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   现代化工
  2017年, 第37卷, 第2期 刊出日期:2017-02-15 上一期    下一期
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专论与综述
美国联邦实施的TRI与RMP两部有毒化学品环境管理制度之比较 收藏
于丽娜, 兰孝峰, 金晶, 聂晶磊
现代化工. 2017, (2): 1-4,6.  
摘要 ( 165 )     PDF (1354KB) ( 14 )  
介绍了美国联邦实施的两部有毒化学品环境管理制度:有毒物质释放报告制度(TRI)与风险管理计划制度(RMP),详细分析了两个制度在受控企业范围确定、报告信息提供、制度管控要求、保障制度实施、已有信息利用以及两项制度的局限性等6个方面的差异。通过对美国两部制度对比的分析,增强了对美国对化学品日常排放和突发环境事故的不同管理理念和方法的理解,为我国有毒化学品防控体系构建提供参考。
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短链氯化石蜡的污染现状及管理控制研究 收藏
赵美姿, 邹黎黎, 高媛, 许亮
现代化工. 2017, (2): 5-10.  
摘要 ( 182 )     PDF (1346KB) ( 122 )  
持久性有机污染物(POPs)是有机污染物中最受关注和最为重要的一类,其中短链氯化石蜡(SCCPs)被列入POPs的新增候补清单,日渐受到关注。主要对短链氯化石蜡的污染特性、分析检测方法进行了总结归纳,并对其在我国的生产使用及污染情况进行了调查,总结了短链氯化石蜡在国内外的管理及污染控制情况。
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我国煤制天然气行业热点透视及未来展望 收藏
王逵, 池琴, 李蕊, 王艳国, 郝占虎
现代化工. 2017, (2): 11-16.  
摘要 ( 120 )     PDF (1340KB) ( 90 )  
讨论了我国煤制天然气发展态势和天然气发展面临的热点问题和行业困扰,从消费市场、环保与物化本质、能源转化效率、政策导向展望了煤制天然气发展前景,重点分析了煤制天然气应用与技术开发工作,并从规划、实施、配套全方位政策上论证煤制天然气的实践性和可行性。从能源利用分配、化工安全生产、典型工艺案例指明了当前煤制天然气发展的突破口和发展颈瓶,提出了为解决天然气能源短缺,还要顾及环保、资源等前置条件相匹配的重要性。
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石油开采过程中环境影响后评价的初步探索 收藏
柴红云, 赵东风, 卢磊
现代化工. 2017, (2): 17-19,21.  
摘要 ( 157 )     PDF (1255KB) ( 77 )  
在石油开采过程中存在许多环境问题。虽然我国已经开展石油开采过程的环境影响评价工作,但石油开采环节产生的累积性、持续性等环境影响仍是未知的,有待于进一步探索。本文主要就勘探、钻井、采油三个不同阶段出现的不同环境问题进行分析研究,并初步探索石油开采过程的环境影响后评价技术方案,为以后进行石油工业环境影响后评价提供一定的依据。
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技术进展
低共熔溶剂在萃取/萃取蒸馏分离中的研究进展 收藏
白芳, 华超, 李静, 熊帅
现代化工. 2017, (2): 20-24.  
摘要 ( 172 )     PDF (1421KB) ( 23 )  
对国内外低温共熔(DES)在萃取/萃取蒸馏的研究进行了详细的综述。首先,列举了现有DES的组成,并分析DES熔点与其组成的内在联系。其次,综述了DES在天然产物、金属离子、有机物等萃取方面的研究;最后,综述了DES在芳烃与非芳烃、醇和酯、醇和水等萃取精馏方面的研究进展,从机理、条件及检测方法3个方面对DES展开讨论,为DES在未来工业应用方面提供多尺度、全过程的调控和指导。
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新型可见光响应型CdS光阳极的研究进展 收藏
杜银, 吕其坤, 顾修全
现代化工. 2017, (2): 25-30.  
摘要 ( 167 )     PDF (1504KB) ( 19 )  
介绍了CdS等量子点的基本特征、制备方法及应用领域,重点强调了该材料在构筑光伏电池、实现太阳光分解水,以及重金属离子、生物活性物质检测等应用领域的研究现状与性能指标。总结了改善光阳极的光电化学性能乃至器件性能的几种策略,包括元素掺杂、与CdSe共敏化、包覆钝化层以及构建异质结等。分析了目前存在的问题,并提出今后研究的对策,包括使用尽可能环保无害的物质以减少Cd的用量等。
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单部件燃料电池的研究进展 收藏
胡慧庆, 林其钊, 朱斌
现代化工. 2017, (2): 31-35,37.  
