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2012年 第31卷 第01 期 刊出日期:2012-01-05
    特约评述
    热解技术资源化处理城市污泥的研究进展
    金正宇1,张国臣2,王凯军1
    化工进展. 2012, 31(01 ):  1-9. 
    摘要 ( 3657 )  
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    热解技术作为一种新兴热化学处理技术,能将废弃物转化为稳定多用途可利用能源,二次污染小,近年来在污泥处理领域得到国内外的关注。本文介绍了污泥热解技术的基本原理,并按照热解目的产物的形态进行分类,分别从固、液、气相目的产物3个方面对相关污泥热解技术特点和产物特性进行了综述,介绍了国内外理论研究的发展概况,并对目前主要工程应用进展及相关联用工艺和新型工艺发展趋势进行讨论,同时探讨了热解技术在城市污泥处理领域下一步可能的发展方向。
    化工过程与装备
    天然气制氢反应器的研究进展
    陈恒志,郭正奎
    化工进展. 2012, 31(01 ):  10-18. 
    摘要 ( 2684 )  
    相关文章 | 多维度评价
    氢是一种理想的能源,高纯氢的制备是近年研究的一个重点,反应器的结构是制氢的关键。本文综述了固定床、流化床、膜反应器、等离子体反应器、太阳能反应器和微通道反应器在甲烷制氢研究中的应用,分析了各种反应器在制氢过程的特点以及不足之处,指出了制氢反应器的发展方向。
    聚合物添加剂对Rayleigh-Bénard湍流对流热输运的影响
    蒋花红,李昌烽,郑晨晖
    化工进展. 2012, 31(01 ):  19-24. 
    摘要 ( 2277 )  
    相关文章 | 多维度评价
    基于有限体积法采用雷诺应力湍流模型并结合Cross本构方程模拟研究了高分子对Rayleigh-Bénard对流在软(Ra=5×105~4×107)、硬(Ra>4×107)湍流区热输运的影响。模拟结果显示:添加高分子可加强湍流Rayleigh-Bénard对流热输运,相对于软湍流区在硬湍流区的有效作用范围较大;相应地大尺度环流也随之充满整个腔体,封闭腔体内对角线上两个对称小涡也随着高分子浓度和Ra数的增加而减小。
    多杂质体系间歇过程用水网络优化
    都 健1,洪水红1,陈 理2
    化工进展. 2012, 31(01 ):  25-29. 
    摘要 ( 2523 )  
    相关文章 | 多维度评价
    对多杂质体系完全间歇过程用水网络优化进行了研究,建立了用水网络超结构和非线性规划数学模型,利用中间储罐跨越时间约束,设置用水过程流量上下限以加速收敛。首先确定关键杂质,并将关键杂质浓度最大的水源直接排往废水,获得简化的用水网络超结构;其次,运用GAMS求解,得到最小新鲜水量、废水量、中间储罐数目及优化的用水网络结构。实例研究证明本文提出的方法可行,并能以较少周期获得优化的网络结构,同时可以减少中间储罐数目。
    高速水射流粉碎中射流冲击区水垫的增阻效应
    万继伟1,牛争鸣1,牛助农2
    化工进展. 2012, 31(01 ):  30-34. 
    摘要 ( 2324 )  
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    为了解高速水射流冲击区特性和对物料粉碎效果的影响,通过理论分析、数值计算方法和采用自主研制的后混式高压水射流粉碎装置进行粉碎实验(以煤为粉碎物料),针对水射流在冲击区产生的水垫及其对物料粉碎的影响进行了研究。结果表明:高速水射流在靶体冲击区范围内存在水垫,水垫范围约为10倍喷嘴半径r0;射流冲击区水垫对粉碎不利,在有水垫增阻情况下,水垫对粉碎效率具有一定影响,特别是对低粒级产品减产影响明显;无水垫增阻情况下,物料粉碎较前者更加高效,产率也更高;研究水射流冲击区水垫增阻减产机理,对高速水射流粉碎技术及设备研究实践具有一定理论和设计参考价值。
    微生物法生产1,3-丙二醇不同分离工艺的生产成本分析
    王继艳,滕 虎,修志龙
    化工进展. 2012, 31(01 ):  35-40. 
    摘要 ( 3038 )  
    相关文章 | 多维度评价
    对以甘油为原料微生物法年产千吨1,3-丙二醇的3种分离工艺流程(醇沉、双水相、电渗析)进行了初步设计,并采用化工流程模拟软件Pro Ⅱ进行了模拟,依据所得之能耗和物料平衡数据计算了不同工艺的原料成本、运行成本和设备成本。结果表明,醇沉、双水相和电渗析三种工艺的总生产成本分别为14793 ¥/t、14201 ¥/t和14345 ¥/t。敏感性分析表明,甘油价格是影响工艺单位成本的最关键因素;提高1,3-丙二醇浓度和转化率,有利于降低生产成本,提高工艺的经济性。
    SCX超细分级机进料管内气固两相流数值模拟
    刁 雄,李双跃,黄 鹏,李良超
    化工进展. 2012, 31(01 ):  41-46. 
