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2015年 第34卷 第s1期 刊出日期:2015-09-20
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    本期封面、广告页、中英文目次表
    化工进展. 2015, 34(s1):  0-0. 
    摘要 ( 410 )   PDF (378KB) ( 316 )  
    相关文章 | 多维度评价
    化工过程与装备
    分凝分离技术研究进展
    李梅, 郭浩, 李冰, 公茂琼, 吴剑峰, 孙兆虎
    化工进展. 2015, 34(s1):  1-9. 
    摘要 ( 815 )   PDF (1459KB) ( 711 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    分凝分离技术在石油化工、制冷与低温等领域中得到广泛应用,具有强化传热传质、提高系统制冷系数等优点。本文阐述了分凝分离技术的研究背景及意义,回顾了分凝分离技术的研究进展,讨论了分凝分离技术的应用等内容。国内外学者对分凝分离技术的装置以及计算模型等进行大量的理论分析、实验研究及工程实现,研究表明对分凝分离技术的模拟研究还需探究适合性较高的数学模型以及更准确的物性关联式,还需将模拟与实验相结合比较其在分离技术中的优越性与可靠性。
    化学镀在换热表面强化滴状凝结、阻垢、耐蚀研究进展
    胡丞, 高景山, 张英
    化工进展. 2015, 34(s1):  10-17. 
    摘要 ( 748 )   PDF (1291KB) ( 419 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    从换热器实际问题出发,分别回顾了化学镀层强化凝结换热、阻垢、耐蚀3个方面的研究进展。在强化凝结换热方面,阐述了以Ni-P化学镀为基础的界面表面能、镀层非晶含量、温度、压力以及添加PTFE等物质对在换热界面形成滴状凝结的影响。在化学镀阻垢方面,介绍了污垢的生长过程,讨论了镀层非晶含量、实验条件、梯度镀层以及添加W、BN、Sn、Cu等元素对镀层阻垢性能的影响。在化学镀耐腐蚀研究方面,阐述了镀层磷含量、梯度镀层、表面活性剂、镀液pH值、温度以及添加Cu、PTFE等元素对镀层抗腐蚀性能的影响。并根据实际生产情况,提出对镀层强化凝结换热、阻垢和耐腐蚀3个方面特性相互间的影响关系进行研究。同时提出,为了推进镀层技术工业化发展,还应解决镀层长效性的问题。
    现代化工仿真技术的发展与应用
    覃亮, 邓德茹, 王聪敏, 陈立广, 郭宁, 冯文强
    化工进展. 2015, 34(s1):  18-21. 
    摘要 ( 867 )   PDF (2614KB) ( 753 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    化工生产过程普遍存在间歇过程多、自动化程度低、工艺复杂、条件苛刻、危险性高等特点。传统的过程研究及开发手段风险大、周期长,需要消耗大量的人力、物力、财力。而利用现代仿真技术建立一套虚拟生产系统,人们可在没有危险的情况下从事相关科研工作;节省实际研究中所需的高额成本;动态搭建并分析反应流程,优化工艺参数,加快整个化工生产研究的进程;与搭建的流程进行人机交互,实时观察各相关设备的工作状态和反应现象;可人为设置故障点,或改变工艺参数, 为应急演练和操作培训提供一种新的思路和实践;为开展化工流程模拟、仿真培训与生产过程可视化监控提供有效的支持。本文介绍了最近国内外在现代化工仿真技术领域取得的进展并探讨了其未来的发展趋势。
    太阳能光电-热一体化系统的热力性能实验研究
    吴兴应, 龚光彩, 王晨光, 喻骐骥, 龚建文
    化工进展. 2015, 34(s1):  22-26. 
    摘要 ( 727 )   PDF (1839KB) ( 373 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    将热管应用于太阳能光电-热一体化(PV-T)系统,在进行光电转换的同时,降低了太阳能电池的工作温度而使其光电效率提高,还回收了部分热能,可以大大提高系统的能量利用效率。研制了热管式太阳能光电-热一体化实验装置,建立了系统的热力性能计算的数学模型,对该实验装置系统进行了光电效率、热效率的测试,并对系统热力性能包括能量效率、(火用)效率进行了计算和分析。实验结果显示:系统的光电效率为4.7%左右,系统的综合效率为49%左右,(火用)效率最大为8%左右,比单独利用太阳能光伏发电系统的效率有显著提高。综合比较了几种太阳能光电一体化系统,该热管式PV-T系统有较好的节能效果,并对系统提出了优化和节能建议。
    深海S形立管系统严重段塞流流动特性
    薛君昭, 邓道明, 陈曦, 万宇飞
    化工进展. 2015, 34(s1):  27-34. 
