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本期目录
2013年 第32卷 第04期 刊出日期:2013-04-05
    特约评述
    草酸酯加氢铜基催化剂关键技术与理论研究进展
    赵玉军,赵 硕,王 博,吕 静,马新宾
    化工进展. 2013, 32(04):  721-731. 
    摘要 ( 2319 )  
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    合成气经草酸酯加氢制乙二醇工艺是非石油路线合成大宗化学品的新兴路线。在我国贫油、少气、煤炭相对丰富的能源结构条件下,该工艺路线的研究具有重要的现实意义和战略意义。本文着重介绍了草酸酯加氢制乙二醇铜基催化剂的研究进展。系统讨论了催化剂载体、助剂对活性和选择性的影响规律,以及催化剂的结构与价态的形成机制及其对催化性能的影响,并对草酸酯加氢制乙二醇催化剂中的内扩散问题以及催化剂成型进行综述和分析。此外,还对该草酸酯加氢反应放大和工程化进展进行了简单介绍。提出具有较高加氢活性与机械强度的新型催化剂研究是草酸酯加氢催化剂研究的重要课题,而异型催化剂的研究则有可能解决催化剂床层阻力大这一工程化难题。此外也提出制备高温稳定的铜基催化剂是今后的重要研究方向。
    化工过程与装备
    纳米流体强化气液传质研究进展
    张 俊1,2,李苏巧1,2,彭林明1,2,唐忠利1,2
    化工进展. 2013, 32(04):  732-739. 
    摘要 ( 2283 )  
    相关文章 | 多维度评价
    简要阐述了气相沉积法、共混法和分散法3种纳米流体的制备方法以及物理法、化学法两种纳米流体的分散技术。重点综述了纳米流体强化气液传质过程以及强化机理方面的最新研究成果。分析给出了纳米流体强化气液传质的几点原因:掠过效应、抑制气泡聚并机理、边界层混合机理、渗透机理以及多个影响因素相互关联作用。并预测出可能成为研究热点并有助于统一的强化理论表述提出的4个研究方向:影响纳米颗粒强化气液传质的各种因素相互耦合作用;纳米流体对氨、CO2、CO、O2和水蒸气以外的其它气体的物理化学吸收,进一步提出纳米颗粒强化气液传质普适性模型;搜集纳米颗粒影响气液界面附近的浓度分布;速度分布的微观信息以及纳米颗粒与气液界面相互作用的研究。
    气相色谱技术在生物柴油分析中的应用进展
    李 外1,2,赵雄虎1,2,贾 佳3,季一辉1,2
    化工进展. 2013, 32(04):  740-749. 
    摘要 ( 1585 )  
    相关文章 | 多维度评价
    生物柴油是石化柴油可靠的替代品,对其进行快速定性定量分析,对生物柴油工业具有重要意义,也是当前分析化学的热点课题。通过对传统的气相色谱分析法进行合理地改进、调整,并与其它各种分析手段联用,可解决研究过程中大部分的分析问题。本文介绍了气相色谱技术在生物柴油分析中的应用现状,重点回顾与讨论了运用气相色谱对烷基酯含量、甘油和甘油酯含量、甲醇含量、类固醇含量的测定、在酯交换反应监控中的应用以及与其它分析技术联用的情况。最后对气相色谱技术在该领域可能的发展趋势作了展望和探讨:将朝着准确度、精度更高,速度更快,分析过程更简便,单次分析的物质种类数目更多的方向快速发展。将气相色谱与其它分析技术联用将会日益普遍。
    萃取精馏分离碳酸二甲酯-乙醇二元共沸物
    董 营,肖 颖,黄耀东,白 鹏
    化工进展. 2013, 32(04):  750-756. 
    摘要 ( 2937 )  
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    测定了101.3 kPa下乙醇-碳酸二甲酯(DMC)和DMC-糠醛二元体系的汽液平衡数据,以及乙醇-DMC-糠醛体系在溶剂比为1∶1时的三元汽液平衡数据。结果表明,糠醛的加入可以改变乙醇和DMC的相对挥发度,并且当糠醛的摩尔分数大于0.25时,乙醇-DMC二元物系的共沸点消失。因此,可以采用萃取精馏的方法以糠醛为溶剂分离乙醇和DMC的混合物。采用Aspen Plus软件对连续萃取精馏分离乙醇-DMC共沸物的过程进行了模拟。结果表明,单塔带侧线采出的操作方式比双塔操作方式更有优势。
    隔壁塔用于苯、甲苯、二甲苯分离的控制
    李 军1,王纯正2,马占华1,孙兰义1
    化工进展. 2013, 32(04):  757-762. 
