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2020年 第39卷 第S2期 刊出日期:2020-11-20
    本期封面、中英文目次表、版权页
    化工进展. 2020, 39(S2):  0. 
    摘要 ( 122 )   PDF (4588KB) ( 440 )  
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    化工过程与装备
    电渗析-超滤耦合技术研究进展
    苏慧超, 张田明, 吴云奇, 徐国荣
    化工进展. 2020, 39(S2):  1-7.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-1316
    摘要 ( 485 )   HTML ( 25 )   PDF (1378KB) ( 259 )  
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    电渗析-超滤耦合技术(EDUF)是一项用于分离带电有机物的新型技术,用超滤膜替换一部分离子交换膜,或将超滤膜嵌入到传统电渗析器中,从而形成一种超滤与电渗析内部结合的新型分离技术。该技术一方面利用超滤膜的孔径差异性分离不同分子量的带电有机物,另一方面利用电驱动原理克服压力驱动式超滤膜的膜污染问题,在营养食品、生物制药等领域用于分离提纯活性有机物组分,展示出了良好的应用优势。本文聚焦于电渗析-超滤耦合技术的产生和发展,详细介绍了该技术的技术原理及应用优势,重点阐述了影响其分离效率的主要因素,包括pH、超滤膜切割分子量(MWCO)、电场强度、膜对结构等。最后,从提高分离效率、降低系统能耗、超滤膜材质、水解液预处理、系统泄漏等角度提出了未来的研究方向,为该技术的研究和应用提供指导。

    流体动力学过程在流动腐蚀行为中的作用机制
    王凯, 南翠红, 卢金玲
    化工进展. 2020, 39(S2):  8-18.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0679
    摘要 ( 505 )   HTML ( 13 )   PDF (1240KB) ( 533 )  
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    在流动体系中,流场作用对腐蚀行为中的力学、离子传质以及界面反应等过程有着复杂的耦合影响,不同金属材料、不同溶液环境下流体流动发挥的作用也复杂多变,这些因素加剧了流动环境下的腐蚀机理研究的困难性。本文综述了流动腐蚀的研究现状,包括流动对腐蚀过程的影响机制、流动腐蚀研究的实验装置以及流动腐蚀中的关键影响因素,着重分析了流动通过改变腐蚀反应物/产物的质量传输速率对腐蚀反应动力学的影响机制,以及流动的剪切力作用对壁面产物膜的形成/破坏动力学过程的影响。提出了流动腐蚀在腐蚀界面演化与流场的交互作用、时空尺度跨度、流场-离子传质-界面反应的多场耦合联系以及不同流体力学参数匹配性等方面有待解决的问题,展望了流动腐蚀的发展方向。

    基于金字塔形扰动结构的双层梯形微通道热沉传热性能模拟
    陈然, 唐晟
    化工进展. 2020, 39(S2):  19-25.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-1101
    摘要 ( 299 )   HTML ( 7 )   PDF (1292KB) ( 224 )  
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    随着电子器件功率的不断增加,其热流密度也相应提高。良好的热管理是保证电子器件安全平稳运行的重要条件。基于Hosseinpour与Sharma等的研究结果,本文设计了一种金字塔形扰动结构的双层微通道热沉,提高了微通道热沉换热能力。选取去离子水作为换热介质,通过数值模拟的方法建立并分析了基于金字塔形扰动结构的双层梯形微通道热沉模型,得出优化结构尺寸。研究表明,当微通道热沉流体雷诺数在468附近、扰动结构间距在300μm附近、扰动结构底高比在0.6附近时,该微通道热沉具有相比其他工况较优的换热性能;在Re=800的相同条件下,本文与Sharma等的研究结果相比,微通道热沉总热阻降低了26%;与普通双层梯形微通道热沉相比,具有金字塔型扰动结构的双层梯形微通道热沉的强化传热系数PEC为1.28。

    耦合表面张力的封闭腔体内管外自然对流传热特性
    苗国民, 雷海燕, 戴传山, 马非
    化工进展. 2020, 39(S2):  26-35.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-1055
    摘要 ( 298 )   HTML ( 4 )   PDF (3091KB) ( 352 )  
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    采用格子-玻尔兹曼方法(LBM)构建了考虑表面张力影响下封闭腔体内加热圆柱外自然对流数学模型。在分别对自然对流与表面张力模型模拟验证的基础上,探究了液固表面张力与重力场下浮升力同时作用下加热圆柱外流体自然对流的传热特性。结果表明,在给定Ra数下(103Ra≤106),随着表面张力的增大(Oh数减小),封闭腔体内管外自然对流扰动会加剧,流型会变复杂,壁面换热效率有明显提高。在Ra数为105,长度比(加热圆柱半径和方腔长度之比)为1/10情况下,加入表面张力σ=0.076302N/mm(Oh=0.122),腔体左侧壁面平均努塞尔数和加热圆柱壁面与未加表面张力相比分别提高了93.5%和60.35%。当表面张力大小和自然对流的浮升力相当时,此时的流场波动更加明显剧烈,在一定范围内增大浮升力反而减弱换热。

    相变微胶囊悬浮液圆管内换热特性模拟
    赵敬德, 叶鸿鑫
    化工进展. 2020, 39(S2):  36-41.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-1016
    摘要 ( 273 )   HTML ( 9 )   PDF (881KB) ( 172 )  
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    相变微胶囊悬浮液在相变过程中具有较大的相变潜热,可以减小温度的变化程度,且比单相流体具有更高的对流换热系数,成为广泛关注的新型热工流体。本文针对相变微胶囊悬浮液在等热流边界条件下的管内层流,根据差示扫描量热法所得到的相变温度范围,采用矩形等效比热容模型,进行了数值模拟分析,并结合以溴代十六烷为相变材料的相变微胶囊悬浮液的实验数据,将数值模拟结果与实验结果对比并进行误差分析。又对在不同质量分数、不同热流密度条件下的对流换热进行研究,分析了不同参数对对流换热强度的影响。并通过拟合得到了相变微胶囊悬浮液圆管内对流换热关联式。然后改变管径、流速条件重新模拟验证该关联式的通用性,其结果表明模拟结果与预测公式高度吻合,该关联式的通用性较好。

    基于制备超细复合含能材料的对置受限式撞击流反应器微观混合性能
    梁鹏飞, 张阿芳, 陈锦芳, 郭新俊, 刘所恩
    化工进展. 2020, 39(S2):  42-47.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0896
    摘要 ( 310 )   HTML ( 4 )   PDF (1567KB) ( 146 )  
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    由于对置受限式撞击流反应器较高的传热及混合效率,能够制备出粒径小、均匀且分布范围窄的超细颗粒。本文采用碘化物-碘酸盐平行竞争反应体系研究入射速度、结构尺寸对对置受限式撞击流反应器微观混合效果的影响规律,并将混合腔尺寸同等比例放大一倍进行对比研究。结果表明,随着入射速度的增大,离集指数减小,微观混合效果提高。喷嘴间距与喷嘴直径比的增大使得离集指数增大,微观混合效果降低。离集指数随着混合腔高度、混合腔出口尺寸的增大呈现先增大后减小的趋势,且混合腔高度对混合效果的影响较混合腔出口尺寸显著。将对置受限式撞击流反应器混合腔尺寸扩大一倍,离集指数增加到原来的2.4倍,微观混合效果显著下降,但是在较大入射速度下,两种结构的混合效果差距减小。研究结果可为纳米复合含能材料的制备提供高效、安全的技术支持。

    采用快速蒸发电离质谱技术对化妆品开展质量溯源
    刘鸣畅, 苏宁, 林继红, 杨悦, 王秀娟, 吴亚君
    化工进展. 2020, 39(S2):  48-56.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0769
    摘要 ( 246 )   HTML ( 2 )   PDF (2330KB) ( 177 )  
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    随着社会经济的不断进步和物质生活的丰富,化妆品的使用已经越来越普遍。在经济利益驱动下,市场上假冒伪劣化妆品的情况日益严重,但是现行质量溯源主要是通过信息溯源进行,所以建立一种高精度、快速便捷的化妆品质量溯源技术方法是十分必要的。本文采用快速蒸发电离质谱技术(REIMS)对正品化妆品及市售样品进行检测,采用Live ID软件,分别对正、负离子模式下的液状样品和乳状样品进行聚类分析,构建PCA-LDA模型,查找可疑的伪品。随后,应用正品化妆品样品构建判别模型,并对市售样品进行鉴定,确定伪造化妆品。使用Progenesis QI软件对真伪化妆品进行差异因子分析并鉴定,确定主要质量溯源靶标因子,为将来化妆品真伪快速检测技术标准化及特征靶标物种定量检测奠定基础。