    摘要 ( 770 )   PDF (2558KB) ( 732 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    对深海油气集输主要形式之一的S形立管出现的严重段塞流进行了分类和流动特性的分析,得到关键参数对该系统的影响情况,主要形成如下结论:①S形立管典型严重段塞流同L形立管一样具有严格的周期性,其形成过程可分为5个阶段,即下肢液塞形成、上肢液塞形成、液塞溢流、液塞喷发和液塞回流;②随着输量增大,严重段塞流的周期和液塞长度均减小,周期规整性有所减弱;③油气组成在较小范围内变动,对典型严重段塞流的影响不大;④增大管径或立管高度增大了严重段塞流的危险程度,大管径的深海集输管线一旦发生严重段塞流,将产生严重的后果;⑤随着分离器压力的增大,段塞周期增大,发生严重段塞流的后果越严重。
    弯曲内肋换热管综合换热性能的数值模拟
    曹海亮, 黄丹, 贾宝光, 苏航, 年志远, 王定标
    化工进展. 2015, 34(s1):  35-42. 
    摘要 ( 777 )   PDF (2164KB) ( 315 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    基于纵向涡强化换热理论提出了新型的强化换热管——弯曲内肋强化换热管。运用数值计算的方法,在Re=500~40000研究了新型强化换热管结构参数肋宽a、导程p、肋深eRe数对Nuf及换热性能评价指标PEC的影响,并拟合出换热管Nuf的量纲为1关联式。结果表明:由于内肋的作用,在换热管的近壁面区域能够有效诱导产生沿纵向的涡旋结构,破坏壁面边界层,实现强化换热;导程p和肋深e对综合换热性能影响较大,肋宽a对综合换热性能影响较小,在Re=500~40000范围内,新型换热管较优的结构参数为p=10mm、e=0.6mm、a=1.8mm;与普通平滑圆管相比,当Re<2300,其换热性能Nu可达到普通圆管的2.9~7.0倍,沿程阻力系数f约为普通圆管的1.4~3.6倍;当500< Re <2300,其综合换热评价指标PEC可以达到2.6~4.6;当2300 <Re <40000时,其PEC可以达到1.2~2.3。
    热虹吸式再沸器的压力平衡设计
    张朝环
    化工进展. 2015, 34(s1):  43-46. 
    摘要 ( 830 )   PDF (1185KB) ( 1281 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    热虹吸式再沸器是石油化工行业广泛使用的传热设备,是自然循环单元操作,动力来自与之相连的精馏塔塔釜液位产生的静压头和被加热流体的密度差,因此再沸器的设计不仅要满足其传热的需要,也要满足其系统流体力学压力平衡的需要。本文以TEMA标准、国家标准和石化标准为依据,提出一套完整的再沸器压力平衡计算方法及步骤。利用此计算方法,对某催化热裂解装置中未达到换热要求的脱丁烷塔再沸器进行压力平衡和传热核算,发现此台再沸器的安装高度不能满足目前装置运行的要求,这是造成气化率低的主要原因。根据核算结果和现场设备布置,提出相应的改造方案。最后本文提出热虹吸式再沸器压力平衡设计中的要点及注意事项,以满足再沸器运行中稳定性和多样性的要求。
    利用Hysys模拟计算接收站BOG蒸发量
    鹿晓斌, 郭雷, 曲顺利
    化工进展. 2015, 34(s1):  47-50. 
    摘要 ( 1826 )   PDF (1803KB) ( 1156 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    在LNG接收站的设计建造过程中,BOG(boil-off gas)生成量计算的准确性将直接影响到项目建设的设备投资和日常操作的稳定性。为了提高BOG生成量计算的准确性,以某实际项目为例,在传统BOG计算方法的基础上引入计算机模拟软件——Aspen Hysys,选择Peng-Robinson状态方程对整个接收站的工艺流程进行模拟计算,得到BOG生成量最大工况的BOG量,通过与传统静态设计计算结果进行比较分析,发现了传统静态设计计算方法存在的不足,结果说明了使用Hysys模拟计算接收站BOG生成量更能准确反映LNG接收站的实际情况,适合于LNG接收站项目在初步设计和详细设计阶段的工艺计算,而传统静态设计计算可用于项目建设初期可行性研究阶段的粗略工艺计算。
    液化天然气(LNG)接收站节能再冷凝器的研究与设计
    严涛, 刘玉丰, 刘丰
    化工进展. 2015, 34(s1):  51-54. 
    摘要 ( 857 )   PDF (1491KB) ( 701 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    随着天然气在我国能源结构中比例的上升,液化天然气(LNG)接收站如雨后春笋,发展非常快。而在LNG接收站中,再冷凝器是一个核心工艺设备,工艺操作参数及结构尺寸的是否合理,对接收站的投资和运营成本影响很大,而且也是接收站能否长期稳定操作的关键。
    能源加工与技术
    云南省燃料乙醇产业发展现状与对策
    尹芳, 李映娟, 张无敌, 黄文荣, 胡械科, 刘士清, 雷宇, 田光亮, 杨斌
    化工进展. 2015, 34(s1):  55-59. 
