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2020年 第39卷 第S1期 刊出日期:2020-05-20
    本期封面、中英文目次表
    化工进展. 2020, 39(S1):  0-0. 
    摘要 ( 60 )   PDF (5161KB) ( 49 )  
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    化工过程与装备
    碘代化合物存在下光引发的可逆-休眠自由基聚合研究进展
    张旭, 陈珂龙
    化工进展. 2020, 39(S1):  1-11.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2019-2031
    摘要 ( 282 )   HTML ( 13 )   PDF (4221KB) ( 248 )  
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    碘代化合物存在下光引发的可逆-休眠自由基聚合(reversible deactivation radical polymerization, RDRP)具有体系组成简单、适用光源波长范围宽等优点,近年来受到广泛关注。本文主要介绍了最近几年碘代化合物存在下光引发的可逆-休眠自由基聚合的研究进展,以及该聚合方法与其他研究方向的交叉应用。具体包括:光引发的碘转移聚合、光引发的可逆络合聚合以及这些聚合方法在其它研究方向的应用。概述了聚合机理、聚合适用的光源,以及上述聚合方法作为工具实现聚合物“刷”的制备和诱导自组装(polymerization-induced self-Assembly,PISA),实现了不同聚合物形貌的设计。

    高温固定流化床费托合成技术及其产物加工路线
    吴建民, 孙启文, 董满祥, 张宗森, 刘继森, 孙燕
    化工进展. 2020, 39(S1):  12-20.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2019-2000
    摘要 ( 194 )   HTML ( 6 )   PDF (3080KB) ( 147 )  
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    与采用低温费托合成主产油品技术相比,产品更为多元化和高值化的高温费托合成技术在目前市场环境下显示出非常明显的优势。本文综述了高温费托合成技术的发展历程及其最新进展,重点介绍了高温费托合成过程中的核心问题,主要包括高温费托合成工艺、固定流化床反应器、费托合成催化剂;介绍了高温费托合成产物分布与特性,讨论了高温费托合成产物的加工路线,并对高温费托合成煤间接液化的工业应用前景和产业化方向进行了展望。结果表明:高温费托合成技术具有产物附加值高、兼顾油品和化学品、技术发展成熟等优势,产物中轻组分含量高、碳数分布较窄、高附加值的α-烯烃含量高;精细化、高端化、差异化加工是实现高温费托合成产物高值化利用的关键。

    不透性石墨化工设备密封结构及其应用
    刘仍礼, 缪世阳, 刘畅, 马莉
    化工进展. 2020, 39(S1):  21-25.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0433
    摘要 ( 272 )   HTML ( 7 )   PDF (2750KB) ( 81 )  
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    目前化工设备中使用的不透性石墨具有优异的耐腐蚀性、导电、导热,线膨胀系数小,耐温度聚变等性能。介于不透性石墨的优点不仅仅单一地是为了节约不锈钢和贵重的有色金属材料等,而是使用不透性石墨设备可以获得综合利益。石墨设备广泛地用于处理盐酸、硫酸、醋酸和磷酸的腐蚀性介质。除了主要用于酸碱农药的工业外,还广泛地应用于化肥、染料、石油、化工、有机合成、金属冶炼、金属表面加工、无机药品、制药、食品和原子能等领域。在众多的利用领域里,不透性石墨化工设备的密封结构选择不合理会导致设备的泄漏。本文简述了不透性石墨设备各种密封结构,为不透性石墨设备在用于加热、冷却、冷凝、蒸发、合成和吸收等各种化工单元工况时提供参考。

    机械振动辅助Bi2O3-ZnO-B2O3三元玻璃料浆均匀化机理
    刘静冉, 李要辉, 黄小婷, 刘益伦
    化工进展. 2020, 39(S1):  26-32.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2019-1644
    摘要 ( 130 )   HTML ( 3 )   PDF (3777KB) ( 88 )  
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    通过数值模拟研究了机械振动下Bi2O3-ZnO-B2O3三元玻璃料浆的混合过程,并分析了混合均匀化机理。首先,利用旋转黏度计分别测量了Bi2O3、ZnO及B2O3三种玻璃料浆的黏度,并用光学显微镜分别观察三种玻璃料浆的粒度,通过Stokes-Einstein方程得到流体料浆的扩散系数。在此基础上建立了机械振动下Bi2O3-ZnO-B2O3三元玻璃料浆混合过程的Fluent模型,定义了描述三元料浆混合均匀程度的混合偏差。通过模拟研究发现:①增加容器振幅及频率均能加快三元料浆的混合;②机械振动的振幅及频率不宜过高,否则会导致料浆溢出容器;③混合偏差随时间增加而降低,可以通过幂函数描述,从而可以预测不同振幅和频率下Bi2O3-ZnO-B2O3三元玻璃料浆的混合均化时间。指出选择合适的振幅及频率,有助于提高混合效率,并避免料浆溢出容器。

    恒湿文物展柜用吸附式空气取水方法
    吴慧津, 刘庸, 张学军, 赵阳, 张小斌, 郑幼明
    化工进展. 2020, 39(S1):  33-38.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2019-1777
    摘要 ( 171 )   HTML ( 0 )   PDF (2924KB) ( 183 )  
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    博物馆恒湿文物展柜的湿度控制至关重要,为实现展柜的自动恒湿功能,本文基于吸附式空气取水原理,提出了一种将环境水汽自动补充至恒湿文物展柜系统水箱的方法,并搭建了相应的小型空气取水装置,证明了该方法的可行性;同时,构建了传热传质耦合的空气取水装置数学模型,在获取环境温湿度对装置取水量的影响规律后,分析加热功率和吸附床结构对装置单位能耗取水量的影响;此外,为便于装置的后期推广应用,提出了两个基于吸附床高度和直径的量纲为1参数。结果表明:进口空气的温度对取水量影响较小,但进口空气的湿度对取水量影响较明显,取水量随着湿度增加而增加;加热功率存在最优值,单位能耗取水量随着加热功率先增大后减小;在当前几何参数组合下,两个量纲为1参数η=2、β=4时,装置的单位能耗取水量最高。

    旋转式造粒喷头制造技术改进及应用
    齐刚, 董瑞伟, 侯明, 龚婷, 杨歌, 刘孝弟
    化工进展. 2020, 39(S1):  39-42.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2019-1953
    摘要 ( 159 )   HTML ( 3 )   PDF (1248KB) ( 204 )  
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    针对旋转式造粒喷头在使用过程中喷洒不均匀、焊缝易开裂、使用寿命低等问题,对设备结构、工作原理、原加工方案开展研究,通过比较分析直孔与斜孔喷头的优缺点,并结合使用效果,确定了斜孔喷头的研究方向。通过理论推导与计算,确定了最优斜孔角度,有效保证了造粒喷头的工作效率与喷粒质量。通过调整加工方案,采用喷筒双面自动焊接和下盖水切割分体的工艺方法,保证了造粒喷头的各项指标,提高了使用寿命。最终改进型喷头通过工程实践证明了可行性,并在国内多家化工厂内得到了推广应用,逐步取代进口技术,达到了尿素生产关键设备、部件国产化的目标。