    摘要 ( 2628 )  
    相关文章 | 多维度评价
    以两相流理论为基础,对SCX超细分级机进料管改进后内部的气固两相流动特性进行了数值模拟。分析了气相压力、速度、湍动能和固相颗粒浓度的分布情况,得到了进料管内气固两相的分布规律。结果表明,加入导流片之后,进料管内气相压力、速度、湍动能径向梯度减小,偏流现象减弱;导流片阻碍了固相颗粒的横向运动,改变了颗粒的运动轨迹,使得颗粒浓度分布更加均匀,为后续的分级提供了良好的基础。
    能源加工与技术
    染料敏化太阳能电池的研究进展
    孙旭辉1,2,包塔娜1,张凌云1,张国华1,王维广1
    化工进展. 2012, 31(01 ):  47-52. 
    摘要 ( 2857 )  
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    染料敏化太阳能电池(dye-sensitized solar cells,DSSC)由于工艺简单、价格便宜、转换效率高等优点而受到大量关注。本文介绍了染料敏化太阳能电池的基本结构和工作原理,综述了染料敏化太阳能电池的研究现状,论述了光阳极上半导体薄膜的制备、改性方法;阐述了敏化染料和氧化还原电解质的要求、特点和分类。指出高性能半导体薄膜、光谱响应宽稳定性好的敏化染料以及高效全固态电解质的研发与应用是今后的主要研究方向。
    纤维质酒精预处理液中抑制剂脱毒方法研究进展
    张 强,孙立志,王一东
    化工进展. 2012, 31(01 ):  53-56. 
    摘要 ( 1920 )  
    相关文章 | 多维度评价
    利用纤维质原料生产燃料酒精是目前研究的热点。综述了纤维质原料预处理液中抑制物脱毒方法的研究进展。介绍了抑制物形成、抑制机理、抑制物对微生物生长和酒精发酵的影响以及脱毒方法的进展情况。指出选择适宜的预处理及脱毒方法、尤其选育耐抑制物的菌株是实现纤维质原料生产燃料酒精工业化研究的重点。
    微波辅助下热解麦秆制取生物油的分析
    闫彩辉1,2,赵 炜1,2,刘 丹1,2,吴晓娜1,2,杨华美1,2,赵 婧2,陶 鑫2,盛 晨1,2
    化工进展. 2012, 31(01 ):  57-61. 
    摘要 ( 2656 )  
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    采用微波辅助条件下热解稀硫酸预处理的麦秆制取生物油,产物采用分级萃取进行固液分离,依次分离出了环己烷萃取物、乙酸乙酯萃取物、甲醇萃取物和四氢呋喃萃取物,并用气相色谱/质谱联用仪(GC/MS)分析了各级萃取物。结果表明,本研究制取的生物油中化合物种类较少,有利于生物油中高附加值化学品的分离,其中5,6-二氢吡喃-2-酮在环己烷萃取物中的相对含量为45.0 %,糠醛在生物油总产物中的相对含量为45.6%。此外,生物油中酸的相对含量为16.0%,表明该生物油含酸量高而不易于直接作为燃料油使用。
    工业催化
    分子筛晶内扩散系数测定方法的研究进展
    兰学芳1,2,赵瑞玉1,2,赵愉生3,赵元生3,刘晨光1,2
    化工进展. 2012, 31(01 ):  62-68. 
    摘要 ( 3077 )  
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    表征沸石分子筛晶内扩散的基础理论和实验技术的发展,对促进沸石分子筛的深入研究及其在催化、吸附领域的应用具有十分重要的意义。本文较全面地评述了国内外沸石分子筛晶内扩散系数测定领域的研究现状。介绍了分子筛晶内扩散系数的基本分类及其影响因素;在此基础上综述了国内外测定晶内扩散系数的各种方法以及每种方法的优缺点。两类测定方法中,宏观法在工业领域应用广泛,微观法则适合于理论研究。最后,简要比较了晶内扩散系数多种方法的测定结果并对其发展方向进行了展望。
    含铜半导体氧化物的光催化应用进展
    康园丽,王桂赟,刘宗园,王延吉
    化工进展. 2012, 31(01 ):  69-73. 
