聚乙丙交酯(PLGA)特性黏度的影响,得出了较优的反应工艺条件为:乙酰丙酮锆用量为0.06%,聚合温度为150℃,聚合时间为6h,合成了特性黏度达0.957 dL/g、重均相对分子质量为1.24×10⁵的高分子量的PLGA。

制备双亲性的O-季铵化-N-(4-十二烷氧基)壳聚糖苯甲醛席夫碱(QA-CS-DBA),采用FTIR、¹H NMR及元素分析对产物进行表征。通过超声法制备QA-CS-DBA载酮洛芬胶束,考察胶束的临界胶束浓度、粒径、Zeta电位、载药量和包封率,并对胶束在不同pH值条件下的药物释放行为及Zeta电位变化进行研究。结果表明,QA-CS-DBA能将酮洛芬包载于胶束疏水内核,载药量为39.37%,包封率为46.04%,载药胶束粒径为341nm,Zeta电位为30.8mV。胶束Zeta电位及载药胶束的药物释放行为具有pH响应性。

制备了双亲性O-磺化-N,N-双十二烷基壳聚糖(HSDLCS)、O-季铵化-N,N-双十二烷基壳聚糖(QADLCS)和O-羟丙基-N,N-双十二烷基壳聚糖(HPDLCS),研究了不同亲水基团对产物单分子膜性能的影响。结果表明,与N,N-双十二烷基壳聚糖(DLCS)相比,引入亲水基团后的产物其单分子膜具有较高的崩溃压(π_c)和最大压缩模量(C_s^-1,_max),凝聚性更好。与非离子型产物HPDLCS相比,离子型产物具有较大的π_c和C_s^-1,_max,其中阴离子型产物HSDLCS单分子膜的π_c(44.64mN/m)和C_s^-1,_max(84.27mN/m)最大,阳离子型产物QADLCS(π_c,42.01mN/m;C_s^-1,_max,82.99mN/m)次之,HSDLCS单分子膜具有较强的凝聚性和抗形变能力。

采用两步法,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为表面活性剂,制备了不同种类的纳米冷冻机油并对其分散稳定性进行了实验研究。采用Hot Disk热常数分析仪,测量了40℃下纳米冷冻机油(纳米材料为TiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、石墨和碳纳米管,体积分数为0.05%、0.1%、0.2%、0.5%、1%和2%)的热导率,分析研究了颗粒体积分数、粒径、材质以及表面活性剂等因素的影响。结果表明:纳米冷冻机油的热导率随着颗粒体积分数的提高而增大;相同体积分数下随着颗粒粒径的增大而减小,而相同粒径下又随着颗粒材质热导率的提高而增大;同时分散稳定性优的纳米冷冻机油热导率较高。基于纳米粒子的体积分数、粒径、团聚理论和布朗运动开发了纳米冷冻机油热导率预测模型,并与实验数据进行比较,发现预测值与90%的实验数据偏差在±3%以内,平均偏差1.6%。

α-淀粉酶抑制剂属于糖苷水解酶抑制剂中的一种,能有效地抑制肠道内唾液及胰淀粉酶的活性,阻碍食物中碳水化合物的水解和消化,减少糖分的摄取,降低血糖和血脂含量水平,使食后不产生高血糖症。本实验利用快速灵敏的比色法,对从几种药用植物体内分离得到的70株内生放线菌菌丝提取物和发酵液的α-淀粉酶抑制活性进行了检测,得出:具有产胞外α-淀粉酶抑制剂活性的菌株19株,抑制率达70%以上的有6株;产胞内α-淀粉酶抑制剂活性的菌株16株,其中抑制率达70%以上的有3株;既能产胞内α-淀粉酶抑制剂又能产胞外α-淀粉酶抑制剂的菌株7株。从菌株WS19发酵液中分离获得了α-淀粉酶抑制剂WSI19,对α-淀粉酶和α-麦芽糖酶均有显著抑制,且对麦芽糖酶的抑制性比同剂量的奥恬苹还强11.2 倍。经小鼠糖耐量实验,证实WSI19 对餐后高血糖有明显改善。总体上看,药用植物内生放线菌具有很大的产α-淀粉酶抑制剂潜力,可进一步为开发糖尿病药物。