    合成气制乙二醇生产过程的先进控制及应用
    张彬, 杨为民, 杨卫胜
    化工进展. 2020, 39(S1):  43-49.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2019-2042
    摘要 ( 189 )   HTML ( 8 )   PDF (3186KB) ( 80 )  
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    为提升合成气制乙二醇生产过程的操作平稳性、增加反应原料转化率和产品收率,提高装置节能降耗水平,本文针对合成气制乙二醇装置的特点,基于多变量预测控制技术、动态模型辨识、软测量、在线优化技术,搭建过程生产的先进控制结构及模型,实现了对各精馏塔关键指标——温度、压力、产品质量的实时监测、预测及闭环优化控制。工业装置应用表明,先进控制实施后,合成气制乙二醇生产过程的精馏单元操作平稳性大幅提升,主要被控变量的波动标准方差降低20%以上,过程操作强度有效降低,蒸汽消耗降低3.67%。

    基于结构曳力的吸收塔内部气液流动模拟
    吕小林, 熊远南, 汪永威, 周晓湘, 向勇林
    化工进展. 2020, 39(S1):  50-54.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0053
    摘要 ( 159 )   HTML ( 4 )   PDF (4130KB) ( 69 )  
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    湿法脱硫系统中的吸收塔为多尺度结构构成的复杂系统,其中介观结构对液滴和烟气在塔内流动有重要影响。而液滴和烟气的流动状况直接关系着脱硫系统的脱硫效率及运行阻力。本文基于吸收塔内部结构,建立基于介观结构的曳力模型,并将该模型耦合到多相流模型中,结合商业软件Fluent对吸收塔内部烟气和液滴流动状况进行模拟预测。在模拟结果中,通过对吸收塔二维、三维的压降、速度和液滴分布的模拟计算结果分析和对比,表明模拟结果准确预测了烟气和液滴在吸收塔内流动结构,充分说明了基于介观结构的曳力模型可以很好反映液滴和烟气之间的作用力。

    点聚焦透射式菲涅尔聚光器的光热性能
    吴佳睿, 唐志伟, 周燕昭, 王昊
    化工进展. 2020, 39(S1):  55-63.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0100
    摘要 ( 162 )   HTML ( 2 )   PDF (6529KB) ( 71 )  
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    针对非均匀辐射造成的热均匀性不高的问题,本文基于Tracepro光学软件,采用Monte Carlo光线追迹法,设计点聚焦透射式菲涅尔聚光器,并建立聚光性能模型,研究F数、相对位置和跟踪误差3种不同设计参数对光学性能的影响规律。通过仿真模拟得到:①F数、跟踪误差对光学效率和几何聚光比影响较大,对热均匀性影响较小;②光斑能量均匀度随相对位置呈V形规律变化,聚光器在焦距位置并不一定是最好的,适当缩小间距不仅可以提高热均匀性还可以节省空间和造价;③本文设计的点聚焦透射式菲涅尔集热器光学效率82.69%,光斑能量均匀度22.06%,几何聚光比226,平均热流密度64924W/m2,聚光性能和热均匀性综合性能良好,在聚光光伏和光热利用领域有一定的适用性和应用前景。

    气升式环流生物反应器微孔气体分布器结构优化与性能
    何庆生, 范景福, 张建成
    化工进展. 2020, 39(S1):  64-68.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0150
    摘要 ( 162 )   HTML ( 3 )   PDF (1128KB) ( 80 )  
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    目前,气升式环流生物反应器普遍使用管式气体分布器,管式气体分布器易堵塞,动力效率低。气泡粒径小,动力效率高的微孔气体分布器应用于气升式环流生物反应器的研究少有报道。本文为研究微孔气体分布器应用于气升式环流生物反应器的实际效果,对微孔气体分布器进行结构优化研究,考察分布器形式、直径和安装位置等因素对氧传质系数的影响,进而考察优化后的微孔气体分布器的充氧能力、氧利用率、动力效率等性能参数及其变化规律。指导微孔气体分布器的工业化应用。实验结果表明:盘式微孔气体分布器传质效果优于管式,且盘式微孔气体分布器直径为0.4R时,传质效果最佳;膜盘到导流筒底部距离为1R时,分布器的氧传质系数最大,R为导流筒半径;微孔气体分布器适宜的气体流量为1.5m3/h,充氧能力0.14kg/h,氧利用率为34.63%,动力效率为3.35kg/(kW·h)。

    两级低压引射器的结构设计与数值分析
    倪永涛, 赵钦新, 桂雍, 王云刚, 邵怀爽
    化工进展. 2020, 39(S1):  69-76.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0213
    摘要 ( 135 )   HTML ( 2 )   PDF (2238KB) ( 74 )  
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    引射器是目前家用燃气热水器、壁挂炉中燃烧器的重要组成部件,承担着两种以上介质相互引射及其混合的关键任务。首先对燃气燃烧器用的两级引射器进行了结构设计和优化,并对设计出的两种两级引射器进行了二维、稳态的数值模拟,探究了两级引射器内燃气和空气进行动量及质量交换的混合过程,采用质量引射系数和出口甲烷质量分数标准差系数来分别表征引射器的引射性能和混合性能,研究了引射器结构参数和运行参数对引射器性能的影响。研究表明,两种两级引射器均可以引射超过化学当量比的空气,第一级引射器混合段的长度存在最优值使引射器质量引射系数达到最大,当引射器其他参数相同时,优化后的两级引射器在不同背压下引射性能均有提升,在不同背压下混合性能有所降低,背压越高引射性能提升程度越大,混合性能降低程度越小。

    流体参数与隔板结构对太阳能蓄热水箱性能的综合影响
    王烨, 石成志, 孙振东, 何腾, 赵皓辰
    化工进展. 2020, 39(S1):  77-84.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0217
    摘要 ( 121 )   HTML ( 3 )   PDF (3416KB) ( 50 )  
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    为了探寻综合性能最优的蓄热水箱结构,以半球形顶圆柱体水箱为研究对象,通过改变内置水平隔板上开孔的面积、数量及位置,得到13种不同的隔板结构,数值分析了不同冷水入口流速对水箱内温度场和流场的影响特征。结果表明:水箱内置隔板上的不同开孔方式对冷热水混合过程的抑制效果存在差异,本文开孔方式2对用户侧用水量变化的适应性较强。隔板开孔面积不变,增大冷水入口流速或增加开孔数量均能有效提高水箱蓄热量;冷水入口流速不变,在较小的总开孔面积条件下减小各小孔定位圆直径可有效提高水箱蓄热量,6#水箱蓄热量最大。过高、过低的冷水入口流速均不利于形成良好的温度分层,11#水箱的温度分层效果最佳。