    摘要 ( 2980 )  
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    应用半导体材料光催化降解污染物和光催化分解水制氢是近几十年来的材料研究热点之一。从拓展光催化材料种类的角度出发,本文对含铜半导体氧化物的基本性质、制备方法及其在光催化方面的应用情况进行了综述。所涉及的氧化物包括含一价铜的氧化亚铜和铜铁矿类复合氧化物,以及含二价铜的氧化铜和尖晶石类复合氧化物。指出将含铜p型半导体氧化物与n型半导体材料复合,制备p-n异质型复合氧化物是有前途的研发方向。
    甘油脱水制丙烯醛催化剂的研究进展
    黄士学1,崔洪友1,钱绍松2,谷俊峰1,卜小蒙1
    化工进展. 2012, 31(01 ):  74-82. 
    摘要 ( 2936 )  
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    伴随着生物柴油的产量不断增大,大量副产的甘油导致了市场过剩。甘油脱水制取丙烯醛是提高生物柴油经济性的一条有效途径。本文结合近年来甘油脱水制丙烯醛的研究进展情况,分析了液相、气相以及超(亚)临界条件下该反应的特点,重点阐述了气相脱水催化剂的研究进展,讨论了催化剂的微观结构、活性组分的酸碱性和氧化还原位等对催化剂活性、选择性和寿命等的影响,分析了催化剂失活的原因。此外,还讨论了甘油脱水过程的反应机理,指出了今后甘油脱水制丙烯醛的研究方向。
    硫化物光催化剂的形貌控制及光催化性能的研究进展
    张 博,姚伟峰,宋秀兰,徐群杰,周笑绿
    化工进展. 2012, 31(01 ):  83-90. 
    摘要 ( 2612 )  
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    无机纳米材料的结构、维度、形貌、尺寸等因素对它们的功能性能有着直接影响。CdS、ZnS以及其复合纳米材料在光、电、磁、催化和力学等方面有着特殊的性能,这与晶体形态和形貌紧密相关,因此制备可控粒度、形状、取向的CdS等硫化物半导体纳米材料,研究其结构、形貌对光催化性能的影响,对新型高效光催化材料的研究与开发具有重要的意义。本文重点介绍了近几年硫化物形貌和粒径的控制的研究进展以及此类光催化剂在光催化分解水制氢和降解有机染料等方面的应用。
    铬系聚乙烯催化剂研究开发新进展
    王 俊1,李 云1,李翠勤1,张怀志2
    化工进展. 2012, 31(01 ):  91-97. 
    摘要 ( 1917 )  
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    从非均相催化体系和均相催化体系两个方面,详细介绍了铬系聚乙烯催化剂近年来的研发情况。指出了在非均相铬系聚乙烯催化体系中新型活性组分研究及新型载体应用的主要进展;分别讨论了以Cr(Ⅱ)、Cr(Ⅲ)、Cr(Ⅳ)为活性中心的新型均相铬金属配合物催化剂近年来的合成及应用情况;在此基础上,对铬系聚乙烯催化剂的研究前景进行了展望。
    过渡金属/分子筛催化剂上选择性催化还原氮氧化物的研究进展
    姜建清1,潘 华2,孙国金1,邵振华1,施 耀1
    化工进展. 2012, 31(01 ):  98-106. 
    摘要 ( 3092 )  
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    综述了近十年来过渡金属/分子筛催化剂上氨和碳氢化合物选择性催化还原NOx方面的研究进展。在NH3-SCR体系,着重介绍了铜基和铁基分子筛催化剂的研究状况,探讨了分子筛催化剂在该体系中的失活原因;在HC-SCR体系,总结了不同过渡金属、分子筛类型、还原剂、H2O和SO2等对催化剂活性的影响,探讨了目前比较公认的碳氢化合物选择性催化还原NOx的反应机理。最后展望了分子筛催化剂在选择性催化还原NOx领域今后的研究方向。
    添加ZrO2的Pd/Al2O3催化剂及其催化蒽醌加氢性能
    王 丰1,徐贤伦2
    化工进展. 2012, 31(01 ):  107-111. 
