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2013年 第32卷 第03期 刊出日期:2013-03-05
    特约评述
    2012年我国石油化工行业进展及展望
    洪 定 一
    化工进展. 2013, 32(03):  481-500. 
    摘要 ( 2411 )  
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    综述了我国石化行业2012年在高油价和经济减速条件下取得的一系列进展。一是石化产业全年运行缓中趋稳,产值、产量和效益均有增长,但增幅同比下落。二是建设世界一流石化产业,原油加工量和乙烯产量继续保持世界第二,化学品生产总量可与美国比伯仲,合成树脂生产位列前茅,合成橡胶生产位列世界之首。三是产业转型与升级,现代煤化工顺利融入石油化工生产体系,石化介入生物质化工成功试产生物航空煤油,石化产品高端化升级取得新进展。四是石化技术进步,采用自主产权的技术建成一批工业化装置,包括柴油液相循环加氢装置、生产欧Ⅴ汽油的新一代S-Zorb装置、80万吨/年大乙烯装置、S-MTO装置、FCC再生烟气SCR脱硝装置等;自主开发的超重油轻质化技术、百万吨级芳烃联合装置技术、合成气制乙二醇成套技术已具备工业化条件,沸腾床重质渣油加氢等技术进入工业验证阶段,一批专用化学品和化工新材料在内的石化产品差异化生产技术正在加紧攻关。文章总结了高油价和低增速条件下中国特色石化运行模式所起的作用,包括炼油高油价下坚持降本增效,资源分配“保、压”得当;化工把控在役石化产能与调节产品结构,积极实施差异化战略来应对市场需求不振和同质化竞争。同时,也对2012年存在的问题进行了思考。分析了2013年情况,进入2013年,随着世界经济形势逐步向好,国际油价走势受美国经济数据提振保持高位振荡,我国宏观经济预计继续保持稳健发展,国内化工市场需求总体回暖,我国炼油产业预计仍处于景气周期。对2013年我国石化行业总体运行提出了趋稳向好的较乐观展望,同时预期在加快汽柴油质量升级、石化产品高端化升级、推进化工原料的煤炭替代、创建“煤油化”一体化新模式、加速向能源化工产业转型和建设世界一流石化建设等方面取得实质性的新进展。
    化工过程与装备
    中、低温煤焦油加氢生产清洁燃料油技术
    姚春雷,全 辉,张忠清
    化工进展. 2013, 32(03):  501-507. 
    摘要 ( 2557 )  
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    介绍了中、低温煤焦油的性质及特点,阐述了国内外中、低温煤焦油加氢技术研发现状和发展趋势,煤焦油加氢技术研究结果说明,中、低温煤焦油通过沸腾床加氢工艺饱和了含氧化合物和单、双烯烃等杂质,简化了后续固定床加氢流程,沸腾床-固定床组合加氢技术为中、低温煤焦油加氢合理选择。中、低温煤焦油采用适宜的加氢技术可以生产清洁石脑油和清洁车用燃料油或调和组分,是改善环境、综合利用煤炭资源,提高企业经济效益的有效途径之一。
    化工流化床技术在铀燃料循环工业中的应用
    刘 马 林
    化工进展. 2013, 32(03):  508-514. 
    摘要 ( 2252 )  
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    阐述了化工流化床技术在铀燃料循环工业各个过程中的具体应用,包括铀矿石浸析、铀化学转化、铀同位素富集、水堆燃料元件制备、高温气冷堆燃料元件制造、乏燃料后处理、铀燃料工业三废处理以及新型流化床核反应堆概念设计等过程。概述了各种应用流化床的类型和构造,结合具体应用过程评价了各种流化床的设计特性和优缺点,展望了流化床技术在铀燃料循环工业中的未来发展方向和广阔应用前景。指出必须结合我国核电快速发展的新趋势和新要求,加大针对铀燃料工业中的流化床应用技术研究,特别是气固流化床的基础研究工作。
    移动蓄热技术的研究进展
    杨 波,李 汛,赵 军
    化工进展. 2013, 32(03):  515-520. 
    摘要 ( 2508 )  
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    移动蓄热技术是缓解能量供求双方在时间、强度及地点上不匹配的有效方式,是合理利用能源及减轻环境污染的有效途径。本文概述了移动蓄热技术的在工业余热回收利用中的研究进展,分析了我国分散式热用户市场,讨论了化学能储热、显热储热、相变潜热储热技术在移动蓄热车应用中的优缺点,其中潜热储热具有储能密度高、体积小、能量供应稳定等特点,在移动蓄热车中有着广阔的应用前景。在此基础上,归纳了应用于不同热源温度的相变材料,并针对其低导热系数问题,总结了几种强化换热技术。指出了移动蓄热技术的发展方向,展望了移动蓄热技术的市场化应用前景。
    颗粒直径对吸附分离影响的数值模拟
    陈 勇,由宏新
    化工进展. 2013, 32(03):  521-526. 