    运行背压变化对低压缸零出力技术安全性及经济性的影响分析
    王建勋
    化工进展. 2020, 39(S1):  85-89.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0290
    摘要 ( 116 )   HTML ( 0 )   PDF (901KB) ( 73 )  
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    介绍了“低压缸零出力技术”的工作原理及热力系统,并针对运行背压变化对低压缸零出力技术安全性及经济性的影响进行了详细分析。结果表明:机组在低压缸零出力工况下运行时,在主蒸汽流量为1961.0t/h情况下,运行背压由0.0049MPa降到0.0029MPa,低压缸容积流量则由3387137m3/h增长到5449587m3/h,供热负荷由862.4MW增长到899.0MW,机组发电煤耗由198.7g/(kW·h)降低到186.0g/(kW·h);在主蒸汽流量为1861.3t/h情况下,运行背压由0.0049MPa降到0.0029MPa,低压缸容积流量则由3391026m3/h增长到5446086m3/h,供热负荷由821.9MW增长到858.6MW,机组发电煤耗由201.7g/(kW·h)降低到187.0g/(kW·h)。可见机组在低压缸零出力工况下运行时,通过增加低压缸的容积流量,会增强低压缸运行的安全性,因此通过适当降低机组运行背压,有利于改善机组运行的安全性,并且能够降低机组的发电煤耗,提高机组的经济效益。

    燃煤电站锅炉水冷壁壁面高温腐蚀问题分析与对策
    于英利, 付旭晨, 戴莹莹, 荣俊, 高正平, 蔡斌, 胡俊虎
    化工进展. 2020, 39(S1):  90-96.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0302
    摘要 ( 148 )   HTML ( 4 )   PDF (2874KB) ( 82 )  
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    以对冲燃烧方式的电站锅炉水冷壁壁面高温腐蚀问题为研究对象,从腐蚀机理与燃烧特性角度对水冷壁燃烧区域进行腐蚀特性建模分析,研究水冷壁近壁区域还原性和腐蚀性气氛作用下的硫化物型熔盐腐蚀部位分布规律,腐蚀发生严重的区域将集中在两侧墙的燃烧器周围区域、下层冷灰斗区域、上层燃烧器与顶层燃尽风喷口之间的两侧墙中间区域。现场实测数据验证可知,燃煤电站锅炉水冷壁近壁区域在氧浓度极低情况下,H2S、CO等物质浓度严重超出腐蚀判定指标要求,水冷壁壁面腐蚀严重,腐蚀发生部位与数值模型结果吻合。结合工程经验,给出了水冷壁壁面高温腐蚀防治的具体措施。

    常减压装置初馏塔侧线投用分析
    王子健
    化工进展. 2020, 39(S1):  97-100.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.14-2020-0379
    摘要 ( 155 )   HTML ( 2 )   PDF (756KB) ( 73 )  
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    常减压装置是炼化企业的重要组成部分,随着科学技术的发展,越来越多的企业开始投用初馏塔侧线以达到增产航煤的目的。某炼化企业3#常减压装置加工混合原油8.0Mt/a,通过Aspen Plus进行装置的流程模拟及操作优化,确定了初馏塔侧线最佳抽出位置为第22块塔板,抽出量为16t/h,常压塔最佳取热比为塔顶+顶循∶一中∶二中=0.387∶0.233∶0.380。结果不仅使常二中增加取热8.11GJ/h,为后续换热网络优化提供了有利的条件,而且还在保证各侧线产品质量合格的基础上增产航煤16t/h,常压塔的拔出率也从35.5%提高到了36.3%。说明了常压塔在中段取热优化基础上,投用初馏塔侧线对航煤的增产效果较为明显,常压塔的拔出率也会增加。并且随着我国航空航天事业的飞速发展,市场对航煤的需求量日益提高。因此对于初馏塔侧线的投用具有很大的现实意义。

    在线监测与频谱分析在汽机故障诊断中的应用
    宋太浩, 许国胜
    化工进展. 2020, 39(S1):  101-106.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0493
    摘要 ( 157 )   HTML ( 0 )   PDF (2511KB) ( 68 )  
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    河南省中原大化集团有限责任公司所属煤化工项目02单元的空气压缩机采用蒸汽透平拖动方式运行,具有良好的节能性,但在正常生产运行中存在振动异常升高、噪声大等问题。本文介绍了空气压缩机机组系统结构、振动等参数的在线监测系统、机组联锁保护程序以及3500系统频谱分析法。研究了汽轮机振动在线状态监测系统与和频谱分析技术在汽机故障诊断中的应用;以空气压缩机及蒸汽轮机组成为切入点进行逐步展开、论证。结果表明压缩机在线监测系统能够及时发现压缩机组在生产运行中出现的异常工况,3500系统频谱分析仪在对异常部位的振动数据进行采集后,通过频谱、轴心轨迹和生产工艺参数等进行综合分析能够有效判断机组的故障机理,进而为机组运行提供优化方案。

    能源加工与技术
    燃料电池用柴油重整制氢技术现状与展望
    袁斌, 潘建欣, 王傲, 彭元亭
    化工进展. 2020, 39(S1):  107-115.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0539
    摘要 ( 261 )   HTML ( 10 )   PDF (1675KB) ( 231 )  
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    现有储氢技术在储氢密度、能耗及相应的基础设施建设等方面存在明显短板,难以满足燃料电池技术商业化发展需求,现场制氢技术得到了广泛关注。其中,柴油重整制氢技术以其理论产氢比率高、适用领域广、基础设施完善、安全性好、成本低等优点,可广泛应用于汽车、船舶、分布式发电等民用领域以及潜艇、舰船等军事领域,成为热点研究之一。本文综述了柴油重整制氢的分类,详细介绍了蒸汽重整、部分氧化重整和自热重整制氢的反应机理,并对三种重整反应的优缺点进行了对比分析;在此基础上,概述了三种重整反应国内外研究现状。总体而言,蒸汽重整产物中氢气浓度最高但系统质量较大,比较适用于固定制氢领域;自热重整技术系统结构较为紧凑,产物氢气浓度适中,比较适用于汽车等移动制氢领域;部分氧化重整技术由于产物H2/CO比率较低,加之反应温度较高,容易发生结焦反应,目前其应用领域还相对有限。