    摘要 ( 699 )   PDF (1205KB) ( 338 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    以云南省燃料乙醇产业发展形势、资源潜力、区位优势为背景,阐述了云南省燃料乙醇产业发展的现状。提出从政策保障角度,云南省燃料乙醇产业发展可从积极争取国家燃料乙醇试点省份,成立专门的燃料乙醇协调部门、建立专项补贴资金体系,形成一定规模的燃料乙醇试点、优先拉通产业链、为燃料乙醇推广形成示范效应等对策方面加以完善;从原料保障角度,可从保障甘蔗原料供应、扩大薯类原料种植面积、积极促进土地流转、建立集约化种植管理模式、开发境外种植基地等方面加以提升。最后提出云南省燃料乙醇产业发展措施,整合省内中小型乙醇生产企业以形成规模效应,综合发展以形成产业链并降低燃料乙醇生产成本。
    C-H-O三元热力学图在甲烷重整积炭研究中的研究进展
    陈亚男, 胡科峰, 潘牧
    化工进展. 2015, 34(s1):  60-65. 
    摘要 ( 1490 )   PDF (1279KB) ( 399 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    从热力学的角度对甲烷重整过程中的积炭现象进行了综述研究,分析了C-H-O三元素组分的积炭三角图以及不同甲烷重整形式的非积炭区域,包括了SMR、CDR、POM、TRM以及甲烷在燃料电池电化学阳极室中的重整过程。最后提出了热力学视角下缓解积炭的措施是联合重整能有效地减少积炭,而采用阳极注氧能够改善甲烷燃料电池的积炭现象。
    炼厂氢资源优化利用技术进展
    孟凡忠, 张英
    化工进展. 2015, 34(s1):  66-70. 
    摘要 ( 781 )   PDF (1211KB) ( 626 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    综述了国内外氢气资源优化技术的进展情况,指出了现有方法存在的问题,提出了技术的未来发展方向:夹点方法以图形化的表现形式对系统瓶颈进行呈现,计算过程简单、易懂,但其忽略了压力、杂质等因素对氢气网络的影响,数学规划算法通过系统建模进行详细的模拟计算,其假定氢油比和氢分压的微量变化及杂质因素不会对装置操作和产品分布产生影响,在装置用氢条件变化不大时可实现氢气系统的效益最大化,而当装置用氢条件发生较大变化时这种假设无法成立,对加氢装置进行反应动力学建模工作可以克服这种缺陷。
    炼焦煤混煤特性对配煤炼焦的影响
    张文成, 任学延
    化工进展. 2015, 34(s1):  71-74. 
    摘要 ( 712 )   PDF (1236KB) ( 410 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    针对炼焦煤混煤严重造成单种煤质量差异较大的问题,应用煤岩学观点从混煤的角度,探讨了混煤特性对配煤炼焦质量的影响。试验结果显示国内炼焦煤有2/3以上属于混煤,混煤是造成焦炭质量波动的主要原因。按国标以反射率方差S0来表征混煤特性,其对炼焦煤的粘结性能有一定影响,对焦炭的冷热强度无明显的影响趋势。以微强粘比WQN作为混煤特性指标,对炼焦煤的粘结性影响较小,而对焦炭冷强度M40和焦炭热强度CSR有明显的影响趋势。
    基于液态空气储能技术的新型整体煤气化联合循环系统分析
    赵明, 陈星, 梁俊宇, 张晓磊, 张会岩, 肖睿
    化工进展. 2015, 34(s1):  75-79. 
    摘要 ( 777 )   PDF (1241KB) ( 365 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    液态空气储能技术是一种环境适应性好、容量大的电能存储技术,将液态空气储能技术与整体煤气化联合循环发电系统(IGCC)相结合,利用液空储能技术获取燃气轮机发电所需的高压空气,提高燃气轮机的出功,同时提高IGCC发电系统调峰、调频的能力,提高电能质量。本文从热力学角度出发,对该新型整体煤气化联合循环发电系统进行分析计算,建立系统物质和能量平衡,计算了系统的主要工艺参数。结果表明,净功率为150MW的液态空气-整体煤气化联合循环发电系统,燃气轮机净功率为95.9MW,汽轮机功率为53.9MW,系统热效率为52.8%;相同参数下未应用液态空气储能技术的整体煤气化联合循环发电机组功率为151.4MW,而传统简单循环燃气发电机组热效率仅为35.8%。
    发酵抑制物对葡萄糖发酵产乙醇的影响
    李志强, 费本华, 江泽慧
    化工进展. 2015, 34(s1):  80-84. 
    摘要 ( 824 )   PDF (1206KB) ( 418 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    在纤维素乙醇研究中,木质纤维原料在酸性预处理过程中会产生甲酸、乙酸、乙酰丙酸、糠醛和5-羟甲基糠醛等发酵抑制物,这些发酵抑制物会影响葡萄糖发酵生产乙醇的收率。本文考察了发酵液中各种发酵抑制物含量对高温超级酿酒酵母发酵乙醇收率的影响。研究结果表明,多种发酵抑制物的协同作用对乙醇发酵的影响要高于单一种类发酵抑制物对乙醇发酵的影响。发酵液中发酵抑制物总量一般控制在3.0g/L以内时,对葡萄糖发酵生产乙醇的抑制作用不明显。
    油页岩综合利用系统的能值分析
    柏静儒, 白娜, 王擎
    化工进展. 2015, 34(s1):  85-89. 