以红豆杉枝叶部位总多糖为原料,采用超滤方法对原料进行预处理,并对工艺进行优化,最佳优化条件为:截留相对分子质量为5kDa,温度为25℃,压力为20psi(1psi=6894.76kPa),pH值为6.8。 在此条件下,将浓度为10g/L的1L红豆杉多糖溶液超滤至125mL,再添加去离子水至1L,反复超滤4次,得到的红豆杉多糖的截留率和脱色率分别为87.2%和75.6%。进一步以红豆杉单组分多糖间歇色谱分离工艺参数为基础,采用自行设计制作的连续色谱设备,建立了连续离子交换色谱分离红豆杉酸性单组分多糖PST-1的分离工艺,处理量达到每批次100.08L,PST-1纯度在99.0%以上,收率达到50.0%。

为了改进1-甲基-2,4,5-三碘基咪唑(MTII)的合成路线,提高总得率,探索了其新的合成工艺。新工艺以N-甲基咪唑为原料,在CH₃COOH/I₂/HIO₃体系中碘化,然后在丙酮/水中精制,得到MTII。对目标产物进行了红外光谱、质谱、核磁等分析,并推断了反应机理,同时讨论了加料顺序、物料比、反应时间及反应温度对目标物得率的影响。通过单因素实验得到正确的加料顺序和最佳的反应条件分别为:将碘溶解于冰乙酸中,碘酸溶解于稀硫酸中,使两种溶液均匀混合,随后再加入N-甲基咪唑和四氯化碳且n(碘酸)/n(N-甲基咪唑)=1.8,n(碘)/n(N-甲基咪唑)=1.7,反应温度为75℃,反应时间为2.5h。,最高得率为70%。相对于传统合成工艺而言,新工艺在合成路线、反应时间、总得率等方面具有显著优点,有更好的实际应用价值。

研究了以2,6-二羟基-1-甲酯-1,4-苯二酸(α酯)与4-氨基-6-硝基间苯二酚盐酸盐(ANR·HCl)为原料经酰氯化、N-酰化、环合和催化加氢还原等一系列反应合成得到中间体4-[(2,4-二羟基-5-硝基苯基)氨甲酰基]-2,6-苯甲酸甲酯(2,6-DH-MNC)和4-(6-羟基-5-硝基-2-苯并 唑基)-2,6-苯甲酸甲酯(2,6-DH-MNB)及2,6-二羟基改性PBO的AB型新单体4-(5-氨基-6-羟基-2-苯并 唑基)-2,6-二羟基苯甲酸甲酯(2,6-DH-MAB),并对环合和催化还原加氢的反应条件进行了优化。结果表明:对于环合反应,以二乙二醇二甲醚为溶剂,多聚磷酸(PPA)为脱水剂,PPA中P₂O₅质量分数83%,w(2,6-DH-MNC):w(PPA)=1:6,反应温度140℃,反应时间8h,2,6-DH-MNB收率74.15%,HPLC纯度98.76%;催化加氢还原反应,以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,w(5%Pd/C):w(2,6-DH-MNB)=1:20,氢气压力0.5~1MPa和温度60℃下反应3h得到2,6-DH-MAB,HPLC纯度99.69%,收率81.42%。中间体和产物结构经FT-IR、13C NMR、¹H NMR和ESI-MS表征确认。

以漆蜡为原料,制备高固含量的漆蜡乳液,并进一步采用聚丙烯酸改性对高固含量的漆蜡乳液进行改性。以乳液固含量、离心稳定性和黏度为考察指标,研究引发剂用量、温度、时间和乳化剂用量对乳液性能的影响。采用四因素四水平的正交实验设计优化聚丙烯酸改性改性漆蜡乳液的工艺条件。结果表明,在引发剂用量0.3%、温度90℃、乳化时间300min、乳化剂用量10%的条件下,聚丙烯酸改性高固含量漆蜡乳液的固含量为60%,黏度为38500mPa·s,离心稳定性为1级。

以生物乙烯法生产的乙酸乙烯为单体、过氧化月桂酰-十二烷基二甲基叔胺为非腈复合引发剂、甲醇为溶剂进行溶液聚合反应的研究。实验考察了反应温度、反应时间、甲醇用量、引发剂用量对反应产物聚合率和聚合度的影响,采用正交试验优化了乙酸乙烯溶液聚合的反应条件,确定反应因素对聚合率和聚合度影响的相对大小。结果表明,最优的乙酸乙烯溶液聚合条件为:反应温度65℃,反应时间3h,甲醇用量10%,引发剂用量0.010%,获得聚乙烯醇产品的聚合度为3776,聚合率为45.29%。直观分析确定影响聚合率的因素主次顺序为引发剂用量> 反应时间> 甲醇用量> 反应温度;影响聚合度的因素主次顺序为甲醇用量 >引发剂用量 >反应温度 >反应时间。