    摘要 ( 1696 )  
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    基于Fluent的多孔介质模型,建立了变压吸附制氧发生器的立式填充床模型。采用用户自定义函数功能,以反映吸附传质、传热,并将多孔介质单相模型整合为更精确的气固两相耦合模型。在此基础上,模拟了吸附颗粒直径对气相压力、速度、床层压降以及氧气分离浓度、回收率等参数的影响情况。结果表明:床层压降随颗粒直径的增大而减小;床层对入口急流的抗穿透性能随颗粒直径的增大而减小;相同条件下,采用较小颗粒直径能够提高氧气分离浓度、回收率,原因在于小颗粒直径降低了床层内气体的流速,增加了吸附时间,促进了吸附的进行。
    湍流状态下单组分气液相平衡体系压力的变化
    张珍禛1,姚 远2,罗会娟1,宋俊男1,江小波1,郭 锴1
    化工进展. 2013, 32(03):  527-532. 
    摘要 ( 1885 )  
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    以水、乙醇、正丙醇、异丙醇、乙酸和丙酮为研究目标,使纯液体与其气相在密闭容器中达到静态气液相平衡。用恒温水浴振荡床使气液相平衡体系以一定速度做回旋运动,研究流动对单组分气液相平衡体系压力变化的影响。实验共选取8个温度,从10~80 ℃每隔10 ℃选取一个;14个实验振荡速度,从80~210 r/min每隔10 r/min选取一个。在实验条件下,体系动态平衡压力与相平衡压力的偏移率(R)与实验温度和湍动程度成正比,这一数值最大可达74.20%。在实验数据的基础上,拟合出了R与雷诺数和对比温度的关联式。通过该关联式,可以预测当湍动程度足够剧烈时,液相的动态饱和蒸汽压可达静态数值的两倍以上。
    SLK分级机两种进风口的数值模拟与实验
    祝良明,李双跃
    化工进展. 2013, 32(03):  533-537. 
    摘要 ( 2042 )  
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    在Fluent软件中选用标准的k-ε模型对分级机送料筒内气流分布进行模拟,得到两种不同进风口时的气流分布情况。分级机采用对侧进风口时,送料筒内气流运动属于对冲、挤压、压扁与转向的过程,气流分布不均。分级机采用环面进风口时,送料筒内气流运动是一个汇集、分散、转向的过程,气流分布相对均匀,有利于提高分级精度。实验研究中,保持喂料速度、系统风量、分级机转速一定的条件下,通过改变进风口面积,分别测试了两种风口在不同进口风速时的切割粒径、分级精度的变化。实验结果表明,随着风口面积的减小,进口风速增大,两种风口的分级机的分级粒径基本不变,分级精度先增大后减小。通过分级精度的对比,说明环面进风对于颗粒的分散性能较对侧面进风更为优越。
    基于CFD的选粉机分级过程数值模拟
    刘校兵,刘传慧,刘 平,綦海军
    化工进展. 2013, 32(03):  538-542. 
    摘要 ( 1832 )  
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    为研究颗粒在选粉机内的分级过程,在对颗粒受力进行理论分析的基础上,对涡流空气选粉机SLK5500分级室平面进行了稳态和非稳态的CFD数值模拟,在稳态模拟中考察了颗粒运动轨迹和分级效率,在非稳态模拟中考察了颗粒的实时运动规律。最后得出,颗粒在选粉机内的分级过程是一个概率事件,粒径较小的颗粒进入细粉的概率大,进入粗粉的概率小,而粒径较大的颗粒进入细粉的概率小,进入粗粉的概率大。通过数值模拟对颗粒的实时运动进行了仿真,为选粉机结构改造和操作参数优化提供了模拟方法和数据基础。
    classifier;hierarchical process;numerical simulation;unsteady
    张 琳,高丽丽,崔 磊,赵庆良
    化工进展. 2013, 32(03):  543-548. 
    摘要 ( 2280 )  
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    建立了MVR升膜循环蒸发器管内沸腾蒸发传热传质三维物理模型,采用标准k-ε湍流模型、多相流混合模型和C语言编写气液两相之间质量传递和能量传递的自定义函数,对光管和波纹管内氨基酸废水溶液的沸腾蒸发传热传质特性进行了数值模拟研究,得到了光管和波纹管内湍流强度、温度场、相变含气率和平均沸腾传热系数的分布规律,比较了光管和波纹管内流体的流动和传热传质特性,分析了不同管壁加热温度和进口流速对沸腾传热性能的影响。结果表明,采用MVR升膜循环蒸发器可以实现氨基酸废水溶液的低温负压沸腾蒸发操作,传热管的结构对流体的流动和传热传质有影响,波纹管与光管相比可使平均沸腾传热系数提高2.2倍。
    能源加工与技术
    离子液体绿色脱硫机理及应用进展
    林 燕,王 芳,张志庆,杨 洁,魏 颖
    化工进展. 2013, 32(03):  549-557. 
