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   现代化工
  2017年, 第37卷, 第1期 刊出日期:2017-01-15 上一期    下一期
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专论与综述
2016年第十五届日本绿色和可持续发展化学奖获奖项目评述 收藏
程海涛, 申献双
现代化工. 2017, (1): 1-4.  
摘要 ( 193 )     PDF (1385KB) ( 101 )  
日本绿色和可持续发展化学奖由日本绿色和可持续发展化学网(GSCN)发起,旨在奖励通过化学革新来推动环境和人类健康、安全研究与发展。对2016年第十五届日本绿色和可持续发展化学奖4个获奖项目的创新和价值进行了评述。
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合成气制乙二醇市场及技术进展 收藏
李代红, 王洪波
现代化工. 2017, (1): 5-8,10.  
摘要 ( 181 )     PDF (1599KB) ( 420 )  
介绍了国内外乙二醇生产消费情况、乙二醇工业化生产技术以及合成气制乙二醇技术进展,重点论述了草酸二甲酯路线的工艺技术及产业化发展现状,分析了我国乙二醇产业发展存在的问题并提出了发展建议。
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丁腈橡胶领域专利竞争态势分析 收藏
王争
现代化工. 2017, (1): 9-13.  
摘要 ( 130 )     PDF (1423KB) ( 150 )  
对丁腈橡胶专利的发展总体趋势、技术来源和目标市场、创新主体及其专利布局、创新主体间竞争和合作关系等内容进行了分析。结果表明:德国是丁腈橡胶领域主要的技术来源国;德国朗盛公司和日本瑞翁公司作为两大创新主体,其全球专利战略涵盖了专利布局、合作申请以及专利转让与许可等多种内容,专利竞争激烈。中国是全球第四大市场,近几年来发展势头迅猛,但创新力量分散、研发规模小、关键技术靠引进、海外专利布局基本为零等技术现状不容忽视。建议从行业层面制定专利发展战略,提高中国企业核心竞争力。
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技术进展
燃煤电厂粉尘超净排放控制技术研究现状与进展 收藏
郭凯岳, 苏伟, 宋存义, 童震松, 吴雪娜
现代化工. 2017, (1): 14-17,19.  
摘要 ( 113 )     PDF (1272KB) ( 17 )  
介绍了电除尘技术、电袋复合除尘技术、覆膜滤料布袋除尘技术、团聚技术及其在燃煤电厂粉尘超净排放控制中的应用,并结合国内外研究现状对今后的研究方向进行了展望,指出了粉尘超净排放控制技术的发展趋势。
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生物质基活性炭处理重金属废水研究进展 收藏
刘琼, 李涛, 支娟娟, 任保增
现代化工. 2017, (1): 18-22.  
摘要 ( 130 )     PDF (1265KB) ( 17 )  
综述了生物质基活性炭用于处理废水中重金属离子常用的制备方法,影响其处理效果的因素。指出通过深入研究活性炭表面的理化性质对重金属离子吸附性能影响,获得孔隙结构和表面官能团对重金属离子吸附量的函数关系,优化制备工艺,可以大大提高对重金属离子的吸附性能,并对今后的研究方向进行了展望。
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甲醛聚糖生成DHA反应研究进展 收藏
贾冰, 辛坤, 李青松, 于记生, 于英民
现代化工. 2017, (1): 23-27,29.  
摘要 ( 168 )     PDF (1973KB) ( 13 )  
介绍了近些年来甲醛聚糖法生成二羟基丙酮的研究应用进展,主要分为4个部分:甲醛聚糖高效催化剂开发、甲醛聚糖生成DHA工艺、DHA分离工艺、DHA广泛应用,并且探讨了甲醛聚糖生成DHA研究发展方向。
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国内外三元复合驱各“元”驱油效果的研究进展 收藏
杨双春, 张传盈, 潘一, 杨二龙, 郭永成
现代化工. 2017, (1): 28-32.  
摘要 ( 137 )     PDF (1267KB) ( 12 )  
介绍了三元复合驱各“元”对驱油效果的影响和驱替机理,包括碱(无机碱、有机碱、复碱)、表面活性剂(生物表面活性剂、离子表面活性剂、非离子表面活性剂、非离子—阴离子表面活性剂、两性表面活性剂)、聚合物对三元复合驱驱油效果的影响,对各种化学环境下三元复合驱驱油效果的影响进行了比较和评价,并对以后三元复合驱驱油的发展提出了建议。
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金属氧化物/三维泡沫石墨烯的制备方法和应用现状研究 收藏
林轩宇, 岳红彦, 高鑫, 张虹, 姚龙辉, 王宝
现代化工. 2017, (1): 33-35.  
摘要 ( 156 )     PDF (1238KB) ( 32 )  
综述了金属氧化物/三维泡沫石墨烯的制备方法,以及在锂离子电池、超级电容器、生物传感器等方面的应用现状,并对其应用前景进行了展望。
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渣油加氢脱硫催化剂改进研究进展 收藏
刘朔, 赵博, 曹东炜, 袁瑞, 赵瑞玉
现代化工. 2017, (1): 36-40.  