    甲醇耦合轻烃反应制芳烃/烯烃研究进展与经济性分析
    魏书梅, 徐亚荣, 聂宏元, 朱学栋
    化工进展. 2020, 39(S1):  116-122.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0136
    摘要 ( 240 )   HTML ( 5 )   PDF (1771KB) ( 67 )  
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    近年来,利用廉价易得的甲醇与低附加值轻烃进行耦合反应制烯烃或芳烃,赢得了许多研究学者的关注。经过研究证实了耦合反应过程不仅存在热量耦合互供情况,而且反应物之间也发生了耦合作用。本文首先从催化剂研究、工艺技术开发及反应机理等方面介绍了甲醇耦合轻烃反应的研究进展,到目前为止,甲醇耦合轻烃反应研究大多处于实验室基础研究阶段,反应主要以ZSM-5、ZSM-5/ZSM-11、ZSM-11分子筛及对上述三种分子筛进行改性后的分子筛为催化剂;其工艺技术主要利用固定床和流化床反应工艺技术;同时反应机理研究得到耦合反应中单分子反应机理和双分子反应机理可能同时存在,在低转化率和较高反应温度时,反应通过单分子进攻B酸性位的C—H键或C—C键,生成五配位碳正离子,在这种反应机理中高能量过渡态决定了高活化能,单分子反应机理占主导;而当转化率较高和低反应温度时,双分子反应机理占主导,反应过程中被吸附的化合物将发生异构化、β断裂和烯烃的烷基化反应。最后,在实验基础上进行了甲醇耦合轻烃经济性分析。

    四氢呋喃水合物在玻璃珠中的微观赋存
    罗建国, 李刚, 吕秋楠, 李小森, 莫家媚, 张少鸿
    化工进展. 2020, 39(S1):  123-132.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2019-2041
    摘要 ( 130 )   HTML ( 3 )   PDF (10095KB) ( 30 )  
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    水合物在多孔介质的分布含量和赋存模式是当前水合物界研究的热点话题之一。许多学者利用不同的高精密仪器和独立的测量方法做了大量的工作,但仍然没有得到一致的结论。与X射线计算机显微断层技术(X-CT)、核磁共振成像(MRI)等可视化仪器不同,扫描电镜(SEM)具有高分辨率、高景深等特性,是一种可直观地表征样品表面形貌信息的优良工具,而一般的水合物晶体和多孔介质粒径完全在扫描电镜的可视化精度范围。本文利用低温冷场扫描电镜对冰和四氢呋喃(THF)水合物及其玻璃珠进行成像,冰多为六角形和圆球形,且在数量上圆球形冰晶多于六角形冰,还存在少数的由于烧结或者奥斯特瓦尔德熟化产生的多晶不规则结构。而THF水合物为块状、不规则的晶体,其表面上存在少数的冰,两者尺寸相差较大。这是由于THF水合物阻断了冰-水-蒸汽系统的传质,使得烧结/奥斯特瓦尔德熟化的条件很难实现,也因而很难看到冰的多晶结构。此外,观察到冰、水合物在多孔介质内的分布模式也不相同,冰为明显的“孔隙填充”型和“包裹”型,且分布较分散,但THF水合物通过二次电子成像观察和能谱仪(EDS)定性表征,分布密度比较集中,接近“斑块”型。给出了利用EDS表征水合物样品的条件,为EDS在水合物方面的应用提供了有力的指导。

    工业催化
    Y型分子筛应用于双环芳烃加氢裂化多产轻芳烃过程研究进展
    羡策, 毛以朝, 龙湘云, 杨平, 杨清河
    化工进展. 2020, 39(S1):  133-140.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2019-1673
    摘要 ( 158 )   HTML ( 3 )   PDF (1643KB) ( 68 )  
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    催化柴油富含双环芳烃,可通过加氢裂化过程选择性多产高价值轻质芳烃(BTX)产物,现有研究已对此过程所需的工艺条件和催化剂性质进行了大量考察。工业应用中催化剂的酸性组分以Y型分子筛为主,研究分子筛性质和反应结果的关系成为重点内容。本文主要介绍了双环芳烃多产BTX产物经历加氢饱和、开环、断侧链等主要反应过程,金属组分及其与分子筛的协同作用;总结了Y型分子筛的性质如孔道性质、小晶粒、酸性质、核壳结构等因素对上述反应过程的影响。初步表明分子筛孔性质、酸性质直接影响目标反应选择性,通过对分子筛性质进行调变,可以达到促进反应物有效转化及提高BTX产物收率的目的。

    元素分析仪测定石油炼制催化剂积炭含量的研究和应用
    赫丽娜, 杨晓彦, 陈菲, 徐华
    化工进展. 2020, 39(S1):  141-146.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2019-1863
    摘要 ( 133 )   HTML ( 2 )   PDF (1426KB) ( 69 )  
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    采用元素分析仪建立了一种石油炼制催化剂中积炭含量的测定方法,通过高温燃烧将催化剂中的积炭完全氧化为二氧化碳,排除干扰气体后,送入热导检测器定量检测。通过选择合适的标准物质绘制标准曲线,使得该方法适用于几乎所有的石油炼制催化剂。通过调整仪器参数,确定了最佳工作条件,得出试样量为2~20mg、通氧时间为80~140s,且针对不同积炭含量选取合适条件时效果最佳。选取不同类型的催化剂样品进行了方法对比实验,通过T检验得出两者不存在显著性差异,通过加标回收试验考察了方法的准确性。实验结果表明,本方法操作简便,测定结果准确可靠,广泛适用于各种类型的石油炼制催化剂。

    激光催化氧化甲烷合成化合物的研究进展
    刘文慧, 王远洋
    化工进展. 2020, 39(S1):  147-152.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2019-2060
    摘要 ( 171 )   HTML ( 3 )   PDF (839KB) ( 110 )  
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    天然气储量丰富,日益成为重要的清洁能源之一,而从其主要成分甲烷合成高附加值化合物更是研究前沿。由于甲烷结构稳定,CH键能很高,因而活化甲烷需要的条件非常苛刻。本文首先介绍了普通光催化氧化甲烷合成化合物的反应原理、研究进展、催化反应器和存在不足,然后综述了激光催化氧化甲烷合成化合物的反应原理、研究进展和催化反应器。指出激光光源具有提高光催化剂量子效率和缩短催化反应时间等诸多优势,接下来在深入研究激光催化反应机理的基础上,通过设计科学合理的激光反应体系,并遴选高效的光催化剂,有望显著提升包括甲烷氧化在内的激光催化反应性能,从而具有重要的学术意义和实践价值。今后的重点研究方向是通过激光催化氧化的方法使甲烷在温和的条件下活化,并合成高附加值化合物。