    摘要 ( 3337 )  
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    在稳态模拟的基础上,研究了用于苯、甲苯、二甲苯分离的隔壁塔的控制策略和动态特性。动态模拟中采用继电反馈法和Tyreus-Luyben准则进行PID参数整定,在Aspen Dynamic平台上,对比分析了DB/LSV、DV/LSB、LB/DSV 和LV/DSB 4种典型组成控制策略的动态特性,并重点考察了LV/DSB基础上的温度控制、温度组成联合控制和温度组成串级控制策略。结果表明,当出现进料组成或流率干扰时,隔壁塔具有很好的可控性,调节时间TS最短至2.97 h,产品质量要求与设定值之间的摩尔最大偏差A最低至0.0015。
    不同气速下喷动床喷泉区颗粒特性的模拟分析
    张彩虹,黄立新,谢普军,游 凤,张耀雷
    化工进展. 2013, 32(04):  763-768. 
    摘要 ( 1810 )  
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    以欧拉多项流模型为基础,对底角锥度为60°、床直径为0.44 m的喷动床内气固两相流的动力学特性进行了模拟研究,并对不同气速下喷泉高度、颗粒体积分数、颗粒速率的变化进行分析,结果发现喷泉高度与进口气速在u/ums=1.2~1.8范围内具有良好的线性关系,拟合度可达到0.9997。固体颗粒体积分数在轴心区域较高,随着径向距离的增加逐渐下降,且随高度的增加呈现先减小后增大的趋势;颗粒体积分数受速率的影响较大,随着喷动速率的增大,颗粒体积分数趋于减小,但减小幅度不同。颗粒速度在喷泉核心区随床层高度增大而减小。同一床层高度上的颗粒速度随气速的增加而增大,但增大值不同。
    DEA复配水溶液二氧化碳溶解度的测定实验
    李小康,刘应书,张 辉,魏广飞,李 虎,张四宗
    化工进展. 2013, 32(04):  769-773. 
    摘要 ( 2278 )  
    相关文章 | 多维度评价
    设计了测定CO2在溶液中溶解度的实验装置,并对2 mol/L的DEA水溶液分别在温度条件为308 K、318 K、328 K、358 K,CO2分压力范围0~150 kPa时的CO2溶解度进行了测定。并选取MDEA、DETA、AEE和SG作为代表添加物,测定了添加剂与DEA 摩尔比为1∶3、醇胺总浓度为2mol/L的条件下溶液中CO2的溶解度。结果表明,在实验压力范围内,DEA溶液中CO2溶解度随压力增大逐渐增大随温度升高而减小;对DEA溶液中CO2的溶解度影响大小顺序为DETA > AEE > SG > MDEA。
    螯合树脂对有机胺脱硫液中Fe2+的吸附平衡
    魏凤玉,晏 冉,薛 攀,孙 倩
    化工进展. 2013, 32(04):  774-778. 
    摘要 ( 1780 )  
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    研究了4种螯合型树脂对有机胺脱硫液中Fe2+的吸附及解吸特性,发现D751型螯合树脂具有较高的吸附选择性和良好的脱附性能,采用静态吸附实验研究了D751型螯合树脂对Fe2+的吸附平衡,并用红外光谱的方法探讨了树脂吸附Fe2+的机理。结果表明,Langmuir模型和Freundlich模型均能较好地描述D751树脂对Fe2+的吸附行为;吸附自由能变?G 0,吸附为自发的熵增过程,升高温度有利于吸附的进行。红外光谱表明,D751树脂通过离子交换和配位双重作用与Fe2+结合。
    Al2O3/Fe2O3吸附剂脱除硫化氢的性能
    宋 华1,罗 威1,许林祥2, 张娇静1
    化工进展. 2013, 32(04):  779-785. 
    摘要 ( 2217 )  
    相关文章 | 多维度评价
    采用共沉淀法制备了氧化铝改性的氧化铁吸附剂,并采用比表面积(BET)、X射线衍射(XRD)技术对吸附剂进行了表征。在固定吸附床上,考察了制备条件及吸附条件对吸附剂脱除硫化氢性能的影响。结果表明,引入氧化铝能显著提高氧化铁对硫化氢的吸附净化能力。氧化铁与氧化铝质量比为1∶0.5,造孔剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)质量分数为2%,焙烧温度500 ℃时,采用共沉淀法的负载氧化铝吸附剂的吸附效果最好。在气速20 mL/min,吸附温度80 ℃时,脱硫率和穿透硫容可分别达到99.3%和105 mg/g,其穿透硫容比未经改性的活性氧化铁提高了49.8 mg/g。
    能源加工与技术
    化工新视野下中国生物甲烷跨越式发展策略
    刘 畅,陆小华,杨祝红,朱育丹,冯 新
    化工进展. 2013, 32(04):  786-790. 
    摘要 ( 1993 )  
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    生物甲烷作为战略资源和可再生能源已在德国和瑞典等发达国家得到快速发展,我国尚处于起步阶段。目前,对生物甲烷物质高效转化和能量有效利用机制缺乏深入了解仍然是制约其大规模应用的瓶颈。本文从化学工程前沿理论出发,分析生物甲烷高效转化存在的关键科学问题,认为基于中国国情的生物甲烷工业,可以在化工界面传递新理论、纳微尺度新材料和系统优化方法介入下,获得物质转化和能量利用方面的突破,实现生物甲烷产业的跨越式发展。
    酵母油脂及用于生物柴油制备研究进展
    张国玲,杜 伟,刘德华
    化工进展. 2013, 32(04):  791-798. 