    异丁烯提纯装置换热网络的能效分析
    邵缨迪, 胡建杭, 刘慧利, 蔡正达
    化工进展. 2020, 39(S2):  57-65.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0720
    摘要 ( 314 )   HTML ( 3 )   PDF (2501KB) ( 116 )  
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    基于Aspen Plus对抽余C4提取高纯度异丁烯的工艺流程进行系统灵敏度分析,并以目前我国用户最重视的能源消耗问题与投资成本问题等为改造优化目标,基于Aspen Energy Analyzer对换热网络进行优化分析。对系统灵敏度进行分析得出:在精制塔理论塔板数为36、回流比为5的优化条件下,精制后异丁烯的质量纯度可达到99.95%,回收率可达到99.6% 。本文从夹点理论概念设计法着手,对异丁烯提纯装置换热并对其换热网络进行能效分析,结果表明,在反应温度为60℃,D006树脂做催化剂,结合Aspen Energy Analyzer优化后的能耗参数,计算得出工艺流程的热公用工程用量达到1944.17kW,相比原工艺过程的用能节约了12.9%;冷公用工程用量达到3877.78 kW,相比原工艺流程节约了23.4%,大幅度提升节能降耗效果并节省投资,因此本研究可以为能量的更优利用提供理论依据和可行方案。

    隔壁反应精馏合成碳酸甲乙酯节能新工艺
    王红星, 李海勇, 周庆, 张路
    化工进展. 2020, 39(S2):  66-72.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0399
    摘要 ( 524 )   HTML ( 15 )   PDF (1525KB) ( 522 )  
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    提出了隔壁反应精馏合成碳酸甲乙酯的新工艺,除考虑碳酸二甲酯与乙醇酯交换反应外,还考虑了碳酸二甲酯与碳酸二乙酯反歧化反应的影响,并集成上述反应于一台隔壁反应精馏塔中,优化了碳酸甲乙酯的生产过程。首先,进行了碳酸二甲酯与碳酸二乙酯反歧化反应动力学实验,建立反应动力学模型,并验证了该工艺流程中此模型计算结果的可靠性。然后,运用Aspen Plus对隔壁反应精馏新工艺进行了流程模拟和优化设计,分别确定了酯交换反应段、反歧化反应段、产品精馏段和公共提馏段的理论塔板数,最佳进料位置、回流比等主要操作参数。隔壁反应精馏新工艺与常规反应精馏三塔工艺相比,新工艺将塔釜产品碳酸二乙酯返回隔壁塔内,增加了反歧化反应区,显著提高了碳酸甲乙酯选择性和收率,避免了低价值副产物碳酸二乙酯的产生,并有效减少了设备投资和运行能耗。

    精细化工
    盐酸为氯源“一锅法”绿色高效合成α-氯噻吩
    孙小康, 冯宇, 李国梅, 刘妙青, 卢建军
    化工进展. 2020, 39(S2):  305-311.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0049
    摘要 ( 386 )   HTML ( 17 )   PDF (1119KB) ( 199 )  
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    在现有氯碱工业中,以氯气为氯源的氯化反应安全性差且产生过量盐酸,氯的原子经济性较差。针对这些问题,本文以盐酸为唯一氯源,经双氧水氧化得到氯气分子,进而氯化噻吩合成α-氯噻吩(2-氯噻吩和2,5-二氯噻吩)。产物结构经气质联用分析仪(GC-MS)与核磁氢谱(1H NMR)分析确定。通过对HCl量、H2O2量、反应温度和反应时间等工艺条件的考察,获得最佳实验条件为n(噻吩)∶n(HCl)∶n(H2O2)=1∶2.7∶2.1,反应温度35℃,反应时间3h,经气相色谱分析得到噻吩的转化率达100%,α-氯噻吩选择性达93%。另外,通过离子色谱对反应前后水相中氯离子浓度检测来确定氯离子的消耗量,并对单程反应后水相重复利用的工艺条件进行了探究。研究结果表明该工艺路线绿色安全,反应条件温和,后处理简单。水相中无其他杂质且可循环回收利用,工艺条件更适合工业化生产,同时也为氯化氢气体的回收利用提供了另外一种可能的途径。

    化工过程与装备
    基于利润核算的常减压装置中段取热优化
    王子健
    化工进展. 2020, 39(S2):  73-77.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-1564
    摘要 ( 392 )   HTML ( 3 )   PDF (1481KB) ( 311 )  
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    常减压装置是炼化企业最重要的组成部分之一,不仅其用能情况关乎全套工艺流程的总能耗,而且其侧线产品收率和品质对下游工艺具有举足轻重的影响。目前常减压装置取热比例对净利润影响的研究相对较少,本文借助Aspen流程模拟软件及其相关组件对塔设备和换热网络进行模拟,在其他工艺参数优化的基础上,分析了常压塔和减压塔的高温位中段取热比例对侧线产品收率、换热器维护及折旧费用、循环水费用以及燃料油费用的影响。结果表明高温位中段取热比例与换热器维护和折旧费用呈正相关,而与轻油拔出率、循环水费用以及燃料油费用呈负相关。通过以上分析结果确定了将常二中取热比例从33.1%提高到38.1%,减三中取热比例从40%降低到35.4%,可以使得炼化企业的净利润进一步提高1.46亿元/年,为企业进一步提高生产效益提供了理论基础。

    可溶性硅酸钠盐水溶液对金属腐蚀性分析
    吴保意, 刘奥林, 张金梅, 李运才
    化工进展. 2020, 39(S2):  78-82.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-1420
    摘要 ( 436 )   HTML ( 3 )   PDF (910KB) ( 403 )  
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    为研究可溶性硅酸钠盐水溶液对金属的腐蚀特性,用钢片和铝片作为测试试样,用金属腐蚀性测试仪对其一周腐蚀速率进行了分析。分别考察了3种不同模数的硅酸钠盐在5种不同浓度时对钢片试样和铝片试样的腐蚀情况。结果表明,可溶性硅酸钠盐水溶液对钢不具有腐蚀性,对铝产生较强的腐蚀性,且对铝的腐蚀性为吸氧腐蚀,腐蚀从气液界面开始,然后向周围蔓延,出现先均匀腐蚀后点蚀的现象。硅酸钠模数大于等于3时,其水溶液对铝的腐蚀性较小,未达到金属腐蚀物的范围。模数小于等于2时,其水溶液对铝的腐蚀速率较快,当质量分数达到一定范围,即可划入金属腐蚀物。同时给出了划入金属腐蚀物的质量分数范围,为日常生产、储存、使用、监管和运输提供了重要的参考。

    高含硫气井井控安全评价及井喷应急能力提升对策
    高凯歌, 李勇, 朱先俊, 葛鹏飞, 赵桂利, 刘铭刚, 逄铭玉
    化工进展. 2020, 39(S2):  83-88.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-1419
    摘要 ( 340 )   HTML ( 3 )   PDF (1328KB) ( 518 )  
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    针对川东北地区高含硫气井钻井过程中的井喷失控风险,以典型M井为研究对象,通过“溢流-井涌-井喷”事故链对现有井控保护层进行分析后确定其可靠性,并以基于FLACS软件的M井井喷失控导致的硫化氢泄漏扩散仿真模拟为基础,结合现场实际及周边人员分布情况,对M井钻井现场的应急处置、应急疏散、事故后果消除等应急能力进行评估。研究结果表明,M井现有的三级井控保护层可以基本满足高含硫气井钻井安全要求,但无法彻底消除由于复杂纵向压力层系导致的恶性井喷失控风险,一旦发生井喷失控极有可能导致大规模的人员伤亡。针对识别出的关键风险及应急能力不足之处,提出了针对性的安全保障对策及建议,为高含硫气田安全开发及风险管控能力提升提供决策支持。

    旋涡式氢气循环泵的设计及性能分析
    王学科, 沈义伟, 赵洪滨, 曹岭, 陈山, 贾彩, 谢晓峰
    化工进展. 2020, 39(S2):  89-96.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-1287
    摘要 ( 626 )   HTML ( 19 )   PDF (2099KB) ( 652 )  
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    氢气循环泵是质子交换膜燃料电池(PEMFC)发动机核心零部件之一,本文针对氢气密度低,且氢气极易发生泄漏的问题,设计了一种结构紧凑的旋涡式氢气循环泵。以该氢气循环泵的三维流场为研究对象,建立了泵腔流场的CFD数值计算模型,利用Fluent软件进行内部流场仿真计算,分析了不同转速下的氢气循环泵的的性能特性,确定了该氢气循环泵的最小转速,通过与实验数据的对比分析,验证了该计算模型的可行性和准确性。实验结果表明:氢气循环泵电机转速控制稳定,气密性良好;氢气循环泵随着进口压力提高,氢气循环量将逐渐增大,在16000r/min条件下,氢气泵入口从35kPa升到145kPa,氢气循环流量从140L/min增加到330L/min,氢气循环量满足30kW燃料电池发电系统需求。

    基于系统工程法的沉积物分析体系及诊断技术
    娄红杰, 张先松, 姜兴剑, 黄起中, 刘威, 何建华, 周苗苗, 胡艳晶
    化工进展. 2020, 39(S2):  97-105.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-1170
    摘要 ( 251 )   HTML ( 3 )   PDF (1248KB) ( 138 )  
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    目前沉积物(污垢)组分分析没有现成的标准分析方法,系统故障诊断和清洗非常困难。为了解决这一问题,本文利用系统工程理论,构建了由基础分析体系和随机分析体系组成的污垢综合分析体系,对垢样组分分析,定性诊断系统的腐蚀、结垢、堵塞等障碍。研究了由X射线荧光光谱(XRF)无标样半定量分析及定性评估确定随机分析体系组成,马弗炉协同ICP-OES准确定量并直接读取基础分析体系和随机分析体系组分含量,污垢综合分析体系测定含量合计在100%±5%(5%为误差合计)为有效,结果归一化;然后根据垢样分析结果及垢样外观,结合工况,通过诊断技术,诊断系统障碍并及时整改。以某煤化工企业水洗水换热器和液氨蒸发器调节阀门污垢为例,XRF测定垢样康普顿线比率在0.967~0.981,说明结果可靠,由此确定随机分析体系组成;ICP-OES测定各组分元素工作曲线相关系数均在0.999以上,线性较好,由此准确定量各组分含量,各元素在垢样中的检出限为0.0004%~0.0010%。垢样中的各种成分的含量均反映某种倾向,通过现场工况和诊断技术,查找故障原因,经整改措施后及时解决了系统故障。研究结果表明:污垢综合分析体系及诊断技术能全面、客观、系统地反映垢样组成;并简便高效、快速准确分析和诊断煤化工换热器、过滤器、塔、管道、阀门等污垢的组分及系统故障。