摘要 ( 173 )     PDF (1606KB) ( 15 )  
论述了渣油加氢脱硫催化剂的改进研究进展,主要从催化剂载体(孔结构、载体类型)和活性组分与载体的相互作用(MSI)2个方面展开。首先概括了改进载体孔结构的方法,然后分析了用于代替传统氧化铝载体的材料如SiO2、TiO2、复合氧化物等的优缺点。最后详细讨论了第二助剂(磷)和络合剂(柠檬酸)对于改进催化剂活性组分与载体相互作用的原理与效果。
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苯和甲醇烷基化反应机理及催化剂研究进展 收藏
闻振浩, 杨大强, 朱学栋
现代化工. 2017, (1): 41-44,46.  
摘要 ( 125 )     PDF (1477KB) ( 17 )  
对近年来国内在苯和甲醇烷基化研究取得的进展进行了综述。介绍了苯和甲醇烷基化机理,总结了国内在苯和甲醇烷基化催化剂开发取得的进展,并讨论了苯和甲醇烷基化反应的影响因素。ZSM-5分子筛是催化苯和甲醇烷基化反应的适宜载体,通过适当改性可以提高其催化性能。苯和甲醇烷基化催化剂已完成吨级放大,现已进入工业试验阶段。
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生物炭对土壤重金属影响研究进展 收藏
陶术平, 向速林, 桑文静, 沈峥, 王道京, 袁吉
现代化工. 2017, (1): 45-49.  
摘要 ( 136 )     PDF (1313KB) ( 30 )  
简要介绍了生物炭的起源与理化性质,详细阐述了生物炭对土壤重金属的吸附机理、吸附影响因素和运动迁移的影响,以期为生物炭的应用和推广提出相关建议。
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生物油加氢脱氧催化剂研究进展 收藏
徐海升, 王博, 王豪
现代化工. 2017, (1): 50-54,56.  
摘要 ( 140 )     PDF (1423KB) ( 27 )  
综述了几种生物油加氢脱氧催化剂,包括过渡金属单质为活性组分的催化剂、硫化物催化剂、磷化物催化剂、贵金属催化剂和碳化物催化剂等。其中,贵金属催化剂的催化活性最好,但价格昂贵,不适合工业上大量生产。碳化物催化剂具有与贵金属相似的电子结构和催化活性,并且价格便宜、稳定性好,是生物油加氢脱氧催化剂未来的发展方向之一。
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灵芝多糖的提取方法及其功能特性研究进展 收藏
朱玲, 史吉平, 王晨光, 刘莉, 李保国, 周靖
现代化工. 2017, (1): 55-59.  
摘要 ( 121 )     PDF (1268KB) ( 13 )  
首先对灵芝多糖的初级结构和高级结构进行了介绍;其次对近年来研究灵芝多糖的热水提取法、超声波提取法、微波提取法、酶提取法等提取方法进行了综述和比较;最后对灵芝多糖的抗氧化、抗肿瘤、降血糖等功能特性进行了阐述。
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科研与开发
高温合金废料中稀散金属铼的回收研究进展 收藏
陈希, 谭哲, 吴玉锋, 刘彬, 郭振济, 李如冰
现代化工. 2017, (1): 60-63.  
摘要 ( 97 )     PDF (1983KB) ( 13 )  
对近年来国内外从高温合金废料中回收铼的工艺方法做出总结,主要有氧化升华法、氧化酸浸法、高温碱熔法、电解溶解法等方法,并对各工艺做出了评价。在评价对比的基础上对含铼废弃合金回收工艺的发展方向提出了展望。
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技术进展
有序介孔分子筛在加氢脱硫中的应用研究进展 收藏
宋乐春, 陶丽楠, 夏道宏
现代化工. 2017, (1): 64-68,70.  
摘要 ( 115 )     PDF (1486KB) ( 15 )  
针对有序介孔分子筛中具有代表性的MCM-41和SBA-15分子筛,综述了未改性及不同方法改性后有序介孔分子筛作为加氢脱硫催化剂载体的应用研究进展,包括嵌入法、负载法、后嫁接法、共缩聚法改性等,对其优势及存在的问题进行了讨论分析。同时,对介孔分子筛在加氢脱硫中的应用前景进行了展望。
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燃煤电厂湿法脱硫废水中砷的脱除技术研究进展 收藏
陈玉强, 孙晨皓, 王美琪, 张胜寒
现代化工. 2017, (1): 69-74.  
摘要 ( 108 )     PDF (1497KB) ( 18 )  
基于近几年国内外关于砷脱除研究文献,简要综述氧化法、沉淀法、吸附法、生物处理法在废水除砷中的应用。针对国内燃煤电厂脱硫废水处理现有的工艺条件,总结了砷在整个废水处理流程中的脱除方式,并对存在的不足提出几点建议。
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科研与开发
胶粉改性沥青的老化及再生 收藏
方彬彬, 周晶晶, 赵基钢, 叶园园, 周晓龙
现代化工. 2017, (1): 75-78.  