    摘要 ( 2299 )  
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    以四氯合钯(II)酸(H2PdCl4)为前体,活性氧化铝(Al2O3)为载体,硝酸锆(Zr(NO3)4)为添加组分,采用不同方式的分步浸渍法制备了添加ZrO2的Pd/Al2O3催化剂。考察了制备方法和反应条件对催化剂蒽醌加氢催化性能的影响,发现催化剂活性与制备方法有关。当对添加锆的载体进行适当焙烧,控制Pd负载量为0.3%,还原温度低于300 ℃时,催化剂的蒽醌加氢活性较高,与未添加ZrO2的催化剂相比提高了约20%。X射线衍射(XRD)、氮气物理吸附(BET)、透射电镜(TEM)、X光电子能谱(XPS)和程序升温还原(TPR)等表征对催化剂物相结构、比表面积、表面形貌及组分间相互作用的分析表明,ZrO2的掺杂提高了载体Al2O3的高温稳定性,改善了催化剂中活性组分Pd与载体间的相互作用,促进了Pd在载体表面的分散,从而提高了催化活性。
    ZSM-5/MCM-41复合分子筛的制备及对乙醇脱水的催化活性
    姜健准,亢 宇,张明森
    化工进展. 2012, 31(01 ):  112-116. 
    摘要 ( 3324 )  
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    以微孔ZSM-5分子筛为母体,采用NaOH溶液对其进行预处理,再在水热条件下以十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)为模板剂制备了ZSM-5/MCM-41介微孔复合分子筛,考察了预处理温度、晶化温度等因素对复合分子筛结构和形貌的影响。进一步考察了该复合分子筛催化剂在乙醇脱水反应中的催化活性。结果表明,ZSM-5分子筛在2.0 mol/L NaOH溶液中于110 ℃预处理20 h,再于110 ℃水热晶化20 h制备的分子筛具有良好的介微孔复合结构;该复合分子筛经NH4NO3溶液离子交换制备的氢型催化剂在乙醇脱水催化反应中表现出良好的性能。当乙醇WHSV=0.5 h-1时,最佳反应温度为240~255 ℃,乙醇转化率>99%,乙烯选择性>96%。
    [BMIM]HSO4/Al2O3催化剂的制备及其在甘油脱水反应中的应用
    张 跃,卢 乐,刘建武,严生虎,沈介发
    化工进展. 2012, 31(01 ):  117-121. 
    摘要 ( 3096 )  
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    采用两步法合成离子液体[BMIM]HSO4,并采用浸渍法制备了[BMIM]HSO4/Al2O3固载型离子液体催化剂,用TG-DTG、BET、SEM等方法对催化剂进行表征。在常压连续流动的固定床反应器中,考察甘油制备丙烯醛的工艺条件,重点考察了反应温度、离子液体的负载量、体积空速对反应的影响及催化剂的稳定性。结果表明,较优条件为:当催化剂为[BMIM]HSO4/Al2O3,负载量为40%、反应温度为300 ℃、体积空速为6 h-1时,丙烯醛的选择性可达90.22%,甘油的转化率为100%,且催化剂在使用100 h后仍保持75%的收率。
    La2O3助剂对Ni/γ-Al2O3/堇青石结构化催化剂催化加氢合成间苯二胺性能的影响
    刘少文1,2,涂文艳2,包传平2
    化工进展. 2012, 31(01 ):  122-125. 
    摘要 ( 2195 )  
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    研究助剂La2O3对Ni/γ-Al2O3/堇青石结构化催化剂结构与性能的影响。采用悬浮液涂层法、活性组分浸渍法制备不同La2O3助剂含量的Ni/γ-Al2O3/堇青石结构化催化剂。通过BET、XRD、TPR、XPS对催化剂进行表征,发现不添加La2O3助剂时活性组分以NiAl2O4形式存在,添加La2O3助剂后则以NiAl2O4和NiO两种形式存在,易还原NiO的生成提高了催化剂的活性。添加La2O3助剂还能使催化剂的比表面积降低和孔尺寸增大,活性评价表明助剂La2O3存在适宜添加量,即La含量为3%。同时发现助剂La2O3对选择性的影响大于活性,La2O3具有结构助剂的特点。
    材料科学与技术
    α/β复合成核剂调控聚丙烯结晶过程的研究进展
    辛 忠,石尧麒
    化工进展. 2012, 31(01 ):  126-132. 
    摘要 ( 3098 )  
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    综述了3类广泛应用的α/β复合成核剂对聚丙烯结晶动力学、结晶形态及宏观性能等方面影响的研究进展。总结了影响α/β复合成核剂调控聚丙烯结晶的主要因素在于两种成核剂的成核能力,具体表现为其成核聚丙烯结晶温度(TC)的高低:TC高的成核剂在聚丙烯结晶过程中起主导作用,TC低的成核剂基本不起成核作用,当两者的TC相接近时发生竞争成核。根据这一规律,找出了复合α、β两种成核剂的方法,并列举将其运用到调控聚丙烯的结晶过程中的实例。
    贵金属/WO3复合纳米晶的气敏与光催化研究进展
    尹 莉,陈德良,李 涛,张 毅,张 锐
    化工进展. 2012, 31(01 ):  133-143. 