    摘要 ( 3118 )  
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    从离子液体脱硫的影响因素、脱硫机理、脱硫方法及新型离子液体——负载化离子液体等几个方面综述了离子液体在油品脱硫中的应用。离子液体独特的化学结构和优良的物化性质,使其应用于油品脱硫时有其它有机溶剂无可比拟的优势,取得了很好的脱硫效果,尤其是与其它工艺(如氧化法)相结合时,脱硫效果更佳。但是离子液体存在价格昂贵、用于油品脱硫时分离不完全等缺点,工业应用有困难,负载化离子液体在一定程度上克服了这些问题,应用于油品脱硫发展前景广阔。
    餐厨垃圾能源化研究进展
    张 强,稽 冶,冀 伟
    化工进展. 2013, 32(03):  558-562. 
    摘要 ( 2181 )  
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    餐厨垃圾是指家庭、学校、食堂以及餐饮行业的食物废料和残余,是城市生活垃圾的重要组成部分。以餐厨垃圾为原料进行能源生产,既可以获得清洁能源,又能减少污染物排放,是目前研究的热点。本文综述了餐厨垃圾目前处理现状以及能源化的研究进展。主要介绍了利用餐厨垃圾生产生物柴油、甲烷、氢气以及燃料酒精的进展情况。指出制定完善的相关政策法规,加快实施餐厨垃圾分类收集,多种资源化方式结合,开发先进工艺及成套设备是未来餐厨垃圾能源化发展的关键。
    固定床反应器中生物质/废塑料共热解制备燃料油
    徐 艺1,2,陈 宇2,华德润2,吴玉龙2,杨明德2,陈 镇2,唐 娜1
    化工进展. 2013, 32(03):  563-569. 
    摘要 ( 2553 )  
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    通过热重分析不同生物质(木屑和秸秆)单独热解以及与塑料(PP和dcPVC)共热解时的热解行为,研究了生物质与塑料共热解过程中的协同作用。在固定床反应器中考察了塑料的含量对生物质/塑料共热解的影响,最后通过元素分析和GC-MS对所得生物油进行了分析。研究结果表明:生物质和塑料共热解过程中存在明显的协同作用。木屑和PP共热解过程中的协同作用最为显著,当PP含量为80%时,所得生物油的产率最高,明显高于两者单独热解得到的生物油。元素分析和GC-MS分析结果表明:木屑和PP所得生物油的含氢量较高,所得到生物油的热值与石化燃油的相近。
    利用海带渣生产燃料乙醇的初步研究
    明凯利1,张 梅1,王树春2,臧家业2,金滨滨1,吴佐浩2,王能飞2
    化工进展. 2013, 32(03):  570-574. 
    摘要 ( 2246 )  
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    对海带渣中的纤维成分进行了测定,并以海带渣为原料进行了发酵产纤维素乙醇的研究。通过实验初步建立了海带渣生产乙醇的预处理方法并确立了发酵方式,同时对南极低温纤维素酶QP7复配降解海带渣生产乙醇的效果进行了研究。实验结果表明,海带渣中纤维素含量达28.3%;稀酸预处理后,海带渣经分步糖化发酵得到的乙醇浓度高于相同条件下的秸秆乙醇浓度;在海带渣同步糖化发酵中以低温纤维素酶作为复配酶进行酶解,乙醇产量提高21%以上。海带渣作为生产纤维素乙醇的原料,具有良好的应用前景;既能为海带产业的综合利用提供新方向,而且能够为其它海藻的生物质能源开发提供数据和方法参考。
    工业催化
    制备生物柴油的固体酸催化剂研究进展
    张秋云,杨 松,李 虎
    化工进展. 2013, 32(03):  575-583. 
    摘要 ( 2167 )  
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    生物柴油是一种绿色可再生能源。目前,大多采用高活性的固体酸催化酯化、酯交换反应进行制备,该工艺具有产品与催化剂易分离、催化剂可回收再生且环保等优点。本文综述了固体超强酸、负载型固体酸、金属氧化物及复合物、沸石分子筛、阳离子交换树脂、离子液体及杂多酸等不同类型固体酸催化剂催化制备生物柴油的最新研究进展,包括催化剂的制备、活性、催化行为。最后,对制备生物柴油的固体酸在物理化学性质、成本等方面的研究进行展望。
    环己酮肟气相重排制备己内酰胺工艺
    史雪芳,丁克鸿
    化工进展. 2013, 32(03):  584-587. 
    摘要 ( 2639 )  
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    报道了一种具有MFI结构的高硅亚微米级分子筛MS1,该分子筛制备工艺简便、成本低、环境友好。研究了MS1分子筛催化环己酮肟气相Beckmann重排制备己内酰胺的催化效果,考察了汽化温度、反应温度、环己酮肟浓度及质量空速(WHSV)等反应条件对环己酮肟气相Beckmann重排反应的影响;在优化的反应条件下环己酮肟转化率≥99.5%,己内酰胺选择性达95%,且催化剂稳定性较好;结果表明,MS1分子筛催化剂具有良好的工业化应用前景。
    钨离子液体催化氧化环己醇制得环己酮的性能
    孙晓云1,2,岳 爽3,李 静3,王 雪3,房大维3,臧树良3
    化工进展. 2013, 32(03):  588-591. 