摘要 ( 213 )     PDF (1922KB) ( 13 )  
简要介绍了单部件燃料电池的定义、工作原理及其性能优点,综述了单部件燃料电池领域的最新成果和研究进展,为单部件燃料电池的下一步发展奠定基础。
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化学链燃烧中铁基载氧体性能优化研究综述 收藏
梁志永, 董长青, 覃吴, 林常枫
现代化工. 2017, (2): 36-40.  
摘要 ( 156 )     PDF (1334KB) ( 15 )  
介绍了化学链燃烧技术的概念以及铁基载氧体在化学链燃烧领域的优势。从载体负载、复合改性、掺杂改性以及优化制备工艺4个方面总结了近年关于铁基载氧体的性能优化研究。最后,对铁基载氧体性能优化方面尚存在的重点问题做了归纳,并指出新的优化思路。
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功能化碱性离子液体在吸收CO2领域的研究进展 收藏
张文林, 陈瑶, 高展艳, 靳斐, 张佳莉, 李春利
现代化工. 2017, (2): 41-45,47.  
摘要 ( 198 )     PDF (1560KB) ( 18 )  
综述了近年来离子液体吸收CO2的研究进展,介绍了咪唑类碱性功能化离子液体吸收二氧化碳的机理、研究进展,评述了传统离子液体的咪唑类离子液体和吡啶类离子液体、氨基功能化离子液体、氨基酸基功能化等离子液体的最新研究进展及其优缺点。介绍了常规离子液体和功能型离子液体的不同溶解机制,阐述了增加溶剂对离子液体黏性的改良,指出离子液体制备工艺的改进方向,介绍了本课题组的工作进展,展望了离子液体的发展方向和研究重点。
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生物质炭化生成焦油催化裂解的研究进展 收藏
李贤斌, 姚宗路, 赵立欣, 孟海波, 丛宏斌, 侯书林
现代化工. 2017, (2): 46-50.  
摘要 ( 171 )     PDF (1403KB) ( 23 )  
对生物质热解焦油化学去除方法的研究进展进行综述。认为高温裂解法除焦油温度要求过高,能耗严重,局限性大。对催化裂解法除焦油的研究领域及方向进行了系统的总结和归类,逐一介绍了催化剂类型、反应温度、气相停留时间、空速、催化介质等对焦油转化率影响参数以及各参数的适用范围,分析了适合焦油催化裂解的最佳工艺条件。为方便催化裂解试验的进行,提出了组分配气拟合生物质热解气的工艺方法,为今后进行高效、稳定的焦油催化裂解试验提供条件。
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饱和活性炭物理类再生方法的研究现状 收藏
聂欣, 曾贵东, 刘成龙
现代化工. 2017, (2): 51-56.  
摘要 ( 150 )     PDF (2128KB) ( 21 )  
根据活性炭吸附物脱离时的最终行为特性,将物理类方法再生分为脱附再生与分解再生,并对相关方法的研究现状及其工业应用进行了综述。在当前的研究热点—活性炭分解类再生方法的研究中,普遍存在着试验研究条件与工业实际需求不符的情况。鉴于目前活性炭吸附物的复杂多样性,未来活性炭再生研究者应着眼于通用性较好的再生方法,并结合2种或多种再生手段。以工业应用需求为导向,以热再生技术及其经济性指标为参照,同时考虑再生设备的易用性、价格、小型化等因素,对再生方法进行系统研究。而饱和生物活性炭的再生研究工作还需要进一步加强。
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双组分超分子凝胶的研究进展 收藏
苏婷, 何宇鹏, 丁晓光, 李飞, 于芳
现代化工. 2017, (2): 57-61.  
摘要 ( 159 )     PDF (2776KB) ( 26 )  
将双组分超分子凝胶的制备方法分为3类,综述了近几年来不同双组分超分子凝胶制备方法的研究进展,对组分之间的作用机制、胶凝体系构建思路、胶凝组分的分子结构进行了较为详尽的分析,最后展望了双组分超分子凝胶的发展前景。
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科研与开发
半焦催化裂解原位煤热解焦油的研究 收藏
韩江则, 刘少杰, 申淑锋
现代化工. 2017, (2): 62-65.  