    能源加工与技术
    化学吸收剂强化微藻固碳研究进展
    白丽菊, 侯博, 江波, 陈思铭
    化工进展. 2020, 39(S2):  106-114.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0864
    摘要 ( 367 )   HTML ( 15 )   PDF (1686KB) ( 345 )  
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    微藻固碳可缓解因化石燃料燃烧所造成的全球性气候变化和能源危机而受到广泛关注,但固碳效率低是限制其广泛应用的主要障碍,目前,化学吸收剂强化微藻固碳技术逐渐兴起。本文从培养液环境特征和微藻固碳生理生化表型特征两方面对化学吸收剂强化微藻固碳研究进行梳理和总结,其中所涉及的调变参数包括:化学 吸收剂种类、添加量、添加方式、添加时期等。最后,评述了现有化学吸收剂强化微藻固碳技术存在的共性问 题——作用机制和设计原则不清,并就该问题从微观-介观-宏观3个层面提出解决路径。运用组学分析技术,探究化学吸收剂强化微藻固碳的调控机制和本质原因;结合“光化学-原位微量热”测试技术掌握化学吸收剂强化微藻固碳的共性途径及其变化规律;通过可视化实验方法阐明CO2供应、溶解、传递和固定之间的平衡关系。实现化学吸收剂的精准调控,提高微藻固碳效率。

    延迟焦化加热炉技术现状
    李娜, 李朋
    化工进展. 2020, 39(S2):  115-120.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-1109
    摘要 ( 291 )   HTML ( 2 )   PDF (824KB) ( 222 )  
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    焦化加热炉设计和操作是延迟焦化装置的技术关键。本文阐述了国内焦化加热炉的发展历程,汇总了国内三大石油公司各生产企业在役焦化装置规模和对应炉型,阐述了国内主要炉型双面辐射箱式炉和阶梯炉的技术特点。论文分别从焦化炉管结焦机理、原料反应特性表征及工业应用几方面着重介绍了国内近几年在焦化加热炉方面开发的关键技术。国内各炼化企业焦化加热炉目前大部分为双面辐射箱式炉,新建装置多采用阶梯炉炉型。国内基于炉管结焦机理,通过建立焦化原料加工性能评价方法,开发焦化加热炉过程模拟技术,提出了针对炉管结焦的设计和操作新准则,创立了低温长停留时间增加反应给热量的工艺技术。今后焦化装置在设计以及改造中,均需要依据原料性质提前判断结焦特性,采用先进燃烧方式、合理炉管布置和流程设计、改进管内流动状态以及优化关键操作等措施,在控制炉管结焦的前提下尽量提高炉出口裂化反应深度,从而达到改善产品分布、延长装置操作周期的目的。

    制氢加氢“子母站”建设规划浅析
    王业勤, 杜雯雯, 叶根银, 何清保, 易竖棚
    化工进展. 2020, 39(S2):  121-127.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-1314
    摘要 ( 475 )   HTML ( 13 )   PDF (1618KB) ( 453 )  
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    通过简要介绍制氢加氢合建站规划设计的现实意义和国内外加氢站发展现状,提出制氢加氢“子母站”的概念。本文简要介绍了制氢加氢“子母站”的建设模式,即制氢加氢“子母站”采取分布式供氢模式,“母站”制氢加氢集成为一体,“子站”作为纯加氢站,“母站”与“子站”之间采用长管拖车运输,“母站”为制氢加氢一体站,“母站”总装置内的供氢单元主要考虑采用天然气制氢、甲醇制氢和电解水制氢3种模式。简要分析了天然气制氢、甲醇制氢、电解水制氢技术的优缺点,并从氢气的生产成本、氢气的储运成本、制氢加氢“子母站”中制氢站的建设成本、运营成本等几方面进行了较为详细的成本分析。通过供氢模式的特点和成本分析,提出以水电解制氢、甲醇制氢、天然气制氢装置作为氢源的制氢加氢“子母站”为适宜我国能源结构的新型氢能利用模式。

    不同煤阶的原生煤、构造煤等量解吸焓的比较
    张学梅, 马青华, 郝静远, 李东
    化工进展. 2020, 39(S2):  128-134.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0986
    摘要 ( 289 )   HTML ( 0 )   PDF (1799KB) ( 174 )  
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    煤阶不同,对瓦斯的控制作用亦不同。本文根据温度-压力-吸附方程将沁水盆地大宁煤矿的高阶原生煤、构造煤与平顶山五矿的中阶构造煤、原生煤这4种煤的系列等温吸附数据进行有效地转换,并由所得的温度-压力-吸附方程计算这些煤的吸附等量线。高中阶原生煤与构造煤的吸附等量线都证实:吸附是系统向环境放热,放热越多,则系统越稳定;解吸是系统从环境吸热,吸热越少,则系统越稳定。在吸附量都为15.0cm3/g时,高阶原生煤单位等量吸附所放的热为1.95kJ/(mol·cm3·g),均高于其他3种煤,其必然最先吸附。在吸附量都为15.0cm3/g时,中阶构造煤单位等量解吸所吸的热为0.52kJ/(mol·cm3·g),均低于其他3种煤,其必然最先解吸。建议将不同构造煤(碎裂煤、片状煤、碎斑煤、糜棱煤等)按照单位等量解吸所吸热量的大小进行解吸排序,可为煤及瓦斯突出研究提供热力学参考。

    塔河超稠油掺苯乙烯焦油降黏实验及黏度预测模型
    裴海华, 刘冬鑫, 张贵才, 单景玲, 蒋平
    化工进展. 2020, 39(S2):  135-141.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0752
    摘要 ( 311 )   HTML ( 1 )   PDF (1267KB) ( 347 )  
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    针对塔河油田12区超稠油的性质,进行了超稠油掺苯乙烯焦油降黏实验及黏度预测模型的研究。采用苯乙烯焦油和柴油对超稠油进行不同掺稀比的降黏实验,用非线性宾汉模型进行流变数据拟合,并将实验测得的混合油黏度与预测模型进行匹配。结果表明:超稠油掺混20%苯乙烯焦油的降黏效果与超稠油掺混10%柴油的降黏效果相同,降黏率大于97%,掺稀比越大、温度越高,混合油黏度越低。混合油的流变模型符合非线性宾汉模型,呈现出一定的剪切稀释性。当超稠油与苯乙烯焦油的黏度比低于1.76×104时,混合油黏度可采用Cragoe修正模型和双对数修正模型Ⅱ进行计算,双对数修正模型Ⅱ对苯乙烯焦油与超稠油混合油的黏度预测效果最好,平均相对偏差为9.4%。

    宁夏庆华煤镜质组和惰质组显微组分的分子结构及对比分析
    王强, 毛宁, 杨妍, 张金鹏, 白红存
    化工进展. 2020, 39(S2):  142-151.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0286
    摘要 ( 345 )   HTML ( 4 )   PDF (3372KB) ( 362 )  
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    使用密度梯度离心法对宁夏庆华煤的显微组分进行分离,获得煤的镜质组和惰质组。通过元素分析、X射线光电子能谱(XPS)、固体13C核磁共振(13C NMR)技术、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)技术等表征手段对不同显微组分进行物性表征。进一步基于统计平均的分子结构近似结合分子模拟计算,确定庆华煤镜质组和惰质组显微组分的分子结构可分别表示为C269H196N4O13S和C255H179N3O14S。通过FTIR光谱与13C NMR光谱验证,从而实现了不同显微组分的分子结构描述。对两种显微组分的分子模型和结构参数进行了系统对比分析,发现镜质组的芳碳百分数为51.95,惰质组的芳碳百分数为62.16。镜质组模型中芳碳结构数目较少,脂肪碳结构丰富,不饱和度较小,还原度最大。惰质组模型中芳碳结构数量最大,脂肪碳结构数目少,不饱和度最大,煤化程度高。镜质组在原煤中含量高,是原煤的主要组成。惰质组的含量少且大分子结构缩合度高,分布在镜质组构成的基体中。