    摘要 ( 2074 )  
    相关文章 | 多维度评价
    油脂酵母具有高产油能力,并且所积累油脂的主要成分与植物油脂相似,可作为生物柴油制备的原料。本文对影响酵母油脂合成的关键酶、基因、碳源以及酵母油脂在生物柴油制备中的研究进展进行了综述,认为ATP∶柠檬酸裂解酶和苹果酸酶是酵母油脂合成代谢途径中的关键酶,另外,LRO1、DGA1和ARE基因也被认为同油脂合成有着紧密联系。对酵母油脂用于生物柴油生产的前景进行了展望:利用廉价碳源如甘油、能源作物以及木质纤维素水解液等培养酵母,可有效降低生产成本。在不同催化方法下,酵母油脂均可用于制备生物柴油,这对进一步研究生物柴油的生产应用有着重要意义。
    油浆抽余油FCC反应
    傅 亮,杨基和,杜明育
    化工进展. 2013, 32(04):  799-803. 
    摘要 ( 2382 )  
    相关文章 | 多维度评价
    油浆经萃取分离得到以饱和烃为主的理想组分——抽余油。利用该油作为原料进行FCC反应,并与石蜡基重油从原料性质、反应工艺条件、产品分布及性质、再生剂性能等方面进行对比研究。结果表明:抽余油具有良好的FCC性能,其合适的反应条件为剂油比6.0、反应温度520 ℃、重时空速12.0 h?1;在各自最优工艺条件下,抽余油比重油液体收率增加1.69%,生焦率上升0.02%;在相同工艺条件即剂油比5.0、反应温度500 ℃、空速14.4 h?1,抽余油比重油液体收率增加0.19%,生焦率上升2.55%;与重油相比,抽余油FCC汽油辛烷值相当,FCC柴油十六烷值降低3.7,其再生剂失活程度较小。因此,抽余油完全可以替代重油作为FCC的原料,具有很好的工业应用前景。
    工业催化
    Sonogashira偶联反应的过渡金属催化剂研究进展
    阚文涛,胡 睿,钟正坤
    化工进展. 2013, 32(04):  804-808. 
    摘要 ( 2288 )  
    相关文章 | 多维度评价
    Sonogashira偶联反应是形成新的C—C键及炔基化的最有效方法之一,金属催化剂在其中起着重要的催化作用。综述了近年来Sonogashira偶联反应中新发展起来的过渡金属催化剂,重点介绍了新型钯类催化剂在绿色化中的应用,以及其它过渡金属催化剂在Sonogashira偶联反应中的应用。指出Pd/C催化剂有望成为Sonogashira反应工业化应用的生力军,并且,水的存在、合适的催化体系以及碱体系等反应条件的选择对改善反应的环境亲和性具有重要意义。
    杂多酸催化剂催化氧化脱硫研究进展
    张海燕,代跃利,蔡 蕾
    化工进展. 2013, 32(04):  809-815. 
    摘要 ( 1909 )  
    相关文章 | 多维度评价
    介绍了杂多酸催化剂在燃料油氧化脱硫中的应用研究进展。详细叙述了过渡金属、碱金属和稀土金属杂多酸催化剂、杂多酸季铵盐催化剂、杂多酸离子液体催化剂和以碳材料、二氧化钛、二氧化硅、高分子材料等为载体的负载型杂多酸催化剂,阐述了各种杂多酸催化剂的特点及脱硫效果,指出综合应用杂多酸催化剂特性开发活性高、耗氧少、重复使用性强的优良新型杂多酸催化剂是催化氧化深度脱硫的重要研究方向。
    甲醇气相脱水制二甲醚的催化剂
    杨玉旺,戴 清,刘敬利
    化工进展. 2013, 32(04):  816-819. 
    摘要 ( 2594 )  
    相关文章 | 多维度评价
    采用硝酸铝和氨水中和方法得到拟薄水铝石为原料,制备了甲醇制二甲醚催化剂。考察拟薄水铝石制备过程中的中和pH值、中和温度以及催化剂制备过程中的煅烧温度对甲醇气相脱水制二甲醚性能的影响。结果表明,当中和pH值在8.0±0.2、中和温度为50~60 ℃以及煅烧温度在550~600 ℃时得到的甲醇制二甲醚催化剂活性最高。通过在催化剂上添加SiO2、SO42?、PO43?等对甲醇脱水催化剂进行改性表明,改性后甲醇脱水催化剂活性有明显的提高。
    稀土助剂Pr改性Cu/Zn/ZrO2合成甲醇催化剂的催化性能
    覃志强,高文桂,王 华,韩 冲,郭 伟
    化工进展. 2013, 32(04):  820-823. 