    摘要 ( 717 )   PDF (1311KB) ( 452 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为了综合评价油页岩综合利用系统的环境可持续性,以吉林桦甸处理量为300×104t/a油页岩综合利用项目为例,应用能值分析理论,构建该系统的能值评价指标体系。研究结果表明:虽然页岩油的能值转化率(Tr)要高于传统原油,但油页岩综合利用系统环境负载率(ELR)低,对环境影响小,系统可持续发展指数(ESI)较高,系统富有活力和发展潜力;与桦甸式干馏工艺相比,将锅炉灰渣用于建材,不仅能增加系统副产物,提高能值产率(EYR),还能有效地改善其他各项能值指标。
    内蒙古锡盟油页岩失水能耗
    柏静儒, 樊琳
    化工进展. 2015, 34(s1):  90-94. 
    摘要 ( 716 )   PDF (1265KB) ( 270 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    在氮气吹扫作用下利用TG-DSC联用方法对5种油页岩样品的收到基、空干基、干燥基和纯水进行实验,首先对其中一种油页岩样品采用不同升温速率进行热重实验分析,升温速率分别为3℃/min、10℃/min和20℃/min,得到单位质量水分析出所需要的能耗曲线,实验结果表明常态水析出所需能量基本保持不变,约为2321kJ/kg。收到基和空干基能量曲线中的不同阶段表征油页岩中不同水分析出过程。根据油页岩中水分的存在形式,可得三种升温速率下油页岩中外在水、内在水、表面水和吸附水析出所需平均能耗,与常态水的平均能耗比分别为1:1.18:1.95:1.60:1.97、1:1.10:1.84:1.58:1.90和1:1.14:1.88:1.59:1.93,表明升温速率几乎对脱水能耗没有影响或是说影响不大。进而对其他4种含水量接近的油页岩样品以3℃/min的升温速率进行相同热重分析,计算结果表明含水量接近的不同种类油页岩析水能耗也基本相同。
    LNG-FSRU再气化模块IFV试验研究
    李晖, 刘丰, 李奇, 王东宝, 胡鹏
    化工进展. 2015, 34(s1):  95-98. 
    摘要 ( 711 )   PDF (1467KB) ( 643 )  
    相关文章 | 多维度评价
    中间介质气化器(IFV)是LNG-FSRU再气化模块关键设备之一,而中间介质气化器的传热计算又是核心技术,本文通过模拟计算及试验研究验证的方法,解决了国内首次设计制造LNG-FSRU再气化模块IFV的工艺设计难题。
    海工况液化天然气(LNG)中间介质气化器(IFV)的研究开发
    刘丰, 李晖, 张贤福, 田朝阳, 王东宝, 高原原
    化工进展. 2015, 34(s1):  99-103. 
    摘要 ( 926 )   PDF (2345KB) ( 859 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    气化器是LNG接收站关键设备之一,而中间介质气化器又是很多接收站的首选,本文从结构、传热、选材、强度计算及制造等方面对国内设计制造的首台船用海工况中间介质气化器进行了介绍。
    工业催化
    TiO2可见光催化研究进展及其应用前景
    何东林, 黄洪, 钟理
    化工进展. 2015, 34(s1):  104-109. 
    摘要 ( 882 )   PDF (1238KB) ( 1447 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    综述了最近二氧化钛可见光催化改性的研究进展,并展望了二氧化钛光催化剂的应用前景。二氧化钛可见光催化剂改性方法包括:金属离子掺杂、非金属离子掺杂、半导体复合、表面光敏化及共掺杂等主要方法。其中运用最广泛的方法是共掺杂,因为共掺杂能集合其他改性方法的优点,可以同时在降低禁带宽度、提高吸光能力与降低电子与空穴复合等方面提高二氧化钛的性能。同时总结了其最近在环境污染物降解、有机物还原、太阳能电池等多方面的实验研究,展示其在多个领域的应用潜力。最后展望了未来二氧化钛可见光催化剂的发展方向及其应用前景。
    合成气直接或间接制乙醇非铑基催化剂研究进展
    张和平
    化工进展. 2015, 34(s1):  110-115. 
    摘要 ( 882 )   PDF (1383KB) ( 605 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    乙醇作为一种清洁绿色能源,具有环境友好的特点,在能源领域显现了广阔的应用前景,研制高活性和选择性并适合工业化的合成乙醇催化剂具有重要的战略意义,非铑基催化剂具有相对较高的催化活性和选择性,并具有工业化的前景,近年来得到广泛的研究。本文介绍了国内外由合成气直接或者间接制乙醇的非铑基催化剂最新研究进展,分析了催化剂的活性组分、载体、助剂以及制备方法对催化活性和选择性的影响,指出了存在的问题,提出了高活性和选择性并且适合工业化的非铑基催化剂的研制是未来的发展趋势。
    有机相中脂肪酶催化转酯化反应动力学拆分左旋帕罗醇
    贾义刚, 刘维明, 倪潇, 黄和, 胡燚
    化工进展. 2015, 34(s1):  116-120. 