    基于热重-红外联用技术分析油酸的热解特性及动力学分析
    田霖, 胡建杭, 刘慧利
    化工进展. 2020, 39(S2):  152-161.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2019-1849
    摘要 ( 327 )   HTML ( 7 )   PDF (2116KB) ( 202 )  
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    利用热重红外联动技术(TG-DTG-FTIR)研究了橡胶籽油中的单不饱和游离脂肪酸油酸组分在不同升温速率(5℃/min、10℃/min、20℃/min、30℃/min)下的热解特性。然后,用多元线性回归法对油酸非等温热解所得到的特性参数进行研究并计算,求得不同升温速率下对应的反应级数、活化能和指前因子,并对不同升温速率下油酸热解反应活化能和指数前因子作线性拟合。结果表明:油酸热解过程主要可分为0~268℃和268~300℃两个阶段,由红外谱图特征峰的分析可知,不同升温速率下,在油酸热解的阶段内均出现了水蒸气、CH4、CO2和CO这4种主要气体挥发分。随着升温速率的增大,油酸热解的最大失重速率随之增大,热解区间也向着高温段移动,同时计算在升温速率从5~30℃/min的过程中,反应级数n=1时,热解反应活化能由105.57kJ/mol降低至93.99kJ/mol,指数前因子由6.99×106降低至6.7×105n≠1时,热解反应活化能由102.45kJ/mol降低至93.38kJ/mol,指数前因子由3.13×106降低至2.97×104,反应活化能和指数前因子随升温速率的增大出现明显减小。通过对不同升温速率下油酸热解反应的活化能和指数前因子进行线性拟合后发现,两者间具有较好的补偿效应。

    中煤级煤甲烷饱和吸附量的数值模拟计算
    张学梅, 马青华, 郝静远, 李东
    化工进展. 2020, 39(S2):  162-167.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2019-1701
    摘要 ( 237 )   HTML ( 0 )   PDF (1545KB) ( 259 )  
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    根据表征中煤级煤(镜质组最大反射率Ro,max=0.65%~2.50%)的系列等温吸附(20℃、30℃、40℃和50℃这4个实测温度)“煤变质程度-压力-吸附量”的三变量数学方程,建立一组“煤变质程度-温度-压力-吸附量”这4个共同存在并相互影响的四变量数学方程。该四变量数学方程用于预测1200m以浅的中煤级煤甲烷饱和吸附量。这种数学转换的平均相对误差在7.28%~9.49%之间。有处理中煤级煤甲烷饱和吸附量的数值模拟的软件著作。只要将5个实测数据:镜质组最大反射率R0,max、温度梯度、压力梯度、埋深和恒温层温度,输入相应可编辑文本框中,就可以输出5个值:饱和吸附量V、温度-压力-吸附量方程中的参数(ABΔβ)。还可以输出在自己感兴趣的镜质组最大反射率R0,max、温度梯度、压力梯度、埋深和恒温层温度下,“R0,max值时温压吸附曲面”和“吸附量随埋深变化图”。

    固体聚合物电解水制氢性能衰减分析
    李微微, 谢晓峰, 王树博
    化工进展. 2020, 39(S2):  168-174.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-1522
    摘要 ( 309 )   HTML ( 2 )   PDF (1575KB) ( 138 )  
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    以阳极催化剂(IrO2)、阴极催化剂(Pt/C)含量、阴极Nafion质量分数和阳极Nafion质量分数为考察的因素,进行了四因素三水平的正交试验,以电解槽电解电压在2V时的电流密度为衡量标准,确定了配置催化剂浆料的最优配比为:阳极催化剂IrO2担载量2.0mg/cm2,阴极催化剂Pt担载量1.0mg/cm2,阳极催化剂浆料中Nafion质量分数20%,阴极催化剂浆料中Nafion质量分数25%。使用最优配比配制催化剂后制备膜电极,对该膜电极进行极化曲线测试、产氢量计算及稳定性测试,发现运行80h后,膜电极的电解性能下降,在0.6A/cm2时,电解电压从1.78V升高到2.06V。使用交流阻抗分析稳定性测试前后的各部分电阻变化,发现各部分电阻均有增加。扫描电镜发现测试后阴极催化层与膜发生明显剥离。对稳定性测试期间的循环水进行电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测试,发现长时间运行后,水中Ir和Pt的含量增加。

    工业催化
    锰基催化剂协同等离子降解VOCs研究进展
    赵亚飞, 叶凯, 庄烨, 郑进保
    化工进展. 2020, 39(S2):  175-184.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-1111
    摘要 ( 274 )   HTML ( 20 )   PDF (3727KB) ( 699 )  
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    等离子催化技术中,Mn基催化剂以其优异的催化降解VOCs和臭氧性能受到国内外研究者的广泛关注。本文从以下方面进行了综述:催化剂在等离子降解中的作用机理,包括改变放电状态、激发新的活性自由基、提供反应位点;常见的单金属及复合金属活性相类型;介绍了浸渍法、水热合成法、溶胶凝胶法和共沉淀法等主要制备方法;催化剂和等离子的协同方式;从统计角度分析文献报道中Mn基催化剂对甲苯的降解效率及抑制臭氧、NOx的作用;最后对其研究前景进行了展望:Mn基催化剂将依然是该领域的研究热点;通过引入其他金属和非金属、增加活性相分散度、提升载体吸附性能等方法进一步提高催化剂活性和稳定性;利用原位技术探索等离子与活性相的作用机理。

    挥发性有机物燃烧催化剂的研究进展
    王炜月, 赵培培, 金凌云, 岑丙横, 陈建, 罗孟飞
    化工进展. 2020, 39(S2):  185-195.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-1266
    摘要 ( 433 )   HTML ( 18 )   PDF (1808KB) ( 645 )  
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    挥发性有机物(VOCs)是主要大气污染物质,也是形成PM2.5和臭氧的重要前体。强化挥发性有机物控制,是改善大气环境的重要途径。催化燃烧(氧化)被认为是去除VOCs最有效的方式之一,本文综述了VOCs催化燃烧常用的贵金属催化剂、非贵金属催化剂。其中,贵金属催化剂主要包括基于Pd、Pt、Ru等的催化剂,非贵金属催化剂主要包括Mn、Co、Ce、Zr等的氧化物,通常贵金属催化剂具有比非贵金属更高的氧化活性和稳定性,但对于含氮VOCs非贵金属催化剂(Mn、Cu)具有更好的氮气选择性,Cr基催化剂对于含氯VOCs燃烧具有更好的效果。此外,还重点讨论了载体、分散度、催化剂制备方法对贵金属催化剂性能的影响,并对发展VOCs氧化催化剂的研究提出了展望。

    均一介孔Al2O3劣质蜡油加氢脱氮催化剂研究进展
    黄文斌, 魏强, 周亚松
    化工进展. 2020, 39(S2):  196-203.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0711
    摘要 ( 274 )   HTML ( 4 )   PDF (942KB) ( 264 )  
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    提高加氢脱氮(HDN)性能是劣质蜡油加氢处理催化剂开发的关键和难点,而催化剂载体材料的制备及改性技术研究是获得高性能劣质蜡油加氢处理催化剂的核心。本文针对常规Al2O3孔径分布较大而不利于反应物的扩散及比表面积的提高问题,介绍了均一介孔Al2O3(MA)载体的制备方法(溶胶-凝胶法、沉淀法、水热合成法)及优缺点。为提高催化剂加氢脱氮活性,综述了Al2O3载体的助剂(磷、硼、氟)改性、复合氧化物(钛铝、硅铝复合氧化物)改性及复合改性的最新研究进展,分析了改性后载体酸性及与活性相间相互作用的变化以及对催化剂加氢脱氮性能的影响。指出未来应着重于均一介孔Al2O3载体及复合改性两方面的研究,以期获得高活性劣质蜡油加氢脱氮催化剂。

    芳烃与烯烃烷基化反应的催化机理进展
    李云鹏, 彭东岳, 管翠诗
    化工进展. 2020, 39(S2):  204-211.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0643
    摘要 ( 417 )   HTML ( 8 )   PDF (1792KB) ( 446 )  
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    芳烃与烯烃的反应在有机合成中应用广泛。随着环保要求的提高,用于芳烃烷基化反应的传统催化剂逐渐被新型绿色催化剂所替代。近年来研究发现离子液体和分子筛对该反应具有高效催化作用且环境友好。本文探讨了离子液体和分子筛的酸性,总结了相应的的催化机理,对有关实验和理论研究工作进行了分析。同时揭示了离子液体和分子筛的结构对其催化性能的影响,为烷基化反应进一步研究奠定了基础。分析表明离子液体既能作为B酸,也能作为L酸起催化作用;分子筛主要作为B酸起催化作用,同时其催化性能与孔道结构、孔径大小及反应物尺寸密切相关。离子液体的稳定性较差、成本较高,而分子筛失活较快,未来需围绕提高离子液体稳定性、改进其制备方法以降低成本及改善分子筛结构以延长使用周期等方面展开研究。

    乙醇胺缩合胺化反应合成乙二胺研究进展
    赵锋伟, 惠丰, 袁俊, 张前, 梅苏宁, 余秦伟, 杨建明, 刘昭铁, 吕剑
    化工进展. 2020, 39(S2):  212-220.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0767
    摘要 ( 639 )   HTML ( 31 )   PDF (1864KB) ( 455 )  
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    乙醇胺(MEA)缩合胺化反应是一种绿色、高效的乙二胺(EDA)催化合成技术。本文综述了MEA缩合胺化反应合成EDA的催化反应过程、缩合胺化催化剂及胺化产物分离纯化技术的最新研究进展和动向,重点探讨了缩合胺化反应机理、反应热力学及动力学、催化剂酸性及孔道结构对反应性能的影响、催化剂失活、胺化产物分离纯化技术等,总结了缩合胺化反应合成EDA工艺过程中存在的技术问题。提出通过制备多级孔道沸石分子筛催化剂实现择形催化与高效扩散之间的协调统一;通过强化分子筛催化剂改性方法研究,实现催化剂表面酸性的精确调控。在择形催化和酸催化的协同作用下,有望从根本上解决缩合胺化反应中存在的技术问题,加快缩合胺化反应工艺技术的工业化应用普及。

