2017年, 第37卷, 第6期 刊出日期:2017-06-15
  

  • 全选
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    专论与综述
  • 袁建国, 屈云燕, 柳霞丽, 刘秋颖, 冯晓利
    现代化工. 2017, 37(6): 1-4,6.
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    近十几年来,中国重晶石资源充足,供大于求,绝大部分用于出口。中国重晶石资源储量及出口量均居全球首位,表观消费量仅次于美国,位居第二。中国在全球重晶石市场中的作用不可替代。以全球重晶石资源现状、生产消费及贸易情况为基础,分析了中国以及全球重晶石资源的供需格局,进而为保障我国重晶石资源安全提出合理有效建议。长远来看,重晶石的需求仍会持续上升,全球重晶石供需格局将长期保持基本稳定。中国应该合理有效开发,科学规划重晶石出口,促进产业升级,以实现重晶石资源的经济效益最大化,保持我国优势地位。
  • 慕韩锋
    现代化工. 2017, 37(6): 5-7.
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    对陕北地区某大型煤化工项目的社会稳定风险进行了分析和研究。通过多种手段调查研究发现,该区域内的风险主要为项目的环境污染、水资源利用以及民众的可持续收入等。通过执行废弃物排放标准、采用闭式循环水系统和废水近零排放技术措施(建议采用自然蒸发与机械蒸发并用的形式),以及企业出于社会责任而吸收当地民众以增加民众的持续性收入等措施能够将主要风险化解。
  • 麦伟仪, 杨东超, 杜海, 唐兰, 赵矿美
    现代化工. 2017, 37(6): 8-14.
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    以常规的等离子体热解气化城市生活垃圾发电项目为基础项目,在考虑碳排放交易的情况下,使用净现值法,建立该项目的垃圾处理价格计算模型,并对CDM(清洁发展机制)项目的投资运行成本和碳减排放量进行估算。研究结果得出:该项目收支平衡时,垃圾处理价格为204.9元/t;年碳减排量为9386.1t CO2;对投资决策评价指标分析可得,该项目具有一定的经济可行性。
  • 技术进展
  • 夏永鹏, 崔韦唯, 张焕芝, 徐芬, 邹勇进, 向翠丽, 褚海亮, 邱树君, 孙立贤
    现代化工. 2017, 37(6): 15-19,21.
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    对相变储能材料的分类进行了介绍,对比了各类相变材料的优缺点。重点介绍了复合相变储能材料的制备方法和研究现状。进一步分析了国内外复合相变储能材料的强化传热途径、性能进展和发展方向。展望了开发新型高性能复合相变储能材料的研究方向。
  • 曹兴涛, 谷广锋, 王新新, 白鹤, 赵广宇, 郭兵, 杨庭, 马蒸钊, 谢江浩
    现代化工. 2017, 37(6): 20-23.
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    综述了高锰酸盐、芬顿试剂、臭氧、过硫酸盐对石油烃原位化学氧化修复的原理,重点结合各类氧化剂的现场应用情况,分析修复效果及对土壤理化性质的影响,介绍了该技术的主要优缺点,并对原位化学氧化技术研究方向进行了展望。
  • 任燕飞, 王晓慧, 张杉, 付进南, 海热提
    现代化工. 2017, 37(6): 24-28.
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    综述了臭氧催化氧化技术单独处理高浓度有机废水的研究,并指出该技术在工程应用中存在的问题。介绍了臭氧催化氧化技术与生物技术组合处理多种高浓度有机废水的效果。讨论了影响臭氧催化氧化技术的主要因素,对高级氧化技术及组合工艺的发展方向提出了展望和建议。
  • 周楠楠, 张威, 赵金龙, 李凯, 陈英文, 沈树宝
    现代化工. 2017, 37(6): 29-32.
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    介绍了近年含酚废水处理现状,尤其是DSA阳极催化氧化技术处理含酚废水的研究进展,提出了将DSA电催化技术应用于废水处理的关键技术问题,并对其应用前景进行了展望。
  • 王瑞华, 沈舒苏, 周龙坤, 白仁碧
    现代化工. 2017, 37(6): 33-37,39.
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    综述了近几年有机聚合物膜材料的改性研究进展,包括表面涂覆、表面接枝及共混改性等几个改性方法,并对其在含油废水处理中的应用进行了阐述。简要介绍了几种有机膜组合工艺在模拟含油废水及实际含油废水处理中的应用。
  • 孙爽, 李未康, 张娟, 赵地顺
    现代化工. 2017, 37(6): 38-42.