摘要 ( 228 )     PDF (1256KB) ( 14 )  
制备了胶粉改性沥青(CRMA)并在实验室中进行老化,并在老化后的CRMA中添加苯乙烯—丁二烯—苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)、橡胶油、胶粉进行再生。以SBS质量分数、橡胶油质量分数、胶粉质量分数以及再生温度作为四因素进行正交实验,并对结果进行极差和方差分析,探究各因素对再生CRMA性质的影响,并对其进行了优化。实验结果表明,各因素对再生CRMA性质影响程度大小依次为:温度、SBS质量分数、橡胶油质量分数、胶粉质量分数;优化结果为:SBS的质量分数为1%,橡胶油的质量分数为6%,胶粉的质量分数为7%,再生温度为200℃,在此方案下制备的再生CRMA各项性质符合中石化CRMA-Ⅲ类标准。
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建筑粉尘抑制剂的制备及其应用 收藏
来水利, 国雅娜, 王晶晶
现代化工. 2017, (1): 79-82.  
摘要 ( 123 )     PDF (1729KB) ( 14 )  
以羧甲基纤维素、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯为原料,用溶液聚合法合成出一种具有黏结、润湿性能的成膜抑尘剂。经傅里叶红外光谱、X-射线衍射仪对制备的产物进行了结构表征。通过与市售黏结型抑尘剂进行比较,并对其润湿性、保水性、耐风蚀性、温度适应性进行测试。结果表明:合成的抑尘剂性能优于市售产品,当合成抑尘剂质量分数为3%时,黏度为16.70mPa·s,粉尘渗透深度达3.4cm,含水率为9.5%。在15m/s的风力作用下,6h后粉尘损失率仅为1.5%,-20~40℃变温条件下粉尘固结层完整无裂痕。
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高岭土水热合成ZSM-5及其在甲醇制芳烃中的应用 收藏
周茁, 刘明慧, 曹庆胜, 朱学栋
现代化工. 2017, (1): 83-87.  
摘要 ( 155 )     PDF (2076KB) ( 13 )  
以高岭土为原料,采用晶种替代模板剂在水热条件下合成ZSM-5分子筛。考察了晶种质量分数、碱硅摩尔比及晶化时间对合成分子筛的影响。用XRD、FESEM、N2吸附-脱附、NH3-TPD等手段对合成样品进行了表征,并在甲醇制芳烃(Methonalto Aromatics,MTA)反应中评价其催化性能。结果表明:晶种质量分数为3%,NaOH/SiO2摩尔比为0.15,晶化时间为24 h,晶化温度为200℃时,合成出的ZSM-5分子筛相对结晶度最高为96%,晶粒为典型六棱柱状,大小约为1μm。合成的ZSM-5分子筛在MTA反应中具有较高的催化活性,BTX和芳烃选择性分别为29.7%和31.6%,较南开ZSM-5原粉分别提高1.5%和0.3%。
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接枝法制备磺酸基碳微球及其催化缩合反应的应用 收藏
陈诗渊, 曾丹林, 许可, 吴洁, 沈康文, 裴阳, 王光辉
现代化工. 2017, (1): 88-91,93.  
摘要 ( 146 )     PDF (2331KB) ( 14 )  
以葡萄糖、烯丙基磺酸钠为原料,分别采用引发接枝、水热接枝2种方法成功制备了磺酸基碳微球,并通过SEM、FT-IR、Boehm滴定对催化剂进行表征,结果表明,磺酸基碳微球表面存在着大量—SO3H、—COOH、—OH等活性官能团。同时考察了接枝法的制备工艺条件,得出最佳引发接枝SO3H量为0.965 mmol/g和水热接枝SO3H量为0.946 mmol/g。将该磺酸基碳微球应用于催化合成环己酮乙二醇缩酮反应中,结果表明:在催化剂质量分数为15%,带水剂用量为15mL,反应时间为3h的条件下,产物最终的缩合收率可达92.9%,且引发接枝法制备的催化剂要优于水热接枝法制备的催化剂。
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稀土氧化物对高炉炉顶煤气中HCl脱除过程的影响 收藏
胡学武, 胡宾生, 贵永亮, 张波, 胡桂渊
现代化工. 2017, (1): 92-95.  
摘要 ( 108 )     PDF (1880KB) ( 13 )  
在脱氯剂制备过程中分别添加CeO2、La2O3制得含稀土氧化物的高炉炉顶煤气脱氯剂,借助于固定床高炉炉顶煤气脱除HCl气体试验发现:CeO2和La2O3可以改善脱氯剂的孔隙结构,细化晶粒,增加比表面积和活性度;增加活性组分在黏结剂中的分散度,提高各元素的结合能,从而同时改善脱氯剂的化学性能和机械强度。考虑到高炉炉顶煤气脱氯剂制备的生产成本,高炉炉顶煤气脱氯剂中CeO2、La2O3的质量分数应该控制在6%左右。
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氨基酸水热产乙酸及其反应路径探究 收藏
缪佳, 叶青, 沈峥, 周婧斐
现代化工. 2017, (1): 96-99.  
