Please wait a minute...
本期目录
2016年 第35卷 第03期 刊出日期:2016-03-05
    目录
    本期封面、广告页、中英文目次表
    化工进展. 2016, 35(03):  0-0. 
    摘要 ( 342 )   PDF (25592KB) ( 196 )  
    相关文章 | 多维度评价
    特约评述
    现代煤气化技术发展趋势及应用综述
    汪寿建
    化工进展. 2016, 35(03):  653-664.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.001
    摘要 ( 1004 )   PDF (452KB) ( 2228 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    现代煤气化技术是现代煤化工装置中的重要一环,涉及整个煤化工装置的正常运行。本文分别介绍了中国市场各种现代煤气化工艺应用现状,叙述汇总了其工艺特点、应用参数、市场数据等。包括第一类气流床加压气化工艺,又可分为干法煤粉加压气化工艺和湿法水煤浆加压气化工艺。干法气化代表性工艺包括Shell炉干煤粉气化、GSP炉干煤粉气化、HT-LZ航天炉干煤粉气化、五环炉(宁煤炉)干煤粉气化、二段加压气流床粉煤气化、科林炉(CCG)干煤粉气化、东方炉干煤粉气化。湿法气化代表性工艺包括 GE水煤浆加压气化、四喷嘴水煤浆加压气化、多元料浆加压气化、熔渣-非熔渣分级加压气化(改进型为清华炉)、E-gas(Destec)水煤浆气化。第二类流化床粉煤加压气化工艺,主要有代表性工艺包括U-gas灰熔聚流化床粉煤气化、SES褐煤流化床气化、灰熔聚常压气化(CAGG).第三类固定床碎煤加压气化,主要有代表性工艺包括鲁奇褐煤加压气化、碎煤移动床加压气化和BGL碎煤加压气化等。文章指出应认识到煤气化技术的重要性,把引进国外先进煤气化技术理念与具有自主知识产权的现代煤化工气化技术有机结合起来。
    化工过程与装备
    大数据技术在催化裂化装置运行分析中的应用
    李鹏, 郑晓军, 明梁, 赵劲松, 高金森
    化工进展. 2016, 35(03):  665-670.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.002
    摘要 ( 699 )   PDF (45360KB) ( 361 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    催化裂化装置是炼油厂生产汽柴油的核心生产装置,是炼厂效益的重要来源,但催化裂化装置的运行面临着结焦、催化剂跑损等影响长周期运行问题。因此本文介绍了在中国石油化工股份有限公司开发的炼油技术分析与远程诊断平台上,运用大数据数据处理技术和积累的海量的催化运行数据进行数据挖掘与分析,尝试对催化裂化装置报警、结焦等问题进行深入探索研究与分析,解决催化裂化装置报警问题、结焦问题和收率问题,从而进一步提升催化裂化装置运行水平。分析表明基于传递熵的根原因分析能够比较全面、准确地找出相关问题的影响因素,从而提高催化裂化装置平稳运行,而大数据技术一旦工业化应用取得成功,将取得良好的经济效益和社会效益,进而促进大数据技术在石化行业的推广应用。
    基于数据挖掘技术的国内锅炉化学水工况选择
    石荣雪, 张适宜, 张胜寒
    化工进展. 2016, 35(03):  671-678.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.003
    摘要 ( 608 )   PDF (9605KB) ( 417 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    通过对文献进行数据挖掘,归纳因锅炉化学水工况选取不当而造成事故情况,确定了一些常见锅炉机组的最适化学水工况:对于机组功率在0~200MW范围内、主蒸汽压力≤15.7MPa(超高压范围)的汽包锅炉,建议采取平衡磷酸盐处理(equilibrium phosphate treatment,EPT);对于机组功率在200~600MW(不含200MW)范围内的亚临界直流炉,建议采取给水加氧处理(oxygenated treatment,OT);对于机组功率在600~1000MW(不含600MW)范围内的超临界以及超超临界直流炉,建议采取给水加氧处理(OT).
    实时优化技术在乙烯装置在线优化中的应用
    赵毅, 李超, 田健辉
    化工进展. 2016, 35(03):  679-684.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.004
    摘要 ( 618 )   PDF (13070KB) ( 288 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    乙烯产业是重要的石化基础产业,对国民经济、石油化工产业及工业社会起着举足轻重的作用,近年来 在我国经济增长过程中保持着蓬勃发展的态势,但是,由于我国乙烯生产总体技术水平的相对滞后以及乙烯工 业所供原料复杂等因素,导致我国目前乙烯装置与世界乙烯生产先进水平存在一定差距,为了减小这一差距, 达到世界先进水平,离不开工业过程自动化和运用实时优化技术。为此,本文介绍了实时优化技术的国内外发 展现状和该技术在乙烯装置的应用情况,并通过实时优化系统的实施,建立了乙烯装置的全流程严格机理模型, 可以实时跟踪乙烯装置的生产情况,持续不断对装置进行在线优化,使装置的操作达到最佳的经济效益操作点, 此外,在优化中以装置的原料、产品和公用工程等价格为导向,对全装置生产过程自动操作执行,减少了优化 计算和结果执行中的人为干预。分析表明实时优化技术有效实现了乙烯装置增产、节能和降耗的目标,可为乙 烯生产企业创造新增经济效益。
    微反应器技术在Fischer-Tropsch合成中的应用进展
    徐润, 胡志海, 聂红
    化工进展. 2016, 35(03):  685-691.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.005
    摘要 ( 867 )   PDF (17406KB) ( 797 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    微反应器可以通过改善传质和传热而强化反应过程,为Fischer-Tropsch 合成技术的发展提供了新的机遇。 本文简要回顾了微反应器的研究及发展过程,从微反应器的本质特点着手,介绍了微反应器技术在 Fischer-Tropsch 合成中的应用进展。Fischer-Tropsch 合成微反应器结构经历了从单通道、多通道、复合通道结构 的研究过程,催化剂也开发有填充型和涂覆型两类。根据微反应器的特点,催化剂开发也取得了显著进步,与 传统催化剂相比,微通道催化剂的活性可以达到固定床的8~10 倍。反应器模型和数值模拟工作可以辅助实验 研究,提供温度、浓度、压力等分布参数,有利于反应器设计。最后介绍了目前微反应器Fischer-Tropsch 合成 技术的中试及工业应用情况。通过对上述内容的总结,对微反应器Fischer-Tropsch 合成研究和发展进行了展望。
    含添加剂沸石分子筛混合吸附剂物理特性及其制冷应用性能
    武卫东, 王闯, 孟晓伟, 张华
    化工进展. 2016, 35(03):  692-699.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.006