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    综述了聚合离子液体近年来在CO2、胺类物质、芳香烃、有机磷农药、有机硫化物、蛋白质等吸附分离领域的应用进展,并提出今后的发展方向。
  • 黄斌, 张威, 王莹莹, 傅程, 许瑞, 史振中
    现代化工. 2017, 37(6): 43-47.
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    针对国内外油气工业中含油污水处理效率低、设备运行费用高的现状,介绍了超滤膜过滤的原理以及含油污水超滤膜处理技术,包括单一膜、复合膜、改性膜和共混膜以及超滤膜与其他方法的耦合工艺。最后,针对目前存在的问题提出了一些建议。
  • 陈鹏, 杜文广, 杨颂, 上官炬, 刘守军, 樊惠玲
    现代化工. 2017, 37(6): 48-52.
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    综述了民用型煤、民用兰炭、民用洁净焦炭3种煤基清洁燃料的燃烧特性和污染物排放的现状,比较了3种清洁燃料代替散烧原煤的优劣势。同时指出用洁净焦炭代替民用散烧原煤是可行的。
  • 黄鹏, 张文超, 姚靖靖, 赵梦婷, 霍超
    现代化工. 2017, 37(6): 53-57,59.
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    综述了近年来选择性催化裂解生物质的研究进展。系统地介绍了生物质的热裂解技术,分析了不同阶段的生物质裂解的反应机理,归纳了几种常见的生物质预处理方法,概括了不同催化剂在生物质催化裂解制备左旋葡萄糖酮(LGO)、糠醛、芳香烃类化合物中的应用,最后指出了生物质催化裂解研究中存在的问题,并对以后的研究工作进行了展望。
  • 汲永钢
    现代化工. 2017, 37(6): 58-63.
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    综述了SAPO-34分子筛合成方法的研究近况,阐述了不同SAPO-34分子筛合成方法的特点及其产品SAPO-34分子筛的甲醇制烯烃反应性能,介绍了晶种、F离子、惰性填充组分、超声波、微波辅助方法在SAPO-34分子筛合成上的应用。指出降低分子筛合成成本、减少污染,实现SAPO-34合成的节能降耗、对环境友好的可持续生产是SAPO-34分子筛今后研究的重要方向与挑战。
  • 宋辉, 王聪, 杨克俭
    现代化工. 2017, 37(6): 64-67.
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    对液相环己酮氨肟化反应中钛硅分子筛TS-1的失活原因做了综述。TS-1催化剂失活是由积碳导致的物理失活和碱性反应体系对分子筛骨架溶解造成的化学失活,小试肟化反应中TS-1以物理失活为主,工业生产中TS-1以化学失活为主。总结了在氨肟化反应中失活TS-1的再生方法,主要有高温焙烧法、溶剂洗涤法、高温水蒸汽法和再生胶法。
  • 科研与开发
  • 刘雯雯, 胡建恒, 蔡金鹏, 秦跻龙, 姜兴茂
    现代化工. 2017, 37(6): 68-71.
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    通过反相微乳法并结合共沸精馏将金、铜前驱体负载到ZSM-5分子筛上,再经氢气活化后制备双金属催化剂Au-Cu/ZSM-5,并采用N2吸附/脱附、X射线粉末衍射、紫外-可见光谱和高分辨透射电镜等对样品进行表征,同时测定了其对CO的氧化活性。结果表明,金和铜形成了合金相,金属颗粒尺度均一,粒径较小,且分散性良好。CO氧化反应结果表明,Cu可以提高Au催化剂的催化性能,增强其氧化活性,这是由于Au与Cu之间的相互作用。Au-Cu原子比例为3∶1时,催化剂在80℃下能够实现CO的完全转化。
  • 史英杰, 李荣兴, 俞小花, 张涛, 和晓才, 徐庆鑫
    现代化工. 2017, 37(6): 72-74,76.
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    对二甲基二硫代氨基甲酸钠在拜尔液除锌中的应用进行了研究,证明了二甲基二硫代氨基甲酸钠可用于拜尔法生产流程中锌杂质的脱除,考察了二甲基二硫代氨基甲酸钠浓度、反应温度、反应时间、絮凝剂对除锌效果的影响。结果表明,在反应温度为80℃,反应时间为120min,二甲基二硫代氨基甲酸钠的质量浓度为0.8g/L,絮凝剂质量分数为0.1%的条件下可以将拜尔液中锌杂质脱除到15mg/L以下,达到国家标准。
  • 廖涛, 何广湘, 杨索和, 罗国华, 徐新, 郭晓燕, 靳海波
    现代化工. 2017, 37(6): 75-78,80.