综述了粗乙炔气净化处理硫化氢和磷化氢技术的研究进展,分别介绍了湿法工艺和干法工艺的具体方法以及存在的优缺点。湿法工艺相比干法更加成熟,兼具价格低廉和易于操作等优点,因而被广泛应用于粗乙炔气中硫磷的净化。然而,湿法工艺会产生大量废水,存在污染环境又浪费水资源的问题。同时溶解有乙炔气的废水排入下水管道,又存在严重的安全隐患。相比湿法工艺,干法工艺具有净化效率高、安全无污染的优点。研究表明,干法工艺经过改进,能有效地净化粗乙炔气中的H₂S和PH₃,并能有效克服湿法工艺存在的缺点,并且干法工艺的净化剂易于再生。因此,干法同时脱除粗乙炔气中的H₂S和PH₃具有较为广阔的应用前景。然而,干法工艺同时脱除H₂S和PH₃的相关机理还有待进一步研究。

近年来随着纳米银生产和使用的逐渐增多,导致环境中纳米银的浓度逐渐升高。物质流分析表明,大部分的纳米银将随污水进入污水处理厂,进而富集到污泥中。鉴于纳米银的抗菌性,其可能会对污水处理系统中的微生物产生影响。本文首先系统介绍了环境水体中纳米银的不同来源(即天然来源和人为来源),着重总结了目前对其影响污水和污泥处理系统的研究,即对污水中碳、氮、磷的去除效率和污泥厌氧消化过程的影响,并进一步分析了其对这一过程中微生物的毒性作用,探讨了其毒性效应的来源及作用机理,最后对该领域的研究进行了展望。综述内容为深入研究纳米银对污水和污泥处理系统的潜在风险提供了一定的理论基础。

主要阐述了渣油分离方法在加工工艺中的重要性,重点介绍了目前渣油分离方法中的实沸点蒸馏、分子蒸馏、超临界流体萃取分馏法(SFEF)和色谱法的原理、特点和工艺流程,指出了不同分析方法的优缺点,并对其在国内外发展的概况和应用现状作了评述。针对渣油自身的特点,指出以超临界流体技术和色谱相结合的方法为基础,结合先进的分析测试手段,能系统地揭示渣油的组成、结构和物理化学性质之间的内在关系,可从分子层次描述渣油分子在催化剂上的扩散、吸附及转化规律,突破集总动力学的局限性,是目前渣油分离方法的主要趋势,为渣油轻质化催化剂的研究和加工处理新工艺的发展提供强有力的理论指导,在石油化工中的应用前景广阔。

利用微生物处理印染废水被认为是较为经济、有效的方法。本文将印染废水成分分类,分别介绍了印染废水中难降解污染物,如染料、助剂(表面活性剂)、浆料(聚乙烯醇)的分类,并进一步阐述其结构特征。另外,本文以印染废水的主要成分为基础,分别系统总结了功能菌对其降解机理、降解条件的优化调控及降解产物等方面的内容。目前,虽然功能菌在印染废水处理的实验室研究较为广泛,但是由于实验室多用传统的高营养型LB培养基进行筛选,导致其对工程无机环境适应性差、无法存活。本文提出在深入探讨微生物作用机理的基础上,筛选出以目标污染物作为唯一碳源、氮源及能量的高效功能菌群及菌株,从而极大地发挥功能菌在印染废水处理的实际工程中的作用。

实验以污泥蛋白液为研究对象,考察了⁶⁰Coγ射线协同H₂O₂对污泥蛋白液性能的影响。结果表明,⁶⁰Coγ射线协同H₂O₂处理后,污泥蛋白液的泡沫细腻丰富、质地均匀、感官品质好。用处理后的污泥蛋白液研制泡沫灭火剂和泡沫混凝土,所得产品均能满足相应的质量标准。成本分析显示,⁶⁰Coγ射线协同H₂O₂法处理成本低于化学法,工艺流程简洁,可行性较强。