    原位红外研究噻吩在硫化后Co-Mo/γ-Al2O3催化剂上吸附行为
    陈俊霖, 赵基钢, 江洪波, 陈文斌, 秦康, 沈本贤
    化工进展. 2020, 39(S2):  221-226.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0413
    摘要 ( 382 )   HTML ( 9 )   PDF (1696KB) ( 455 )  
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    在原油质量下降的趋势和柴油硫含量标准不断提升的背景下,为提升加氢脱硫催化剂催化活性及改进清洁油品的生产工艺,本文采用原位红外技术研究工业用直接脱硫路径活性较高的Co-Mo/γ-Al2O3催化剂的硫化行为和噻吩的吸附行为。实验结果表明,Co-Mo/γ-Al2O3催化剂的表面在约320℃硫化,噻吩在硫化后的Co-Mo/γ-Al2O3催化剂上原位升温脱附的过程中,噻吩的CC伸缩振动峰(1558cm-1)和CH面内弯曲振动峰(1413cm-1)在约250℃消失(对应π络合吸附);CC伸缩振动峰(1679、1575cm-1)和CH面内弯曲振动峰(1396cm-1)在约350℃消失(对应M-S吸附);而CC伸缩振动峰(1537、1513cm-1)和CH面内弯曲振动峰(1338cm-1)持续增强(对应π络合吸附)。这明晰了噻吩的吸附方式与其脱附温度之间的关系,为新型加氢脱硫催化剂的设计开发提供了试验数据支持。

    材料科学与技术
    碳纤维微观结构表征: Raman光谱
    郝俊杰, 吕春祥, 李登华
    化工进展. 2020, 39(S2):  227-233.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0507
    摘要 ( 332 )   HTML ( 7 )   PDF (2477KB) ( 167 )  
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    Raman光谱作为材料微观结构表征的重要方法,其对碳材料的结构具有相当的敏感性,在0~3300cm-1的波数范围内都有相当显著的谱峰响应。其中,理想石墨晶格面内CC键伸缩振动的G线和由无序结构引起的D线是认识碳材料纳米尺度结构特征的关键切入点。基于上述特征指标可以获得碳结构微观应力、晶态结构、石墨化度及结构不均匀性等一系列结构特征,是研究碳纤维微观结构及其形成、演变过程的重要技术手段。近年来,随着以“Mapping”技术为代表的系列新技术的成功应用,针对碳纤维微观结构的Raman光谱应用技术出现了一系列新的进展。本文以Raman光谱的碳纤维微观、介观层面的应用技术为切入点,综述了近年来Raman光谱在碳纤维微观应力/应变、晶态结构、石墨化度及结构不均匀性等方面的进展情况。

    高频感应燃烧-红外吸收法测定石墨烯中总硫含量
    鲁毅, 袁亚文, 吴立军, 柳洪超, 郭国建, 刘霞
    化工进展. 2020, 39(S2):  234-242.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0853
    摘要 ( 211 )   HTML ( 0 )   PDF (912KB) ( 285 )  
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    建立了一种低样品用量的高频感应燃烧-红外吸收测定石墨烯中总硫含量的方法。分别考察了助熔剂的种类、用量、叠放顺序,建立工作曲线所用标准物质等因素对测量结果的影响。结果显示对石墨烯样品进行简单的压缩后,使用0.6g铁屑和0.8g钨锡助熔剂,采用铁屑在下、样品中间、助熔剂在上的叠放顺序,使用低合金钢标准物质建立工作曲线,仅需要0.015g石墨烯样品即可以得到稳定可靠的测试结果。方法的检出限为0.0033%,定量限为0.011%,可用于石墨烯中低含量硫的准确测定。使用最优条件测定市售7个厂家共11个石墨烯样品的总硫含量,测定结果为0.082%~3.60%,与仲裁方法艾士卡法的偏差为-0.07%~0.06%,两种方法没有显著差异。测定结果的相对标准偏差为0.73%~1.97%,精密度优于艾士卡法。同时测试结果也表明,市售石墨烯样品中硫元素含量大多不能忽略不计,在石墨烯的应用过程中需引起足够重视。

    氙常温吸附性能与多孔碳材料孔径分布关联分析
    刘蜀疆, 陈占营, 赵永刚, 常印忠
    化工进展. 2020, 39(S2):  243-250.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0629
    摘要 ( 237 )   HTML ( 3 )   PDF (1523KB) ( 192 )  
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    以多孔碳材料为研究对象,测量分析了材料孔径分布和氙吸附性能,讨论了氙吸附性能与材料孔径分布之间的关联关系。结果表明,多孔材料的微孔孔容与其比表面积呈正相关;大气氙常温吸附集中于多孔材料的微孔孔道内,氙吸附能力与材料中孔无显著关联;氙常温吸附能力与碳材料5.0~7.0?的微孔孔体积相关性较显著,大于10.0?微孔孔容关联较小。

    生物与医药化工
    高氯酸盐还原菌的代谢过程及应用研究进展
    程丽杰, 高宁博, 楚华, 全翠, 张力恒, 李兴刚
    化工进展. 2020, 39(S2):  251-261.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0895
    摘要 ( 473 )   HTML ( 10 )   PDF (1139KB) ( 329 )  
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    生物法降解高氯酸盐(ClO4-)作为一种经济、高效、二次污染小的技术,在处理ClO4-方面取得了显著的效果。本文综述了高氯酸盐还原菌还原ClO4-的主要机理、不同菌株的来源及特性、降解过程中其他因素(如电子受体、电子供体、pH、温度、盐度和重金属等)对高氯酸盐还原菌性能的影响并对高氯酸盐还原菌的应用现状进行了概述。指出高氯酸盐还原菌广泛存在于环境中,可通过一系列还原酶将ClO4-还原为Cl-,但是不同菌株的还原机理可能存在一定差异需进一步研究。同时操作参数和环境因子均会对高氯酸盐还原菌降解ClO4-性能产生或正或负的显著影响。电子供体的额外投加作为生物法的缺点,使得其在实际工程中的应用非常有限。因此,寻找经济性较好的电子供体并将其应用在实际工程中是未来生物法降解ClO4-研究的热点。本文就电子供体的投加策略及未来高氯酸盐降解研究方向提供了一些见解,以期实现生物法更经济、高效地应用在实际ClO4-污染水体处理中。

    细菌纤维素合成与鉴定研究综述
    赵鑫, 熊健力, 任叶琳, 杨家鑫, 李伟, 韩雪容
    化工进展. 2020, 39(S2):  262-268.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0384
    摘要 ( 480 )   HTML ( 11 )   PDF (1057KB) ( 280 )  
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    细菌纤维素(BC)因其独特性能被广泛应用于医药、食品等领域,目前其高产量菌株筛选、合成成本降低及合成途径改良等成为研究热点。本文依据国内外文献并结合团队研究成果对BC合成与鉴定的相关研究进行综述。首先对BC合成菌筛选及碳源利用的研究进行了分析,总结了降低BC合成成本的研究思路。其次对鉴定菌株合成产物的方法进行了归纳,总结了不同方法的特点。然后结合本团队筛选出的BC生产菌XJL-06-4 BC合成酶基因分析结果,综述了BC合成途径、合成酶存在形式以及基因水平调控作用,为BC在分子水平上通过改变合成途径提高产量提供新思路。最后,总结BC微生物发酵生产存在的问题,多角度提出解决方案。

    精细化工
    小型特种精细化工过程自动化和信息化研究发展趋势探讨
    邹志云, 朱文超, 刘英莉, 孟磊, 郭宁, 于蒙
    化工进展. 2020, 39(S2):  269-275.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-1435
    摘要 ( 358 )   HTML ( 5 )   PDF (952KB) ( 560 )  
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    针对采取小批量间歇性批次生产方式、工艺介质腐蚀性强、危险性大的小型特种精细化工生产工艺研究试验过程自动化、信息化程度不高,导致工艺研究试验中获取数据较少、过程机理研究不够透彻、人工操作多、安全风险高、研究试验消耗大及效率不高等问题,综述了期待通过智能控制、在线分析、模拟仿真和虚拟制造、工况监测及预测性维护以及信息管理和生产调度等关键技术的研究和应用,提高小型特种精细化工生产工艺过程的自动化和信息化程度,实现小型特种精细化工生产工艺过程的数字化、虚拟化和智能化,降低生产安全风险和试验消耗,提高小型特种精细化工生产工艺研究试验的成功率和效率,达到小型特种精细化工生产工艺过程的数字化设计和精准生产的目标。