    摘要 ( 2239 )  
    相关文章 | 多维度评价
    采用共沉淀法制备了Cu/Zn/ZrO2催化剂,并以稀土元素镨(Pr)为助剂添加不同含量对其进行改性。通过XRD、H2-TPR、CO2-TPD等表征手段考察了稀土助剂Pr2O3的含量对Cu/Zn/ZrO2催化剂结构的影响。在固定床连续流动反应装置上考察了5种助剂含量改性的Cu/Zn/ZrO2催化剂对CO2加氢合成甲醇反应的催化性能。结果表明:加入稀土助剂后,催化剂的表面碱性明显增强,有效地促进了活性组分的分散,稳定了催化剂的活性中心。当Pr2O3的含量为3%时,Cu/ Zn/ZrO2催化剂催化活性最佳。
    材料科学与技术
    N掺杂多孔碳材料研究进展
    余正发1,王旭珍1,2,刘 宁1,刘 洋1
    化工进展. 2013, 32(04):  824-831. 
    摘要 ( 2466 )  
    相关文章 | 多维度评价
    通过掺杂氮原子对多孔碳材料进行功能化,可强化多孔碳材料固有的优异性能并赋予其新功能,从而拓宽其在各领域的应用范围。近年来,研究者相继开发了一系列技术方法,已制备得到多种结构特异、性能优异的氮掺杂多孔碳材料。本文基于氮掺杂多孔碳材料的最新研究进展,详细介绍了利用液相模板法、化学气相沉积法、氨气后处理法、化学活化法和水热法等制备氮掺杂多孔碳材料的方法,评述了各种方法的特点及局限性,并简要介绍了该类材料在电池催化、气体吸附分离、储氢及污染气体脱除等方面的应用,指出了氮掺杂多孔碳材料工业应用的规模化制备发展方向。
    电化学Ta2O5薄膜漏电流机理的研究进展
    石 维1,2,杨邦朝1,张选红2,方 鸣2,马建华2,李 玮1,王兴伟2
    化工进展. 2013, 32(04):  832-836. 
    摘要 ( 1607 )  
    相关文章 | 多维度评价
    介绍了阳极Ta2O5薄膜的电化学形成机理,并重点分析了电化学形成的Ta2O5薄膜漏电流机理的研究进展。描述了影响电化学Ta2O5薄膜生长的关键因素,包括氧含量、杂质缺陷和薄膜晶化等;分析了Ta2O5薄膜漏电流机理,如空间电荷限制电流(SCLC) 、Fowler-Nordheim (F-N)导电机理、Pool-Frenkel (PF) 发射、Schottky (S) 发射等。最后展望了降低电化学Ta2O5薄膜材料的漏电流的理论及技术发展前景,Ta2O5薄膜后期的热处理、高分子增强塑性和复合薄膜技术等方面的新技术的应用将值得期待。
    锂离子电池聚阴离子型正极材料的第一性原理研究进展
    沈 丁1,李 犇1,杨绍斌1,唐树伟2
    化工进展. 2013, 32(04):  837-841. 
    摘要 ( 2072 )  
    相关文章 | 多维度评价
    综述了第一性原理在锂离子电池聚阴离子型磷酸盐、硅酸盐和硼酸盐正极材料计算模拟与设计方面的研究进展,详细论述了第一性原理在LiFePO4平均嵌Li电压的理论计算与预测、电子结构与电子传导特性和Li+扩散途径等物理化学性质方面取得的研究成果以及掺杂对LiFePO4物理化学性质的影响。这些研究成果从理论计算方面揭示了锂离子电池涉及的复杂微观机理,为进一步改进锂离子电池的电化学性能提供了理论依据。
    磷石膏制备硫酸钙晶须及晶须造纸应用的研究进展
    吕鹏飞,费德君,党亚固
    化工进展. 2013, 32(04):  842-847. 
    摘要 ( 3236 )  
    相关文章 | 多维度评价
    简述了硫酸钙晶须的性质及晶须生长机理,介绍了硫酸钙晶须的两种常用制备方法——水热法和常压酸化法,分析了水热法工艺条件对晶须生长的影响。重点探讨了磷石膏预处理方式及其对晶须形貌的影响,对硫酸钙晶须制备与改性添加剂及其作用机理做了全面阐述。详细介绍了硫酸钙晶须应用于造纸的研究情况,并对晶须溶解、与纸纤维相容性、白度和强度的提高等硫酸钙晶须应用于造纸工业的突出问题做了重点分析。最后,指出磷石膏的选择性预处理、晶须制备与改性添加剂、工艺条件对晶须性能的影响以及晶须性能与纸张性能的定量关系是今后的主要研究方向。
    改性脲醛树脂的合成及性能
    洪晓东1,孙 超1,牛 鑫1,梁 兵2
    化工进展. 2013, 32(04):  848-852. 