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    在固定床反应器中采用负载型骨架镍催化剂对甲基异丁基甲酮(MIBK)催化一步加氢制备甲基异丁基甲醇(MIBC)进行了研究,考察了反应温度、压力、氢酮体积比和液体空速等对加氢反应的影响。实验结果表明,在加氢反应过程中,当反应温度为170℃,反应压力为4MPa,氢酮体积比为400,空速为0.8h-1时,甲基异丁基甲酮的转化率达到99.1%,选择性达到99.9%。同时,负载型骨架镍催化剂具有良好的稳定性,经过240h后,催化剂的反应性能未发生明显变化。
  • 张海荣, 宁掌玄, 刘红艳, 韩生华, 陶逊, 沈腊珍, 蒋煜, 郭永, 窦涛
    现代化工. 2017, 37(6): 79-83.
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    固定晶化条件和合成原料参数,分别以四丙基氢氧化铵、偏铝酸钠、正硅酸乙酯为模板剂、铝源和硅源,考察了原料硅铝比对合成ZSM-5分子筛理化性能的影响。结果发现,随着原料硅铝比的增大,ZSM-5分子筛的相对结晶度降低;晶粒大小趋于增大,且其形貌由圆柱型向长条状转变;比表面积和孔容减小。在甲醇转化制丙烯过程中,原料硅铝比在280~360,ZSM-5分子筛的甲醇转化率为100%,丙烯收率高于43%,P/E比值为6.85~9.58。
  • 陈冬, 蔡庆庆, 黄彬, 陈泽慧, 张文艺
    现代化工. 2017, 37(6): 84-86.
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    针对实验室进行藻毒素(MC)相关研究过程中MC样品昂贵且难以获取这一难题,以太湖水体中的蓝藻干藻粉为研究对象,分别以甲醇、乙醇、乙酸和丁醇-甲醇-水混合溶液为提取剂进行MC提取试验。考察了提取剂种类、干藻粉研磨时间、提取剂体积分数、搅拌时间、微波消解工艺条件对MC提取量的影响。结果表明:4种提取剂都可以提取MC-LR,提取量约为250~300μg/g。而以甲醇为提取剂,研磨90min,甲醇体积分数为60%,搅拌时间为2h,微波消解1min时,MC-LR提取量最多约为300μg/g左右。该方法可为实验室从事藻毒素毒性、化学或生物降解机制等研究工作提供便利,也可为藻泥的商品化提供参考。
  • 李伟伟
    现代化工. 2017, 37(6): 87-89,91.
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    以废旧NiCoMn三元材料为原材料,采用溶胶-凝胶自蔓延燃烧法制备出优良的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2锂离子电池正极三元复合材料,用XRD、SEM和充放电测试等方法对材料的结构、形貌和电化学性能进行了表征,并研究了煅烧温度的影响。结果表明,制备的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2不仅具有较好的层状结构,还具有多孔的特性;在2.75~4.30 V测试条件下,900℃合成的样品的首次放电容量为169.4 mAh/g,库伦效率约为88.6%,经过30次循环后,0.2C倍率下的容量保持率为95.5%,具有最高的比容量和较好的循环性能。
  • 张铭, 李凡修, 黄健
    现代化工. 2017, 37(6): 90-93.
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    以果聚糖(F)、丙烯酰胺(AM)为原料,硝酸铈铵(CAN)为引发剂,利用微波辅助溶液聚合法制备了一种果聚糖接枝丙烯酰胺(F-g-PAM)新型絮凝剂,并通过红外光谱仪、扫描电子显微镜、热重分析仪对F-g-PAM的结构和热稳定性进行了表征。系统考察了AM质量、CAN质量对F-g-PAM的接枝率、特性黏度的影响,综合分析得出最佳工艺条件为:m(F)∶m(AM)∶m(CAN)为1∶16∶0.2,对应F-g-PAM接枝率为1921.7%,特性黏度为2.48 dL/g。以质量分数为1%的煤粉悬浮液为模拟废水,通过絮凝和沉降实验探讨F-g-PAM的絮凝性能,结果表明,最佳絮凝质量浓度为1.0 mg/L,且接枝率越高,特性黏度越大,絮凝效果越好,絮凝体的沉降速度也越快。
  • 林皓, 胡家朋, 刘瑞来, 赵瑨云, 饶瑞晔
    现代化工. 2017, 37(6): 94-97,99.