    金属双极板表面改性涂层的评价方法研究进展
    刘敏, 杨铮
    化工进展. 2020, 39(S2):  276-284.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-1066
    摘要 ( 382 )   HTML ( 5 )   PDF (1485KB) ( 305 )  
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    理想的质子交换膜燃料电池(PEMFC)用金属双极板需要具备良好的耐蚀性和导电性,表面改性是解决金属双极板耐蚀性和导电性的主要途径之一。本文对金属双极板表面改性涂层的各种性能评价方法进行了归类、介绍、总结。表面改性金属双极板的性能评价方法主要有非原位的电化学腐蚀分析、界面接触电阻测量、表面形貌表征、组分分析以及原位的组装电池评价等,重点介绍了各种方法的基本原理、操作条件、结果分析以及应用情况等,发现电化学腐蚀分析的测试标准不统一、原位评估方法应用较少等问题,提出进一步分析测试参数影响并统一测试标准以及尽可能在电池运行环境中评估金属双极板性能的研究方向,期待后续研究能够尽快完善相关评价标准体系,促进行业规范有序发展。

    亚马逊莓(Euterpe oleracea)美白相关成分和作用研究现状
    武亭羽, 王成军, 王雪, 齐秀玉, 未伟, 郑成栋
    化工进展. 2020, 39(S2):  285-290.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0713
    摘要 ( 295 )   HTML ( 2 )   PDF (703KB) ( 391 )  
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    作为棕榈科植物Euterpe属中分布最为广泛、研究与商业化程度最高的品种,Euterpe oleraceaE. oleracea)的果实(为亚马逊莓的一种)因其卓越的抗氧化性能而跻身“超级水果”之列,同时也成为国际上新的研究热点。本文综述了E. oleracea的相关成分和作用研究现状,指出其富含不饱和脂肪酸、氨基酸、维生素等营养成分,并含有大量的以酚类化合物为主的生物活性物质,例如黄酮类化合物、酚酸、花青素与原花青素等。其中,总脂肪酸、亚油酸、阿魏酸、槲皮素、原儿茶酸、原儿茶酸甲酯等成分被证实具有皮肤美白作用。对E. oleracea进行的细胞实验和动物实验发现,其果肉提取物具有抑制酪氨酸酶活性以及使细胞免受紫外线引起的氧化应激伤害等潜在的皮肤美白功效。文章建议在未来的研究中,对E. oleracea的美白成分进行进一步挖掘,并通过动物实验与临床试验对其美白功效进行验证。

    响应面法优化微波辅助水蒸气蒸馏法提取油樟精油工艺
    张圆圆, 孟永斌, 张琳, 祖元刚
    化工进展. 2020, 39(S2):  291-299.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0593
    摘要 ( 396 )   HTML ( 7 )   PDF (1944KB) ( 568 )  
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    为了解决油樟精油传统提取工艺时间长、效率低、耗能高和成本高等问题,本文遵循绿色提取理念,采用微波辅助水蒸气蒸馏法提取油樟精油并优化最佳提取工艺。根据单因素试验并结合响应面法建立二次回归模型进行方差分析和诊断,考察物料粒度、微波提取时间和微波提取功率对油樟精油得率的影响,确定最佳提取工艺并对理论结果进行实验验证。结果表明,在油樟精油得率相似的情况下,与传统的水蒸气蒸馏法(2h)相比,微波辅助水蒸气蒸馏法(10min)具有提取时间更短、效率更高和更节约能源的优势。通过二次多项式回归模型极显著(P<0.01),失拟项不显著(P>0.05),决定系数为R2=0.989等分析结合诊断图表明该模型对数据拟合良好。微波辅助水蒸气蒸馏法提取油樟精油最佳提取工艺为:物料粒度10目,微波提取时间11min,微波提取功率630W,此条件下油樟精油得率为4.479%,与实验验证结果(4.442%±0.16%)基本一致,验证了二次回归模型的可靠性。该技术较传统工艺提取时间短、效率高、耗能少、成本低,更加绿色安全且容易实现产业化,有望提高油樟精油在日化、美容、医药等各个领域的应用价值。

    铠装硅酸钾胶黏剂在特殊工况下的绝缘失效分析
    赵宇航, 李依帆
    化工进展. 2020, 39(S2):  300-304.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0577
    摘要 ( 183 )   HTML ( 0 )   PDF (1435KB) ( 176 )  
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    为探索铠装硅酸盐胶黏剂在特殊环境下的绝缘特性,本文制备不同碱金属离子含量及固液配比的硅酸钾胶黏剂样品,将其固封于不锈钢管体中,在潮湿环境与高温条件下分析其绝缘性能并进行失效分析。结果表明:在潮湿环境中,胶体中的固液配比及碱金属(K+)含量会影响铠装试样的整体绝缘性能,当固液配比为2∶1时,硅酸钾与硅溶胶质量比在(2~1)∶1之间时,其绝缘效果较佳;在高温条件下,随着温度的升高及保温时间的延长,铠装壳体中部分合金元素渗入胶体表面,造成样品绝缘性能较大幅度的下降。

    复合固体推进剂中固体填料的安息角测试与仿真
    王建, 赵亚风, 乔晓林, 李兴刚, 赵慧
    化工进展. 2020, 39(S2):  312-318.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-1313
    摘要 ( 325 )   HTML ( 1 )   PDF (2653KB) ( 499 )  
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    复合固体推进剂含有固体颗粒较多,离散单元法是一种适合固体推进剂生产过程数值仿真的有效方法,颗粒物料的接触参数是保证离散单元法仿真精度的关键。本文以复合固体推进剂的主要组分铝粉和高氯酸铵固体颗粒为研究对象,通过实验测试获得了相关物料的安息角,利用专业离散元软件EDEM仿真模拟了安息角测试实验过程,建立了物料安息角与接触参数之间的联系。研究表明,滚动摩擦系数和滑动摩擦系数越大,安息角越大,物料流动性越差。对比仿真与实验结果,通过逆向反推法确定了物料的滑动摩擦系数和滚动摩擦系数两个关键接触参数。铝粉与高氯酸铵1∶2混合颗粒的滑动摩擦系数为0.2,滚动摩擦系数为0.05。为固体推进剂加工生产过程离散元数值仿真提供了关键基础数据。

    资源与环境化工
    离子交换水软化技术研究与应用进展
    徐勇, 陈青柏, 王建友
    化工进展. 2020, 39(S2):  319-328.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-1084
    摘要 ( 457 )   HTML ( 9 )   PDF (1478KB) ( 817 )  
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    离子交换法是目前最常见的水软化技术之一,其基于可逆的离子交换反应将溶液中的硬度离子选择性去除,属于典型的特种分离过程。本文介绍并总结了离子交换水软化的基本原理、水软化用离子交换树脂的结构和分类、离子交换水软化技术研究和应用,并针对离子交换水软化存在的问题提出了相应的解决思路。

    水处理电絮凝技术的研究进展与挑战
    周杰, 宋小三, 王三反
    化工进展. 2020, 39(S2):  329-335.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0877
    摘要 ( 608 )   HTML ( 10 )   PDF (974KB) ( 345 )  
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    电絮凝是一种用于处理不同类型饮用水和废水有效的电化学方法,近年来由于其高效地处理大量难处理污染物的能力而受到了广泛的关注。它成功地处理了有机和无机污染物且同时却很少产生副产物。在过去的十年里大量的研究致力于利用电絮凝处理饮用水和废水,从受污染的地下水到受高度污染的炼油厂废水都是其处理范围。本文首先介绍了电絮凝的基本原理及优缺点并回顾了近年来有关电絮凝用于水处理的文献,重点关注当前在饮用水和废水中的具体应用方面取得的成功以及未来应用的潜力。随后分析了影响电絮凝效率的几个因素,最后指出最近的电絮凝大多集中在去除特定污染物的研究上,而没有关注开发模型或工业应用,并且如果能降低电絮凝的成本,此方法将会有一个巨大的突破。

    低浓度挥发性有机物吸附浓缩材料的研究进展
    冷星月, 胡彩虹, 王炜月, 李丹丹, 陈建, 罗孟飞
    化工进展. 2020, 39(S2):  336-345.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-1514
    摘要 ( 426 )   HTML ( 15 )   PDF (2313KB) ( 587 )  
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    由于挥发性有机物(VOCs)会对环境造成严重的危害,因此VOCs的处理一直备受人们的关注,但发展高效的VOCs处理技术仍然存在严峻的挑战。本文针对大风量、低浓度VOCs的处理展开了综述,重点围绕吸附、催化燃烧处理展开讨论。对于大风量的低浓度VOCs,虽然浓度较低但VOCs排放量非常巨大。通过VOCs浓缩技术,提高浓度减少风量成为降低VOCs处理成本的有效途径。其中,发展高性能VOCs吸附材料是VOCs浓缩技术的关键。阐明了活性炭、分子筛等重要吸附材料的性质及其吸附VOCs的原理,并对吸附材料性质和VOCs种类对吸附效果的影响进行了探讨。展望了活性炭浓缩-催化燃烧技术和分子筛转轮浓缩-催化燃烧技术在大风量的低浓度VOCs处理中的应用前景。