    摘要 ( 2893 )  
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    WO3作为新型的气敏材料和光催化剂具有广阔的应用前景,通过贵金属纳米簇修饰后的WO3复合纳米晶比WO3基体材料在性能上大幅提高。本文综述了贵金属修饰对WO3基体气敏和光催化性能的影响,其中气敏性能以不同敏感气体(如NOx、H2S、H2等)为分类依据,而光催化性能以不同贵金属(Au、Ag、Pt等)添加剂为分类依据,系统综述了贵金属/WO3复合纳米晶的气敏和光催化性能研究最新进展,并总结了常见贵金属/WO3的气敏和光催化机理模型,提出了贵金属/WO3在气敏和光催化应用过程中存在的问题及前景展望。
    纤维素接枝内酯聚合的研究进展
    张广志,黄 丹,侯秀良
    化工进展. 2012, 31(01 ):  144-150. 
    摘要 ( 2195 )  
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    纤维素作为自然界最广泛、最重要、最廉价易得的天然产物,是未来有望替代石油资源的生物质资源之一,各种利用纤维素为原料的化学研究逐渐成为生物大分子等研究领域的热点。其中,针对纤维素接枝共聚物的研究受到越来越广泛的重视。本文主要从内酯经开环聚合(ROP)接枝纤维素和纤维素衍生物出发,介绍近年来这类特殊的接枝方法在纤维素改性领域的应用和发展,并对其前景进行了展望与预测。
    不同分子量魔芋葡甘聚糖与聚丙烯酸互穿网络凝胶作为药物载体的制备与表征
    姚 雪,罗学刚,韩本超
    化工进展. 2012, 31(01 ):  151-155. 
    摘要 ( 2792 )  
    相关文章 | 多维度评价
    对不同分子量的魔芋葡甘聚糖(重均分子量分别为1.070×106,8.272×105,7.329×105和6.012×105)与丙烯酸在引发剂(K2S2O8)和交联剂(MBAAm)的作用下形成的互穿网络(KGM/PAA-IPN)作为缓释药物载体的性能进行了研究。通过红外、扫描电镜、溶胀率、生物降解性和体外释放等对凝胶进行表征。溶胀分析表明KGM/PAA-IPN在pH值7.4时的溶胀率明显大于pH值2.2时的溶胀率,且由分子量较大的KGM组成的KGM/PAA-IPN凝胶的溶胀率、失重速度和失重率都明显大于由分子量较小的KGM组成的KGM/PAA-IPN凝胶。因此,KGM/PAA-IPN凝胶作为药物载体具有生物降解性和pH敏感性,且适当降低KGM的分子量有利于KGM/PAA-IPN凝胶在药物缓释过程中的稳定性。
    一步法合成载铁有序介孔碳材料的形成机理
    凌晓凤,顾 娟,李健生,孙秀云,韩卫清,沈锦优,王连军
    化工进展. 2012, 31(01 ):  156-162. 
    摘要 ( 2542 )  
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    采用软模板路线以三嵌段共聚物F127为模板剂,间苯二酚-甲醛缩聚所形成酚醛树脂(RF)为碳源,与酚羟基有络合作用的无机铁盐为金属前体,在无外加酸碱催化剂的条件下,利用铁盐的水解反应形成酚醛缩聚所需酸性环境,多组分共组装一步合成了载铁有序介孔碳材料(Fe/OMC)。对Fe/OMC合成各阶段过程进行了分析,利用X射线衍射、透射电子显微镜等手段对材料进行表征,比较了不同老化时间、硝酸铁投加量及酚醛比例等合成条件对材料结构的影响规律。结果表明,在较长的老化时间(≥60 h)、适宜的n(Fe)/n(R)比(0.05~0.2)和n(R)/n(F)比[(1/1.5)~(1/2)]条件下,均可形成有序的介孔结构。在此基础上,提出了载铁有序介孔碳材料的形成机理。
    pH响应PAAm-g-PEG/PVP半互穿网络水凝胶的制备以及溶胀动力学
    魏清渤,高楼军,付 峰,张玉琦,马荣萱
    化工进展. 2012, 31(01 ):  163-168. 