    摘要 ( 694 )   PDF (1244KB) ( 587 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    研究了在有机相中脂肪酶催化转酯化反应动力学拆分左旋帕罗醇,考察了酶种类、溶剂、酰基供体、温度、底物与酰基供体摩尔比等因素对反应的影响。结果表明:以Novozym 435为催化剂,在30℃下,以乙腈为反应溶剂,乙酸乙烯酯为酰基供体,底物浓度40mmol/L及其与酰基供体摩尔比为1:8时,反应8h后,底物转化率为48.1%,ees为53.3%,E值为6.20。
    离子液体中超低浓度混合酸催化纤维素制5-羟甲基糠醛
    李天程, 李强, 季更生, 赵翔, 张大钊, 闵文丽, 屠洁
    化工进展. 2015, 34(s1):  121-126. 
    摘要 ( 836 )   PDF (1302KB) ( 282 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    以绿色溶剂离子液体1-甲基-3-甲基咪唑磷酸二甲基盐(1-methyl-3-methyl-imidazole dimethyl phosphate,[DMIM][DMP])作为反应介质,研究超低浓度的混合酸——马来酸与盐酸(0.1%,质量分数)催化纤维素转化制备5-HMF。微波功率720W,反应时间9min,温度240℃,酸浓度0.1%,固液比1:50(质量比)为最佳反应条件,此条件下5-羟甲基糠醛的产率最高可达29.13%,转化效率为6.48mg/min。
    整体式Mn基低温脱硝催化剂研究
    王学海, 吴昊, 刘忠生
    化工进展. 2015, 34(s1):  127-130. 
    摘要 ( 704 )   PDF (1255KB) ( 467 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    采样硝酸锰和乙酸锰两种Mn的前体制备以堇青石为基体的整体式脱硝催化剂,并进行了氨选择性催化还原NO反应(NH3-SCR)和BET、XRD、XPS等表征。以硝酸锰为前体的催化剂具有更好的低温脱硝活性,在反应温度150~250℃的范围内,MnN/TiO2/CC催化剂的脱硝率接近100%;而当反应温度超过250℃后,MnA/TiO2/CC催化剂比MnN/TiO2/CC催化剂具有更高的脱硝活性。表面Mn活性位和弱酸位多是MnN/TiO2/CC催化剂低温SCR活性好的主要原因。
    材料科学与技术
    彩色双粒子微胶囊电泳显示的研究进展
    李国相, 孟舒献, 冯亚青
    化工进展. 2015, 34(s1):  131-136. 
    摘要 ( 1018 )   PDF (1942KB) ( 1186 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    电子纸综合了传统纸张和新时代电子器件的优点,既如纸张一样阅读舒适、可弯曲折叠,又可以如液晶显示器一样不断转换刷新显示内容。微胶囊电泳显示使粒子的扩散和聚集禁锢在有限的空间范围内,改善了电泳液稳定性问题,延长了使用寿命,被认为是最具有发展前景的显示技术。本文在介绍各种电泳显示技术的基础上,着重介绍了微胶囊电泳显示技术。介绍了电泳白色无机粒子的表面改性,其次是电泳彩色有机粒子的表面改性,然后是电子墨水的制备方法以及微胶囊电泳显示的国内外商品化发展现状。
    重质碳酸钙改性研究进展
    王千, 谭必恩
    化工进展. 2015, 34(s1):  137-143. 
    摘要 ( 877 )   PDF (1308KB) ( 616 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    表面改性对提高重质碳酸钙的应用价值和性能有着至关重要的作用,是重质碳酸钙的主要加工技术之一。本文首先介绍了重质碳酸钙的理化性质及改性目的,然后根据重质碳酸钙表面改性工艺的不同,将改性方法分为物理涂覆改性、表面化学改性、机械力化学改性、表面沉积改性和高能表面改性5类,并分别总结了这几种改性方法的特点及改性剂的选择。最后说明重质碳酸钙的改性研究将会向专用化、尺寸纳米化和绿色环保化发展。
    抗菌聚氨酯材料的研究进展
    潘巍, 丁雪佳, 贾会格, 魏永飞, 刘艳红, 王国胜
    化工进展. 2015, 34(s1):  144-149. 
    摘要 ( 872 )   PDF (1243KB) ( 768 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    聚氨酯材料以其优异的性能在生物医用领域获得了广泛的应用,但实际应用中对其表面抗菌性能的要求越来越高,为此,诸多学者致力于研究和开发具有优异性能的抗菌聚氨酯材料。本文总结了近年来国内外学者在抗菌聚氨酯材料方面的研究情况,举例介绍了物理改性、化学改性和复合改性等在聚氨酯中引入抗菌剂的方法,重点阐述了无机抗菌剂、有机合成抗菌剂和天然抗菌剂的抗菌机理,对各类抗菌剂在聚氨酯抗菌改性方面的应用进行了梳理,并对抗菌聚氨酯材料的研究方向和关注热点提出了展望。
    化工设备材料表面及其对界面黏附强度的影响
    刘丽艳, 陈富强, 谭蔚
    化工进展. 2015, 34(s1):  150-155. 