    超临界CO2法再生油气回收用活性炭机理研究进展
    孙宪航, 朱忠泉, 黄维秋, 浮历沛, 王雨雨, 吕爱华
    化工进展. 2020, 39(S2):  346-351.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-1227
    摘要 ( 332 )   HTML ( 7 )   PDF (883KB) ( 218 )  
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    储油罐中的原油及汽油等轻质油品在储存或运输过程中,部分轻组分蒸发产生多种对大气有毒、有害的挥发性有机物(VOCs)。在油气回收的终端环节,常采用活性炭对VOCs进行充分吸附达标后排放至大气。对吸附VOCs饱和的活性炭进行脱附再生,既可延长活性炭使用寿命,又可减少固体废弃物处理量。超临界CO2再生活性炭方法较好地克服了传统的热再生法固有的缺陷,被认为是目前有前途的再生活性炭方法。本文详细阐述了超临界CO2再生活性炭的机理研究现状,总结了机理研究的关键点及存在的问题,指出了VOCs在超临界CO2作用下脱附的微观机理及脱附后的VOCs在活性炭中相关传质系数的计算模型为今后机理研究的关键突破口,为超临界CO2再生活性炭基础理论的进一步完善指明了研究方向。

    生物炭的制备、改性及其在环境修复中应用的研究进展
    王申宛, 郑晓燕, 校导, 郑丽丽, 杨旸, 艾斌凌, 钟爽, 盛占武
    化工进展. 2020, 39(S2):  352-361.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-1210
    摘要 ( 1187 )   HTML ( 57 )   PDF (1969KB) ( 1424 )  
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    介绍了生物炭的制备、改性及表征,尤其是在环境修复中的应用。阐述了生物炭常用的制备方法包括热解法、气化法和水热碳化法,指出生物炭的制备原料和条件决定了生物炭的吸附性能。为了提高生物炭的吸附性能,常通过酸、碱、氧化剂、金属氧化物、有机化合物、紫外辐射、等离子体、复合材料、蒸汽及气体吹扫等方式对其进行改性处理,而改性方法的选择主要取决于应用的环境领域。虽然生物炭已在土壤修复及改良、固碳、有机固废堆肥、废水净化及大气污染治理等领域取得了良好的效果,但是生物炭的固碳效果还需要在不同土壤条件进一步验证,生物炭提高土壤质量的原因还需要进一步研究,生物炭去除土壤中有机污染物的作用机理也有待进一步探明。此外,利用生物炭进行环境修复时,应注意生物炭的稳定性问题,以免造成二次污染。综上所述,生物炭在环境修复中具有广阔的应用前景,但也存在一些问题和挑战需要解决。

    湿垃圾组分对厌氧消化抑制作用的研究进展
    邹联沛, 宋琳, 李小伟, 万雨岚, 李曼, 刘建勇, 欧阳创, 奚慧, 钱光人, 戴晓虎
    化工进展. 2020, 39(S2):  362-371.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-1166
    摘要 ( 362 )   HTML ( 3 )   PDF (2333KB) ( 477 )  
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    随着人民生活水平的提高以及垃圾分类工作的开展,我国湿垃圾产量预计将进一步增大,这对湿垃圾的处理处置形成新的挑战。厌氧消化可以实现湿垃圾的资源利用,是目前主流的处理工艺,但湿垃圾组分理化特性可能会对其厌氧消化产生抑制作用。通过文献调研,本文总结了国内外湿垃圾的理化特性,发现不同地区湿垃圾的组分差异较大,并且湿垃圾具有高易腐有机物、高蛋白、高油脂、高盐分、高粗纤维等特性,这会使厌氧消化系统容易产生酸化、氨抑制、反应速率慢等问题。在此基础上,针对湿垃圾组分特性带来的抑制问题,本文提出了共消化、投加添加剂、去除抑制因子和选用合适的工艺形式等优化缓解方法,最后对未来的研究方向提出了展望,以期为湿垃圾资源化提供参考。

    油气集输过程中含油污泥减量化
    张军, 贾悦, 刘博, 张则俊, 安静, 蔡贤明
    化工进展. 2020, 39(S2):  372-378.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-1317
    摘要 ( 253 )   HTML ( 2 )   PDF (1106KB) ( 136 )  
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    集输过程中的含油污泥具有成分复杂、含液率高、乳化胶结稳定等特性,占油田危险废物新增量的约60%,是污染防治的重点。近年来,学者们开展了大量“调质-固液分离”减量化技术降低其环境风险和处置成本,但仍存在需要针对含油污泥不同来源优选相匹配的减量化调质方法和装置的难题。为此,本文回顾了氧化、破乳、絮凝、干化/半干、超声波、微波等化学与物理调质方法,离心机、叠螺机、压滤机3种固液分离装置研究进展,通过分别对各种调质方法及装置的对比分析,重点阐述了其作用机理、优缺点、适用对象。其中化学调质方法中破乳氧化、加酸更适用于高含聚油泥;表面活性剂破乳需加热,可与超声波相结合;有机和无机絮凝剂配合可提高罐底泥中油回收效果;干化/半干化法受经济效益制约。在文献基础上,认为未来应加强生物表面活性剂、生物电化学系统、椭圆叠螺机、基于固液分离装置数值模型基础上的设计与优化软件、多学科相结合的减量化耦合技术研究。

    改良多级A/O对低C/N生活污水强化除磷效果研究
    王宏伟, 张国珍, 武福平, 明驹, 闵芮, 严婉铒, 程锦
    化工进展. 2020, 39(S2):  379-384.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0949
    摘要 ( 315 )   HTML ( 3 )   PDF (1888KB) ( 118 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    针对传统多级A/O工艺处理低碳氮比生活污水除磷效果差的问题,通过增设前置厌氧段改良多级A/O工艺,重点研究了除磷效果的可行性。结果表明:在温度为17℃±3℃、流量分配比为100%∶0∶0、水力停留时间为10h、污泥回流比为50%、污泥龄为14天的条件下,系统总体除磷效果较好。其中COD、TP平均去除率分别为89.81%、90.35%,出水平均浓度分别为32.65mg/L、0.49mg/L,均优于GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A排放标准。由于受到硝化反硝化的综合影响,对污水中含有的氮素去除效果一般,其中NH3-N、TN去除率均为50%左右,出水平均浓度为30.32mg/L、30.41mg/L,可通过外加碳源的方式增强反硝化能力,进一步提高系统脱氮效果,出水有望达到一级B标准。改良工艺在保证有机物去除效果的基础上基本实现了脱氮除磷,可为实际生活中处理低C/N生活污水提供参考。

    热风分布器结构对脱硫废水旋转喷雾蒸发特性影响的数值模拟
    李飞, 陈海杰, 孙宗康, 谷小兵, 白玉勇, 高飞, 杨林军
    化工进展. 2020, 39(S2):  385-392.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0867
    摘要 ( 348 )   HTML ( 1 )   PDF (3742KB) ( 106 )  
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    针对脱硫废水旋转喷雾蒸发过程,建立了气液两相流动及传热传质模型,并利用该模型对某电厂300MW机组的脱硫废水蒸发过程进行了模拟,研究了热风分布器中导流板的角度和数量对干燥塔内流场、废水雾滴运动与蒸发的影响。结果表明:外导流板角度对喷雾干燥塔内流场影响比内导流板大,随着外导流板角度的增加,热烟气进入喷雾干燥塔的旋转作用更加明显,外导流板角度为32°时烟气旋流作用最好;随着内导流板角度的增加,液滴轴向运动最远距离减少,同时内导流板角度的改变对喷雾干燥塔内液滴完全蒸发时间的影响大于外导流板,内导流板角度为0°时液滴蒸发时间最短;内导流板数量对喷雾干燥塔内流场、液滴的运动和蒸发影响较小,随着内导流板数量的增加,干燥塔内流场、液滴运动距离和完全蒸发时间趋于稳定,综合考虑烟气导流与风压损失,建议内导流板数量取为24片。

    基于改进灰色-多元回归组合预测模型的燃煤电厂智慧水务研究
    熊远南
    化工进展. 2020, 39(S2):  393-400.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0681
    摘要 ( 243 )   HTML ( 2 )   PDF (2034KB) ( 315 )  
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    以某燃煤电厂水务系统为研究对象,对机组运行参数和水量历史数据进行筛选和关联性分析,根据前期水平衡测试结果,结合响应面分析验证,发现机组负荷、蒸发损失系数、浓缩倍率和循环水温升这四个因素能够对全厂供水量产生关键性影响。基于灰色理论和多元非线性回归分析,分别建立各因素的灰色预测模型GM(1, 1),再将灰色模型预测值作为自变量输入到多元非线性回归方程中,得到了改进灰色-多元非线性回归组合的供水量预测模型,其模型拟合度R2为0.913且与真实值的平均相对误差为6.9%左右,实现了灰色模型和回归模型优势互补,有效地预测该电厂供水量未来变化;而供水量预测是智慧水务建设的关键所在,是水务管理和智能调度的主要依据,也是实现供水管网漏损和仪表故障报警的重要途径。

    15000m3/h耐火材料厂焙烧窑炉烟气低温脱硝工程实验
    唐彤, 杨永见, 万祖德, 池少聪, 赵攀, 黄文凤, 李明
    化工进展. 2020, 39(S2):  401-405.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0460
    摘要 ( 266 )   HTML ( 1 )   PDF (1000KB) ( 157 )  
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    耐火材料是一种必要的工业炉衬基础材料,经过高温煅烧制得,空气中的N2高温氧化形成NOx,且窑炉烟气中NOx浓度根据生产工段的变化而波动。目前国内在耐火材料焙烧窑炉烟气NOx脱除方面的工艺少有报道。为解决这一问题,本文首次提出将选择性催化还原(SCR)法运用到耐火材料焙烧窑炉烟气脱硝工程实验中,根据特定工况烟气参数,通过调整反应参数得到了最佳工艺条件。系统地考察了烟气温度、氨氮比和空速对脱硝效率的影响。研究结果表明,当烟气温度为165°C、氨氮比为1.3、空速为2000h-1时,脱硝效果最佳,脱硝率可达到90%。对于耐火材料焙烧窑炉烟气脱硝治理推广具有较好的前瞻性。