    摘要 ( 636 )   PDF (24045KB) ( 262 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为改善吸附剂用于吸附制冷的传热传质性能,以微米级铁粉、铝粉和非金属膨胀石墨为添加剂,制备了8 种不同烧结型13X 沸石分子筛(包括粉末型和颗粒型)混合吸附剂,对其进行了SEM 观察以及热导率、吸附等 温线、孔径分布等物性的测量与表征分析。结果显示,添加剂为膨胀石墨的粉末型分子筛微粒之间的紧密型最 好,接触面积最大;添加剂为铝粉的粉末型分子筛热导率和热扩散系数最高,相比纯组分颗粒型分子筛的分别 提高了100.9%和315.6%,添加剂为铁粉的粉末型分子筛比热容最低,相比纯组分颗粒型分子筛的降低了33.9%; 加入添加剂的粉末型和颗粒型分子筛的比表面积和孔隙率都有不同程度的降低,其顺序由高到低均为膨胀石墨、铝粉、铁粉。将制备的各种混合吸附剂应用于吸附制冷单元管进行实验测试,讨论分析了其循环周期、制冷量、COP 和SCP 等性能指标的改进与吸附剂物性改变之间的内在联系。
    水逸度模型预测THF添加剂体系下气体水合物相平衡
    梁海峰, 朱耀剑, 赵阳升, 赵建忠
    化工进展. 2016, 35(03):  700-705.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.007
    摘要 ( 624 )   PDF (4254KB) ( 290 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    加入添加剂降低水合物生成压力是当前水合物法分离混合气体研究热点。本研究以水的逸度模型为基础, 结合PRSV2 状态方程研究了CH4、O2、N2 及其混合气体水合物在纯水体系下的相平衡条件;通过UNIFAC 基团 贡献法对添加剂四氢呋喃(THF)水溶液进行基团划分,计算该体系下液相各组分的活度,理论研究了添加剂 THF 对气体水合物相平衡条件的影响;结果表明在相应的温度范围内,与其他模型相比,在纯水体系下该模型 预测精度较高,在THF 水溶液体系下该模型对单组分和双组分气体的预测精度平均相对误差在7%左右,随着 THF 浓度增加,气体水合物相平衡压力的降低幅度减小;当THF 摩尔分数达到6%时,对气体水合物相平衡影 响达到最大。相关研究结果为混合气体的大规模工业提纯分离提供了理论基础。
    基于分子模拟的不溶性硫黄稳定剂的性能
    马健, 赵基钢, 王荣杰, 舒阳, 沈本贤
    化工进展. 2016, 35(03):  706-710.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.008
    摘要 ( 694 )   PDF (37573KB) ( 182 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    采用基于密度泛函理论的量子化学方法模拟建立了7 种常见稳定剂和自制复配溶剂HCX 与不溶性硫黄作 用后的稳定分子结构,并采用过渡态理论计算这些分子结构发生裂解反应的能垒以及热力学参数,比较不同稳 定剂条件下制备的不溶性硫黄的热稳定性以及热力学性质。并将模拟结果与实验结果和DSC 表征结果相对比, 结果显示添加富含卤族元素HCX 稳定剂制备的不溶性硫黄在加剂量为1%,110℃、15min 条件下,其热稳定率 可达82.4%,DSC 表征结果显示该样品热裂解温度约为138℃,热稳定性明显优于常见稳定剂,与理论模型计算 结果相一致,论证了该模型的可靠性,表明该模型可用于研究新型不溶性硫黄稳定剂。
    基础油供应链生产-分销计划模型及其优化
    邱莹莹, 叶贞成, 赵亮, 牛进伟
    化工进展. 2016, 35(03):  711-716.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.009
    摘要 ( 569 )   PDF (1107KB) ( 225 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    随着市场全球化的飞速发展,供应链思想已渗透到各行各业,是一种新型的企业管理思想。然而在一些 产业结构不合理、急需产业升级的领域,几乎没有相关的供应链研究,譬如石油化工领域的量化研究少之又少。 本文分析了在独立决策下基础油供应链生产、分销系统中,信息不共享,生产商、分销商以及客户只追求各自 利益最大化,忽视甚至是损害了供应链整体利益的现象。针对上述现象,构建了生产-分销集成计划模型,以实 现供应链总成本和总反应时间最小,提出了一种基于粒子群算法寻找多目标供应链网络Pareto 最优解的方法。 仿真实例的结果表明了集成模型的可行性和优越性。
    乙醇溶液液滴降压蒸发过程传热传质特性
    王茉, 刘璐, 王鹏程, 米梦龙, 刘彦丰
    化工进展. 2016, 35(03):  717-721.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.010
    摘要 ( 641 )   PDF (6786KB) ( 354 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    针对单个乙醇溶液液滴在降压环境下蒸发的传热传质过程建立了数学模型。模型基于液相的能量守恒和 传质扩散理论,利用经典拓展模型计算液滴的质量蒸发率,并引入活度系数考虑液滴表面的蒸气分压。采用液 滴悬挂法进行实验,分别记录了乙醇溶液液滴和乙酸溶液液滴在降压蒸发过程中的液滴内温度变化。将实验数 据与计算结果对比,验证了模型的有效性。通过模型计算获得了液滴内部温度分布以及浓度分布随时间的变化。 结果表明:快速降压阶段空气流动较快,加之乙醇工质易挥发,液滴表面温度下降迅速,液滴内部温差和乙醇 浓度梯度较大;压力稳定后,空气流速为零,液滴内部温差和乙醇浓度梯度逐渐减小。由于液滴内部的热扩散 速率大于传质扩散系数,内部温度随时间的变化比浓度随时间的变化更快。
    基于粗糙集的智能可视化优化方法用于加氢裂化反应操作优化
    杨旭, 汪坤, 肖翔, 周靖, 史彬, 鄢烈祥
    化工进展. 2016, 35(03):  722-726.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.011
    摘要 ( 739 )   PDF (14546KB) ( 215 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    加氢裂化反应的历史生产数据包含了丰富的操作规律,而目前没有被充分挖掘和利用。针对该问题,本文 提出了基于粗糙集的智能可视化优化方法,并应用该方法对加氢裂化反应的操作变量进行了优化。采用自适应离 散化的方法对加氢裂化反应的生产操作数据进行离散化,得到离散化的数据集。针对数据集属性约简的N-P 难题, 提出了基于列队竞争算法的属性约简计算方法。通过对加氢裂化反应的数据集约简计算,使预设的12 个操作变量 约简到了8 个,除去了4 个冗余变量,有效降低了优化搜索空间。在此基础上,应用智能可视化优化方法将约简 后的加氢裂化反应数据降维映射到平面,并生成航煤收率的等值线,据此,直观地确定出了航煤收率的优化区域 和优化操作点。结果说明,选出的优化工况点与原工况航煤收率33.98%相比,能使航煤收率提高到37.58%.