    摘要 ( 1991 )  
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    该反应体系是以钨离子液体[(CH3)N(n-C8H17)3]2W2O11为催化剂,H2O2(30 %)为氧化剂,催化氧化环己醇制得环己酮。分别考察了催化剂用量、氧化剂用量以及温度变化对反应的影响。实验确定的反应最佳条件为反应温度65 ℃,环己醇用量5 mmol,催化剂用量50 μmol,H2O2用量15 mmol。在最佳条件下反应8 h,环己酮的产率可达99 %以上。反应过程无副产物,选择性好(> 99 %),体系异相催化,催化剂简单处理后可循环使用4次。
    材料科学与技术
    阳极氧化参数对TiO2薄膜结晶行为影响的研究进展
    邢俊恒,夏正斌,张燕红,钟 理
    化工进展. 2013, 32(03):  592-598. 
    摘要 ( 1996 )  
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    阳极氧化技术制备的功能性TiO2薄膜材料因其良好的耐腐蚀性、光催化活性及生物相容性,被广泛应用于腐蚀防护、光催化、太阳能电池及生物工程等领域。钛表面阳极氧化膜的应用性能与其结构密切相关,相较于无定形结构的TiO2,结晶的TiO2具有更高的光催化活性和更好的生物相容性。本文综述了氧化电位、电解液、氧化方式及时间等阳极氧化参数对钛表面氧化物薄膜结晶行为的影响,并分别讨论了各种因素对TiO2结晶的影响机理。在钛阳极氧化过程中,氧化电位的增加、温度的升高、氧化时间的延长以及电解液浓度的增加都有利于TiO2薄膜的结晶,而杂质离子的侵入及氧化膜生长速率的提高则不利于钛氧化物的结晶。
    松香改性高分子材料的研究和应用进展
    孙大卫,徐永霞,韩春蕊
    化工进展. 2013, 32(03):  599-603. 
    摘要 ( 2402 )  
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    综述了国内外松香改性制备高分子材料的研究现状,分别介绍了松香改性酚醛树脂、聚氨酯、聚丙烯酸、醇酸树脂等高分子材料的制备和应用现状,比较了一步法和两步法制备松香改性酚醛树脂的优缺点,详述了半连续种子乳液聚合法/细乳液聚合法制备松香改性聚丙烯酸酯类高分子材料;对松香综合改性高分子材料的发展趋势进行展望,指出了基于松香双键和羧基综合改性制备色泽浅、软化点高的高分子材料及松香改性其它生物质基类高分子材料的发展潜力,以期促进松香改性高分子材料的制备和应用研究。
    高分子抗菌剂的研究现状
    左华江1,2,温婉华2,吴丁财2,符若文2
    化工进展. 2013, 32(03):  604-609. 
    摘要 ( 1990 )  
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    比较了高分子抗菌剂和小分子抗菌剂在作用方式上的区别,说明了高分子抗菌剂具有抗菌活性和选择性强、效果持久、安全无毒等优点,具有良好的研究价值。还介绍了高分子抗菌剂的研究现状,包括主要类型、结构特点、抗菌机理、构效关系等方面的内容,旨在为后续研究提供参考。最后对高分子抗菌剂的应用前景作了展望,认为其有望在水净化、医疗设备和卫生用品等对安全性要求更高的领域将获得大量应用。
    LDHs材料的结构、性质及其应用研究进展
    孙金陆1,2,甄卫军1,2,李 进1,2
    化工进展. 2013, 32(03):  610-616. 
    摘要 ( 2158 )  
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    LDHs(layered double hydroxides)是一类具有双金属氢氧化物层结构的新型无机材料,其酸碱性、热稳定性、层间阴离子可交换性以及结构记忆效应等特性在诸多领域中得到了广泛应用,成为当前研究的热点。针对国内外研究现状,本文综述了LDHs材料的基本性质、层间不同种阴离子及插层阴离子的化学作用。在此基础上,概括了LDHs材料的制备、表征方法和相关领域的应用,介绍了其在不同溶剂中进行剥离的研究进展,指出能否将其工业化扩大生产是制约其应用的重要因素,同时也分析了当前需要解决的相关问题,为今后LDHs材料的研究提供借鉴。
    聚吡咯的绿色制备及其环氧树脂复合涂层对Q235钢的防腐性能
    路 亮1,2,侯文鹏2,关士友1,葛子义2
    化工进展. 2013, 32(03):  617-623. 