    柱淋滤模式下生活垃圾焚烧炉渣中Cu2+和Zn2+浸出规律
    徐斌, 何昌轩, 胡艳军, 王琳洁, 朱永豪, 乔欣
    化工进展. 2020, 39(S2):  406-412.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0412
    摘要 ( 241 )   HTML ( 6 )   PDF (2984KB) ( 160 )  
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    垃圾焚烧炉渣是一种活性材料,在其储存、预处理及应用等过程与雨水频繁接触时,炉渣中重金属随着水域环境发生迁移和浸出现象。本研究采用连续柱淋滤试验装置模拟自然降雨,开展了0~5mm和5~10mm焚烧炉渣的动态淋滤毒性浸出分析,重点研究了pH和降雨强度对Cu2+和Zn2+的浸出影响。结果表明,动态淋滤过程中,淋滤液pH变化对Cu2+和Zn2+的浸出水平影响显著,且在酸性较强淋滤液作用下Cu2+浸出水平比Zn2+更强,与Ⅴ类地表水环境浓度限值对比,在整个淋滤时间内Cu2+浸出浓度严重超标,在炉渣工程应用时需预防相关的环境风险;原生炉渣粒径大小与重金属浸出水平无直接相关性,但是0~5mm细炉渣中可浸出Zn2+含量更高,这与细颗粒物中Zn赋存形态和可溶出态含量较高有关;淋滤强度对重金属浸出水平影响主要反应了动态淋滤过程液固比和水分运移速率情况,当较低淋滤强度时具有低液固比,溶出液中重金属含量较高。

    油田含聚污水过滤工艺因素及臭氧处理效果评价
    柴德民
    化工进展. 2020, 39(S2):  413-420.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-0262
    摘要 ( 247 )   HTML ( 0 )   PDF (4128KB) ( 67 )  
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    油田含聚污水随着聚合物驱的应用而黏度增加,水相含油能力强,分离难度大,对处理方式的要求越来越严格。过滤法作为常用方法,其污水处理性能受工艺因素的影响,处理效果不稳定;同时,臭氧作为快速、高效的污水处理方式日益受到关注。本文研究了不同滤料厚度比例、进水流速、滤床压降及污水pH对污水浊度等过滤参数的影响,结果表明核桃壳、石英砂厚度比为9∶13时过滤效果最优,提高进水流速、增加滤床压降和降低污水碱性有利于过滤的进行。探究了臭氧对含油含聚污水的处理效果,结果表明臭氧可通过降解聚合物以显著降低含聚污水黏度,同时污水的浊度和含油量也会显著下降。测定了臭氧降黏的有效消耗量,结果表明5mg臭氧可把500mL的含聚污水黏度从2.6mPa·s降低到1mPa·s以下。最后提出了采用臭氧对过滤污水预处理及处理过滤装置中的板结滤料、提高过滤效率的建议。

    流量分配比对改良多级A/O污染物的去除影响
    闵芮, 张国珍, 武福平, 明驹, 亢瑜, 王万红
    化工进展. 2020, 39(S2):  421-426.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-1407
    摘要 ( 264 )   HTML ( 0 )   PDF (1841KB) ( 49 )  
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    针对传统多级A/O工艺处理低碳氮比生活污水除磷效果差的问题,本文通过增设前置厌氧段改良多级A/O工艺,重点研究了流量分配比对低碳氮比生活污水脱氮除磷的影响。系统在温度为(22±4)℃、水力停留时间为8h、污泥龄为14d、活性污泥浓度为2~3g/L、污泥回流比为75%时,系统依次在100%∶0∶0、45%∶30%∶25%、60%∶30%∶10%三种流量分配比下连续运行47d。结果表明,在45%∶30%∶25%的进水比下,COD、氨氮去除效果最佳,去除率分别达到90.24%和96.66%,出水浓度分别为30.97mg/L、2.11mg/L,均优于GB18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A排放标准。三种流量分配比下系统对TN、TP总体去除效果一般,平均去除率为47.31%、49.33%,可通过外加碳源增强反硝化作用及化学除磷进一步降低氮磷出水浓度,出水有望达到一级B标准。改良工艺在保证有机物去除效果的基础上基本实现了脱氮除磷,可为实际生活中处理低C/N生活污水提供参考。

    撞击对稀碱液去除稻草秸秆木质素过程中的强化作用
    符起旋, 邓胜松, 王淮, 姚日生
    化工进展. 2020, 39(S2):  427-433.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-1190
    摘要 ( 252 )   HTML ( 1 )   PDF (2234KB) ( 80 )  
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    SO3微热爆联合稀碱液处理秸秆可在较低温度和常压下达到良好的预处理效果,为了实现该技术的进一步放大,本文对撞击对碱处理去除木质素过程的影响进行了研究。以稻草秸秆为原料,对常温下碱处理去除木质素的过程进行了研究,并讨论了温度对这一过程的影响作用。通过模拟碱液和秸秆在中试反应器中的撞击运动,探讨了撞击对碱处理去除木质素过程的影响以及不同温度下撞击的影响,并通过SEM和XPS对秸秆进行分析,解释了撞击对碱处理过程的影响机制。结果表明:常温下木质素去除过程耗时长、效率低,通过升高温度可有效提高木质素去除效率,但温度的升高会导致半纤维素损失迅速增大。而撞击可通过破坏秸秆表面产生裂隙,暴露更多木质素从而强化木质素去除过程,且在较低温度下撞击的强化作用更明显。在20℃下处理1.5h并施加450次撞击相比无撞击可使木质素去除率增加24.74%。

    改性凹凸棒土负载铜和稀土催化氧化印染废水
    尚建平, 刘锐, 覃孝平, 赵彬
    化工进展. 2020, 39(S2):  434-439.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-1172
    摘要 ( 325 )   HTML ( 10 )   PDF (1559KB) ( 199 )  
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    随着服装行业的迅速发展,纺织工业中印染废水的总量与日俱增,对人类的健康造成严重的威胁。本文采用浸渍法制备负载铁和镧的改性凹凸棒土当作催化剂,以臭氧为氧化剂催化氧化含亚甲基蓝的印染废水,考察了不同催化剂用量、反应温度、亚甲基蓝初始浓度以及臭氧流量对亚甲基蓝降解率的影响。结果表明:当改性凹凸棒土用量为0.3g、臭氧流量为100mL/min、搅拌转速为500r/min、反应温度为45℃、反应时间为30min时,50mg/L亚甲基蓝废水的降解率就达到了96%左右;改性凹凸棒土表征结果表明Fe3+、La3+活性组分已经负载在凹凸棒土上,且负载效果较好。

    添加剂对单膜双室同槽电解膜电积工艺的影响
    郑洋洋, 宋小三, 王三反, 张志华, 宋正平, 马林
    化工进展. 2020, 39(S2):  440-446.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-1872
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    采用单膜双室膜电积工艺在MnSO4+(NH4)2SO4电解液体系中电沉积金属锰,同时阳极联产电解二氧化锰并富集回收硫酸,研究了两种典型无机、有机复合添加剂亚硒酸、聚丙烯酰胺+硫脲对膜电积工艺效果的影响。结果表明,单膜双室同槽电解工艺中添加剂的使用对产锰率、酸回收率以及能耗等都有较大改善。无机添加剂亚硒酸的最适浓度在0.3g/L时,其产锰率可达84.9%,酸回收率为79.5%,能耗为5545kW·h/t;有机复合添加剂聚丙烯酰胺浓度为0.01g/L、硫脲浓度为0.02g/L时,其产锰率可达75.1%,酸回收率为76.5%,能耗为6034kW·h/t,此时电沉积锰表面白皙光亮、均匀细致,其形貌、质量都有很大的改观。

    干湿联合冷却塔冷却节水分析软件开发及应用
    胡少华, 高沙沙, 刘忠超, 赵延春, 许向阳, 赵元宾
    化工进展. 2020, 39(S2):  447-453.  doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-1475
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    为实现对干湿联合冷却塔冷却特性、节水特性的综合分析,编制干湿联合冷却塔校核计算流程,基于Visual Studio开发平台,本文开发了干湿联合冷却塔冷却节水特性分析优化软件。通过对某在运干湿联合冷却塔进行冷却节水特性计算,验证了所开发软件计算结果的准确性;在消雾节水计算结果基础上,对标干湿联合消雾冷却塔验收测试规程,生成其成雾频率曲线、耗水量曲线、塔雾指数、冷却特性曲线,综合分析其消雾特性、节水特性及冷却特性,从而确定了干湿联合冷却塔的最佳运行工况。同时运用所开发软件对比分析了某冷却塔设计干段散热面积对其消雾特性、节水特性及冷却特性的耦合影响,并分析了百叶窗开度对干湿联合冷却塔性能的影响,为干湿联合冷却塔的运行优化和设计优化提供了工具性软件支持。

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