摘要 ( 138 )     PDF (1821KB) ( 13 )  
为探究微藻类生物质资源化的可能性,以天冬氨酸和丙氨酸为模型化的藻类,考察了氨基酸水热产乙酸的最优理化条件及其反应路径。结果表明:丙氨酸水热反应的最优反应温度为300℃,供氧比为70%,反应时间为80s,最大乙酸产率为38.0%;天冬氨酸水热反应的最优反应温度为300℃,供氧比为180%,反应时间为100 s,最大乙酸产率为23.0%。基于GC-MS以及HPLC分析结果发现,丙氨酸和天冬氨酸水热氧化产物中主要有乙酸、乙酰胺及丙酸等物质。此外,根据丙氨酸和天冬氨酸的水热反应路径推断,2种氨基酸产乙酸性能的差别与反应中间产物丙酸有关。
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附子甘草药对中总生物碱的提取工艺研究 收藏
刘宁芝, 杜欣韵, 宋云帆, 蒋建兰
现代化工. 2017, (1): 100-103,105.  
摘要 ( 113 )     PDF (2045KB) ( 13 )  
采用响应面法优化附子甘草药对中总生物碱的回流提取工艺。以总生物碱提取率为评价指标,通过单因素试验考察了浸泡时间、甘草质量、液料比、回流时间、回流次数等因素对总生物碱提取率的影响。在单因素试验的基础上,利用响应面设计优化试验。回流提取的最优工艺条件为:回流时间为120 min;m(附子)∶m(甘草)为1∶1.15;液料比为30。验证试验表明,拟合得到的回归模型与实际符合较好。
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碳纳米管/银氧化锡复合材料的制备及其性能研究 收藏
贾璐, 刘意春, 谢明, 易健宏
现代化工. 2017, (1): 104-107.  
摘要 ( 132 )     PDF (1735KB) ( 22 )  
采用化学镀法和球磨法制备了碳纳米管/银氧化锡复合粉体,并通过压制成形、烧结、复压复烧等粉末冶金工艺流程制备碳纳米管增强银氧化锡复合材料。着重研究了碳纳米管质量分数、粉末冶金工艺参数等对复合材料的致密度、硬度等性能的影响。结果表明,碳纳米管的加入使得粉末压制曲线降低,化学镀制备的复合粉末的烧结性能均优于球磨法所制备的复合粉末,复压复烧后的复合材料的致密度、硬度等性能主要受碳纳米管质量分数、复压压力影响。
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超重力技术在高酸原油醇氨法脱酸中的应用研究 收藏
黄伟莉, 张帮亮, 丁金成, 陈辉
现代化工. 2017, (1): 108-110,112.  
摘要 ( 138 )     PDF (1693KB) ( 12 )  
将超重力技术应用到高酸原油醇氨法脱酸中。以乙醇、氨水的混合物为脱酸剂,考察了旋转床转速、剂油体积比、反应温度、原油循环次数对高酸原油脱酸的影响。结果表明,在反应温度为80℃,旋转床转速为1200 r/min,剂油体积比为1.5∶1的条件下,酸值为1.82 mg(KOH)/g的高酸原油经过一次脱酸后其酸值降至0.14 mg(KOH)/g,脱酸率高达92.4%。高酸原油通过旋转床进行多次循环操作有利于脱酸,且循环次数越多脱酸率越高,经过4次循环后原油酸值降至0.06 mg(KOH)/g。
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添加高能纳米硼颗粒的高密度液体碳氢燃料研究 收藏
裴慧霞, 鄂秀天凤, 张磊, 邹吉军, 张香文
现代化工. 2017, (1): 111-114.  
摘要 ( 173 )     PDF (1387KB) ( 15 )  
高能颗粒已用于固体推进剂中,但用于液体燃料则面临颗粒沉积等问题。通过表面改性可使纳米颗粒分散在液体碳氢燃料中。采用三正辛基氧膦对硼颗粒进行表面改性,考察了改性颗粒在燃料中的分散稳定性以及对燃料密度、能量和黏度的影响。结果表明,表面改性能够减少硼颗粒的团聚和沉降,使其较稳定地分散在高密度燃料(HD-03,密度为1.03g/mL)中;燃料的密度和体积热值显著提高,保持液体状态并具有良好流动性。当添加质量分数为10%和60%颗粒时,燃料密度分别为1.12 g/mL和1.33 g/mL,体积能量分别为49.7 MJ/L和69.8 MJ/L,动力粘度为33mPa·s和87mPa·s。
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氧化高银/聚酰胺复合膜的制备及性能研究 收藏
侯智婕, 李巧玲
现代化工. 2017, (1): 115-117,119.  
摘要 ( 132 )     PDF (1714KB) ( 13 )  
采用液相氧化沉淀法制备了氧化高银,间苯二胺(MPD)、均苯三甲酰氯(TMC)分别为水相和油相反应活性单体,通过界面聚合法制备了氧化高银/聚酰胺复合膜。研究了氧化高银质量分数对膜分离性能和抗菌性能的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)、膜性能评价仪、接触角测量仪等对膜表面形貌、分离性能、亲水性进行表征,通过抑菌圈法对膜的抗菌性能进行测试。结果表明:当氧化高银质量分数为0.3%时,聚酰胺复合膜的分离性能最佳,水通量达161.48 L/(m2·h-1),截留率为88.5%,且具有抗菌性。
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磺化活性炭球在废油脂制生物柴油中催化性能的研究 收藏
侯佳玲, 惠岚峰, 刘鹏涛
现代化工. 2017, (1): 118-122.  