    摘要 ( 2500 )  
    相关文章 | 多维度评价
    采用传统方法合成了脲醛树脂,得出甲醛与尿素的最佳摩尔比为2。采用不同改性剂合成了改性脲醛树脂,得出:随三聚氰胺、聚乙烯醇复合改性剂用量的增加,树脂的游离甲醛含量、固化时间呈逐渐下降趋势,当复合改性剂用量为8%时树脂性能最佳,压缩强度为9.0 MPa;苯酚改性剂的最佳用量为10%,材料的压缩强度为14.2 MPa;糠醛改性剂的最佳用量为15%,材料的压缩强度为19.5 MPa;综合比较,三聚氰胺、聚乙烯醇复合改性剂可以明显降低游离甲醛的含量和固化时间,但材料的压缩强度增加不大,而采用糠醛改性剂制得改性脲醛树脂的压缩强度较大。
    聚烯烃包覆石蜡相变材料的结构和初步热性能
    苏磊静,丁雪佳,雷晓慧,何金迎,王林生,李熙然
    化工进展. 2013, 32(04):  853-856. 
    摘要 ( 2024 )  
    相关文章 | 多维度评价
    分别以低密度聚乙烯(LDPE)和乙烯-辛烯共聚物(POE)为包覆材料,以石蜡为相变材料,制备了定形相变材料,采用SEM、DSC和流变性能对其进行分析表征。SEM电镜显示了两种不同的表面形貌;DSC测试表明石蜡加入量越多,潜热越大,POE/石蜡体系的潜热高于LDPE/石蜡体系;流变性能研究表明,石蜡的加入在固态时提高了基体的储能模量,对于LDPE/石蜡体系,LDPE为连续相;对于POE/石蜡体系,由于POE和石蜡熔融温度非常接近,分辨不出谁是连续相谁是分散相。
    制备条件对氢氧化镁和碱式氯化镁组成和形貌的影响
    路绍琰1,李先国2,王俐聪1,张慧峰1,吴 丹1,黄西平1,张 琦1
    化工进展. 2013, 32(04):  857-862. 
    摘要 ( 2076 )  
    相关文章 | 多维度评价
    以六水氯化镁和氨水为原料,水热法合成出了氢氧化镁和碱式氯化镁晶须。利用XRD、SEM、TG、FT-IR对产物的组成和形貌进行表征,同时考察了原料浓度、反应温度、反应时间及表面活性剂对产物形貌的影响。结果表明,在低氯化镁浓度和一定氨水滴加量的条件下产物为厚度20~50 nm,具有规则形状的纳米六方片层及其组合玫瑰花球结构的氢氧化镁,增大氯化镁溶液浓度同时减小氨水滴加量产物为直径0.5 μm、长度200 μm的碱式氯化镁单晶。
    ZnxCd1?xS /TiO2异质结复合纤维的制备及其光催化性能
    张 磊1,杨国锐2,常 薇1,2,延 卫2,3
    化工进展. 2013, 32(04):  863-868. 
    摘要 ( 2066 )  
    相关文章 | 多维度评价
    通过静电纺丝和水热法联用成功制备了ZnxCd1?xS/TiO2纳米纤维。利用XRD、SEM、UV-vis、EDS、BET等分析测试手段对样品的结构、光学性能及形貌进行表征。用罗丹明B(RB)模拟有机污染物进行了光催化降解实验。结果表明,在TiO2纳米纤维上长了一层致密地ZnxCd1?xS颗粒,形成了ZnxCd1?xS/TiO2异质结复合纤维,且其光谱响应范围拓宽至可见光区,与纯TiO2纳米纤维相比,可见光催化活性明显提高。当水热时间为24 h时,ZnxCd1?xS/TiO2复合纤维的光催化活性最高,RB溶液在可见光下降解1 h,脱色率达到90.87%,并且该样品易于分离、回收和再利用。
    生物化工
    印染废水脱色生物强化工程菌的构建及应用进展
    谢学辉,刘 娜,朱文祥,范凤霞,袁学武,柳建设
    化工进展. 2013, 32(04):  869-873. 
    摘要 ( 1953 )  
    相关文章 | 多维度评价
    使用生物强化菌处理印染废水优势明显,对生物强化菌构建和应用的研究日益完备。本文综述了近年来印染废水工程菌的构建,其中基因工程菌处理效果好,但是成功率低、成本高,还有安全隐患;生物强化工程菌从活性污泥中筛选出来,然后进一步培养驯化得到高效菌株,对印染废水中的污染物有特殊的降解效果。分别对生物强化工程菌的单菌和混合菌群的筛选、驯化和投入使用做了详细介绍,还介绍了外源物对强化作用的影响。最后对生物工程菌的优化和推广使用进行展望:将生物工程菌投加到反应器中,实现工程菌与处理工艺的结合,优化处理工艺,进一步强化工程菌,将工程菌进一步投产大量使用,是今后的工作重点。
    利用纤维素水解液中的纤维二糖发酵制备丁二酸
    徐 蓉,奚永兰,张九花,戴文宇,万月佳,陈可泉,姜 岷
    化工进展. 2013, 32(04):  874-877. 