    摘要 ( 1992 )  
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    采用一种绿色、温和的氧化体系(H2O/FeCl2/H2O2)合成了结构规整的聚吡咯纳米微球,其结构和形貌采用FTIR和SEM进行表征。以聚吡咯为功能成分,环氧树脂为成膜物质,制备了聚吡咯/环氧树脂复合涂层,研究了其复合涂层在3.0% NaCl溶液中的防腐性能(EIS曲线、开路电位、Tafel极化曲线),结果表明0.6% Ppy-H复合涂层在3.0% NaCl溶液中浸没60天后,仍表现出高的涂层电阻(5.14×107 Ω?cm2)和腐蚀电位 (Vcorr = ?0.202 mV)。
    溶剂沉降法制备浸渍剂沥青
    马文明1,2,熊杰明2,迟姚玲2,葛明兰2,贾中宝1,彭晓希1
    化工进展. 2013, 32(03):  624-626. 
    摘要 ( 1791 )  
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    通过溶剂沉降法脱除各种原料煤沥青中的喹啉不溶物(QI),再用减压蒸馏去除溶剂,得到浸渍剂沥青产品,探讨了脱除喹啉不溶物的操作条件,包括溶剂配比、沉降温度、沉降时间、减压蒸馏温度以及对不同原料制备的浸渍沥青产品性能比较,最后以曲靖中温沥青为原料制得了软化点83 ℃,喹啉不溶物0.084%,结焦值49.32%的浸渍剂沥青产品。
    印迹水凝胶作为氟尿嘧啶载体的药物缓释性能
    阚文涛1,李 欣2,罗顺忠1,胡 睿1
    化工进展. 2013, 32(03):  627-633. 
    摘要 ( 2217 )  
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    以氟尿嘧啶为模板药物,以甲基丙烯酸羟乙酯为骨架单体,以甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,偶氮二异丁腈为引发剂合成印迹水凝胶,并通过扫描电镜、红外光谱及差示热量扫描等测试手段对凝胶进行了表征,结果表明:制备的印迹水凝胶表面无孔、光滑,氟尿嘧啶与其中的单体通过氢键结合成了复合物,同时经处理后凝胶中已不再残留未反应的单体。印迹水凝胶的吸水溶胀性能实验结果显示其吸水溶胀性能随制备中模板药物的含量的增加而增强,同时同一凝胶的溶胀速度与溶胀率随体系pH值的升高而增强。在氟尿嘧啶溶液中测定水凝胶的药物负载量,结果显示:印迹水凝胶的药物负载能力明显强于非印迹水凝胶,同时印迹水凝胶(8∶1)对药物的负载能力强于印迹水凝胶(4∶1),药物负载量高达0.0914 mg/g。在模拟体液中测试水凝胶对药物的释放效果结果显示:印迹水凝胶对药物的缓释作用明显优于非印迹水凝胶,并且印迹水凝胶(8∶1)对药物的缓释效果优于印迹水凝胶(4∶1),对药物的释放平缓,同时,释放体系pH值的升高不利于印迹水凝胶的药物缓释效果。
    粉煤灰微珠-Ag复合颗粒的制备工艺和分析
    王宇飞1,2,严捍东2
    化工进展. 2013, 32(03):  634-638. 
    摘要 ( 1722 )  
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    采用化学镀的方法,以银氨溶液为镀液,甲醛为还原剂,按照一定的工艺过程对粉煤灰微珠进行表面镀银处理,得到了粉煤灰微珠-Ag复合颗粒。同时借助激光粒径分析仪、X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、X射线能谱仪等检测设备对复合颗粒的粒径分布、化学成分、镀层表面形貌和结构进行了分析。对复合微珠进行保温隔热性能测试,掺镀银微珠的涂料比原微珠的涂料温度低约4℃。结果表明,按照设定的工艺过程,可以成功制备出具有保温隔热低辐射功能的粉煤灰微珠-Ag复合颗粒,作为一种功能性骨料有望用于建筑物外围护结构表面的砂浆或涂料中以降低对远红外热的辐射能力。
    氧化铁改性活性炭的制备及其吸附脱硫性能
    宋 华1,2,王 璐1,张娇静1,2,李 锋1,2
    化工进展. 2013, 32(03):  639-644. 
    摘要 ( 2545 )  
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    制备了负载型氧化铁改性活性炭吸附剂,并采用比表面积(BET)、扫描电镜(SEM)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。研究结果表明,负载氧化铁后吸附剂的比表面积由580.4 m2/g提高到658.6 m2/g,氧化铁改性能有效改善活性炭对硫化氢的吸附脱除能力。氧化铁与活性炭的质量比为1∶1,真空干燥温度为70 ℃,干燥时间为36 h时得到的负载氧化铁吸附剂的吸附效果最好。在吸附温度为60 ℃时,饱和硫容和脱硫率分别达到77.4 mg/g和99.2%。饱和硫容比未经改性的活性炭的提高了60.2 mg/g。
    TiO2/SiO2复合薄膜的制备及其自清洁性能
    董如林,刘淑赟,陈智栋,金长春,王彩霞
    化工进展. 2013, 32(03):  645-651. 