    基于生物质双流化床快速热解生产流程模拟的分析
    吕奇铮, 徐起翔, 张长森, 张瑞芹
    化工进展. 2016, 35(03):  727-732.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.012
    摘要 ( 628 )   PDF (7170KB) ( 404 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    用Aspen Plus 软件模拟了生物质双流化床快速热解生产流程,对流程的干燥、热解、冷凝、燃烧等过程 进行了?分析,找出?利用率较低的可能影响因素,并对其改善。结果表明:流程压降对热解过程?利用率影 响较小;副产物焦炭完全用作燃烧供热时,整个流程热流?损失较大,65%的焦炭用作燃烧供热时,?利用率由 69%提高到75.6%,模拟结果为生物质热解工业化放大过程能耗优化设计提供了参考依据。
    大处理量紧凑型气浮装置的数值模拟
    孔祥功, 陈家庆, 姬宜朋, 王春升, 张明, 尚超, 蔡小垒, 刘美丽
    化工进展. 2016, 35(03):  733-740.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.013
    摘要 ( 770 )   PDF (59787KB) ( 233 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    目前鲜有关于大处理量气浮装置结构设计研究方面的报道,气浮装置国产化研究进程缓慢。为了解决这 一问题,本文以自主研发的处理量为120m3/h 紧凑型气浮装置为计算模型,采用Eulerian 模型和RNG k-ε 湍流模 型,运用Fluent 对其三维流场进行了数值模拟研究。分别研究了内筒高度、半径间隙及入口管径等结构参数和 含油量、处理量等操作参数的影响,以便考察和优化气浮装置的分离性能。结构参数影响的数值模拟结果表明: 随着半径间隙的减小,除油率先增大后减小;随着入口管径的减小,除油率先减小后增大;改变内筒高度对除 油率的影响较小。操作参数影响的数值模拟结果表明,装置的操作弹性相对较大,对水质水量一定程度的波动 具有良好的适应性。
    不同规整填料旋转床的传质性能对比
    郭强, 祁贵生, 刘有智, 董梅英, 宋彬, 王探
    化工进展. 2016, 35(03):  741-747.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.014
    摘要 ( 568 )   PDF (11240KB) ( 230 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    采用Na2CO3-H2S为体系,利用规整丝网填料和新型塑料填料的错流旋转床为吸收设备,探究了两种填料床的传质性能,通过理论推导气液传质系数KyKya的表达式,考察了液量、气液比、超重力因子对脱硫率、KyKya的影响。实验结果表明:在相同条件下,规整丝网填料床的脱硫率略高于新型塑料填料床,约为3%~4%,但KyKya和压降分别是新型塑料填料床的0.25~0.5、0.8~0.9和0.3~0.5倍。通过文献对比分析,在相近工况条件下,新型塑料填料床的Kya比散装丝网填料床提高了1.45倍。并对实验数据进行回归,拟合出KyKya与气相雷诺数ReG、液相韦伯数WeL和伽利略数Ga之间的关联式。
    能源加工与技术
    液化天然气(LNG)冷能利用研究进展
    王方, 付一珂, 范晓伟, 朱彩霞
    化工进展. 2016, 35(03):  748-753.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.015
    摘要 ( 928 )   PDF (14972KB) ( 569 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    液化天然气(LNG)作为一种清洁、高效的优质能源,其汽化释放的大量冷量具有极大的经济价值及环保价值,但却存在LNG冷能利用率不高的普遍问题。本文阐述了LNG冷能利用的各种方式,比较了各种方式的优缺点及冷能需求,分析了其利用前景及环保价值。介绍了国内外液化天然气冷能利用技术的开发与研究进展,指出了其冷能利用率普遍不高的原因。在此基础上强调了LNG冷能“温度对口,梯级利用”原则的重要性,开发蓄积和储存冷能的装置以及研发新型载冷剂的迫切性,并提出因地制宜选择冷能利用项目,拓展新的冷能利用形式。
    催化裂化油浆高值化利用技术研究现状
    张艳梅, 赵广辉, 卢竟蔓, 于志敏, 张东明, 许倩
    化工进展. 2016, 35(03):  754-757.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.016
    摘要 ( 550 )   PDF (328KB) ( 763 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    催化裂化油浆直接作为燃料油的调和组分出售,经济价值较低,近年来其高值化利用技术备受关注。本文介绍了催化裂化油浆高值化利用技术研究现状,重点介绍了已工业化应用的催化裂化油浆掺炼作为延迟焦化原料技术、掺炼入常渣减压装置提高蜡油收率技术、掺炼作为溶剂脱沥青原料技术、蒸馏分离出沥青组分调和生产道路沥青技术及其特点,同时介绍了催化裂化油浆与煤共炼提高附加值、利用溶剂分离出富芳组分生产化工产品、直接热裂化生产沥青改质组分技术研究结果及其特点。从目前油浆高值化利用途径来看,油浆掺炼工艺成熟,易于实现,但价值提升不显著,同时受到炼厂现有生产装置及掺炼数量的限制,其他利用途径高值化效果显著,但需要新增设备投资,因而催化油浆的集中加工处理将是具有规模效应的有效利用途径。
    聚甲氧基甲缩醛的合成及其应用研究进展
    丁焘, 申志兵, 张君涛
    化工进展. 2016, 35(03):  758-765.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.017
    摘要 ( 661 )   PDF (3373KB) ( 568 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    来自非石油基的聚甲氧基甲缩醛因具有十六烷值高、与柴油互溶性好、氧含量高等优点,与柴油混配后作为柴油燃料可以提高柴油机热效率,大幅降低污染物排放,是很有发展前景的绿色环保柴油添加组分。本文在介绍聚甲氧基甲缩醛的物理化学性质,及其作为柴油添加剂的性能指标基础上,对其合成技术和反应动力学研究进展进行了总结,对比了不同技术的优缺点,指出离子液体薄膜催化技术是聚甲氧基甲缩醛当前较为适合的产业化路线;并对聚甲氧基甲缩醛柴油的燃烧排放特性,以及其作为新配方燃油组分和新型环保溶剂油等的应用研究进展进行了归纳,最后指出了确定聚甲氧基甲缩醛的合适聚合度值及其添加量,加强车用测试并及时建立相关标准是聚甲氧基甲缩醛作为柴油添加剂后续应用研究工作的要点。
    蒙脱石对油页岩干酪根热解特性的影响
    王擎, 张宏喜, 迟铭书, 崔达, 许祥成
    化工进展. 2016, 35(03):  766-772.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.018