    摘要 ( 735 )   PDF (3032KB) ( 410 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    设备材料的表面粗糙程度对污垢颗粒界面黏附力的影响较大。本文以设备材料粗糙表面为研究对象,考察了传统指标和分形指标的尺度独立性,发现分形指标随尺度的变化分为不稳定分形区和稳定分形区。通过对二维表面轮廓线的分析,将区域分隔临界点的求取转化为取样长度和夹角α值的定量关系求解,通过实验得出其定量关系,找出稳定分形区。采用原子力显微镜测颗粒在不同粗糙表面的黏附力,结合固体污垢清除机理分析,发现表面的粗糙程度对界面黏附力的影响较大。研究表明Ra<0.4627μm时,随着表面粗糙度增加,黏附力减小;1.3461μm< Ra <2.9755μm时,黏附力逐渐增大;Ra>3μm时,黏附力保持稳定。黏附力随着分形指标的变化而变化,其变化趋势与传统指标正好相反。随着分形维数的增大,黏附力先是保持稳定,后逐渐增大,随着加工工艺的改变,表面粗糙程度有个剧烈的变化,分维值锐减,后逐渐增大。
    木塑复合材料热解特性
    孙剑平, 张志军, 王清文, 隋淑娟, 林晓娜
    化工进展. 2015, 34(s1):  156-161. 
    摘要 ( 763 )   PDF (1728KB) ( 761 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    通过热重分析(TGA)和裂解/气质联用(Py-GC/MS)对杨木/高密度聚乙烯(HDPE)木塑复合材料(WPC)进行热解,考察了木粉和聚烯烃塑料热解过程中的相互作用。结果表明:生物质和塑料热解过程中存在明显的协同作用,杨木在较低的温度下即开始发生热解,其提供的自由基参与了聚烯烃热解反应,产生了更多的轻质烃类产物。而聚烯烃分解产生的碳氢化合物向生物质分解产生的自由基提供氢,促进挥发性物质生成,部分抑制了活性自由基进一步聚合结焦,得到了更多的挥发性产物和减少了固体残炭。
    天冬氨酸在液相介质中的聚合
    卫民, 赵剑, 肖凤龙, 张宁, 杨静
    化工进展. 2015, 34(s1):  162-166. 
    摘要 ( 675 )   PDF (1243KB) ( 250 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    研究合成了己二酸共聚物溶液,并以此作为天冬氨酸聚合的液相介质,研究了天冬氨酸在此液相介质中的热缩聚反应。当共聚物溶液羟值在310mgKOH/g以下、酸值在5mgKOH/g以下时,聚琥珀酰亚胺(PSI)得率为90.5% ~93.4%,大于相同反应条件下天冬氨酸固相热缩聚86.8%的得率。探索了反应温度、反应时间和催化剂用量对天冬氨酸热缩聚和的影响,当反应温度为200℃,反应时间为2h,催化剂用量为8%时,液相介质中热缩聚产物PSI产率为93.4%,数均相对分子质量为39956,相对分子质量分布系数为1.16。本研究还对不同热缩聚条件所得的PSI产物进行了红外光谱对比分析。
    制备高品质磷石膏的湿法磷酸新工艺的开发
    曾亚平, 党亚固, 费德君
    化工进展. 2015, 34(s1):  167-172. 
    摘要 ( 754 )   PDF (7772KB) ( 279 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    采用三级磷酸逆流萃取,然后加硫酸结晶的方法制备出高品质的磷酸和磷石膏。利用单因素实验法考察了温度、液固比、反应时间以及硫酸的用量对P2O5和各杂质萃取率的影响;通过实验确定最佳反应温度90℃,最佳反应时间2h,最佳液固比12:1,第三级硫酸的最佳用量为1.2%;萃取率达到98%以上;产品磷酸中的杂质CaO、Al2O3、Fe2O3、MgO含量分别下降到0.29%、0.11%、0.24%、0.431%;制备出白色的磷石膏,所得石膏采用水热法制备出晶形好和长径比较大的晶须;此法能运用到其他低品位的矿,适应性强,能够实现经济附加值,有广阔的推广前景。
    生物与医药化工
    木材腐朽真菌定向降解木质素为苯系芳香类化学品
    秦海蛟, 付云, 文瑞芝, 马强, 胡云楚, 谢练武
    化工进展. 2015, 34(s1):  173-177. 