    摘要 ( 2621 )  
    相关文章 | 多维度评价
    纤维素水解液中通常含有纤维二糖。本文考察了Actinobacillus succinogenes NJ113利用纤维二糖厌氧发酵生产丁二酸的能力,并利用蔗渣纤维素制备纤维二糖作为碳源用于厌氧发酵生产丁二酸。3 L发酵罐厌氧发酵结果显示:以35 g/L纤维二糖作为碳源发酵制备丁二酸,其产量为23.51 g/L,产率达到67.17%;用含有18 g/L纤维二糖和17 g/L其它糖类的蔗渣纤维素水解液作为碳源发酵制备丁二酸,丁二酸的产量和产率分别为20.00 g/L和64.73%。因此,Actinobacillus succinogenes NJ113具有较强的利用纤维二糖生产丁二酸的能力,而且利用废弃的纤维素制备纤维二糖作为碳源高效、经济地发酵制备丁二酸具有可行性。
    精细化工
    生物质转化制糠醛工艺的研究进展
    高美香1,2,刘宗章1,2,张敏?华1,2
    化工进展. 2013, 32(04):  878-884. 
    摘要 ( 2985 )  
    相关文章 | 多维度评价
    糠醛是目前只能由生物质转化而得到的重要的有机化工原料,是一种可再生、绿色的化工产品,被广泛应用于化工、医药等领域。本文归纳了生物质水解液化及高温分解制备糠醛研究中的关键问题,综述了生物质水解液化一步法、两步法转化制糠醛的催化剂发展及两种工艺的研究进展。一步法生产工艺及技术从最初的单锅蒸煮,发展到多锅串联以及连续生产工艺。两步法研究较为普遍,在新型催化剂、糠醛提取方式、糠醛收率方面都有很大突破。讨论了水解液化与高温分解过程的主要影响因素、机理以及各自的优缺点,从生物质原料处理的工序上比较糠醛的收率。并在此基础上,对生物质转化制糠醛的研究前景进行了展望,指出影响其发展的关键因素在于催化剂的开发,开发出环境友好、经济有效的催化剂是重中之重。
    时间温度指示剂研究进展
    成 欢,朱光明,宋 蕊
    化工进展. 2013, 32(04):  885-890. 
    摘要 ( 2679 )  
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    时间温度指示剂(TTI)是一种用于实时监测食品、药物等产品安全性的新型指示剂,它通过发生物理或化学变化来产生时间温度累积效应从而用来记录产品的温度变化历程并指示产品剩余货架信息,解决了传统标定保质期的做法所带来的不能实时监测产品质量的问题。本文从分析时间温度指示剂在实际生活中的重要意义出发,阐述了时间温度指示剂的分类,从指示原理上主要分为扩散型、聚合反应型和酶反应型;不同类型指示剂的工作原理分别为:扩散型指示剂主要是通过熔融物质的流动来进行实时指示,聚合反应型是通过碳碳三键的聚合反应和分子构象转变引起的颜色变化来起到时间温度的指示作用,酶反应型指示剂是通过淀粉与酶的显色反应来进行时间温度指示;制备方法主要分为物理法、化学法以及物理化学法;还介绍了时间温度指示剂在应用中的选择。
    油水乳状液的稳定机理及其化学破乳技术的研究进展
    刘 娟1,3, 赵亚溥2,胡 斌1,任嗣利1
    化工进展. 2013, 32(04):  891-897. 
    摘要 ( 1589 )  
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    油/水乳状液的破乳是重油生产和加工过程的重要环节,破乳剂的研发一直是油田化学中重要的研究内容。本文综述了国内外化学破乳剂研发的现状与趋势,阐述了重油中以沥青质为主的天然乳化剂的结构特点,深入分析了沥青质在油水乳状液的形成与稳定的过程中所起到的关键性作用,揭示了油水乳状液的形成与稳定性机理。进一步论述了具有普适性强、无毒、可生物降解且价格低廉的天然高分子破乳剂的破乳作用及其最新研究结果。重点介绍了微吸液管技术和原子力显微镜技术等现代分析手段在油水乳状液破乳过程中对相关微观机理研究的重要应用。
    水溶液中共聚合成MPEGAA-AA-AMPS聚羧酸高效减水剂 及其性能
    陈宝璠1,2
    化工进展. 2013, 32(04):  898-904. 
    摘要 ( 2237 )  
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    以自制的活性大单体聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯(MPEGAA)、丙烯酸(AA)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为原料,在水溶液中共聚合成了MPEGAA-AA-AMPS高效减水剂。重点考察了单体的摩尔比、引发剂(APS)用量、反应温度和反应时间等合成条件对MPEGAA-AA-AMPS高效减水剂的影响。结果表明:最佳的高效减水剂的合成条件是:n(MPEGAA)∶n(AA)∶n(AMPS)=1∶4.3∶1.10,引发剂APS用量为单体总质量的5%,聚合温度和反应时间分别为80 ℃和5 h。在该条件下合成的MPEGAA-AA-AMPS高效减水剂,其分散性和保塑性理想,减水增强效果明显。
    固体超强酸催化异构桃金娘烯醛合成紫苏醛
    邹宾宾,陈茜文,王贵武
    化工进展. 2013, 32(04):  905-908. 