    摘要 ( 694 )   PDF (29401KB) ( 460 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    选取中国桦甸、抚顺、窑街3个地区油页岩,酸洗得到各干酪根样品。应用TG-FTIR技术对不同升温速率下各干酪根与蒙脱石共热解行为进行了研究,并利用Coats-Redfem积分法对升温速率为10℃/min下的干酪根掺混样品进行热解反应动力学分析,获得了蒙脱石对干酪根热解产物析出规律的影响及热解过程的活化能(E)和指前因子(A).结果表明,随着蒙脱石掺混比例增大,桦甸和抚顺干酪根热解失重率先升高后降低;在热解过程中,440℃前干酪根与蒙脱石掺混样品的热解失重率较干酪根单独热解低,而440℃后其热解失重率较干酪根热解有所提高;蒙脱石掺混比例增大使得各干酪根热解产物中CH3/CH2值有所增加;有蒙脱石掺混的干酪根热解活化能相比干酪根热解活化能有所降低。表明蒙脱石对油页岩干酪根热解具有物理吸附和裂解催化两种作用,且随着热解过程的加深和蒙脱石配比的改变而不同。最后,对升温速率为10℃/min的样品进行了热解反应动力学分析,进一步探讨了蒙脱石对干酪根的热解影响机理。
    粒度和含水率对秸秆成型燃料生产能耗的影响
    左鹏鹏, 杨俊红, 黄涛, 韩奎, 王朴方, 巩启涛
    化工进展. 2016, 35(03):  773-779.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.019
    摘要 ( 518 )   PDF (11407KB) ( 181 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    针对成型燃料规模化生产中原料参数的优化问题,以陕西某年产2万吨的秸秆成型燃料加工生产线为例,采用离散系统仿真软件ExtendSim对成型燃料生产线进行仿真。研究了粉碎粒度和干燥后的含水率对成型燃料的生产率及整体比能耗的影响,得出理论能耗的最优参数组合并与调研的生产性试验结果进行比较。敏感性分析发现,压块燃料的整体比能耗对参数变化更敏感,而颗粒燃料的生产率对参数变化更敏感。因此,按对参数变化敏感性更高的性能指标进行最优化参数选择。结果表明:与原经验参数相比,压块燃料按参数(15%,20~30mm)优化后理论节能11.64%,相关生产性试验节能10.36%;颗粒燃料按参数(10%,10mm)优化后理论节能5.58%,相关生产性试验节能6.36%.本文提出的按对参数变化更敏感的性能指标选择最优参数组合的方法使生产能耗更低,为成型燃料原料参数选择提供理论依据,指导工程实践。
    稻壳液化产物用于聚氨酯胶黏剂的制备与性能
    钟强, 李绪宾, 陈爽, 刘会娥, 丁传芹, 齐选良
    化工进展. 2016, 35(03):  780-786.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.020
    摘要 ( 539 )   PDF (9581KB) ( 436 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    将稻壳在多元醇中液化制备具有反应活性的稻壳基多元醇,然后以所制备的稻壳基多元醇、低聚物多元醇、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和小分子交联剂等为主要原料合成聚氨酯(PU)乳液。分别从预聚反应温度、稻壳基多元醇的添加量、低聚物多元醇种类、R值(-NCO与-OH的摩尔比)以及小分子交联剂种类5个方面进行研究。通过对所制备的聚氨酯乳液进行红外光谱、黏度、稳定性和力学性能等分析测试,结果表明:在预聚反应温度为70℃、聚己二酸丁二醇酯1000(PBA1000)为原料、稻壳基多元醇添加量为10%、R值为1.2、三羟甲基丙烷(TMP)为交联剂的条件下,合成的PU胶黏剂效果最佳。
    基于基团贡献法的CO2复合吸收溶剂实验研究
    石会龙, 李春虎, 张祥坤, 迟明浩
    化工进展. 2016, 35(03):  787-792.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.021
    摘要 ( 622 )   PDF (2386KB) ( 263 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    基于基团贡献法的基本原理,对用于脱除天然气中CO2的复合溶剂进行组成设计。通过对比不同活化剂分子结构对其碱性、空间位阻效应等物化参数的影响,筛选出最佳的CO2活化剂HZ,与N-甲基二乙醇胺(MDEA)水溶液混合组成复合溶剂。采用常压吸收-常压再生实验装置测定复合溶剂对CO2的脱除能力,考察了活化剂种类、活化剂添加量、吸收温度、H2S浓度和再生温度等因素对CO2脱除效果的影响,以及复合溶剂的抗发泡性能。实验结果表明:活化剂HZ的活化效果优于MEA、DEA和PZ;HZ最佳添加量为0.7mol/L;最佳吸收温度为40℃;原料气中H2S浓度增加,会降低复合溶剂对CO2的脱除效果;最佳再生温度为115℃;复合溶剂具有良好的抗发泡性能。
    工业催化
    乙烯齐聚合成α-烯烃镍配合物催化剂研究进展
    王俊, 梁红姣, 李翠勤, 施伟光
    化工进展. 2016, 35(03):  793-800.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.022
    摘要 ( 625 )   PDF (16627KB) ( 185 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    镍配合物是一类重要的乙烯齐聚催化剂,由于具有活性高、反应条件温和及选择性高等优点,在α-烯烃的合成方面已显示出良好的应用前景。本文综述了近年来国内外乙烯齐聚合成α-烯烃用镍配合物催化剂最新研究进展,从配体的分子结构进行分类,重点阐述了亚胺吡啶配体镍配合物催化剂和吡唑配体镍配合物催化剂的研究现状,包括配体的结构、取代基效应及工艺条件等对催化活性和产物分布的影响,同时对其他类型的配体包括甲臜、膦- 唑啉、噻吩及双核结构、树枝状结构催化剂的开发现状也进行了简要的介绍。研究镍配合物的精细结构对催化剂活性和α-烯烃选择性的影响,对设计具有工业化应用前景的高碳α-烯烃催化剂具有重要意义。
    甲醇制芳烃反应的催化研究进展
    张一成, 王洪学, 章序文, 李克健
    化工进展. 2016, 35(03):  801-806.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.023
    摘要 ( 642 )   PDF (408KB) ( 739 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    通过结合催化机理,综述了近年来国内外甲醇制芳烃的催化研究进展。主要以催化剂的制备和催化反应条件对甲醇制芳烃性能的影响展开,从催化剂制备的角度,分别讨论了不同金属的改性、不同的金属改性方法、引入催化促进剂以及优化扩散性能对甲醇制芳烃选择性和转化率的影响。同时研究了增加共进料反应物对于甲醇制芳烃反应机理的启发和对反应结果的影响,指出了集成各种改性方法而并不损失其对催化的促进作用,是非常重要的研究。
    金属-酶协同催化动态动力学拆分反应研究进展
    蒋成君, 吕力琼, 黄俊
    化工进展. 2016, 35(03):  807-814.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.024
    摘要 ( 598 )   PDF (10460KB) ( 229 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    金属催化和酶催化在很长时间被认为是两个不同的领域,动态动力学拆分反应是金属-酶协同催化的成功应用。如何有效地协同金属催化的消旋化与酶催化的动力学拆分是其中的关键问题。本文对金属-酶协同催化动态动力学拆分醇和胺类化合物进行了综述,重点介绍了动态动力学拆分中常用的金属催化剂,各种金属与酶的协同,并对其前景进行了展望,指出提高酶在反应体系中的稳定性是未来的发展方向。
    2,3,6-三甲基苯酚一步氧化制备2,3,5-三甲基-1,4-苯醌研究进展
    杨超群, 张旭斌, 沈宇, 李航, 王富民, 蔡旺锋