摘要 ( 155 )     PDF (1628KB) ( 12 )  
在两段固定床反应器内考察了不同半焦对府谷煤热解产物的催化裂解效果。结果表明,不同半焦对煤热解产物催化裂解后,焦油收率降低,但焦油中沸点低于360℃的轻质组分质量分数明显增高。与煤在600℃直接热解相比,在热解和催化温度均为600℃时,采用煤样质量20%的半焦为催化剂时催化效果最好,其中轻质焦油收率基本不变,焦油中轻质组分质量分数提高了25%。半焦的表面结构和灰分都对煤热解产物的催化裂解有一定效果。在比表面积较低时,半焦中的灰分对原位煤热解焦油的裂解作用比较明显;随着比表面积的增加,灰分的影响越来越弱,半焦表面结构的影响越来越明显。
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废水中苯酚、硫化物和硝酸盐的同步去除 收藏
许健, 刘春爽, 张秀霞, 李文斐
现代化工. 2017, (2): 66-69.  
摘要 ( 127 )     PDF (1376KB) ( 11 )  
利用UASB反应器考察反硝化脱硫工艺(Denitrifying sulfide removal,DSR)对废水中苯酚、硫化物和硝酸盐的去除效果,并通过高通量测序技术分析工艺运行过程中微生物群落结构特征。结果表明:DSR工艺可以同步去除废水中苯酚、硝酸盐和硫化物,硫化物全部转化为硫酸盐,无单质硫积累;控制适当的S/N质量比有利于保持较好的碳氮硫去除率,S/N质量比为2∶3时,NO-3-N、S2-和C6H5O--C去除率分别达到73%、95%和80%;DSR工艺运行过程中主要存在的异养反硝化菌属为Bacillus、Thauera、Pseudomonas和SB-1_norank,自养反硝化菌属为Thiobacillus、Azoarcus和Sulfurovum。
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纯物理法制备高长径比纤维素纳米纤维的研究 收藏
魏莉, 白盼星, 张思航, 蒋洁, 陈胜
现代化工. 2017, (2): 70-73,75.  
摘要 ( 119 )     PDF (2321KB) ( 17 )  
为了制备具有高长径比、直径均一的纤维素纳米纤维,采用N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)水溶液溶胀和超声波处理相结合的纯物理方法,研究了溶胀和超声波处理条件对纤维素裂纤效果的影响,得到制备纤维素纳米纤维的最佳工艺条件:NMMO水溶液质量分数为76%,溶胀温度为100℃,溶胀时间为4h,超声时间为1h。扫描电镜和透射电镜测试表明,所制得的纤维素纳米纤维为纤丝状,平均直径约30nm,长度为几微米左右。X-射线衍射分析表明,所得纤维素纳米纤维为纤维素Ⅰ型结晶结构,结晶度较原料棉浆粕降低。
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催化加氢法提高乙二醇的紫外透光率 收藏
孙雪莹, 方云进, 沈卫华, 朱志庆
现代化工. 2017, (2): 74-77.  
摘要 ( 124 )     PDF (1617KB) ( 11 )  
利用自制催化剂研究了催化加氢反应提高酯交换反应合成碳酸二甲酯工艺中副产物乙二醇的紫外透光率(UV值)问题。结果表明,在温度为110℃,催化剂质量为乙二醇质量的3%,氢压为1.0 MPa,反应时间为3.5 h的反应条件下,得到乙二醇在波长为220、275nm和350nm的UV值,分别由原来的1.3%、16.1%和92.6%平均提高到76.5%、94.9%和99.8%,质量达到了最新的国标要求。根据加氢反应前后乙二醇的GC-MS分析结果,可以判定影响乙二醇UV值的杂质主要是N,N-二甲基甲酰胺和2-氯乙醇。
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PC镜片用高性能无底涂耐磨硅树脂的制备 收藏
陈良兵, 邱慧慧, 范洋洋, 刘彦军
现代化工. 2017, (2): 78-80,82.  
摘要 ( 146 )     PDF (1414KB) ( 22 )  
以正硅酸乙酯(TEOS)、苯基三甲氧基硅烷(PTMOS)、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)为原料,通过水解共缩聚的方法制备了高性能无底涂耐磨有机硅树脂,并涂覆于PC镜片。考察了各原料合成比例对树脂性能的影响,对涂覆于镜片的树脂膜的硬度、接触角、耐磨性及附着力进行了分析,并对树脂膜进行了FT-IR、SEM和TGA性能表征。结果表明,当合成树脂中TEOS与PTMOS摩尔比为2∶3,KH-560质量分数为10.5%,pH为4时,合成的树脂具有较好的性能,涂覆于镜片上所成膜的硬度为4H,耐磨等级为4级,附着力为0级,耐80℃水煮性能、流平效果和韧性均较好,接触角达86.6°。
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Bi2MoO6的制备及其在离子液体中深度氧化脱硫的应用 收藏
邢鹏飞, 李秀萍, 赵荣祥
现代化工. 2017, (2): 81-85.  