摘要 ( 112 )     PDF (2161KB) ( 11 )  
采用间乙基苯酚和甲醛为原料制备介孔结构的炭微球,并对其进行磺化处理,得到了表面富含磺酸基的磺化炭微球。通过扫描电子显微镜、红外光谱以及N2吸附-脱附对其结构及性能进行了表征,并考察了反应条件对其催化废油脂酯交换反应性能的影响。实验结果表明:当催化剂用量为废油脂质量的3%,醇油摩尔比为15∶1,反应时间为12 h,反应温度为135℃时,废油脂转化率为100%,且收率可达95.97%。
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H3PW12O40@C的制备和氧化脱除模拟油中硫化物 收藏
毛春峰, 李秀萍, 赵荣祥, 王晓理
现代化工. 2017, (1): 123-127.  
摘要 ( 89 )     PDF (2118KB) ( 12 )  
以磷钨酸和蔗糖为原料,利用水热法制备了H3PW12O40@C。采用XRD、SEM、FT-IR对其结构进行表征。以H3PW12O40@C为催化剂,过氧化氢为氧化剂,1-丁基-3-甲基咪唑氟硼酸盐([Bmim]BF4)离子液体为萃取剂氧化脱除模拟油中的二苯并噻吩。对氧化脱硫体系进行了优化,结果表明,在模拟油为5.0mL,n(H2O2)/n(S)为8,催化剂质量为0.04 g,离子液体用量为1.50 mL,反应温度为60℃,反应时间为180 min的最优条件下,二苯并噻吩的脱除率达到81.3%。同时,考察了催化剂的循环使用性能并对氧化脱硫机理进行研究。
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一种小阳离子有机胺页岩抑制剂的合成及性能研究 收藏
李佳, 蒲晓林, 戎克生, 杨彦东, 都伟超
现代化工. 2017, (1): 128-131.  
摘要 ( 130 )     PDF (1695KB) ( 11 )  
以N-甲基二乙醇胺和溴乙烷为原料合成了甲基乙基二羟乙基溴化铵小阳离子有机胺页岩抑制剂。采用单因素法考查了N-甲基二乙醇胺和溴乙烷的摩尔比、反应温度和反应时间对产率的影响,确立了最优反应条件:N-甲基二乙醇胺和溴乙烷摩尔比为1∶1.4,反应温度为50℃,反应时间为22 h。产物经红外光谱表征为目标产物。采用线性膨胀率实验、粒度分布实验、页岩滚动回收实验、X射线衍射等方法对甲基乙基二羟乙基溴化铵进行了抑制性能评价,结果表明其抑制性能良好。
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热/Na2S2O8体系处理渗滤液尾水的参数优化与水质去除特性研究 收藏
刘占孟, 徐礼春, 占鹏, 周园, 刘军辉
现代化工. 2017, (1): 132-135.  
摘要 ( 178 )     PDF (1569KB) ( 15 )  
利用热活化Na2S2O8体系产生的SO-4·处理渗滤液生化尾水,考察了氧化剂投加量、pH、反应温度、反应时间等因素对处理效果的影响。实验结果表明,该方法能有效地去除渗滤液生化尾水中的污染物质,在pH=4,反应时间t=12h,反应温度T=60℃,Na2S2O8质量浓度为4 g/L的条件下,COD与色度的去除率分别为63%与100%。紫外光谱分析表明:废水水样经热活化体系处理后,大量的大分子腐殖质类物质被降解为小分子的富里酸,有机污染程度下降。
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香根油β-环糊精微胶囊制备工艺优化 收藏
王赛丹, 江振西, 曹秀丽, 李肖, 廖耀华, 任保增
现代化工. 2017, (1): 136-139,141.  
摘要 ( 120 )     PDF (2031KB) ( 24 )  
以β-环糊精为壁材,采用饱和水溶液法制备香根油微胶囊,并进行正交优化。通过显微镜、扫描电镜、红外光谱等方法对微胶囊进行表征,确定了包合物的形成。研究表明香根油微胶囊制备的最佳工艺条件为:β-环糊精与香根油的质量比为8∶1,包埋时间为2 h,包埋温度为45℃。各因素对包埋率的影响程度从大到小的顺序为:包埋温度、β-环糊精与香根油的质量比、包埋时间。在最佳工艺条件下,香根油微胶囊的包埋率为62.82%,包合物产率为55.92%,综合评分为62.30。
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质子交换膜燃料电池膜电极性能特性研究 收藏
王洪建, 许世森, 程健, 张瑞云, 王鹏杰, 任永强
现代化工. 2017, (1): 140-143.  