循环水排污水中残余的阻垢剂会导致其水质的变化,从而影响反渗透膜性能。本文以循环水中常用的阻垢剂聚天冬氨酸(PASP)、羟基亚乙基=膦酸(HEDP)和氨基三亚甲基膦酸(ATMP)为研究对象,首先考察了它们的阻垢性能,然后在此基础上,通过静态浸泡试验和动态试验考察了它们的存在对反渗透膜性能的影响。研究结果表明,PASP、HEDP和ATMP中,PASP的阻垢性能最优,阻垢率高达84.21%,三者均会对反渗透膜的表面结构、组成成分、膜通量以及脱盐率产生一定的影响。当PASP、HEDP和ATMP的浓度分别为50mg/L、10mg/L和30mg/L时,在反渗透系统连续运行10h后,膜通量分别下降5.53%、4.89%和9.09%,小于空白时的18.95%;此外,脱盐率有不同程度的提高。

在燃煤电厂CO₂捕集中,为了提高其捕集效率,需对进入系统的烟气进行预处理。为进一步提高进入系统烟气的质量,本文用Aspen Plus模拟优化烟气预处理系统,通过研究在预洗塔中组合填料、填料层高度、吸收剂进量和分层进吸收剂对出口烟气中SO₂的含量、脱硫效率以及出口烟气温度的影响,得出最佳的工艺条件。模拟结果表明,加入不同种类组合填料,同种类不同型号组合填料和分层进吸收剂都使烟气脱硫效率增加,出口烟气温度降低;随着填料层高度和吸收剂进量的增加,出口烟气中SO₂的含量和出口烟气温度降低,其中最佳的高度为2~4m,最佳的吸收剂进量为(250~350)×10³kg/h。

针对电站锅炉产能关键环节的水处理系统,从化工过程安全的视野提出将危险性和可操作性分析(HAZOP)与保护层分析(LOPA)法用于锅炉水处理系统防腐阻垢性能风险评估中,并对LOPA的基本程序和计算步骤作了新的注解。以锅炉水处理剂处理后的水质不达标等为初始事件,分析失效后果并计算事故后果概率,最后,对比分析采取本质更安全设计等保护层前后的风险等级值,确定是否需要增加其他的安全措施。结合LOPA法,将人本管理思想融入企业风险管理,在风险决策方面给出合理可行的建议。结果表明:利用LOPA法进行锅炉水处理系统防腐阻垢性能的风险评估是可行的,给出的建议措施可降低风险;将LOPA法融入锅炉产能环节的HAZOP分析中,能进一步丰富HAZOP的分析结果;"保护层分析+风险评估+人本管理"可成为有效的安全管理新途径。

异丁烷资源丰富,但工业利用率低,造成资源未得到合理利用。本文首先分析了C₃和C₄混合物分离体系的特点,建立异丁烷精馏常规工艺流程,并对其进行模拟计算。模拟结果表明:塔釜蒸汽消耗量较大,造成能耗过高。目前,解决精馏过程能耗过高的处理方式集中在工艺参数的优化,在精馏方式上却少有报道。为了解决这一问题,本文提出了采取热泵精馏技术进行节能改造,并建立了异丁烷精馏的热泵精馏新工艺。通过模拟计算且对结果进行深入分析,得出当塔顶/塔釜压力分别为7×10⁵Pa和7.5×10⁵Pa、循环工质流量3055.13kmol/h、压缩机压缩比为2.286条件下满足分离要求,且能耗较低。分析热力学效率与经济性并与常规流程进行对比,结果表明:热泵精馏新工艺节能效果极佳,由常规精馏的68.16GJ/h降低为热泵精馏的45.87GJ/h;热泵精馏新工艺适用于该体系且更加节能、环保。

单乙醇胺(MEA)吸收法被认为是较具可行性的CO₂捕集技术之一。从技术竞争与市场应用的角度,本文基于全球专利数据,从专利申请数量、专利覆盖地区、专利引用频次、专利权人合作关系、核心专利等方面分析全球MEA技术研发机构的竞争实力。研究结果发现,美、日、欧的研发机构实力较强;美国、欧洲和中国是MEA专利保护的重点国家和地区;从专利数量来看,法国石油研究院申请的专利最多,日本三菱重工和关西电力、荷兰壳牌公司紧追其后;总体上,美国申请MEA专利的公司与专利数量最多;从MEA专利关注的技术方向看,依次为吸收能力、能耗、水消耗、腐蚀和降解;从专利战略来看,国外机构更为注重专利在多国的申请保护和核心专利的引用保护。