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    以V(二氯甲烷)/V(N,N-二甲基甲酰胺)=4∶1为溶剂,通过电纺制备直径为(650±60)nm,孔径为96nm×72nm聚乳酸(PLLA)纳米孔纤维膜。利用氧等离子体处理将亲水性单体丙烯酸(AA)接枝到纤维表面制备聚乳酸接枝丙烯酸(PLLA-g-PAA)纳米孔纤维膜。与PLLA纳米孔纤维膜相比,PLLA-g-PAA纳米孔纤维膜的水接触角从(119.4±1.2)°降低到(42.3±0.6)°,拉伸强度、杨氏模量和断裂伸长率略有降低。将牙髓干细胞(DPSCs)在纤维膜支架上培养,细胞生长密度顺序为PLLA-g-PAA纳米孔纤维膜>PLLA纳米孔纤维膜>PLLA纤维膜。由于PLLA-g-PAA纳米孔纤维膜表面粗糙,比表面积大,孔隙率高和表面亲水性好,更有利于细胞的粘附、迁移、分化和繁殖。PLLA-g-PAA纳米孔纤维膜有望成为优良的组织工程支架材料。
  • 张欢, 吴剑荣, 吴淼森, 郑志永, 詹晓北
    现代化工. 2017, 37(6): 98-102.
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    利用磁性壳聚糖微球固定化环糊精糖基转移酶合成α-熊果苷,采用透射电镜、扫描电镜及傅里叶红外光谱对凝胶颗粒及固定化载体进行表征,探讨了固定化条件及固定化酶的相关酶学性质。结果表明,环糊精糖基转移酶固定化最优条件为:戊二醛体积分数为2%,交联时间为4h,加酶量为0.45mg/mL,固定化时间为5h。相比游离酶,固定化酶温度稳定性提高,重复催化反应5次后,仍能保持初始转化率的46.3%。
  • 李琦琛, 茹旭东, 师巾国, 刘亚青
    现代化工. 2017, 37(6): 103-0106,108.
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    以氢氧化钾、丙烯酸(AA)、尿素为原料,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(NNMBA)为交联剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,采用溶液聚合法制备一种保水型高分子缓释氮钾肥(PSRNKF)。对PSRNKF进行傅里叶红外光谱测试,并推测其反应机理。研究了不同反应条件及不同盐溶液对PSRNKF吸水性能的影响。利用凯氏定氮法及火焰光度法对最佳工艺条件下制备的PSRNKF的全氮及速效钾含量进行了测试。结果表明,PSRNKF在去离子水中的吸水倍率最高可达919g/g。不同阳离子盐溶液对吸水倍率的影响顺序为二价>三价>一价。PSRNKF的全氮质量分数为21%,速效钾质量分数为11%。在静水中培养120d,氮元素的累计释放率可达75%。
  • 蒋之铭, 朱平, 任学宏, 梁杰
    现代化工. 2017, 37(6): 107-111.
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    以三聚氯氰、2,2,6,6-四甲基哌啶胺和对氨基苯磺酸为原料合成了一种反应型卤胺抗菌前驱体2-(苯磺酸钠-4-氨基)-4-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶氨基)-6-氯-1,3,5-三嗪(BTMPA),并利用核磁对产物进行表征;然后通过活性染料的整理工艺接枝到棉织物上,探讨了碱、中性盐、BTMPA的质量分数、反应温度和反应时间对氯化后织物上活性氯质量分数的影响,得到最佳的整理工艺条件:NaOH质量浓度为4g/L,Na2SO4质量浓度为100g/L,BTMPA质量分数为15%,反应温度为60℃,反应时间为2h;整理后的棉织物具有良好的抗菌性能和水洗稳定性能,能在30min内杀死10.5~10.6CFU的金黄色葡萄球菌和大肠杆菌。
  • 李庆朝, 汤国辉, 史利娟
    现代化工. 2017, 37(6): 112-115.
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    研究了在不同反应条件下金属有机骨架材料ZIF-8在助催化剂四丁基溴化铵(TBAB)存在下,催化CO2和环氧丙烷(PO)生成环状碳酸酯(PC)的反应。研究发现,金属有机骨架ZIF-8和TBAB在催化转化CO2方面有很好的协同效应。当ZIF-8(基于Zn元素)/TBAB摩尔比为0.58/1.80(mmol/mmol)时,在90℃、0.35 MPa条件下反应48h,PC的产率达98%以上。并且,通过SEM分析表明,金属有机骨架ZIF-8在催化前后形貌并没有发生改变,说明该催化剂具有良好的稳定性。
  • 李秀萍, 夏宝森, 赵荣祥
    现代化工. 2017, 37(6): 116-119.