    化工进展. 2016, 35(03):  815-819.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.025
    摘要 ( 567 )   PDF (521KB) ( 225 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    2,3,6-三甲基苯酚一步氧化制备2,3,5-三甲基-1,4-苯醌相对于传统的磺化-氧化法具有产品收率高、过程简单、条件温和以及环境友好等特点。本文针对2,3,6-三甲基苯酚一步氧化制备2,3,5-三甲基-1,4-苯醌的均相催化氧化和非均相催化氧化工艺进行了综述,对两种工艺的发展过程及研究现状进行了评价及总结。详细讨论了不同方法和路线在催化活性、选择性以及产品分离和催化剂回收等方面的优缺点,简要分析并总结了2,3,6-三甲基苯酚一步氧化研究的发展规律和最新动态,展望了以非均相催化反应机制为重点的微观机理研究和以提高催化剂循环稳定性、降低制备成本为重点的工业化探索两个潜在的发展方向。
    Ag/TiO2纳米催化剂的制备及性能
    樊国栋, 王丽娜, 管园园, 刘钰维, 林忱
    化工进展. 2016, 35(03):  820-825.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.026
    摘要 ( 630 )   PDF (12176KB) ( 319 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    采用溶胶-凝胶法制备了Ag/TiO2光催化剂。通过X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、N2吸附-脱附(BET)、透射电子显微镜(TEM)对产物进行了表征。以亚甲基蓝(MB)为降解物,考察了不同Ag含量和不同煅烧温度对样品的光催化性能影响。结果表明,掺杂Ag后,增大了样品的比表面积,800℃时,Ag的引入抑制了TiO2锐钛矿向金红石相的转变,掺杂后TiO2的光催化活性大大提高,在500℃煅烧温度下,当Ag的摩尔分数为1%时,在紫外光照射下,经过180min光催化实验,对MB的降解率达到90%.
    负载型杂多酸脱除焦化蜡油中碱性氮化物
    李红跃, 王雷, 张曼, 刘宝玉, 王立新, 刘丹
    化工进展. 2016, 35(03):  826-830.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.027
    摘要 ( 558 )   PDF (6578KB) ( 223 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    以硅胶为载体,利用等体积浸渍法负载杂多酸制备3种不同负载型杂多酸吸附剂,采用傅里叶红外光谱和氮气吸附-脱附法对吸附剂负载状态进行了表征。将制备的负载型吸附剂用于焦化蜡油中碱性氮化物的脱除,考察了负载量、反应时间、反应温度和剂油质量比对焦化蜡油脱氮率的影响。结果表明,磷钨酸负载质量分数为40%、反应温度为50℃、反应时间为50min、剂油质量比为1:4的条件下,负载型杂多酸吸附剂能有效脱除焦化蜡油中的碱性氮化物,脱氮率达到89.07%,脱氮油收率达95.54%.
    材料科学与技术
    氮掺杂对碳材料性能的影响研究进展
    张德懿, 雷龙艳, 尚永花
    化工进展. 2016, 35(03):  831-836.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.028
    摘要 ( 819 )   PDF (407KB) ( 1315 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    碳材料是目前研究和应用最为广泛的一类无机非金属材料。本文从研究应用角度出发,综述了近年来国 内外对氮掺杂碳材料结构与性能的研究实验和理论成果,简述了氮原子掺杂对碳材料电导率、场发射性能、超 级电容性能、氧还原催化性能、其他催化性能、储氢性能6 个方面的影响。指出氮原子掺杂碳材料的制备和性 能研究具有重要的研究价值和应用潜力,氮原子掺杂可以大幅提高碳材料的电化学及催化性能,并赋予其某些 奇异的特性,因此通过调控氮掺杂量可以有效控制掺杂材料的形貌和导电性,得到适合不同应用的掺杂产物, 有望为基于碳材料的电子设备及催化过程效能的提高开辟新的道路,并指出氮原子掺杂碳材料将成为纳米材料 领域的新热点。
    基于巯基三氮唑及其衍生物构筑配合物的研究进展
    李思哲, 李洋, 宋江锋, 周瑞莎
    化工进展. 2016, 35(03):  837-846.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.029
    摘要 ( 594 )   PDF (6190KB) ( 398 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    巯基三氮唑是一种含硫氮杂环有机化合物,由于具有多个配位点和较强的配位能力以及衍生物的多样性, 近些年在配位化合物、医药等方面受到广泛研究。本文按照取代基数目的不同将巯基三氮唑衍生物分为疏基三 氮唑、单取代巯基三氮唑、多取代巯基三氮唑、多臂巯基三氮唑衍生物,并按照分类系统地总结了近些年来这 类配体及其金属配合物的合成方法和结构特征方面的研究成果,同时介绍了其金属配合物在药物、功能材料方 面的应用。最后依据巯基三氮唑及其衍生物构筑配合物的研究现状,从配体、金属离子两方面对巯基三氮唑未 来的研究方向进行了展望。
    基于壳聚糖的分子印迹聚合物的制备和应用
    许龙, 黄运安, 朱秋劲, 叶春
    化工进展. 2016, 35(03):  847-855.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.030
    摘要 ( 859 )   PDF (2094KB) ( 887 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    壳聚糖具有良好的生物相容性和独特的分子结构,基于其制备的分子印迹聚合物因亲和性和选择性高、应用范围广等特点引起了广泛的关注。本文首先总结了壳聚糖和改性壳聚糖在分子印迹聚合物制备中的作用,然后介绍了壳聚糖分子印迹聚合物在环境污染治理、医药、蛋白质分离与识别、手性物质分离以及吸附功能成分等方面的应用,分析了壳聚糖分子印迹聚合物在各个应用领域的优缺点及发展方向。最后,从发展绿色分子印迹技术以及分子印迹技术与电化学传感器结合等层面对壳聚糖分子印迹聚合物的应用前景进行了展望。
    钛酸四乙酯催化酯交换缩聚法合成聚醚型聚氨酯
    刘冰灵, 田恒水, 崔喜
    化工进展. 2016, 35(03):  856-860.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.031
    摘要 ( 572 )   PDF (3777KB) ( 324 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    以钛酸四乙酯(TET)为催化剂,聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)和1,6-六亚甲基二氨基甲酸甲酯(HDC)为原料,1,4-丁二醇为扩链剂,酯交换缩聚合成了聚醚型聚氨酯(PEPU)弹性体。以二丁基氧化锡(DBTO)催化合成的PEPU为参考,通过红外光谱(FTIR)、凝胶色谱(GPC)、热重分析(TGA)、力学性能与光学性能测试表征TET的催化效果。通过一系列单因素实验探讨了缩聚温度、缩聚时间、预聚温度、预聚时间对PEPU特性黏度的影响规律。结果表明,TET比DBTO催化制得的PEPU热性能更好,力学性能更优。较佳的制备工艺为:预聚阶段温度为110℃,压力为0.070MPa,时间为20min;160℃下高真空缩聚110min.