    摘要 ( 2216 )  
    相关文章 | 多维度评价
    采用硝酸铈胺-聚乙二醇为氧化-还原引发体系,N,N-亚甲基双丙烯酰(N,N-MBA)为交联剂,通过简单的自由基聚合法,设计合成了一种聚(丙烯酰胺-g-聚乙二醇)/聚乙烯吡咯烷酮PAAm-g-PEG/PVP接枝交联结构的半互穿网络水凝胶。研究了它们在不同pH值缓冲溶液中的溶胀与扩散行为以及溶胀动力学;并采用红外光谱和热分析系统对其结构和热性能进行了分析测量。实验结果表明:水凝胶的溶胀行为和扩散模式取决于溶液的pH值。随着缓冲溶液pH值增加,平衡溶胀率减小;在不同的缓冲溶液中理论最大吸水量S∞与实验值基本相一致。水凝胶的溶胀行为可以通过选择加入不同分子量大小的PEG来调节和控制。
    生物化工
    非水相中酶法合成糖酯的研究进展
    郭艳霞1,胡 燚1,王 莹2,江 凌1,邹 彬1,宋 萍1
    化工进展. 2012, 31(01 ):  169-175. 
    摘要 ( 3275 )  
    相关文章 | 多维度评价
    回顾了非水相酶法合成糖酯的研究进展,重点介绍了葡萄糖酯、果糖酯、蔗糖酯、麦芽糖酯和木糖醇酯的合成方法,分析了酶、溶剂、脂肪酸等对糖酯收率的影响,比较了不同糖酯酶法合成的相似性及差异性。并对其研究方向和发展前景进行了展望:酶法合成糖酯具有反应条件温和、选择性高、低毒环保等优点;采用新型反应介质、寻求既经济又环保的分离纯化方法和降低成本是研究的重点。
    精细化工
    改性水性丙烯酸酯压敏胶研究进展
    尉晓丽,傅和青
    化工进展. 2012, 31(01 ):  176-184. 
    摘要 ( 2249 )  
    相关文章 | 多维度评价
    综述了改性水性丙烯酸酯压敏胶的最新研究进展,包括交联改性的水性丙烯酸酯压敏胶、有机硅改性的水性丙烯酸酯压敏胶、增黏树脂改性的水性丙烯酸酯压敏胶、纳米粒子改性的水性丙烯酸酯压敏胶和反应型乳化剂改性的水性丙烯酸酯压敏胶等。提出水性丙烯酸酯压敏胶的应用前景主要有以下3个方面:①高固含量的水性丙烯酸酯压敏胶;②多重改性的高性能水性丙烯酸酯压敏胶;③双组分水性丙烯酸酯类压敏胶。
    鸡毛角蛋白的制备及其护发性能
    亓敬波1,2,梁小平1,2,吴 畏1,2
    化工进展. 2012, 31(01 ):  185-188. 
    摘要 ( 2507 )  
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    采用还原C法提取了鸡毛角蛋白,考察了反应时间和温度对角蛋白产率和黏度影响。采用傅里叶变换红外光谱仪对提取物进行了表征。利用透析得到的角蛋白对头发进行处理,考察了其保湿及抗紫外线的效果。结果表明:当温度70 ℃、时间4 h时能够制得产率和黏度均较为理想的角蛋白溶液。红外谱图表明提取物为β-折叠结构的角蛋白。经角蛋白处理后的头发具有较好的保湿性,紫外谱图表明浓度6.7 g/L的羽毛角蛋白溶液对波长200~350 nm的紫外线有较好的吸收作用。
    微通道反应器中二氯丙醇环化反应
    张 跃,李津石,严生虎,刘建武,沈介发
    化工进展. 2012, 31(01 ):  189-192. 
    摘要 ( 3080 )  
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    研究了微通道反应器内二氯丙醇的环化制备环氧氯丙烷的反应,考察了反应温度、原料配比、停留时间等单因素对环氧氯丙烷收率的影响。实验确定了较优的工艺参数组合:环化反应温度50 ℃,二氯丙醇与氢氧化钠的摩尔比1∶1.2,停留时间45 s,NaOH质量分数20%时ECH的收率达到95.2%。在微通道反应的时空转化率要比常规反应高出两个数量级。与传统的工艺方法相比,微通道反应中环氧氯丙烷的收率提高了10%,降低了过程的能耗,废水排放量减少了45%。
    资源与环境工程
    土壤无机矿物对抗生素的吸附机理研究进展
    陈炳发,吴 敏,张 迪,宁 平,钟正燕,毛 真
    化工进展. 2012, 31(01 ):  193-200. 
    摘要 ( 2003 )  
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    抗生素作为一类离子型有机污染物被大量引入环境,对动物及人类的潜在危害已经不可忽视。吸附/解吸则主要控制着抗生素的环境迁移、转化与归宿,土壤有机质与无机矿物对抗生素具有同等强吸附能力,本文侧重介绍土壤无机矿物对抗生素的吸附机理,从无机矿物表面特性(如S—OH)和结构组成(如2∶1型、1∶1型),以及抗生素母体携带官能团的量和种类(如—OH、—CHO、—COOH)等方面来阐述无机矿物对抗生素的吸附机理,认为离子交换与亲水作用对无机矿物吸附抗生素起主导作用。还讨论了环境中pH值、离子强度和溶解有机质对无机矿物吸附抗生素的影响。并比较研究者在观点上异同点,对将来研究方向提几点建议。
    从脂肪酸的尿素包合法固相物中回收尿素的工艺
    吕 微,蒋剑春,徐俊明
    化工进展. 2012, 31(01 ):  201-207. 