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    采用抗坏血酸为燃烧剂,高锰酸钾和硝酸铜为原料,通过燃烧法快速合成铜锰复合氧化物。利用XRD表征分析考察原料高锰酸钾和硝酸铜摩尔比对复合物结构和性能的影响;利用电镜表征样品的形貌;利用BET考察样品的比表面积。并以此复合物为催化剂和吸附脱色剂考察复合物对亚甲基蓝的光催化性能和对酸性品红的脱色性能。同时,考察了复合物的类型、催化剂的用量、溶液的pH、H2O2用量等对催化剂光催化和脱色的影响。
  • 童晓梅, 冯浩, 闫子英, 郝芹芹, 王李娜
    现代化工. 2017, 37(6): 120-123,125.
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    采用原位聚合法制备了以三聚氰胺-脲甲醛为壁材,环氧E-51为芯材的微胶囊(MUF),并将其应用到碳纤维(CF)增强不饱和聚酯(UP)复合材料中,详细探讨了CF质量分数和MUF质量分数对碳纤维/不饱和聚酯(CF/UP)复合材料和微胶囊/碳纤维/不饱和聚酯(MUF/CF/UP)复合材料热稳定性、力学性能和自修复性能的影响。通过OM和SEM观察MUF的表面形貌,FTIR对MUF、CF/UP复合材料和MUF/CF/UP复合材料的化学结构进行表征,TGA、悬臂梁冲击仪和万能拉力试验机对复合材料的热稳定性、冲击性能、拉伸性能和自修复性能进行测试。结果表明,CF和MUF质量分数均为1%时,MUF/CF/UP复合材料的热稳定性较佳,力学性能及自修复性能较优;其拉伸强度为3.99 MPa,弹性模量为229.58 MPa,断裂伸长率为2.12%,冲击强度为86.75 kJ/m2,自修复效率为62.02%。
  • 沈亮, 罗平, 黄勇
    现代化工. 2017, 37(6): 124-128.
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    利用陶瓷膜纳滤处理小分子染料废水,考察了染料质量浓度、跨膜压差、膜面流速、pH和盐质量浓度等对膜的渗透通量和染料截留率的影响。结果表明,分子质量低于膜截留分子质量的3种染料的截留率有较大差异。低染料质量浓度、高跨膜压差、高膜面流速和低pH有利于提高渗透通量。并考察了盐质量浓度对纳滤性能的影响,结果发现,随着盐质量浓度的增加,膜的渗透通量上升,染料截留率下降;而当盐质量浓度增加到高盐体系时,膜的渗透通量下降,染料截留率上升。
  • 高平强, 张岩, 赵林
    现代化工. 2017, 37(6): 129-131,133.
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    采用原位聚合的方法将纳米硼酸镧与聚苯乙烯进行复合制备纳米硼酸镧/聚苯乙烯复合材料。采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TG)和氧指数分析仪(LOI)等分析手段对产品的结构、形貌、热稳定性和阻燃性能进行表征,研究表明:所制备的样品是表面均一、致密的纳米硼酸镧/聚苯乙烯复合材料,热稳定性明显提高,当纳米硼酸镧质量分数为7%时,复合材料氧指数达到最大值32.5,聚苯乙烯阻燃性能显著增强。
  • 陈晓陆, 高爽, 靳玲玲, 马志研
    现代化工. 2017, 37(6): 132-136.
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    利用超声辅助液相离子交换法制备Cu(Ⅰ)Y、CeY、Cu(Ⅰ)CeY吸附剂,利用XRD、BET、ICP和FT-IR技术对吸附剂进行表征。考察了Cu(Ⅰ)CeY吸附剂的制备条件及其对吸附脱硫性能的影响。Cu(Ⅰ)CeY吸附剂的最佳制备条件为:离子交换6h,焙烧温度为500℃,Cu/Ce物质的量比为1∶1。常温常压下Cu(Ⅰ)CeY吸附剂与模拟油质量比为1∶30,吸附时间为6h,Cu(Ⅰ)CeY吸附剂对噻吩的脱硫率高达95.2%。通过考察芳烃存在下竞争吸附对脱硫性能的影响发现,Cu(Ⅰ)CeY吸附剂中Cu、Ce离子的协同作用使吸附剂兼具有高的吸附硫容和抗芳烃竞争吸附能力,且Cu(Ⅰ)CeY吸附剂具有良好的再生性能。
  • 黄伟
    现代化工. 2017, 37(6): 137-140.