    生物质油催化加氢脱氧(HDO)反应机理及催化剂研究进展
    练彩霞, 李凝, 蒋武, 马浩, 彭瀚
    化工进展. 2020, 39(S1):  153-162.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0260
    摘要 ( 335 )   HTML ( 18 )   PDF (2269KB) ( 256 )  
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    对近年来生物质油催化加氢脱氧催化剂的制备、催化性能和反应机理的研究进展进行了整理总结。重点对贵金属催化剂、过渡金属催化剂和硫、氮、碳、磷等金属化合物催化剂的制备方法、催化性能和作用机理进行了概述,并分析了加氢脱氧催化剂的失活原因,同时提出生物质油加氢脱氧反应催化剂的未来发展方向:三维有序大孔(3DOM)钙钛矿氧化物的应用可能在提高催化剂的催化性能有作用。

    Ca-Mg-Al复合氧化物催化尿素与1,2-丙二醇制碳酸丙烯酯
    柳鑫, 徐新, 王陇豫, 柴博, 周瑞梅, 于晶, 罗国华, 靳海波, 戴晓兵
    化工进展. 2020, 39(S1):  163-169.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2019-1784
    摘要 ( 152 )   HTML ( 5 )   PDF (1347KB) ( 79 )  
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    采用共沉淀法制备了系列Ca-Mg-Al复合氧化物催化剂,通过对沉淀剂配比、沉淀液pH值及焙烧温度等制备条件的考察,得到以Na2CO3为沉淀剂、pH=9.5、850℃下焙烧4h制备的Ca-Mg-Al催化活性最高。在 n(PG)∶n(urea)=1.5∶1、反应温度为145℃、绝压20kPa、反应时间4h、催化剂用量为尿素质量的5%时,碳酸丙烯酯收率达到84.6%。采用XRF、XRD、NH3-TPD、SEM及BET对催化剂的组成、晶型及酸性进行了表征,发现随着沉淀剂中Na2CO3的含量增加,催化剂中CaO∶MgO的比例增大,碳酸丙烯酯的收率亦升高;经850℃焙烧后,催化剂中存在CaO和MgO两种活性中心,起协同催化作用;随着焙烧温度由700℃升高到850℃,NH3-TPD脱附曲线向低温方向偏移,且强酸中心NH3脱附峰面积比由81.14%明显下降为0,中强酸中心NH3脱附峰面积比由0增加到78.07%,而碳酸丙烯酯收率由68%增加到84.6%,这表明催化剂强酸性位的减少是催化活性增加的主要原因。

    磁载体MoS2催化剂制备及其重油减黏
    朱向阳, 乔栋, 毕秦岭, 邢慧芳, 倪善, 杨良嵘, 刘会洲
    化工进展. 2020, 39(S1):  170-174.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2019-2117
    摘要 ( 138 )   HTML ( 4 )   PDF (2070KB) ( 125 )  
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    以SiO2/Fe3O4为载体,MoS2为活性组分,通过水热法制备出超顺磁性MoS2/SiO2/Fe3O4催化剂,并对催化剂进行XRD、VSM、BET、FTIR等表征。结果表明:催化剂有效担载活性组分并且具有优异的磁学性能,SiO2包覆不仅能保护磁核,而且显著增大催化剂的比表面积。以常压渣油为原料,系统考察了催化剂的减黏性能。发现所制备的磁载体催化剂减黏效果高于商业二硫化钼及羰基钼,提升反应温度能达到更好的减黏效果。此外,在外加磁铁的作用下,催化剂可以方便回收以达到再利用的效果。将具有优异磁学性能的纳米粒子与具有催化性能的活性组分相结合制备的磁性纳米催化剂,为开发重油改质催化剂提供了新的思路。

    Zn(Ⅱ)配合物催化C—C键裂解和原位合成2-甲基-4(3H)-喹唑酮
    李石雄, 黄元浩, 廖蓓玲
    化工进展. 2020, 39(S1):  175-179.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0172
    摘要 ( 131 )   HTML ( 2 )   PDF (1110KB) ( 73 )  
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    在配合物的水热合成过程中往往可以发现新的化学反应和催化机理。本文通过[Zn(L)2·(H2O)2·(NO3)2](L=4(3H)-喹唑酮)配合物在130℃催化乙腈分子中的CC键断裂,原位合成化合物2-甲基-4(3H)-喹唑酮。利用红外、元素分析和X射线单晶衍射表征分析2-甲基-4(3H)-喹唑酮和[Zn(L)2·(H2O)2·(NO3)2]的结构,结果表明[Zn(L)2·(H2O)2·(NO3)2]和2-甲基-4(3H)-喹唑酮属于三斜晶系,P-1空间群。三组温度控制实验表明,温度对2-甲基-4(3H)-喹唑啉酮的形成有着重要的影响,并且温度高于130℃有利于该催化反应的进行。采取电喷雾质谱表征2-甲基-4(3H)-喹唑酮的形成机理发现,[Zn(L)2·(H2O)2·(NO3)2]催化乙腈分子中的CC键断裂,生成(CN)2和·CH3。·CH3有选择性地引入到4(3H)-喹唑酮中的C原子和N原子之间。本文对原位引入CH3有着指导作用。

    材料科学与技术
    成型活性半焦的制备工艺与应用进展
    杨婷, 白世刚, 王振平, 沈小瑞, 侯志勇, 李弯弯
    化工进展. 2020, 39(S1):  180-185.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2019-2077
    摘要 ( 225 )   HTML ( 21 )   PDF (939KB) ( 97 )  
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    成型活性半焦具有比表面积适中(400~700m2/g)、中孔率高、堆积密度与吸附性能高、运输过程中无粉尘污染等优点,是一种高附加值的碳素材料。本文综述了目前活性半焦主要成型制备工艺流程(例如成型活化工艺、活化成型工艺),介绍了近年来成型活性半焦在烟气脱硫脱硝领域、水处理领域以及燃料电池等领域中的研究进展,简要分析了活性半焦的吸附机理以及脱附方面可能存在的问题。未来需要进行一步开展活性半焦成型技术研究、吸脱附机理研究以及在实际工程应用方面的探究与推广。

    石墨烯基疏水单体的制备及其防水乳液的应用
    曹思娟, 刘晓国, 宋松林, 刘华溪
    化工进展. 2020, 39(S1):  186-194.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2019-1651
    摘要 ( 154 )   HTML ( 2 )   PDF (4337KB) ( 63 )  
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    采用新癸酸缩水甘油酯(E10P)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)对氧化石墨烯(GO)进行接枝疏水烷基链,得到可水分散性的含碳碳双键的石墨烯基疏水单体(IHGOE)。在壳中引入IHGOE和丙烯酸酯类单体通过自由基聚合得到石墨烯改性的丙烯酸酯有机无机杂化核壳乳液。并通过FTIR、XPS、TG、SEM、粒径等测试对乳液进行了结构分析,并测试了乳液配方中IHGOE含量对涂膜的接触角、附着力、硬度、耐水煮、耐水性、耐酸碱性等性能的影响。结果表明,当乳液配方中IHGOE质量分数为20%时,涂膜的接触角达到最大,即为110.8°,比纯丙烯酸酯乳液涂膜接触角74.3°高出49.1%,显著提高了涂膜的防水性能。同时,涂膜附着力为0级,硬度为2H,耐水煮≥1h,耐水浸泡大于48h,耐丁酮擦拭(1kg)大于100次,耐5%NaOH水溶液浸泡大于24h,耐5%HCl水溶液浸泡大于24h。