摘要 ( 183 )     PDF (1836KB) ( 32 )  
质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC)是一种清洁高效的发电技术,其中膜电极是PEMFC的核心部件,膜电极的材料和制备工艺对电池性能的影响明显。为了对电池性能进行优化,针对Pt/C催化剂类型、膜电极热压温度、碳粉导电层疏水特性以及催化层中Nafion质量分数等因素进行了电流-电压实验测试,获得了电池性能的影响规律。实验结果表明:Pt/C催化剂类型、碳粉导电层疏水性以及催化层Nafion质量分数对电池性能有显著影响,当碳粉导电层聚四氟乙烯质量分数为24%,催化层中Nafion质量分数为30%时,电池性能达到最优值。膜电极热压温度对电池性能影响较小,但对导电碳粉层与催化层的粘结力影响显著,过低的温度会导致膜电极出现分层。
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氨水改性H-β沸石分子筛在2-乙基蒽醌制备中的催化性能 收藏
吕杨, 王富民, 张旭斌, 杨超群, 谢意, 刘梦超
现代化工. 2017, (1): 144-146.  
摘要 ( 121 )     PDF (1716KB) ( 14 )  
利用弱碱氨水(NH3·H2O)处理H-β分子筛使其具备一定的介孔结构。与NaOH等强碱相比,利用氨水改性H-β分子筛不仅条件温和而且制备过程简洁,无需通过离子交换。对制备的催化剂进行X射线粉末衍射、透射电子显微镜、氮气吸脱附等表征。结果表明,经氨水处理的样品的结晶度有所下降同时产生了介孔结构,所得催化剂在2-(4′-乙基苯甲酰基)苯甲酸(BE酸)脱水合成2-乙基蒽醌(2-EAQ)中表现出比常规H-β沸石更好的催化性能。
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污泥-锯末共热解生物炭的制备及土壤应用 收藏
王忠科, 李刚, 王格格, 陆江银, 王建俊
现代化工. 2017, (1): 147-150,152.  
摘要 ( 158 )     PDF (2155KB) ( 15 )  
利用外热式反应釜,以城市污泥和白杨木锯末混合物为原料共热解制备生物炭。研究了共热解工艺条件对生物炭产率和吸附性能的影响,对最佳工艺条件下所制备生物炭的比表面积、孔结构、表面形貌进行了表征,并且分析了生物炭的营养物质、pH、重金属质量分数。结果表明,最佳共热解工艺条件:锯末掺混比为20%,热解温度为400℃,催化剂质量分数为6%,反应时间为30 min。最佳生物炭表面存在较多的孔隙结构,中大孔较多,比表面积为6.411m2/g,碘吸附值为311.63mg/g,亚甲基蓝吸附值为95.42mg/g。最佳生物炭中速效氮、速效磷和有机质质量分数分别为115.5mg/kg、287mg/kg和535.63g/kg,呈碱性,pH为9.88,重金属质量分数除Zn外均远低于农用土壤二级标准,可作为土壤改良剂或肥料使用。
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响应面法优化亚氯酸钠湿法脱硝工艺的研究 收藏
王谦, 张宏波, 戴丽雅, 孙同华, 贾金平
现代化工. 2017, (1): 151-154.  
摘要 ( 124 )     PDF (1762KB) ( 21 )  
应用响应面分析法对亚氯酸钠湿法脱硝工艺中NaClO2浓度、温度和pH进行优化。根据中心组合(Box-Benhnken)实验设计原理,利用三因素三水平的响应面分析法确定最佳脱硝工艺,以NO去除率(%)为指标,得出NaClO2湿法脱硝工艺最佳条件为:pH为4.3,温度为50℃,NaClO2浓度为0.025 mol/L。该条件下脱硝效率预测值为99.029 4%,实验脱硝效率为99.1083%,该方法可很好地应用在NaClO2湿法脱硝工艺中。
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工艺与设备
水力旋流器对海底天然气水合物混合浆体分离提纯 收藏
陈浩, 吕斌, 付来强, 吴文科
现代化工. 2017, (1): 155-159.  
摘要 ( 126 )     PDF (2100KB) ( 15 )  
针对我国水合物海底分离部分的技术空缺,对国内外现有的海底分离技术进行分析总结,并结合海底深水浅层天然气水合物固态流化绿色开采技术,设计了一种适合于天然气水合物海底预分离的工艺,并利用水力旋流器对水合物浆体进行分离。建立水力旋流器的力学模型,基于雷诺应力模型研究了一种适合固-固-液三相流的流场模拟分析方法,并通过数值模拟得到了旋流器内部流场的相应参数,证实水力旋流器对海底水合物分离的可行性与可靠性。通过改变混合浆体中颗粒粒径、进给速度、进给混合浆体中泥砂体积分数以及水力旋流器的锥角,分析水力旋流器分离效率的影响规律,得到了在颗粒粒径为10~90μm的工况下,最优的分离效率的粒径为50~70μm;进给速度为7m/s左右,泥砂体积分数为25%左右。
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可燃蒸汽爆炸极限装置及工业应用的研究 收藏
秦宝刚, 袁向前, 宋宏宇, 曹可
现代化工. 2017, (1): 160-163,165.  