    PC/ABS/聚硼硅氧烷阻燃合金的性能
    周文君, 王雪芹, 何伟壮
    化工进展. 2016, 35(03):  861-865.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.032
    摘要 ( 641 )   PDF (12198KB) ( 268 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    采用X射线能谱分析(EDX)研究了PC/ABS/聚硼硅氧烷阻燃合金的燃烧行为,同时考察了阻燃PC/ABS合金的力学性能和加工性能。结果表明,聚硼硅氧烷(PB)中的Si元素会随着燃烧过程的进行逐渐在合金表面进行富集,形成富含Si的绝缘炭层覆盖在基体表面,阻止合金继续燃烧,从而有效提高了PC/ABS合金的阻燃性能。聚硼硅氧烷使PC/ABS合金体系的力学性能有所下降,但拉伸强度下降较少,PB对PC/ABS合金的冲击强度影响较大。在阻燃PC/ABS合金体系中加入相容剂马来酸酐接枝ABS,可使合金体系的力学性能得到明显提高。适量的PB可以改善PC/ABS合金的加工性能。
    磷酸锆辅助催化水解菌糠制备纳米纤维素晶体的性能
    庄森炀, 唐丽荣, 卢麒麟, 林凤采, 倪沛钟, 黄彪
    化工进展. 2016, 35(03):  866-871.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.033
    摘要 ( 684 )   PDF (14813KB) ( 242 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    以食用菌产业的副产品菌糠为原料,采用磷酸锆催化剂辅助稀硫酸水解制备纳米纤维素晶体(cellulose nanocrystals,CNCs).与传统酸水解方法相比,该方法简化了工艺流程,制备过程环境友好。考察了超声时间、超声温度以及稀硫酸浓度等因素对CNCs得率的影响。结果表明当超声时间为5h、超声温度为75℃及稀硫酸浓度为12.3%时,CNCs得率为42.80%.采用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)以及X射线衍射仪(XRD)对样品的微观形貌、谱学性能和晶体结构进行了研究分析,结果表明所制得的CNCs呈棒状,直径介于10~30nm之间;CNCs属于纤维素I型,与原料菌糠相比,结晶度由63.79%增大到81.04%;且CNCs仍具有天然纤维素的基本化学结构。论文研究为菌糠的资源化高效利用开辟了新途径。
    生物与医药化工
    代谢工程改造酵母生产多不饱和脂肪酸的研究进展
    孙美莉, 刘虎虎, 邬文嘉, 任路静, 黄和, 纪晓俊
    化工进展. 2016, 35(03):  872-878.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.034
    摘要 ( 636 )   PDF (3493KB) ( 579 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    多不饱和脂肪酸因其在食品和医药领域的广泛作用而得到人们极大的关注,当前利用微生物发酵生产多 不饱和脂肪酸具有诸多优点,由于酵母生产迅速且生物量较高,利用酵母生产多不饱和脂肪酸已成为人们关注 的热点。本文综述了代谢工程改造酵母生产多不饱和脂肪酸的研究进展,以常规酵母-酿酒酵母和非常规酵母- 解脂耶氏酵母为例,介绍了酵母菌中多不饱和脂肪酸的代谢途径、酵母产油脂的生化机制、代谢工程改造酵母 产多不饱和脂肪酸以及不饱和脂肪酸积累对酵母耐受性的影响。以后研究工作的重点是进一步加强对酵母生产 多不饱和脂肪酸的机理研究,并以此为来指导代谢工程改造酵母生产多不饱和脂肪酸。
    精细化工
    反丁烯二酸酯类物质结构与抑菌性能关系
    邱松山, 姜翠翠, 周如金, 刘杰凤
    化工进展. 2016, 35(03):  879-883.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.035
    摘要 ( 673 )   PDF (2295KB) ( 327 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    采用密度泛函理论(DFT)考察反丁烯二酸酯类化合物结构与抑菌活性之间的定量构效关系(QSAR).在B3LYP/6-311++ G(d)基组下对13种反丁烯二酸酯类化合物进行几何构型优化和频率计算,选取最高占据轨道能量EHOMO、最低空轨道能量ELUMO及两者的绝对差值DE、偶极矩(μ)、零点能、平均分子极化率(p)等量化参数作为量子化学描述符,通过多元逐步回归分析筛选影响抑菌活性的主要因素并建立化合物量化参数和抑菌活性之间的QSAR模型方程,并用留一法交叉验证模型的稳定性及预测能力。结果表明反丁烯二酸酯类化合物抑制枯草芽孢杆菌性能与其结构参数DEμ、ZPE之间存在着较高的线性关系,DEμ越大,抑菌活性越大,相关系数R=0.957,此类化合物抑制枯草芽孢杆菌活性的理论值与实验值的相关性良好,表明该模型能较好的预测此类具有α,β-不饱和羰基母体结构的反丁烯二酸酯类化合物的抑菌活性。
    原油油溶性降凝剂BS的合成及评价
    段文猛, 叶晴, 王金龙
    化工进展. 2016, 35(03):  884-889.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.036
    摘要 ( 638 )   PDF (3844KB) ( 253 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    以甲基丙烯酸、十八醇、苯甲醇为原料,采用先酯化后聚合的方法合成了甲基丙烯酸十八酯-甲基丙烯酸苄酯聚合物降凝剂(BS),并对其进行了红外表征及GPC分子量分析。通过降凝效果评价,确定了聚合物BS的最佳合成条件:n(甲基丙烯酸十八酯):n(甲基丙烯酸苄酯)=15:1,引发剂用量为单体总质量的0.7%,反应温度65℃,反应时间6h.最佳条件下合成的降凝剂在10%的含蜡模拟油中的最佳加量为0.4%(占模拟油的质量分数),降凝幅度为4.5℃;当0.4%降凝剂加入到5%的含蜡模拟油中降凝幅度为9.5℃,并考察了其对多种原油的降凝效果,发现降凝剂对不同含蜡原油都有一定的降凝效果,胶质和沥青质含量较高的原油效果较好,其降凝幅度最高可达11.5℃。
    3-双(辛酰胺乙基)氨基-2-羟基-1-丙基磺酸钠表面活性剂的合成及性能
    余潇潇, 王敬文, 刘学民, 张媛媛, 张琳
    化工进展. 2016, 35(03):  890-895.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.037