    摘要 ( 3563 )  
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    比较5种回收尿素包合法固相物中的脂肪酸和尿素的方法,其中,甲醇和甲苯的混合溶剂法的回收效果最好。当尿包固相物∶甲醇∶甲苯(g∶mL∶mL)用量比为1∶3∶3时,脂肪酸和尿素的回收率分别为99.12%、99.46%。对回收脂肪酸进行FT-IR、GPC和GC-MS分析:回收的脂肪酸中含有饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸(Unsaturated Fatty Acids,UFAs)结构;回收脂肪酸相对分子质量为443,含量93.92%; UFAs含量为93.96%。回收尿素的EMS微观结构分析:回收尿素为针状透明晶体结构和良好的结晶度。考察了回收尿素多次分离多不饱和脂肪酸的效果,重复回收和利用的结果显示:回收尿素6次分离得到的产品中PUFAs含量在81%~89%、UFAs含量为100%、收率在60%~72%。
    燃煤烟气H2O2脱硝性能影响因素的实验研究
    柏 源,李忠华,薛建明,王小明
    化工进展. 2012, 31(01 ):  208-212. 
    摘要 ( 2385 )  
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    H2O2脱硝技术是面向燃煤烟气净化过程的环境友好型治理工艺。本文以江苏某热电厂燃煤烟气为处理对象,在自制鼓泡反应器上考察了H2O2浓度、pH值、NOx初始浓度、温度等因素对H2O2脱硝性能的影响,初步探讨不同类型吸收剂吸收H2O2氧化后烟气的工艺可行性。研究表明,H2O2浓度为50%、pH=3、T=363 K、NOx初始浓度为450~500 mg/m3时,脱硝效率可达到43.96%。当燃煤烟气经过50%H2O2溶液氧化之后,分别采用5%尿素、吸收塔浆液和水进行吸收,起始脱硝效率依次为56.91%、51.77%和50.12%。随着时间的延长,脱硝效率随之逐渐下降。在5%尿素溶液中加入乙二胺,可明显减缓脱硝效率下降趋势。
    氨吸收法同时脱硫脱硝的实验研究
    范学友,贾 勇,钟 秦
    化工进展. 2012, 31(01 ):  213-216. 
    摘要 ( 2645 )  
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    在自行设计的吸收塔反应器中,以氨水作为吸收剂,研究其对SO2和NOx的脱除效果,在氨法脱硫的工艺条件下对SO2的脱除率为100%,NOx脱除率可达72%。对SO2和NOx的吸收条件进行了研究,发现吸收液中SO32浓度是影响脱硫脱硝率的重要因素。提出了选择性催化氧化(SCO)和氨法烟气脱硫相结合的氨吸收法同时脱硫脱硝技术,此法可用于改造现有氨法烟气脱硫设备,达到SO2和NOx同时脱除的目的。
    沉水植物对水中氮、磷的去除效果
    左奇丽,李子燕,杨晓玲,刘开庆,杜 亮,杜谨宏,邱 莉,姜 浩
    化工进展. 2012, 31(01 ):  217-221. 
    摘要 ( 3502 )  
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    通过静态模拟试验,研究了水蕴草[Elodea densaPlanch.)Casp.]、金鱼藻(Ceratophyllum demersum L)、绿菊(Cabomba carliniana)3种沉水植物在不同营养浓度条件下(中、富、超富和胁迫浓度)对水中氮、磷的去除效果及其生物量的变化。结果表明,在不同营养浓度条件下,3种沉水植物均能去除水体中的氮、磷营养物质。其中,在前3种营养条件下金鱼藻对水中的TN有较好的去除效果,水蕴草在胁迫营养浓度条件下对水中氮的脱除效果较好;水蕴草在4种条件下对水中的TP有较好的去除效果,尤其是在超富营养和胁迫浓度条件下,去除效果远远好于其它两种植物。
    卷式扩散渗析膜法回收H2SO4/FeSO4体系中的H2SO4
    华 伟1,李传润2,3,张 旭2,王虎传3,杨伟华2,徐铜文2,魏凤玉1
    化工进展. 2012, 31(01 ):  222-226. 