    激光与微波协同加热碳纤维的温度与热应力分布规律
    张欢雷, 程礼盛, 张政和, 谭晶, 杨卫民, 安瑛
    化工进展. 2020, 39(S1):  195-199.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0193
    摘要 ( 182 )   HTML ( 6 )   PDF (1753KB) ( 148 )  
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    利用仿真软件建立微波加热-激光加热-热辐射-流动传热-固体力学多物理场模型,研究了激光加热直径1mm碳纤维丝束的温度场分布与热应力大小,以及不同激光功率对于温度场与热应力的影响。同时,首次提出激光加热与微波加热结合的方式调节温度场分布与热应力大小的方法,仿真结果显示激光加热与微波加热结合的方式可以改善碳纤维丝束温度场的分布,有效降低丝束加热过程中的热应力。

    TiO2促进CaAl4O7材料烧结规律及其机理
    尹雪亮, 马贺利, 宫长伟, 杜成武, 韩廷全
    化工进展. 2020, 39(S1):  200-205.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0335
    摘要 ( 133 )   HTML ( 3 )   PDF (3036KB) ( 195 )  
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    为了适应材料轻量化、经济化以及功能化的发展需要,以Al2O3和CaCO3粉末为主要原料,TiO2为添加剂,采用固相烧结法,经1200℃预烧2h-1600℃烧结1h后,制备了CA2材料,并考察了TiO2促进该材料烧结规律及其机理。结果表明,添加TiO2中的Ti4+离子在烧结过程中通过取代Al3+离子固溶入了CA2相中,有效地促进了CA2相的晶格畸变,增加了Al3+离子空位,提高了CA2相的活性,加速了离子混淆与扩散,从而有效地促进了CA2相的烧结,同时超过固溶极限过量的TiO2与脱溶的Al2O3反应生成Al2TiO5新相,填塞气孔,进一步促进了烧结致密化。综上因素,CA2材料的致密化被有效促进。当TiO2的添加量为1%时,显气孔率已由未添加时的12.7%下降到4.7%,体积密度已由未添加时的2.51g/cm3上升到2.65g/cm3,可制得显微结构交织分布的致密CA2材料。

    发光材料在防眩光交通监控补光照明中的应用
    温芳, 张勃, 吕鹏鹏
    化工进展. 2020, 39(S1):  206-211.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0800
    摘要 ( 158 )   HTML ( 4 )   PDF (3872KB) ( 63 )  
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    交通监控补光源在工作时产生的强烈眩光会干扰驾驶员视线,从而给道路安全带来了隐患。考虑到人眼对于不同色光的敏感程度,通过改进补光源的光谱分布,提高人眼较不敏感的红光部分,能够有效地减轻眩光。这需要改变发光器件中的荧光粉组成。本文通过高温固相反应法制备了铈掺杂的钇铝镓石榴石基黄绿色荧光粉以及铕掺杂的钙锶铝硅氮化物红色荧光粉。所合成样品均为纯相,粉末颗粒分布均匀。光谱测试表明,样品能够被可见蓝光有效激发,发射光分别位于黄绿光区和红光区。将上述荧光粉与蓝光芯片复合封装得到发光器件。测试表明,红色荧光粉能够显著改善发光器件的色温、显色指数等照明品质,在保持白光的同时能够减少光谱中的黄绿光部分,从而缓解眩光效应。

    生物与医药化工
    聚氨酯在生物医学领域的研究进展
    林晓琪, 陈维胜, 张芹芹
    化工进展. 2020, 39(S1):  212-218.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2019-1914
    摘要 ( 235 )   HTML ( 14 )   PDF (2280KB) ( 149 )  
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    传统的金属材料和陶瓷材料由于刚性过强而缺乏适当的挠性和弹性,对于人体组织某些部位的代用和修补出现不同程度的副作用。鉴于此,兼具刚性与柔性、良好的生物相容性和血液适应性等特点的聚氨酯材料引起了众多研究者的关注。一系列医用聚氨酯材料被研发并广泛应用,在医药领域占据着重要地位。本文首先简要介绍了医用聚氨酯的发展背景,总结了其主要的组成结构和性能特点。主要综述了聚氨酯在人造心脏及辅器、人造血管及支架、人造皮肤、伤口敷料和记忆矫形等领域的研究进展。然后重点概述了目前医用可降解聚氨酯材料的研究现状,并对医用聚氨酯材料现存问题进行了探讨,指出聚氨酯在该领域进一步发展的关键技术是实现准确把控聚氨酯材料在生物体内的降解性。

    精细化工
    湿法磷酸净化脱砷的研究现状
    饶轶晟, 杨晓健, 张红, 胡国涛
    化工进展. 2020, 39(S1):  219-224.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0047
    摘要 ( 242 )   HTML ( 13 )   PDF (789KB) ( 290 )  
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    随着食品、医药及电子行业的不断发展,磷酸及磷酸盐的市场需求量不断增大,并且对磷酸的品质要求也越来越高,尤其是对湿法磷酸中砷杂质的要求,湿法磷酸中砷的含量将直接影响其在磷精细化工领域的应用,因此湿法磷酸中砷的高效、安全去除是亟待解决的一大难题。本文主要对湿法净化磷酸脱砷技术的研究情况进行综述,比较了几种湿法净化磷酸脱砷工艺的优缺点,介绍了较常见的化学沉淀法、结晶法,以及新兴的电沉积法、垂直区域熔融法和微反应器脱砷工艺的应用前景,并指出这些新兴的脱砷工艺将成为今后湿法磷酸的净化脱砷的发展方向,如能解决将这些脱砷工艺在实际中的问题,将会对磷酸工业的发展提供一个更有力的支持。