    摘要 ( 1734 )  
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    利用热陈化法得到的纳米TiO2粒子及SiO2聚合物胶粒通过浸渍-提拉技术制备了具有自清洁功能的TiO2/SiO2复合薄膜。考察了SiO2的复合比例对薄膜的表面形貌、透光率、光致亲水及自清洁性能的影响。随着SiO2复合体积分数的增大,薄膜的表面粗糙度、可见光透过率、光致亲水及自清洁性能显示了相似的变化规律。即在V(SiO2)= 25%左右时,薄膜的各项特性或性能达到最大值或最小值。该薄膜在室外放置28天后,仍能显示超亲水性能。
    悬浮聚合法制备聚乙醇酸的工艺
    陆卫良,崔爱军,王泽云,田俊凯,陈 群,何明阳
    化工进展. 2013, 32(03):  652-656. 
    摘要 ( 1947 )  
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    利用悬浮聚合的方法,选用甲基硅油作为体系的分散介质,MOA-3作为分散剂,乙醇酸为单体,辛酸亚锡为催化剂,合成出了特性黏度高达0.845 dL/g的聚乙醇酸(PGA),采用红外、核磁、DSC、XRD等方法表征了聚乙醇酸的结构和性质。通过一系列单因素实验探讨了聚合温度、反应时间、催化剂用量等对聚乙醇酸特性黏度的影响规律。经过正交实验得出各因素对特性黏度影响的大小,并得出最佳的制备工艺为:温度194 ℃,反应时间113 h,催化剂用量0.02%。
    以内蒙古地区的高铝煤矸石为原料合成4A分子筛
    马兆菲,白 杰,李春萍,张永锋,江 宇
    化工进展. 2013, 32(03):  657-660. 
    摘要 ( 2640 )  
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    研究了以内蒙古地区的煤矸石为原料,利用盐酸酸浸法、烧碱碱浸法和水热合成法制备4A 分子筛,设计了工艺流程,考察了反应条件对4A分子筛结构和形貌的影响,并利用X射线衍射仪(XRD)、电镜扫描仪(SEM) 及傅里叶转换红外光谱仪(FT-IR)等测试手段对其进行了表征。结果表明最佳条件为煤矸石煅烧温度为720 ℃,煅烧时间为1 h,酸浸时间为2.5 h,转速为220 r/min,水浴温度为95 ℃,烧碱碱浸时间为5 h,碱浸温度为25 ℃,合成4A 分子筛的陈化温度为25 ℃,陈化时间为1 h,晶化温度为100 ℃,晶化时间为14 h,进行比较后得到了符合结构、形貌较优的4A分子筛产品。
    生物化工
    两相体系中固定化黏红酵母CCZU-G5催化合成 (R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯
    汪 云1, 王利群1,2,何玉财1,2,朱 劼1,卿 青1,王明慧1
    化工进展. 2013, 32(03):  661-665. 
    摘要 ( 2274 )  
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    通过筛选得到一株高立体选择性还原2-氧代-4-苯基丁酸乙酯(OPBE)合成(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯[(R)-HPBE]的菌株并鉴定为黏红酵母。研究了在异辛烷/水两相体系中固定化黏红酵母CCZU-G5不对称还原OPBE合成(R)-HPBE的反应条件。结果表明最适的反应条件为:在异辛烷比例为10%条件下,底物浓度为100 mmol/L,催化剂用量为0.45 g/mL,辅底物为40 g/L的葡萄糖。在建立的反应体系中反应16 h,(R)-HPBE产率最高,达83.5%,e.e.值99%以上。固定化酵母经7次重复使用后,产率和e.e.值分别维持在70%和99%以上。
    精细化工
    两亲性超支化聚合物研究进展
    强涛涛,张国国,王学川
    化工进展. 2013, 32(03):  666-670. 
    摘要 ( 2178 )  
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    介绍了两亲性超支化聚合物的合成方法,利用长链烷基和聚乙二醇对超支化聚合物端基接枝改性;或者对超支化聚合物改性引入活性位点,再利用其引发乙烯基单体,通过自由基聚合、开环聚合得到两亲性超支化聚合物。阐述了不同结构的两亲性超支化聚合物在溶液中的独特性质,如核壳型单分子胶束以及不同胶束形态的聚集体。详细介绍了两亲性超支化聚合物在药物输送载体、材料改性以及染料分子的封装等领域的应用现状,指出采用新的改性技术、聚合技术制备具有特殊性能的两亲性超支化聚合物以及探索其在生物医药领域的研究为今后的主要发展方向。
    桐油制备3-正丁基-6-(1-癸烯酸基)-4-环己烯二酸
    蓝春波1,秦露露1,苏有学2,赵景婵1
    化工进展. 2013, 32(03):  671-673. 