摘要 ( 142 )     PDF (2105KB) ( 13 )  
为了研究甲醇蒸气在氧气中的爆炸特性,研发一套爆炸实验装置。装置采用注射器直接注入可燃液体的配气方式,加热套加热的方式,根据定容爆炸机理,采用爆破片爆破作为判据。结果表明,甲醇爆炸极限实验值和文献数据对比绝对偏差为0.5%(体积分数),表明装置的可靠性。最大含氧量与爆炸极限是相互对应的。随着温度、压力升高,最大含氧量变低。利用NRTL方程,得到质量分数85%甲醇水溶液的温度和饱和蒸气压的曲线。结合爆炸极限实验压力与温度曲线,得到安全操作区,为工业应用提供安全操作范围和理论依据。
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玻璃窑炉烟气选择性催化还原脱硝应用 收藏
陈玉龙, 戴子剑, 单春波, 吴涛, 孙冬梅
现代化工. 2017, (1): 164-167.  
摘要 ( 143 )     PDF (1703KB) ( 14 )  
介绍了玻璃窑炉烟气特点,针对玻璃窑炉高浓度氮氧化物(NOx)及黏性粉尘的特性,采用选择性催化还原法进行烟气脱硝(SCR),可有效地控制NOx的排放,并分别介绍了还原剂液氨及氨水在玻璃窑炉脱硝中的应用,以及脱硝催化剂的选型与其用量的计算。
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湿法脱硫除雾器减缓结垢的方法研究 收藏
董丽彦, 杨贝, 马帅, 宋宝华, 牛建青, 张文婷
现代化工. 2017, (1): 168-170.  
摘要 ( 131 )     PDF (1230KB) ( 12 )  
从分析除雾器结垢原因入手,提出减缓结垢方法:控制浆液运行pH在6以下,保证足够的氧化风量,宜控制浆液密度处于1080~1180 kg/m3;冲洗水压力宜在0.15~0.30 MPa,下层除雾器冲洗水量及频次宜较大,冲洗水覆盖率300%,冲洗水不溶物含量及硬度应控制在低值;适当向浆液中添加阻垢剂;严格控制除尘效率和石灰石品质不低于设计值;优化烟气流场,使流场均匀,保障除雾器通流气速在4~7m/s。为除雾器稳定运行提供参考。
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云南褐煤掺混城市污泥共水热产物理化特性研究 收藏
许超, 刘猛, 段钰锋, 李建
现代化工. 2017, (1): 171-175.  
摘要 ( 160 )     PDF (1505KB) ( 12 )  
研究了云南褐煤和城市污泥共水热改性后的产物,分析了城市污泥掺混量对固体产物、液体产物、气体产物的理化特性的影响,探讨了在共水热改性过程中,污泥掺混量对云南褐煤的作用机制。结果表明,云南褐煤和城市污泥在共水热改性过程中有协同碳化作用;随着污泥掺混量的增加,两者混合物发生明显的脱水、脱羧及芳香化反应;当污泥掺混量为10%和30%时,芳香C的比例显著增加,芳香化反应程度更加剧烈,尤其当污泥掺混量为10%时,固体产物芳香C比例及芳香化程度最高。气相色谱分析(GC-MS)结果表明,随着污泥掺混量的增加,液体产物中杂环类有机物含量呈增加的趋势,酚类有机物呈减少的趋势。固液气三相产物碳含量分布结果表明,至少80%碳封存于固体产物中,可以实现最大程度的碳封存。
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信息技术应用
页岩气试采期液化工艺选用及适应性分析 收藏
谷邵伟, 蒋洪, 张世坚, 唐雯, 周茜, 王昱珩
现代化工. 2017, (1): 176-179.  
摘要 ( 102 )     PDF (1817KB) ( 18 )  
通过比选各种液化流程的能耗及适应性优选出适合页岩气试采期单井液化流程;利用HYSYS模拟分析了单循环混合制冷液化工艺,比较了不同压力工况下液化流程的适应性及能耗变化。模拟计算可对国内试采期天然气回收利用提供参考。
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溶剂吸收法浓缩煤层气的工艺模拟 收藏
李建伟, 薛慧慧, 白峰, 陈冲
现代化工. 2017, (1): 180-183.  
摘要 ( 136 )     PDF (1995KB) ( 15 )  
为了解决目前低浓度煤层气排空造成的环境污染问题和资源浪费问题,对比了四氯化碳、二硫化碳、四氢呋喃、甲醇4种溶剂对煤层气吸收分离的效果,并用化工模拟软件Aspen Plus进行了模拟。结果表明,用四氯化碳作吸收剂效果最佳,可以将甲烷体积分数为30%的煤层气浓缩到82.3%,回收率高达93%。结果指出,溶剂吸收法和其他几种煤层气分离方法耦合是未来煤层气净化的发展方向。
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比较双进料和双侧线采出策略对隔壁塔操作与控制的影响 收藏
熊小然, 吴晨露, 马超, 郝阳洋
现代化工. 2017, (1): 184-187.  