    摘要 ( 781 )   PDF (1265KB) ( 335 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    对2种木材腐朽真菌降解木质素为一系列苯系芳香类化学品进行了初步研究,并与黄孢原毛平革菌进行了比较。从木材腐朽土壤样品中分离获得具有降解木质素活性的真菌11株,将其中活性最强的菌株ZS1与ZSH用于降解工业碱木质素与中性木质素。通过发酵条件的优化、降解产物种类与浓度的HPLC分析,结果发现,在初始底物浓度1.0~20.0g/L变化时,ZS1对碱木质素的降解率达到40.7%,比ZSH的大;而ZSH对中性木质素的降解率为32.3%,与黄孢原毛平革菌的降解能力相当,但比ZS1的大些。木质素能被定向降解为香草酸、苯甲酸、香草醛、苯酚、紫丁香醛、苯、对甲基苯甲醚、对甲基苯乙醚、甲苯与对二甲苯等芳香类化学品,而且不同真菌降解不同木质素的产物种类数量与浓度有所差异。这说明不同真菌对木质素的降解具有一定的底物依赖性,底物结构差异影响了降解率不同与产物种类差异,而且不同真菌降解木质素具有一定的产物定向选择性。
    精细化工
    氯乙酸的合成工艺
    仇龙, 周俊鹏, 吴江, 朱锦桃
    化工进展. 2015, 34(s1):  178-181. 
    摘要 ( 872 )   PDF (1261KB) ( 373 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    实验以二氯亚砜为催化剂,同时通氯气和氧气氯化乙酸得到氯乙酸。研究了催化剂种类及用量、反应温度、氯化深度以及助催化剂用量等因素对收率的影响,结果表明该反应最优工艺条件为:反应温度在110℃;乙酸与二氯亚砜摩尔比为10:1;氯气与氧气通速比为2:1,按此工艺反应主产物含量99.5%,经处理后产率96.5%。
    资源与环境化工
    微纳米流控芯片传感器研究及其在环境检测中的应用
    余明博, 陈斌, 李卓
    化工进展. 2015, 34(s1):  182-186. 
    摘要 ( 787 )   PDF (1244KB) ( 1033 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    与传统生物传感器相比,微纳米流体生物传感器在减少样品使用剂量,实现高通量、快速检测、特异性检测,以及简化实验操作等方面都显示出无可比拟的优越性。本文所涉及的微纳米的生物传感器大体上可以分成两大类:第一类是常规的微纳米流控生物传感器(简称微流控芯片),通常以硅、玻璃以及高分子聚合物作为基材;第二类则是最近兴起的试纸条生物传感器,其基材为纸质。本文从以下几方面对当前微流体生物传感器的研究与应用进行总结:微流体生物传感器的基本理论,材料特征与制作工艺方面,以及在环境监测领域的典型性应用,最后对基于各种不同工艺技术制作的微流体生物传感器在技术方面的难点和应用上的局限性进行简要分析。
    针对去除PM2.5的空气净化技术专利分析
    章放
    化工进展. 2015, 34(s1):  187-191. 
    摘要 ( 1195 )   PDF (1223KB) ( 617 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    通过对针对去除PM2.5的空气净化器的相关专利进行分析,探究相关技术的发展趋势。以中国专利文摘数据库中的针对去除PM2.5的空气净化器相关专利为研究对象,分别从专利申请情况及申请人分布、主要申请人的专利特点、专利发展趋势等方面,研究了中国空气净化器技术的专利布局情况。通过分析得知,该领域的专利申请量从2012年开始出现了迅速增加,可见该领域是从近两三年才开始发展的,但申请量呈现加速上升的态势,具有很大的发展潜力。通过IPC 分类分析了该领域的技术构成,主要包括过滤、调节系统等。从申请人情况来看,申请人主要是国内申请人,占绝对的本土优势。其中,高校的申请占比较多,更侧重于空气净化的核心技术。企业的专利申请则更加侧重于与具体电器的结合。国内申请人主要集中在高校和研究院所,企业申请较少,建议企业和高校及研究院所加强合作,集各家之所长,以进一步推动高校和科研院所的核心技术应用到空气净化器的产业制造中。
    铜矿尾矿资源化利用研究进展
    程海翔, 张辉, 徐天有, 沈晓莉
    化工进展. 2015, 34(s1):  192-195. 
    摘要 ( 843 )   PDF (1190KB) ( 1065 )  
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    铜矿开采造成大量尾矿的堆积,在堆积过程中,尾矿不仅占用土地空间,同时还会通过扬尘、渗滤等方式造成大气、地下水的污染,给生态环境带来了巨大压力,对铜矿尾矿的有效处理处置显得迫在眉睫。铜矿尾矿内含有丰富的有用成分,表现出明显的资源特征,资源化利用潜力巨大。本文简要概述了目前国内外有关铜矿尾矿资源化利用的主要思路和技术方法,主要介绍了采用浮选、生物浸出等方法对尾矿中有价组分的再选回收和作为水泥、混凝土掺料及生产砖等建材原料的建筑材料利用,同时指出以铜矿尾矿制备高附加值产品,如作为硅源材料的合成原料生产白炭黑等,可以作为铜矿尾矿精细资源化利用的一条新道路而成为值得关注的发展方向,以期为铜矿尾矿的资源化利用提供参考。
    磷石膏转氨法制硫酸技术原理与过程评价
    王艳梅, 刘梅堂, 孙华, 马鸿文
    化工进展. 2015, 34(s1):  196-201. 