    摘要 ( 571 )   PDF (10926KB) ( 422 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    以正辛酸、二乙烯三胺、环氧氯丙烷和亚硫酸钠为主要原料合成了一种氨基磺酸盐型两性表面活性剂3-双(辛酰胺乙基)氨基-2-羟基-1-丙基磺酸钠(BHS),用红外光谱、质谱和核磁共振谱图确证了产物的结构。该表面活性剂水溶液性能测试结果表明:25℃时临界胶束浓度(cmc)为5.2×10-4mol/L,最低水/空气界面张力(γcmc)低至24mN/m.加入0.1mol/L NaCl后,cmc减小至4.7×10-4mol/L,γcmc降低至23.7mN/m.升高温度,cmc增加,γcmc下降。BHS的润湿性、乳化性能优于双辛酰胺乙基丙烷磺酸钠表面活性剂。
    资源与环境化工
    废水中有机污染物催化分解的物理场协同效应
    刘明, 吴海珍, 胡芸, 韦朝海
    化工进展. 2016, 35(03):  896-909.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.038
    摘要 ( 718 )   PDF (11259KB) ( 265 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    高级氧化技术(AOPs)的出现推动了废水中难降解污染物催化转化新领域的发展,是废水生物处理技术的延伸,但存在运行能耗高、药剂消耗量大、反应速率缓慢、工程放大应用困难等问题。基于此,本文从物理场的不同物理能量提供方式出发,通过文献统计,回顾并分析了材料性能改善、活性基团增加、自由基产生的激发以及反应速率加快等的现象及其对技术的支持关系,关注药剂的减耗与污染物的降解效率提高之间的作用原理,得出了材料功能化、激发产生自由基活性物种、污染物分子性质、相界面传质能量的协同机制优化是关键的观点,指出物理、化学、介质之间的相互作用存在合理的效应区域。此外,还着重分析了微波、超声波、紫外光协同氧化剂、催化剂以及电化学过程等的能量影响与电子转移带来的分子降解增强机制,不同物理场作用的化学反应差异性取决于介质对能量吸收与电子传导。最后,适当分析了各种方法技术的反应器、工程化以及应用的可能性,初步评价了工业化应用的经济性,存在的困难是放大过程的非线性以及单位质量有机污染物去除比较高的能耗与药耗,但对难降解组分有效。论文对发展高级氧化水处理新型高效技术与装备具有指导价值,并提出了未来技术发展的机理创新、能耗降低、工艺优化的研究方向。
    二英生成机理及减排方法研究进展
    罗阿群, 刘少光, 林文松, 谷东亮, 陈成武
    化工进展. 2016, 35(03):  910-916.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.039
    摘要 ( 604 )   PDF (11764KB) ( 161 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    二 英作为一种具有剧毒并且对生态环境和人类健康有着巨大危害的持久性有机污染物,引起了国际社会的广泛关注,为了减少二 英对生态环境以及人类健康产生的潜在威胁,世界各国的学者对二 英理化性质以及生成机理进行了深入的研究。本文详细介绍了二 英相关的理化性质以及生成二 英的3种机理,包括高温气相机理、前体合成机理以及从头合成机理。高温气相机理属于高温同相合成反应,需在相对较高的温度下进行,合成量很小;前体合成机理和从头合成机理均属于低温异相催化合成反应,且在有飞灰的情况下,在较低的温度下就能合成大量的二 英,不同的燃烧状态对这两种合成机理有很大的影响; 而根据二 英的生成机理采取有效的过程控制方法可以极大地减少二 英的生成量,本文为抑制二 英的合成介绍了几种可行的过程控制方法。
    挥发性有机物处理技术的特点与发展
    李长英, 陈明功, 盛楠, 刘启飞, 胡祖和, 方敏, 张涛
    化工进展. 2016, 35(03):  917-925.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.040
    摘要 ( 861 )   PDF (2790KB) ( 846 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    挥发性有机物(VOCs)产生于有机化工生产过程及有机产品被使用的自身挥发过程,对环境和人类健康有害。本文综述了VOCs的定义、来源、危害、相关法律法规和排放情况。介绍了现有VOCs处理技术,包括化学氧化法、物理分离法、生物分解法、光解法、电化学法以及新兴复合型处理技术等的特点。阐述了这些技术的原理、工艺流程、优势、使用限制和市场的占有率,其中吸附法应用最为广泛,催化燃烧法和低温等离子法发展最快,复合型处理技术处理效果最好且无二次污染是VOCs处理技术发展的一个重要方向。选择合适VOCs处理工艺应依据其主要成分的浓度、气体流量、物化性质等因素并考虑到整个处理工艺的经济效益。并对新兴复合型处理技术的发展趋势作了展望,指出降低成本、简化操作是该技术进一步推广的关键。
    纳米铁强化复合技术在水污染治理的应用
    刘鹏, 王向宇, 马军, 刘惠玲
    化工进展. 2016, 35(03):  926-934.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.041
    摘要 ( 817 )   PDF (26818KB) ( 248 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    纳米铁强化复合技术因对难降解污染物具有较高的矿化性能,在近十几年受到广泛关注。本文简要归纳了几种主要纳米铁强化复合技术,包括纳米铁/Fenton技术、纳米铁/电化学技术、纳米铁/二氧化钛光催化技术及纳米铁/生物技术等,指出复合技术优点是可提高试剂使用率、降低反应成本,缺点是其应用于规模以上的废水处理研究还较少。同时回顾了纳米铁强化复合技术降解典型环境污染物(卤代有机物、硝基芳香化合物、染料和硝酸盐等)的最新国内外研究进展,并着重阐述了纳米铁强化复合技术去除污染物的机理、效能。复合技术的实际工程应用效果体现在,对废水中污染物的去除明显提高。改进反应试剂投加方式和开展复合技术应用于低碳卤代烃等难降解污染物的去除研究成为其在水污染治理领域的发展前景,同时要建立降解机制数据库。
    交替式厌/缺氧-好氧双膜反硝化除磷工艺
    储建松, 张传义, 吴启威, 何士龙, 毛缜, 孙东旭, 袁丽梅
    化工进展. 2016, 35(03):  935-943.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.042