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    利用微通道反应器设计了连续合成二丁基二硫代氨基甲酸酯的新工艺及反应机理,考察了反应温度、停留时间、物料摩尔比对反应的影响,优化了工艺。结果表明,当n(二正丁胺)∶n(二硫化碳)∶n(碱液)∶n(二氯甲烷)=1∶1.1∶1.1∶0.55,反应温度为65℃,停留时间为50s时,产品收率为91.5%,纯度为99.4%。与传统间歇釜式工艺相比,微通道反应器工艺的反应时间缩短明显,操作简便,产品收率高,纯度高。
  • 沈超, 李瑶瑶, 刘颖颖, 刘长军, 鲁厚芳, 梁斌
    现代化工. 2017, 37(6): 141-145.
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    高吸收效率与低解吸能耗的化学吸收剂是降低CO2捕集成本的有效途径。从吸收剂的吸收速率、解吸速率、循环负载量、循环吸收量和循环效率等对不同组成的N,N-二甲基丁胺(DMBA)与N,N-二乙基乙醇胺(DEEA)水溶液的CO2吸收解吸特性进行了研究。结果表明,此吸收剂体系CO2吸收容量大,可达1.6033mol/kg,吸收CO2后溶液会分成CO2浓度相差较大的两相,其中富集相CO2的浓度可达2.6881mol/kg,贫相CO2的浓度为0.5119mol/kg。适宜的吸收剂组成为2mol/L DMBA+4mol/L DEEA,其循环负载量为0.1936,循环吸收量为1.2832mol/kg,循环效率为96.95%。
  • 董晨, 刘佳康, 王春明, 马爱增
    现代化工. 2017, 37(6): 146-149.
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    根据工业试验结果对PS-Ⅵ和PS-Ⅴ 2种催化剂的催化性能进行对比研究。在相同的反应条件下,PS-Ⅵ催化剂的液体收率、芳烃产率较PS-Ⅴ催化剂分别提高2.2个百分点和0.2个百分点,生成油的辛烷值降低0.6,积炭量下降16%,表明PS-Ⅵ催化剂的活性略低,但选择性显著提高,积炭速率大幅降低。PS-Ⅵ催化剂适当降低了烷烃转化活性,但提高了烷烃脱氢环化的选择性。通过对催化剂金属功能和酸性功能的对比,揭示了催化性能差异的原因。
  • 工艺与设备
  • 肖萍, 丁昀, 陈存凯, 丁洁, 杨庆
    现代化工. 2017, 37(6): 150-153.
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    采用电渗析+铁碳+生化组合处理法对实际苯酚丙酮废水的处理效果和影响因素进行实验研究。结果表明,电渗析汲盐液浓度及膜堆电压对废水脱盐效率及能耗有显著影响,在汲盐液初始质量浓度为20g/L Na2SO4、电压为14V条件下,经210min废水盐质量浓度从66.7g/L降到8g/L左右,脱盐率达到88%,具有较高的效率和经济性;脱盐后的废水经1.5h铁炭微电解处理,BOD5/COD提高到0.31,最后生化处理出水COD约为130mg/L,组合处理法的COD总去除率达到96.7%。
  • 王丽, 李雪, 王琳
    现代化工. 2017, 37(6): 154-157.
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    利用芦苇构建单室湿地阴极型升流式微生物燃料电池(microbial fuel cell-constructed wetland,MFC-CW),研究阴极基质材料的种类、粒径及进水COD浓度对MFC-CW的产电和污水净化性能的影响。结果表明,阳极基质材料为2~4mm颗粒活性炭,阴极基质材料为4~8mm颗粒石墨时,电池性能最佳,最大输出电压为318mV(外电阻为1000Ω),最大功率密度达到0.197W/m3,库伦效率为2.1%。阴极基质材料的种类和粒径对MFC-CW的污水净化性能的影响较小,COD去除率均在80%左右。进水COD浓度是影响MFC-CW运行性能的一项重要参数,系统输出功率密度及COD去除率均随进水COD浓度的增加呈现先上升后下降的趋势,当进水COD浓度在200~300mg/L时系统整体运行性能最佳。
  • 陈钢, 屈江文, 李琨杰
    现代化工. 2017, 37(6): 158-160,162.
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    基于焦炉煤气低温换热式甲烷化工艺进行试验,考察了其核心装置低温换热式甲烷化反应器在甲烷化过程中的运行情况。试验结果表明,该反应器在升温过程中控温精确;在连续1 000h运行过程中,装置运行平稳,反应器出口气组成稳定,其中出口气中CO2转化率大于98.0%,CO转化率大于99.8%,能够一步完成焦炉煤气甲烷化反应。同时,该反应器可在负荷为1650~1900m3/h下稳定运行。
  • 王祖恒, 朱菊香, 沈绍传, 姚克俭
    现代化工. 2017, 37(6): 161-165.