摘要 ( 113 )     PDF (2243KB) ( 13 )  
针对3种常见的隔壁塔控制结构,即3点控制结构、控侧线产品不纯物比例的4点控制结构和控预分馏塔顶部重组分纯度的4点控制结构,分别从开环分析和闭环分析2方面比较了双进料和双侧线采出策略对隔壁塔操作与控制的影响。结果显示,在3种控制结构下,双侧线采出策略均更有利于隔壁塔的操作与控制。
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乙醇法丁二烯精制工艺的设计与模拟 收藏
周岩, 刘成, 耿中峰
现代化工. 2017, (1): 188-191.  
摘要 ( 105 )     PDF (2094KB) ( 22 )  
基于当前生产高纯度丁二烯的乙烯副产C4馏分抽提法,针对乙醇法粗丁二烯的具体组成,设计了一级萃取精馏精制乙醇法粗丁二烯的工艺流程。利用Aspen Plus对其中的萃取精馏塔和汽提塔进行了模拟和优化。通过模拟计算,得到了合适的腈烃比以及萃取精馏塔和汽提塔最优的进料位置、理论板数、回流比。在优化所得条件下,最终可得质量分数99.83%的丁二烯产品。
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具有多级中间水道的循环冷却水系统优化研究 收藏
周长军, 孔令启, 李玉刚, 郭海林
现代化工. 2017, (1): 192-195.  
摘要 ( 108 )     PDF (1688KB) ( 17 )  
结合当前水资源短缺形势的日益严峻,对工业中热物流温度差别大、水冷器数量多的循环冷却水系统进行了优化研究,并引入新的优化方案,即水冷器网络采用多级中间水道的系统结构。总结出多级中间水道的设计规则,并在此结构下考虑水冷器、冷却塔等装置的设备投资,建立包括设备费用和操作费用的数学模型,确定系统的运行方式。经过实例验证可知,系统中水冷器网络采用多级中间水道后的运行费用明显减少,所建数学模型行之有效。
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分析测试
不同分析方法对测定亚麻胶含量的影响 收藏
牛丽红, 张海霞, 李胜, 邓利
现代化工. 2017, (1): 196-197,199.  
摘要 ( 112 )     PDF (1524KB) ( 16 )  
主要考察了苯酚硫酸法和凝胶渗透色谱法测定同一亚麻胶产品质量分数产生偏差的原因。苯酚硫酸法以分子质量为104的葡聚糖为标准品,将亚麻胶中多糖降解为单糖,降解过程繁杂,操作时间冗长,所含的可溶性纤维素经降解也会产生小分子还原糖,使测定结果偏高,测得亚麻胶质量分数为81.02%;凝胶色谱法以分子质量为104的葡聚糖为标准品,快速、便捷地直接测得多糖质量分数为75.24%,但难以鉴定分离组别。
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流量对快速气相色谱分离系统的影响分析 收藏
李志东, 周围, 王晓辰, 郭兴, 朱远飞, 周琪, 李俊成, 张思祥
现代化工. 2017, (1): 198-200,202.  
摘要 ( 130 )     PDF (1448KB) ( 13 )  
芯片式色谱柱具有体积小,效率高,易于集成化等特点,将其引入到色谱分离系统中取代原有的传统色谱柱。利用芯片式色谱柱,针对几种典型的挥发性有机物(VOCs)进行实验。在不同载气流量下对基线值、甲苯响应值以及甲苯、甲硫醚混合气的分离进行对比验证实验,根据其响应值和分离度的大小确定最佳载气流速。在保证色谱柱柱效尽可能高的前提下,确定最佳载气流量为6mL/min。
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反向离子对色谱法同时测定食品纸塑包材中3种荧光增白剂 收藏
安莹, 葛冬梅
现代化工. 2017, (1): 201-205.  
摘要 ( 143 )     PDF (1705KB) ( 16 )  
建立了超声辅助提取-反相离子对高效液相色谱法同时检测纸塑食品包装材料中3种荧光增白剂:荧光增白剂28(CBS)、荧光增白剂85(VBL)、荧光增白剂220(BBU)的方法。利用单因素试验和正交试验确定3种荧光增白剂的提取条件。该方法具有良好的精密度和准确度,符合常规检测要求。根据离子对试剂的作用原理,将四丁基溴化铵水溶液反向离子对作流动相配合使用,使研究对象中的3种荧光增白剂出峰时间大大延迟,并得以有效分离,提高了检测效率。以校园周边超市出售的奶茶、方便面、奶糖、牛奶等纸塑食品包装材为研究对象,对其中的CBS、VBL、BBU等3种荧光增白剂进行测定,结果10种样品中均检出BBU,未检出CBS,7种样品中检出VBL。
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油气储运
页岩气地面集输工艺及配套技术探讨 收藏
张立强, 周强, 金福龙, 高晓雷, 方海波, 孟广伟
现代化工. 2017, (1): 206-208.  
摘要 ( 105 )     PDF (1458KB) ( 34 )  
结合我国页岩气气田的现状,对开发地面集输工艺及配套技术进行了简要探讨,并对未来技术发展方向提出一些建议。
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