    摘要 ( 1579 )  
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    以桐油为原料制备3-正丁基-6-(1-癸烯酸基)-4-环己烯二酸,分子式为C22H34O6(C22三元羧酸)。首先通过酯交换反应得到桐油酸甲酯,桐油酸甲酯与马来酸酐经过Diels-Alder反应制备3-正丁基-6-(1-癸烯酸甲酯基)-4-环己烯二酸,再经过皂化、酸化和分离等过程得到C22三元羧酸。用FT-IR、MS及1H NMR对其结构进行表征。采用正交试验考察Diels-Alder反应的最佳反应条件为:桐油酸甲酯与马来酸酐投料比为1∶1.2,反应温度为160 ℃,反应时间为2 h。
    高效路面油污清洗剂的研制
    王 文,蔡卫权,李玉军,涂文辉
    化工进展. 2013, 32(03):  674-677. 
    摘要 ( 2143 )  
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    通过对美食街路面油污组成、性质及形成过程进行分析,选择合适的表面活性剂、辅助溶剂和碱性助剂等原料成功地复配成弱碱性高效路面油污清洗剂。在正交实验的基础上,对所选配方进行性能优化实验,确定最佳实验配方组成分别为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠6%、直链烷基苯磺酸钠1%、烷基糖苷4%、脂肪醇聚氧乙烯醚1%、桔子油 1.5%、三乙醇胺 4%和柠檬酸三钠 3%,在150℃的干燥温度下其去污力可达99.8%。与市售厨房多用清洗剂“威猛先生”清洗性能的对比研究表明,该清洗剂的综合去污能力更强,在路面稠油垢清洗领域显示出广阔的应用前景。
    TA162824原油破乳剂的复配
    石斌龙,张谋真,程 蝉,刘启瑞
    化工进展. 2013, 32(03):  678-680. 
    摘要 ( 1937 )  
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    以有机胺为起始剂、环氧乙烷和环氧丙烷为单体、氢氧化钾为催化剂,合成嵌段聚醚型破乳剂单剂TA162824,用TA162824分别与助剂TEAC和DMA按不同比例进行复配,用瓶试法分别对陕北油田的河庄坪和子长原油进行脱水实验。结果表明,对河庄坪原油,在55 ℃,破乳剂总用量100 mg/L,脱水时间6 h时,TA162824与TEAC以2∶3和3∶2、与DMA以4∶1的比例进行复配,脱水率最高,分别达到99.7%、97.8%;对子长原油,在65 ℃,破乳剂总用量200 mg/L,脱水时间6 h时,TA162824与TEAC以2∶3和1∶4、与DMA以4∶1的比例进行复配,脱水率最高,分别达到97.3%和99.3%。其中TA162824与TEAC以2∶3、与DMA以4∶1的复配物对这两种不同原油的脱水率等性能都好,适应性强。
    资源与环境工程
    煤制气废水处理技术研究进展
    王 伟1,韩洪军2,张 静1,徐瑞捷1,王 顺1
    化工进展. 2013, 32(03):  681-686. 
    摘要 ( 2777 )  
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    介绍了煤制气废水的产生、水质特点,其治理难题表现在:水质复杂、难降解有机物含量高和毒性大。从煤制气废水治理技术的物化预处理、生物处理和深度处理三方面综述了国内外有关煤制气废水处理技术的研究现状、发展趋势及工程应用情况,并着重分析各处理技术的优缺点和在应用中存在的问题,即蒸氨和脱酚工艺的优化、发挥厌氧工艺的作用、废水生物脱氮过程的抑制、高级氧化和膜分离技术的应用。展望了煤制气废水处理技术的未来研究方向,指出物化和生物处理技术的优化组合是煤制气废水处理技术的必然发展趋势,为解决煤制气产业发展的废水治理瓶颈提供借鉴和参考。
    菌体/粉煤灰复合吸附剂吸附酸性蓝
    刘桂萍,祝 杏,刘长风
    化工进展. 2013, 32(03):  687-691. 
    摘要 ( 1835 )  
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    采用菌体/粉煤灰复合吸附剂吸附酸性蓝,通过单因素实验探究其吸附条件和吸附机理。结果表明:处理模拟酸性蓝废水最佳条件为:pH值6.6(自然),投加量3 g/L,搅拌时间25 min,静置时间1 h,此时去除率在85%以上。热力学和动力学的研究结果表明,Langmuir模型和Freundlich模型均可以用来描述吸附剂对酸 性蓝的吸附,且吸附较好地符合Freundlich 等温吸附模型;吸附剂对酸性蓝的吸附属于单分子层吸附,且 其吸附过程容易进行,由 Langmuir 吸附计算得到吸附剂的最大吸附量为303.0303 mg/g。吸附剂对酸性蓝 的吸附属于Lagergren准二级吸附动力学模型,菌体/粉煤灰对酸性蓝的吸附速率控制化学吸附过程,饱和吸附 量为137.32 mg/g。
    碳酸钙渣悬浮态煅烧试验
    陈延信1,2,孙 志1,赵 博1,朱玮杰1
    化工进展. 2013, 32(03):  692-696. 