    新型聚合物钾盐抑制泥页岩水化的性能与机理
    邵正昌, 伍连松, 刘家才, 王平全, 杜琨, 任妍君, 余永平
    化工进展. 2020, 39(S1):  225-231.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2019-1358
    摘要 ( 152 )   HTML ( 3 )   PDF (1700KB) ( 69 )  
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    泥页岩水化膨胀是井壁失稳的重要原因。本文通过膨润土压片浸泡与线性膨胀实验、页岩钻屑滚动回收实验以及流变性、滤失性测试,评价了一种新型聚合物钾盐抑制剂聚阴离子纤维素钾(K-PAC)的抑制性能及其对水基钻井液流变性和滤失性的影响。评价结果表明,0.5% K-PAC的抑制泥页岩水化膨胀的性能明显优于5% KCl、2%聚醚胺-D230(PEA-D230),与0.5%聚丙烯酰胺钾盐(K-PAM)相近;0.5% K-PAC的增黏提切、降滤失性能要优于0.5% K-PAM。通过扫描电镜和X射线衍射分析了K-PAC的抑制机理,结果表明,K-PAC的阳离子部分(K+)能够进入膨润土晶层中并置换出水化钠离子,从而起到抑制黏土晶层膨胀的作用;K-PAC的阴离子部分吸附在黏土颗粒上起到护胶、降滤失的作用,二者协同增效,从而起到强抑制作用。由于K-PAC由聚阴离子纤维素和K+构成,对环境友好、成本低廉。因此,K-PAC具有成为低成本、环保型、强抑制性的水基钻井液抑制剂的巨大潜力。

    资源与环境化工
    燃煤电厂白色烟羽控制研究进展
    于伟静, 马超, 谭闻濒, 崔磊, 陈玉彬, 李昌浩
    化工进展. 2020, 39(S1):  232-241.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2019-1580
    摘要 ( 165 )   HTML ( 10 )   PDF (1919KB) ( 212 )  
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    部分地方政府出台政策要求燃煤电厂进行白色烟羽的控制,引发广泛关注。为深化白色烟羽控制研究,本文介绍了白色烟羽形成及消除机理,概述了白色烟羽控制技术,包括烟气加热、烟气除水及烟气除水再热,其中水媒式GGH、冷凝器、浆液冷却技术应用最多。进一步,对控制技术进行总结,指出现有控制技术具有一定的局限性,只能在特定环境条件下完全消除白色烟羽。以满足政策要求和环境条件为基础,兼顾技术局限性、工程实际及经济性,提出了技术选择的路线。此外,对环境影响进行了分析,指出白色烟羽控制的环境效益不明显。最后,对白色烟羽控制进行了预测,指出白色烟羽控制需灵活化、差异化、区域化,避免强制化、一致化、全面化。

    典型湿法脱硫系统存在的问题及人工智能在优化运行中的应用
    曹建宗, 刘琦, 陈文通, 樊帅军, 要亚坤, 周权, 马采妮, 林宸雨, 马双忱
    化工进展. 2020, 39(S1):  242-249.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2019-1672
    摘要 ( 149 )   HTML ( 3 )   PDF (2721KB) ( 113 )  
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    石灰石-石膏湿法烟气脱硫是我国最主要的脱硫方式,随着该法的不断改进与简化,脱硫系统运行更加稳定,造价也在不断降低,但运行过程中依然存在诸多问题。本文概括总结了石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统运行过程中发生的典型问题,诸如结垢堵塞、腐蚀磨损、起泡溢流和石膏品质差等,指出了这些问题的具体分类类型以及主要影响因素;继而从系统运行机理角度阐述了这些问题的相互关系和交互影响,并将这些问题归因于脱硫系统的紊乱。随后结合电厂目前条件、当前研究基础以及可以实现的技术手段从四个方面论证了人工智能应用于脱硫系统的可行性,建议借助人工智能建立系统运行的诊断模型解决已有问题,并提出了基于人工智能的脱硫系统概念模型及具体实施思路。

    我国水环境中主要阻燃剂及其处理
    屈子涵, 唐玉霖, 秦晓, 靳长青
    化工进展. 2020, 39(S1):  250-255.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0114
    摘要 ( 201 )   HTML ( 9 )   PDF (717KB) ( 191 )  
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    综述了我国阻燃剂生产使用的现状,概述了阻燃剂大致可分为有机阻燃剂、无机阻燃剂和金属阻燃剂,介绍了阻燃剂对人体以及自然的危害,概括阻燃剂在实际中的应用以及阻燃剂带来的环境污染问题。通过联系大气环境、土壤环境以及实际情况,介绍阻燃剂在自然环境中的迁移,着重分析阻燃剂进入水环境以及阻燃剂在水环境中的转化途径,综述电子、纺织等工业生产、使用阻燃剂是阻燃剂进入水环境的重要途径;降雨使得空气中的阻燃剂溶于雨水,流入市政管网,最终排放河流进入水环境中。由于阻燃剂污染的严重危害,分析阻燃剂废水具有高总磷及高COD等特点,是一种较难处理的废水。根据现在阻燃剂废水处理的实践和研究情况,汇总一些阻燃剂废水处理方法、工艺,主要介绍吸附、萃取工艺、电解法和高级氧化工艺以及化学沉淀等废水处理工艺流程,研究各个工艺的实际处理效果。此外还将各个工艺处理效果进行对比,结合技术经济和运行的实际情况推选出较优工艺为电解、高级氧化结合化学沉淀工艺。最后对我国阻燃剂处理及其污染的控制提出了建议与展望。

    燃煤烟气胺法脱碳MVR再生系统关键参数及能耗分析
    赵红涛, 王树民
    化工进展. 2020, 39(S1):  256-262.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2019-1417
    摘要 ( 138 )   HTML ( 0 )   PDF (1395KB) ( 237 )  
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    针对燃烧后胺法脱碳工艺再生能耗高的问题,本文将机械蒸汽再压缩(mechanical vapor recompression,MVR)节能技术与胺法再生工艺集成,建立燃煤烟气胺法脱碳MVR再生系统。采用速率基非平衡模型,以再生能耗为目标函数,对影响再生系统能耗的关键工艺参数进行考察,分析其对MVR再生系统的影响规律。结果表明,MVR技术在燃煤烟气胺法脱碳再生系统中表现出良好的节能效果,但最终节能效率应低于41.3%;在0.35~0.55mol/mol范围内增加富液CO2担载量以及从90℃到115℃提升进塔温度,再生能耗快速降低;增加再生塔压力,MVR再生系统的再生能耗亦呈下降趋势,再生塔压力控制在2atm以下较为合适;降低闪蒸压力,压缩机能耗不断增加,再沸器能耗快速降低,闪蒸压力的合理取值区间为0.9~1.0atm;降低塔顶冷凝器温度从70℃到20℃,再生能耗略微增加,CO2气体纯度提高。