    摘要 ( 763 )   PDF (1503KB) ( 938 )  
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    以贵州瓮福磷石膏为原料,探讨了碳酸铵循环法利用磷石膏制取硫酸的改进工艺。通过热重、气相质谱连用技术分析了转氨法关键步骤——硫酸氨分解特征,并指导确定了分解温度以避免不利副反应的发生。通过优化实验,使磷石膏与碳酸铵复分解反应制备硫酸铵的转化率达到92.93%。而硫酸铵与氧化铁固相反应的实验结果表明:420℃,1h时,氨气回收率达86.57%;700℃,1h时,SO3回收率达到93.75%,两步法工艺可以较好的实现氮和硫元素的回收循环。磷石膏转氨法制硫酸,一次性资源消耗和CO2排放量较低,副产品经济价值较高,环境相容性较好,具有更好的工业化前景。
    油井结垢规律及其控制措施
    孟园园, 任呈强, 郑云萍, 李拥军, 梁爱国, 史建英
    化工进展. 2015, 34(s1):  202-206. 
    摘要 ( 767 )   PDF (1254KB) ( 1057 )  
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    油田进入高含水期,地面及集输系统的结垢问题日趋严重,针对新疆某油田的结垢特点,本文选取3个区块7口典型井,通过XRD测试油井结垢的主要产物,分析了结垢的原因,采用EDTA滴定法考察了时间、温度、pH值、成垢离子浓度对结垢的影响规律,同时用静态阻垢法评价了一种复配型阻垢剂的应用效果。结果表明:该油田结垢以CaCO3为主;结垢动力学在9h发生突变;随着温度升高,碳酸钙垢在水中的溶解度降低;pH值越高,形成垢的趋势越强;Ca2+、Mg2+和HCO3-浓度增加,结垢均增加,对垢的形成有一个促进作用。添加体积比为1:1的HX-1/WAS复配阻垢剂后,阻垢率达到93.9%以上,使用效果优良。
    应用技术
    文昌13-1/2油田液化石油气铜腐超标治理方法的研究及应用
    张保山, 冯宇
    化工进展. 2015, 34(s1):  207-211. 
    摘要 ( 773 )   PDF (2076KB) ( 578 )  
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    文昌13-1/2油田液化石油气(LPG)回收项目是中海石油(中国)有限公司湛江分公司首个海上LPG回收项目。近年来文昌油田LPG产品时而会发生铜腐测试不合格情况,本文通过对LPG系统硫化氢检测,LPG气样总硫含量测试以及铜片腐蚀产物的能谱测试,发现文昌油田LPG气样铜腐超标和硫含量超标有关。根据海上油田生产环境特点,拟采取湿法脱硫技术,直接加注脱硫剂的方法治理铜腐不合格问题。现场试验加药点选在进口压缩机进口,这样既可以给脱硫剂与硫化氢反应提供空间和时间,又可以在LPG系统较前端将硫化氢治理到较低水平,防止了硫化氢在LPG系统中的扩散。液化气脱硫剂以加注量50mL/min,在现场实践应用的一个月的时间里,可以有效地将铜腐指标从2a降低到1a,确保LPG产品符合国标标准要求。
    克75撬装往复式压缩机管线振动的原因分析
    车煜全, 马增辉, 张锋
    化工进展. 2015, 34(s1):  212-215. 
    摘要 ( 682 )   PDF (4800KB) ( 669 )  
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    往复式压缩机的管道振动主要是由于气流脉动引起的,尤其是当压缩机的激振频率接近管道固有频率时,管线系统会发生共振,严重影响管道的安全运行。新疆油田公司采气一厂的克75天然气处理站有3台压缩机的管道自安装运行后一直存在较为严重的振动问题。本文首先对克75往复压缩机撬的管线振动情况进行了测量,获得了管道振动危险点的振幅值和振动频率。然后建立了管线的CAESAR Ⅱ模型,计算了往复压缩机管线的固有频率,分析了产生振动的原因主要是由共振引起的。然后本文并提出切实可行的改进措施,通过改变支撑的位置和刚度,调整管线系统的固有频率消除共振。改造后的振动测量表明,减振措施取得了良好的效果,消除了装置运行的一大隐患,为同类型装置振动问题的解决提供了可以参考借鉴的方案。
    管道企业管控一体化应用
    肖毅
    化工进展. 2015, 34(s1):  216-219. 
    摘要 ( 557 )   PDF (1169KB) ( 237 )  
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    针对国内某大型管道企业推动无人值守油气站场建设过程中,基于国际通用的ISA—95标准建立了以自动化和信息化技术为核心的系统分层架构,研究了管控一体化应用的解决方案。
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