    摘要 ( 1787 )  
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    碳酸钙渣是利用磷石膏制备硫酸铵的新型化工副产品,通过煅烧可以得到高活性石灰。本文利用西安建筑科技大学粉体研究所自行研制的小型模拟悬浮态煅烧试验装置和马弗炉堆积态煅烧装置,对碳酸钙渣快速煅烧工艺进行了小型实验室试验,并探讨了两种煅烧方式对活性的影响,提出了产品检测方法,对比了堆积态和悬浮态煅烧产品的分解率和活性等物化性能指标。结果表明:相对堆积态煅烧,悬浮态煅烧时CaCO3的表观分解率可以达到99%以上,而且得到的产品有较大的比表面积和较多的空隙,表现出较高的活性;悬浮态煅烧的热效率优于传统的堆积态煅烧装置,可用于大规模工业化生产。
    黑腐酸的改性及其对土壤中多环芳烃的洗脱作用
    于红艳,徐 峰,陈红云,杨伟群,杨珍珍
    化工进展. 2013, 32(03):  697-701. 
    摘要 ( 1683 )  
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    以黑腐酸为原料,进行烷基化反应和磺甲基化反应,得到改性黑腐酸MHA12、MHA16和MHA18。用IR测定了改性物的结构,通过测定不同浓度下改性黑腐酸溶液的表面张力得到改性黑腐酸的临界胶团浓度CMC,并测定了MHA12、MHA16、MHA18对PAHs污染土壤中萘、菲、荧蒽、芘的洗脱效率。结果表明:黑腐酸经过改性后引入了烷基基团和磺甲基基团,具有较好的水溶性和表面活性,MHA12、MHA16、MHA18的临界胶团浓度分别为3.12 g/L、2.78 g/L、2.70 g/L。当MHA溶液浓度超过临界胶团浓度时,MHA12、MHA16和MHA18对萘、菲、荧蒽、芘都具有良好的洗脱能力,可用于多环芳烃污染土壤的修复。
    应用技术
    酮苯脱蜡装置节能减排一体化
    沈人杰,陈 慧,刘晓飞
    化工进展. 2013, 32(03):  702-706. 
    摘要 ( 2030 )  
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    对企业的能量系统进行集成优化,可以提高能源的利用效率,并同时减少装置的用水量和CO2的排放量。本文针对某酮苯脱蜡装置,对其现行的换热网络进行了夹点分析,提取了物流数据,找出了用能不合理之处和装置的能量目标,通过计算获得该装置的节能潜力为4228.3 kW。考虑该装置实际的状况,提出对部分物流进行重新匹配的热集成优化方案,结果表明可分别节约1456.4 kW的加热公用工程和524.2 kW的冷却公用工程。对优化后方案进行的经济性分析显示,该方案每年可节约278.5万元的能量费用、减少0.3万吨污水和9078.2吨CO2的排放。对酮苯脱蜡装置进行一体化的优化可以降低能耗和成本,本文提出的优化方案对相关装置的节能减排也具有一定的指导作用。
    基于可靠性分析的公用工程操作优化
    林子昕1,银奇英2,郑雪松2,Robin Smith3
    化工进展. 2013, 32(03):  707-711. 
    摘要 ( 1983 )  
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    针对公用工程系统,基于可靠性分析提出新型的操作优化方法。该方法结合关键设备故障分析,采用系统的数学手段计算公用工程系统由于设备故障所产生的所有可能的操作状态及其概率。每一个状态进行单独的操作优化,其经济评价与该状态的概率相加权,以此获得系统整体经济评估。此方法中,设备的操作策略得到优化,如冷备用、热备用、负荷共享等。操作成本与设备故障造成的生产损失成本得以权衡。与传统的优化方法相比,该方法可获得更低的系统总成本。
    化学汽提新工艺
    董 群,李 楠,刘乙兴,赵玲伶,刘 沙,白树梁,武可新
    化工进展. 2013, 32(03):  712-716. 
    摘要 ( 1841 )  
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    用自制的小型固定流化床,以掺入减压渣油、油浆的原油为原料进行化学汽提研究。以相对可汽提碳、汽提气体相对产率、再剂含碳量为评价指标,对比分析化学汽提与水蒸气汽提工艺气体产物组成、汽提效率的差别,考察再剂加入比例、加入温度、反应温度、剂油比对化学汽提效率、汽提温度的影响。结果表明,化学汽提效率随再剂加入比例、加入温度的增加先增大后趋于平缓,随反应温度增加而减小,随剂油比增大而增大;提高再剂加入比例、加入温度时,重质原料汽提温度增幅小于轻质原料。采用化学汽提工艺能改变气体产物分布,使汽提效率提高约20%,再剂含碳量降低7%以上。
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