    不同热解条件下制备的污泥炭低温还原NO
    邓文义, 陶聪, 田诗娟, 印安冬, 苏亚欣
    化工进展. 2020, 39(S1):  263-269.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2019-1509
    摘要 ( 147 )   HTML ( 6 )   PDF (1949KB) ( 90 )  
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    以市政污泥为原料热解制备污泥炭,开展了污泥炭催化还原NO的实验研究。考察了不同热解温度(400℃、600℃和800℃)和污泥初始含水率(0、66%和80%,质量分数)条件下热解制备的污泥炭的脱硝性能。研究表明,污泥炭中包含大量铁元素(41.1mg/g),提高热解温度可促进污泥炭中亚铁化合物(Fe2P和FeS)的生成,使铁元素具备催化还原NO的能力,从而显著提高污泥炭的脱硝效率。提高污泥热解初始含水率可显著提高污泥炭比表面积,污泥炭对NO的低温还原能力也随初始含水率提升而显著提高。通过对污泥炭的比表面积、X射线衍射(XRD)和傅里叶红外(FTIR)分析表征,结果表明污泥炭中亚铁化合物的生成是影响NO转化的关键影响因素,而比表面积和表面官能团类型对污泥炭脱硝反应并无明显影响。

    响应曲面法多目标优化铜冶炼渣氧压选择性浸出工艺
    史公初, 廖亚龙, 苏博文, 张宇, 郗家俊
    化工进展. 2020, 39(S1):  270-280.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2019-1595
    摘要 ( 138 )   HTML ( 10 )   PDF (5825KB) ( 85 )  
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    采用响应曲面法的中心组合设计原理,建立浸出温度、硫酸浓度及液固比及三者之间交互作用对选择性浸出率与矿浆过滤速率的多元二次回归方程,并使用自适应权重粒子群算法对铜冶炼渣氧压硫酸选择性浸出工艺进行多目标优化。结果表明:浸出温度、硫酸浓度和液固比均是影响浸出率和过滤速率的主要因素,各响应因素间存在交互效应,且选择性浸出率与矿浆过滤速率在最佳条件上存在差异。优化后的选择性浸出率和矿浆过滤速率最佳的工艺条件为:温度为204.1℃、硫酸浓度为0.46mol/L、液固比为6.9mL/g,此条件下选择性浸出率为96.95%,过滤速率为399.42L/(m2?h),与验证实验中平均选择性浸出率、平均过滤速率分别为96.57%,398L/(m2?h)相比,偏差较小,预测值与验证实际值吻合好,表明模型选择准确,优化方案可信。

    酚试剂分光光度法测定低浓度甲醛关键影响因素
    吉可明, 苏原, 肖燕燕, 梁凯, 王建华, 刘平, 张侃, 赵亮
    化工进展. 2020, 39(S1):  281-286.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2019-1978
    摘要 ( 147 )   HTML ( 1 )   PDF (1822KB) ( 172 )  
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    甲醛是主要的室内污染物,严重危害人体健康。准确测量甲醛,特别是低浓度甲醛的含量,对于室内甲醛的浓度测量和污染治理,具有不可替代的重要意义。酚试剂分光光度法检测甲醛具有试剂成本低、操作简单等优点,而且检出限、灵敏度、抗干扰程度等综合性能较好,是应用最多的甲醛检测方法。本研究采用国标GB/T 18204.2—2014推荐的酚试剂分光光度法检测甲醛的实验步骤为参考依据,采用控制变量法分别对盐酸、酚试剂、硫酸铁铵等试剂用量,温度、波长、时间等显色条件,以及硫酸铁铵溶液、酚试剂溶液稳定性等关键影响因素进行了系统考察,获得了甲醛检测的最优检测条件。并据此进行多次实验,绘制了代表性曲线,确定了该检测方法的灵敏度,测得该方法测定甲醛的检出限大约为0.061μg。

    重金属污染土壤回转窑协同处置和资源化利用
    刘贤力, 侯昭胤
    化工进展. 2020, 39(S1):  287-291.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0132
    摘要 ( 220 )   HTML ( 2 )   PDF (601KB) ( 78 )  
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    在中国,土壤中的重金属污染问题形势严峻,本文探索了一条采用先将重金属污染土壤中铅、镉、铜、锌固定再利用回转窑协同处置并资源化利用的技术途径。实验发现:添加适量的凹土及稳定化试剂并经稳定化处理以后,可以实现污染土壤由危险废物向一般固废的转变;进一步将稳定化处理后的土壤采用回转窑深度加工、能生产得到安全指标和产品性能合格的陶粒。经过优化实验方案后的结果显示,在铅、镉、铜、锌等重金属初始含量(上限)为2280mg/kg、592mg/kg、2000mg/kg、93400mg/kg的污染土壤添加4%的凹土(质量分数)及其他辅助材料后稳定化48h,上述重金属的可溶态检出量分别降低了50%、66%、59%、52%,经治理后的土壤可以转变为一般固废。用这种固定化处理后的土壤可以生产出合格的陶粒,而且在陶粒生产过程中逸散排放的铅、镉含量均低于大气污染物排放限制要求。

    超声波与解聚剂协同处理含聚油泥
    滕大勇, 方健, 张昕, 徐俊英, 滕厚开, 靳晓霞, 周立山
    化工进展. 2020, 39(S1):  292-299.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0280
    摘要 ( 158 )   HTML ( 4 )   PDF (2319KB) ( 306 )  
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    为了有效降低含聚油泥中聚合物的含量,减少聚合物对含聚油泥后续处理的影响,采用超声波、解聚剂以及两者协同的方法对含聚油泥进行处理,研究了超声时间、超声频率、解聚剂加量等参数对解聚和除油效果的影响。实验结果表明,含聚油泥在超声频率20kHz、超声时间5min的处理条件下,离心分离后减量60%左右,除油率75%左右,但超声波对聚合物降解效果不明显,适用于含聚油泥的减量化处理;含聚油泥经过解聚剂处理后,聚合物降解率最高可达96.7%,离心分离后底泥疏松,水相澄清;含聚油泥经过超声波与解聚剂协同处理后,聚合物降解率最高达到97.5%,在超声频率20kHz、超声时间5min、解聚剂量4000mg/kg、热解温度550℃的处理条件下,热解后固渣含油率低于0.3%,满足油泥资源化处理的要求。

    化工园区
    关于煤制烯烃项目设计与技术管理的探讨
    王淼森
    化工进展. 2020, 39(S1):  300-305.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2019-1955
    摘要 ( 132 )   HTML ( 0 )   PDF (694KB) ( 93 )  
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    对煤制烯烃项目的工程范围与主项划分进行了说明。对项目可研、总体设计、基础工程设计及详细工程设计阶段设计与技术管理工作的重点和难点进行了分析和探讨,并对于项目设计和技术管理中出现的常见问题进行了分析,提出建设方应重视和加强项目设计和技术管理工作并与总体院和装置院密切合作是项目成功的关键。

    技术交流
    等压滤饼过滤过程中过滤介质阻力定量变化规律的探讨
    宋志黎, 宋显洪
    化工进展. 2020, 39(S1):  306-310. 
    摘要 ( 86 )   HTML ( 2 )   PDF (596KB) ( 63 )  
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