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    针对曝气池中的实际充氧情况,提出新的曝气性能指标—充氧均匀性指数,并提出一种新型曝气器旋转曝气器。在长宽高尺寸为600 mm×800 mm×910 mm的有机玻璃曝气池内,以空气-清水为体系,对旋转曝气器的曝气充氧性能进行了研究。主要考察了充氧均匀性指数、氧总传质系数和曝气效率等曝气充氧性能,并与微孔曝气器进行对比。实验结果表明,当曝气流量为1.0~2.5m3/h,旋转曝气器和微孔曝气器的氧总传质系数、氧传质速率、氧传质效率和曝气效率很相近;旋转曝气器的充氧均匀性指数介于0.040 4~0.049 4,而微孔曝气器的充氧均匀性指数介于0.054 7~0.127 5。旋转曝气器产生的旋转流场能使气泡在水平面分布更均匀,提高了氧传质效果。
  • 刘雪梅, 王宇航, 万娟娟, 陈嘉玮
    现代化工. 2017, 37(6): 166-169.
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    采用预处理+高效生物净化的联合一体化处理方法处理污水处理站构筑物的恶臭气体。按3 500m3/h及25 000m3/h各设计一套除臭设备。装置对硫化氢的去除率在99%以上,对氨气的去除率在85%以上,排放气体达到《恶臭污染物排放标准》(GB 14554—93)二级排放标准。介绍了工艺流程设计,给出了主要设计参数及设备参数,以及主要恶臭气体的去除效果。
  • 霍玲玲, 赵途, 梁泽, 刘越, 刘玉敏
    现代化工. 2017, 37(6): 170-173.
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    研究了微通道平推流耦合反应器制备苯甲醛的工艺,并分别从反应温度、反应压力、反应时间、催化剂用量和反应停留时间等方面进行了研究。确定了最佳的工艺条件:在反应温度170℃,压力0.75MPa,反应次数为4次(反应时间约32min),催化剂的加入量质量分数0.16%,停留时间约8min(管长为15m)。在该条件下甲苯的转化率19.46%,苯甲醛选择性达41.32%。
  • 来晓芳, 丁秋炜
    现代化工. 2017, 37(6): 174-177.
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    针对COD值为15000mg/L、S2-质量浓度为2100mg/L的炼油碱渣废水,分别应用芬顿氧化法、湿法氧化法以及微波催化氧化法对该废水进行了处理研究。实验结果显示,在优化工艺参数的基础上,这3种高级氧化方法均能够显著降低该种废水的COD及硫化物含量,满足COD值≤3500mg/L,ρ(S2-)≤100 mg/L的技术指标要求,而其中湿法氧化法对该种废水的处理效果最佳,可以将水中COD与ρ(S2-)分别降至555mg/L及未检出。
  • 余江, 陈志荣, 金一丰, 尹红, 王胜利
    现代化工. 2017, 37(6): 178-180.
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    对甲基烯丙醇聚醚及起始剂甲基烯丙醇生产装置的用能进行了研究,重点讨论了反应热的回收利用。研究表明,通过用能优化工艺能耗显著降低,节能达50%。
  • 朱建成
    现代化工. 2017, 37(6): 181-183.
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    通过增加混合溶剂中甲苯的比例,同时增加预稀释、二次稀释以及冷洗量,降低过滤机转速等操作,使减三线蜡膏的含油率降低至2.0%左右。
  • 信息技术应用
  • 张洁, 王树众, 卢金玲, 王波, 陈森林
    现代化工. 2017, 37(6): 184-188.
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    对容积式超临界水热燃烧反应器内的燃料与氧化剂的混合与燃烧反应的物理化学过程进行模拟研究,揭示了反应参数、燃料特性及反应器喷嘴尺寸对反应器内温度场、浓度场和燃烧反应速率场的影响规律。研究结果表明,同轴喷射的非预混水热火焰发生化学反应的区域是狭窄的,并且反应器内的最高温度出现在以轴线上出现化学当量的轴向距离定义的火焰长度位置处。初始燃料浓度的增加会使反应器内的火焰温度升高、火焰长度延长;氧化系数的增大,不仅降低了火焰温度,并且可以缩短水热火焰长度;随着入射速度的增加,反应器内开始出现最高温度的位置远离反应器入口,火焰位置延迟。
  • 杨光, 靳权, 张冰
    现代化工. 2017, 37(6): 189-192.