    摘要 ( 2038 )  
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    以桃金娘烯醛为原料,以低温浸渍法制备的SZT-15固体超强酸为新型催化剂,在裂解反应装置中进行催化异构桃金娘烯醛合成紫苏醛反应。考察了异构反应条件对反应转化率和选择性的影响规律,并对催化剂的酸度和晶体结构表征。结果表明:在浸渍浓度1.0 mol/L,焙烧温度550 ℃,进样速度1.0 mL/min,反应温度400 ℃条件下,转化率达87.51%,选择性可达40.56%。催化剂的酸度H0可达?16.0,出现了较强的锐钛矿晶相衍射峰。
    资源与环境工程
    高级氧化技术降解双酚A的研究进展
    叶林静,关卫省,李宇亮
    化工进展. 2013, 32(04):  909-918. 
    摘要 ( 2073 )  
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    对高级氧化技术降解污水中一种内分泌干扰物双酚A(BPA)的作用机理和研究现状进行了综合评述。针对高级氧化技术中最重要的5种技术,即芬顿氧化及光-芬顿氧化、电化学氧化、光分解及光氧化、超声辐射和光催化氧化,详述了各种氧化技术的作用机理、降解效果以及影响因素等。还对这5种高级氧化技术今后可能的发展方向做了初步展望,鉴于各种高级氧化技术降解BPA的条件不同,通过合理设计多种高级氧化技术复合作用并建立优化模型,开发低能耗、高效率以及广泛适用于内分泌干扰物及持久性有机污染物的处理技术。
    强化好氧颗粒污泥稳定性的研究进展
    唐朝春,简美鹏,刘 名,邵鹏辉
    化工进展. 2013, 32(04):  919-924. 
    摘要 ( 1776 )  
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    系统回顾了有关好氧颗粒污泥稳定性方面的研究进展,简要介绍了好氧颗粒污泥的形成机理,主要包括“丝状菌假说”、“胞外聚合物假说”、“选择压驱动假说”、“自凝聚假说”;着重分析了影响好氧颗粒污泥稳定性的主要因素有温度、pH值、有机负荷率与氨氮浓度、溶解氧与颗粒粒径、饱食-饥饿期、水力剪切力、污泥龄和有毒有害物质等;详细论述了抑制丝状膨胀、促进胞外聚合物的分泌、富集慢速增长的微生物和强化颗粒内核等措施可以强化好氧颗粒污泥的稳定性,并提出了对好氧颗粒污泥的形成机理以及功能菌群进行更深入的研究将会是今后的研究重点,进而为好氧颗粒污泥的工业化应用作铺垫。
    晶体硅切割废料回收的研究现状
    何思邈,袁守谦,朱丽芳
    化工进展. 2013, 32(04):  925-929. 
    摘要 ( 1589 )  
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    晶体硅棒在加工成硅片的切割过程中产生了大量的切割废料。本文回顾了废料回收主要局限于回收聚乙二醇和碳化硅的现状,然而废料中的硅具有更大的回收价值。介绍了目前硅粉回收技术中物理方法、化学方法和间接回收的研究进展,重点阐述了物理沉降、重液分离、泡沫浮选、电泳分离、电选分离、高温处理等物理方法和利用碳化硅与硅化学稳定性的差异进行的化学分离的研究现状,评述和比较了各种方法的特点和优缺点。指出在现有的回收技术中要实现规模回收硅粉还存在较大的困难,需要通过深入广泛的研究,提高硅粉的回收率和纯度,降低成本,改善工作环境。
    醇胺法捕集燃煤烟气CO2工艺模拟及优化
    张亚萍,刘建周,季芹芹,罗红情,王剑英
    化工进展. 2013, 32(04):  930-935. 
    摘要 ( 1869 )  
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    使用Aspen Plus模拟了醇胺捕集燃煤烟气CO2的过程,考察了吸收剂用量、贫液负荷、再沸器负荷等操作因素对脱碳过程的影响,并比较了不同醇胺溶液吸收与解吸性能。结果表明:吸收剂用量及浓度越大、烟气CO2含量越低、吸收塔级数越多,则CO2脱除率越高;贫液负荷增大会降低溶剂吸收能力,在相同的CO2脱除率下,αlean为0.08时再生热耗最小;再沸器总负荷随CO2回收率增加而增大,但单位热耗却先降低而后略微增大,并在回收率80%附近取得最小值;各醇胺溶液吸收能力PZ > MEA > DEA≈AMP > MDEA,再生能力PZ > AMP > MEA,兼顾吸收与解吸,应将它们复配使用。
    EDI用于处理含甲酸废水
    张敏卿1,叶丽莉2
    化工进展. 2013, 32(04):  936-941. 