    摘要 ( 2696 )  
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    自制的卷式扩散渗析膜组件用于模拟钛白废酸液(H2SO4/FeSO4体系)的回收处理,考察了废液中酸和盐的浓度、流速、流速比、时间等因素对酸回收率和铁离子截留率的影响。结果表明,卷式扩散渗析膜组件是回收钛白废酸液的有效设备,处理能力为4.84 mL/(min?m2)、流速比为1时,酸的回收率可以达到80%,Fe的截留率控制在90%以上,回收酸浓度可达原酸浓度的70%,相同处理效果下,其处理量大于小型板框式扩散渗析器。
    羧甲基化壳聚糖修饰磁性硅粒子去除Cr()离子
    程昌敬,刘 东,张 嫦
    化工进展. 2012, 31(01 ):  227-232. 
    摘要 ( 2312 )  
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    先通过硅酸钠水解在磁性Fe3O4纳米粒子表面包覆二氧化硅,制得磁性硅粒子(Fe3O4@SiO2);然后再通过碳二亚胺活化接枝法在Fe3O4@SiO2纳米粒子表面接枝高脱乙酰度羧甲基化壳聚糖(CMC),制备了一种新型磁性纳米吸附剂(Fe3O4@SiO2@CMC)。通过透射电镜(TEM)、红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)以及振动样品磁强计(VSM)对其进行了表征,着重研究了其对水中Cr(Ⅵ)离子的吸附性能。结果表明:溶液的pH值能显著影响吸附剂对Cr(Ⅵ)离子的吸附效果,pH值为2时效果最佳。结合相应pH值下Cr(Ⅵ)的形态分布,探讨了这种新型材料对Cr(Ⅵ)的吸附机理。结果表明:其吸附机理及吸附容量与Cr(Ⅵ)的离子形式有关,吸附过程以离子交换与静电引力为主。吸附平衡数据分别采用了Langmuir和Freundlich方程进行拟合。结果表明,等温吸附数据更符合Langmuir 模型,T=298 K、pH=2、V=5 mL时,吸附剂的饱和吸附容量qm=86.96 mg/g,吸附常数为0.0174 L/mg。
    应用技术
    流程工业虚拟工厂的实现技术探讨
    亓鲁刚1,2,付 罡1,2,吕文祥1,2,施大鹏1,2,黄德先1,2
    化工进展. 2012, 31(01 ):  233-239. 
    摘要 ( 2175 )  
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    针对目前高校和科研院所的实验室普遍缺乏面向流程工业全企业实验对象,探讨了基于单元模拟的全企业流程仿真实现技术,基于虚拟现实的三维场景实现技术以及流程仿真、三维场景和上层综合应用之间的信息交互技术,给出了兼具直观性和灵活性的虚拟工厂实现方案。并以某一实际炼化企业为背景,具体介绍了虚拟炼油厂的开发过程并对其应用进行了分析。这为综合自动化课程教学和相关研究提供了高精度、低成本的实验研究对象,且具有高展示性、扩展性和组合性等优点。
    SRH液相循环加氢技术的开发及工业应用
    宋永一1,2,方向晨2,刘继华2
    化工进展. 2012, 31(01 ):  240-245. 
    摘要 ( 3395 )  
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    SRH柴油液相循环加氢技术是利用油品中的溶解氢来满足加氢反应的需要,以油品中氢浓度的梯度变化作为反应的推动力。该技术催化剂床层处于全液相中、接近等温操作,反应效率高、目的产品收率高;整套装置高压设备少,热量损失小,装置投资和操作费用均低。中型装置试验结果证明,SRH液相循环加氢技术可以在适宜的工艺条件下加工各种柴油原料,对原料适应性强、产品质量好。长岭20万吨/年SRH液相循环加氢装置工业应用结果表明:以煤油为原料可以生产合格的3#喷气燃料;以常二柴油、催化柴油和常二柴油、焦化柴油的混合油为原料可以生产满足国Ⅲ质量标准的清洁柴油;以常二线柴油为原料,可以生产满足欧Ⅳ质量标准的清洁柴油,同时该装置长期稳定生产运行表明SRH液相循环加氢技术和关键设备成熟可靠。
    产品与市场
    liquid phase recycling;hydrogenation;dissolved hydrogen;isotherm;clean diesel;commercial application
    安 芳 成
    化工进展. 2012, 31(01 ):  246-251. 
    摘要 ( 2331 )  
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    通过对聚丙烯国内外市场发展现状与趋势,预测未来国内外市场聚丙烯的供需状况。着重对国内近期聚丙烯发展现状与趋势以及消费结构等进行分析。对国内市场未来几年的需求进行了预测,并对未来几年的扩能情况进行了分析。针对目前国内聚丙烯装置大幅投建扩能的状况,提出了自己的建议。
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