    摘要 ( 633 )   PDF (23057KB) ( 187 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    采用某污水处理厂A2/O工艺中的活性污泥为种泥,以模拟生活污水为对象,考察了交替式厌/缺氧-好氧双膜反硝化除磷工艺的启动与运行特性,并采用高通量测试技术分析系统除磷污泥的菌群结构。通过60天的启动试验,系统内反硝化聚磷菌占聚磷菌总数的比例由21.3%提高到94.4%,出水磷在0.6mg/L左右。通过逐步增加进水氨氮的方法运行2个月,系统的脱氮除磷效果稳定。在进水P浓度为6.4mg/L,保持进水N/P比为8.8,交替厌/缺氧-好氧双膜反硝化除磷工艺效能最优,可达0.12kgN/(m3?d)和0.018kgP/(m3?d),出水总磷(TP)0.8mg/L,总氮(TN)12mg/L,出水COD、NH3-N和TN达到国家综合排放标准GB18918-2002一级A排放标准。周期试验中,pH值、氧化还原电位(oxidation-reduction potential,ORP值)均可作为厌氧释磷的控制参数,ORP也可指示缺氧吸磷的终点。典型周期内硝酸盐、亚硝酸盐的消耗量与磷的吸收量基本呈线性关系。系统内污泥多样性约为种泥的0.5倍,在“门”、“属”分类级别上分别以ProteobacteriaXanthomonadales-nobank为主。
    乙酸膨润土对孔雀石绿的吸附去除
    覃岳隆, 张寒冰, 陈宁华, 施华珍, 冼东成, 童张法, 唐艳葵
    化工进展. 2016, 35(03):  944-949.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.043
    摘要 ( 641 )   PDF (3172KB) ( 308 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为提高膨润土对染料的吸附性能,制备了有机酸改性膨润土-乙酸膨润土(AAB).对AAB 进行了N2-BET、FTIR 和XRD 表征分析,同时考察了影响乙酸膨润土(AAB)去除孔雀石绿(MG)的主要因素,并进行了吸附 动力学和吸附等温模型研究。研究结果表明,乙酸分子已成功负载在天然膨润土(RB)上,AAB 的比表面积为 45m2/g;层间距为1.721nm;在实验条件下,用0.4g/L 的吸附剂处理300mg/L 的MG,MG 的脱色率达到99%; pH 值为1~12 时,AAB 对MG 的脱色率均达到97%以上;低浓度的十二烷基苯磺酸钠(SDBS)能提高AAB 对MG 的去除率,而加入十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)会产生很强的抑制作用;AAB 对MG 的吸附符合 Langmuir 模型,Langmuir 吸附容量高达1250mg/g;MG 在AAB 上的吸附先是一个快速吸附阶段,然后逐渐到 达吸附平衡,符合准二级动力学模型。总之,AAB 环保无毒,在MG 去除方面具有用量低、适应pH 值范围广、吸附容量大和吸附快速的优势。
    核桃壳水热炭对六价铬的吸附特性
    张双杰, 邢宝林, 黄光许, 贾建波, 徐冰, 张效铭, 张传祥
    化工进展. 2016, 35(03):  950-956.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.044
    摘要 ( 810 )   PDF (7844KB) ( 307 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    以核桃壳为前体采用水热炭化法制备水热炭,利用低温液氮物理吸附仪和傅里叶变换红外光谱仪测定水热炭的孔结构和表面官能团;实验研究其对液相中Cr(Ⅵ)的吸附特性,考察吸附剂加入量、Cr(Ⅵ)初始浓度、pH值、吸附时间等因素对吸附效果的影响。结果表明,水热炭的孔径分布范围较宽,表面含氧官能团丰富,能够很好地吸附溶液中的六价铬;溶液pH值对Cr(Ⅵ)的脱除影响很大,pH值呈酸性时吸附效果较好,pH值为2时脱除率达98.85%.当反应温度35℃、Cr(Ⅵ)初始浓度50mg/L、水热炭投加量为16g/L、pH值为6、吸附时间为100min时,Cr(Ⅵ)离子的去除率可达98%以上。核桃壳水热炭对Cr(Ⅵ)具有良好的吸附能力,吸附过程符合准二级吸附动力学模型,可用Freundlich吸附等温模型来描述,吸附等温线的线性相关性显著。
    以氢氟酸协同草酸精制石英砂尾矿及其作用机理
    张亚南, 范天博, 郭洪范, 李雪, 胡彬, 刘元元, 周永红, 刘云义
    化工进展. 2016, 35(03):  957-962.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.045
    摘要 ( 636 )   PDF (8739KB) ( 276 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    高纯度石英砂在建筑、玻璃制造、铸造等工业领域应用广泛,将石英砂尾矿进行除Fe、Al处理,能够得到相当于高纯度石英砂的替代产品。本研究采用广东河源石英尾矿为原料,提出以氢氟酸协同草酸精制石英砂尾矿的方法,并确定最佳的条件。通过对草酸Fe3+溶解络合实验,确定了草酸用量与反应温度;通过HF协同草酸精制实验,确定了酸浸反应时间与物料比例。结果表明,80℃时200g粒径60目的石英砂尾矿在100mL饱和草酸溶液与HF比为25:1(体积比)的酸浸液中,浸泡4h时对石英尾矿的处理可以达到精制的目的。精制后石英砂中二氧化硅含量可以达到99.97%,白度达87.5.实验表明,通过补加草酸与HF可实现精制液的循环应用。冷却失效的精制液可回收结晶析出的草酸,剩余精制液与石英砂水洗液一起进行尾液处理。尾液处理采用饱和澄清石灰水将废液中的杂质沉淀析出,尾液与饱和澄清石灰水的体积比为1:13时处理效果最好,处理后可以达到中水的排放标准。
    化工园区
    石化园区应急救援体系的构建
    康德礼, 刘利民, 纪红兵
    化工进展. 2016, 35(03):  963-969.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.046
    摘要 ( 556 )   PDF (588KB) ( 267 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    近年来由于国家政策的要求,我国的石化园区在数量和规模上得到了显著的发展。石化园区的快速发展也凸显出由于规划、管理等方面原因而引起的安全问题,结合石化园区重大危险源数量大、事故发生快速、后果严重等现状,构建园区应急救援体系对于减少事故的发生、降低事故损失有着重要的意义。本文介绍了如何构建石化园区的应急救援体系。针对石化园区的事故特点以及应急救援的特点,将石化园区的应急救援体系构建问题分解为应急救援能力的评价、应急救援综合管理平台的建设、石化园区应急救援管理体系的建立健全以及应用先进技术科学施救这四个子问题,在实际实施的过程中,这四个子问题之间是相互渗透的,是个有机的整体,不应该将其分割开来一一构建。园区应急救援体系的构建包括硬件体系和软件体系的构建,只有在软硬件之间协调匹配的情况下,体系才能发挥最大的作用。高效运作的应急救援体系能够减少园区因事故造成的人员以及经济损失。