    摘要 ( 1652 )  
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    在工业生产过程中,排放的废水里含有大量的甲酸。本文以含甲酸废水处理为研究对象,采用自主设计的一级一段电去离子膜堆装置,通过考察I-U、pH-U等特征曲线,研究了离子交换膜、离子交换树脂及树脂填充比例、流速等操作条件对膜堆性能的影响。结果表明:采用异相膜和凝胶型树脂、淡室填充100%阴树脂、淡水流速为2.5 L/h的操作条件,可使EDI膜堆效果最佳;不同甲酸浓度对能耗的影响比较小,淡室浓度变化情况基本相同;当淡室甲酸质量分数为1.00%时,EDI膜堆可获得较高的电流并具有较低的耗电量。总结认为该研究结果可为EDI处理甲酸废水工业装置提供设计依据。
    Fenton试剂协同预涂动态膜处理乳化油废水
    杨 涛,李国朝,杨期勇,曾湘晖
    化工进展. 2013, 32(04):  942-945. 
    摘要 ( 2237 )  
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    为减低预涂动态膜处理乳化油废水过程中的在线膜污染阻力,对Fenton试剂协同高岭土预涂动态膜处理乳化油废水特性进行了研究,考察了Fe2+/H2O2配比、溶液pH值及操作温度对减缓膜污染程度的影响。研究结果表明:投加Fenton试剂可明显地降低在线膜污染阻力,有效去除溶液及动态膜表面的污染物,CH2O2/CFeSO4最佳配比为1,其稳态膜通量是未投加Fenton试剂的3倍以上;Fenton试剂在酸性条件下减缓膜污染的效果较好,其中pH值为3时的稳态膜通量最高;最佳工艺操作温度为312 K,温度过高时尽管初始膜通量非常高,但稳态膜通量较低;原料液中油浓度越高,Fenton试剂对在线膜污染阻力的削减程度越小,投加和未投加Fenton试剂时达到稳态时的截留率相差在1%以内。
    聚合物污染土壤的微生物固定化修复
    刘江红1,徐瑞丹2,潘 洋3,芦 艳1
    化工进展. 2013, 32(04):  946-951. 
    摘要 ( 1914 )  
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    从大庆油田采油污水污染土壤中筛选出以聚丙烯酰胺为唯一氮源和唯一碳源的4株聚丙烯酰胺降解菌R1、R2、R3、Y3。通过游离菌与固定化菌降解聚丙烯酰胺效果的实验数据比较,证明了微生物固定化法降解聚丙烯酰胺具有优势。因此,采用微生物固定法修复采油污水污染土壤,通过固定化颗粒的制备难易程度、强度、费用及对聚丙烯酰胺和原油的去除率等条件,比较了5种包埋固定化制备方法,考察了优选出的包埋固化法对土壤中污染物的降解能力。结果表明:PVA+海藻酸钠+添加剂法得到的固定化颗粒强度好,操作简单,不易破损,且费用低,对土壤中聚丙烯酰胺去除率为79.5%,对原油的去除率可达到98.7%。对筛选出的4种菌株鉴定得知R1为芽孢乳杆菌属,R2为微球菌属,R3、Y3为假单胞菌属菌株。
    应用技术
    重油催化裂化油浆二级过滤技术的应用
    林春光1,欧阳云凤1,董 振1,周 旭2
    化工进展. 2013, 32(04):  952-954. 
    摘要 ( 1914 )  
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    重油催化裂化油浆的开发具有重要的开发应用价值。但由于油浆含有一定量的固体杂质,限制了其利用率。因此,解决油浆固体含量过高的问题,是进一步开发下游产品的关键技术。针对国内催化油浆的特点,锦州设计院采用品孚公司的独特的二级过滤技术,在第一级过滤器上将大部分固体颗粒及沥青质过滤下来,对于第二级过滤器,采用表面镀膜的金属粉末烧结滤芯,极大地提高了滤芯表面的开孔率和可通过性,同时增大了反冲洗液对滤饼的作用力,提高了反冲洗效果。滤芯的离线清洗技术也可以保证用户的滤芯在使用一个周期后得到满意的再生。过滤后油浆的固体含量可达到0.01%以下,提高了油浆产品的品质。
    220 t/h水煤浆锅炉烟气脱硝工艺技术
    华 炜,凌 俊
    化工进展. 2013, 32(04):  955-958. 
    摘要 ( 2904 )  
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    介绍了中国石化北京燕山分公司针对220 t/h水煤浆锅炉烟气的特点和脱硝的要求,选取了选择性催化还原(SCR)技术对该锅炉尾部烟气实施脱硝治理。通过对脱硝方案的研究,确定了脱硝的工艺流程和脱硝的有关工艺参数。SCR反应器操作温度控制在320~370 ℃范围内,氨与空气的混合体积比约为5∶95,SO2转化率小于1%,SCR反应区压降小于1000 Pa,NH3的逃逸率小于3%。项目通过建设、试运行和相关测试,锅炉的脱硝效果达到了北京市地方环保规定的标准。该项目对引进国外技术结合国内大型锅炉的特点进行锅炉烟气脱硝治理有重要意义。
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