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    提出以改性的分子筛作为催化剂合成甲基叔丁基醚(MTBE)的反应精馏工艺。运用Aspen Plus中的RadFrac模块模拟反应精馏,采用平衡级模型,并且考虑了反应动力学对反应过程的影响,通过优化工艺参数可以有效避免可能发生的副反应。考察了操作压力、反应区/进料位置、回流比、单板持液量以及甲醇补充量对流程的影响。由模拟结果可知,反应精馏异丁烯转化率达到97.1%,MTBE产品质量分数达到99.1%,表明分子筛作为反应精馏催化剂能够得到较高的异丁烯转化率和产品质量分数。
  • 周春艳, 李惠萍, 胡子昭, 熊振华
    现代化工. 2017, 37(6): 193-196.
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    根据溶度参数理论,应用分子模拟软件Materials Studio 6.0研究在不同溶液配比下,混合溶剂的溶度参数值。根据模拟结果筛选溶剂,合成减阻剂样品。通过室内环道评价装置、红外、核磁碳谱以及XRD测试对样品进行表征和结构分析,发现当混合溶剂的溶度参数无限接近聚合物的溶度参数时,合成的减阻剂有更高的减阻增输效果。表明溶度参数理论可以作为实验指导,而模拟手段的加入可以简化实验步骤。
  • 分析测试
  • 庞向东, 冉金凤, 张琴, 陈娥, 江虹
    现代化工. 2017, 37(6): 197-200.
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    建立了快速、准确测定卡托普利的单波长、双波长吸收光谱法,并探讨了吸收光谱特征和共存物质的影响。在pH为7.93的Tris-盐酸缓冲溶液中,卡托普利与维多利亚蓝B反应生成具有1个明显正吸收峰和1个明显负吸收峰的蓝色离子缔合物,最大正吸收波长位于610nm,最大负吸收波长位于488nm,表观摩尔吸光系数分别为2.04×10.4 L/(mol·cm)(610nm)和2.03×10.4 L/(mol·cm)(488nm)。当采用双波长法测定时,表观摩尔吸光系数为4.07×10.4 L/(mol·cm),卡托普利的质量浓度在0~3.0mg/L范围内服从比尔定律。该方法简便、快速,有较高的准确度和选择性,可用于市售卡托普利药物中卡托普利的测定。
  • 丁可轩, 王雪平
    现代化工. 2017, 37(6): 201-204.
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    建立了液相色谱质谱法(LC-MS/MS)测定饮用水中4-叔丁基苯酚含量的方法。试样经HLB固相萃取柱富集,叔丁基醚萃取洗脱,丹酰氯衍生化后,采用BEH C18色谱柱分离,三重四级杆质谱仪测定,外标法定量。结果表明:4-叔丁基苯酚在0.5~50.0 ng/mL范围内,具有良好的线性关系,相关系数R2为0.9998;方法检出限为0.1ng/mL;加标回收率为85.3%~97.4%,相对标准偏差为0.9%~5.5%。该方法检出限低,准确度高,精密度好。
  • 李雪梅, 付大友, 袁东, 郭雪琰, 周睿璐
    现代化工. 2017, 37(6): 205-208.
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    建立快速、准确、灵敏度高的分析测试技术是当今研究领域关注的热点,量子点以其稳定的光学性质作为一种新型的荧光标记物,对各种复杂体系中的物质进行检测,广泛应用于分析检测领域。介绍了量子点独特的光电学性质,着重对其应用于检测金属离子、糖类、农药残留等方面进行论述。
  • 油气储运
  • 郝颜杰, 李萌, 李知韦, 任瑾云, 陈红兵
    现代化工. 2017, 37(6): 209-211.
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    大港油田联合站“两相分离器+沉降罐+热化学处理器”三段脱水工艺优化为“三相分离器+沉降罐”二段脱水工艺,重新建立了原油脱水装置和原油稳定装置热平衡,同时对已建的换热设备进行了校核。
  • 刘黎明, 徐东, 高晓雷, 白英, 刘斗来
    现代化工. 2017, 37(6): 212-216.
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    通过研究管道屈曲机理及影响因素,归纳整体屈曲的设计分析方法,运用计算软件MATHCAD对某海底管道工程实例进行研究分析,总结海底管道整体屈曲发生的基本规律。
  • 陈琦, 周景权, 刘军辉, 李成皓, 赵志彤
    现代化工. 2017, 37(6): 217-218.
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    针对油气长输管道线路竣工数据,结合实际项目,介绍了如何利用几何学的知识,通过图形化的方式快速甄别庞大且繁杂的竣工数据的合理性、有效性。