摘要 ( 146 )     PDF (1827KB) ( 12 )  
采用水热法合成了具有很好催化性能的Bi2MoO6催化剂,并利用XRD、FT-IR、SEM和EDS等分析技术对其结构和形貌进行表征。以Bi2MoO6为催化剂,1-丁基-3-甲基咪唑盐酸盐([BMIM]Cl)离子液体为萃取剂,H2O2为氧化剂氧化脱除模拟油中的二苯并噻吩(BDT)。考察了反应温度,氧化剂、离子液体和催化剂使用量,不同种类的含硫化合物以及催化剂稳定性等因素对脱硫效果的影响。在V(oil)=5mL,V(H2O2)=0.2mL,V([BMIM]Cl)=1.0mL,m(Bi2MoO6)=0.02g,T=60℃的最佳操作条件下,模拟油中的DBT的脱除率可达到94.58%。催化剂重复使用5次活性无明显下降。同时,详细地研究了该催化氧化反应的反应机理。
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乙炔氢氯化反应用催化剂的制备及优化 收藏
凌思, 吴广文, 熊泽, 邹杨
现代化工. 2017, (2): 86-89.  
摘要 ( 130 )     PDF (1576KB) ( 13 )  
在固定床反应器上评价不同种类助剂制备的催化剂活性来筛选较适宜的活性组分组合,通过正交设计优选出无汞催化剂的基础配方,考察了添加0.6%的三氯化钌、氯化钯、氯化银等贵金属活性成分及氯化汞后催化剂的活性情况,并进一步优化三氯化钌、氯化汞质量分数来提高催化剂活性。结果表明:助剂氯化钡较氯化钠、氯化铈更能与氯化亚铜/氯化铋间相互协同催化;活性炭上负载12% CuCl、16% BiCl3、4% BaCl2时制备的催化剂活性最佳,转化率可高达66.4%,继续添加氯化银能提高稳定性,但并不能改善催化剂的活性,添加氯化钯仅能改善反应初期催化剂活性,随着反应进行活性不断降低,而添加三氯化钌及氯化汞后催化剂活性明显提升,质量分数为1%时,平均转化率在72.2%以上,特别是氯化汞的转化率可增加至92%,较未加前增加了27%。
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燃烧条件对燃煤过程多环芳烃生成特征的影响 收藏
魏新鲜, 钱枫, 孙晓, 贾紫嫣, 苏寄
现代化工. 2017, (2): 90-94.  
摘要 ( 160 )     PDF (1877KB) ( 11 )  
采用小型管式实验炉,通过控制燃烧温度、过剩空气量研究了不同燃烧条件对燃煤过程16种多环芳烃(PAHs)生成与分布的影响。实验结果表明:燃煤烟气中PAHs生成量随燃烧温度的升高而增加,灰渣中PAHs生成量随燃烧温度的升高呈先增加后减少的规律;随着过剩空气系数(α)的增大,烟气中PAHs生成量逐渐减少,灰渣中PAHs生成量呈先明显减少而后基本不变的趋势;PAHs组成的分布表现出三、四环含量突出的特征;烟气中PAHs毒性当量(TEQ)远大于灰渣;在保证煤完全燃烧的情况下,综合考虑对烟气和灰渣中PAHs生成总量以及毒性当量TEQ的控制,燃烧条件为温度为850℃,α=1.57时,PAHs对环境的影响较小。
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马来酸催化竹屑水解高收率制备戊糖的工艺研究 收藏
林艳, 房桂干, 邓拥军
现代化工. 2017, (2): 95-98.  
摘要 ( 133 )     PDF (1577KB) ( 11 )  
采用单因素实验和正交实验对马来酸催化竹黄废屑半纤维素水解条件进行了优化研究。实验结果表明,在竹屑半纤维素水解过程中,液固比的影响最显著。随着马来酸浓度增大,戊糖收率呈升高趋势。在马来酸浓度为0.3 mol/L下,最优实验条件为:水解温度为140℃,水解时间为8h,液固比为50∶1,在此条件下的戊糖收率为98.15%,失重率为22.17%。
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BiOCl/Bi2WO6复合材料的制备及其光催化性能研究 收藏
李静, 倪刚, 韩影
现代化工. 2017, (2): 99-101,103.  
摘要 ( 165 )     PDF (2043KB) ( 23 )  
通过水热-溶剂热法制备了BiOCl/Bi2WO6复合材料。采用XRD、SEM、UV-Vis DRS等测试手段对复合光催化剂的结构、形貌和光学性质进行表征。通过光催化降解罗丹明B溶液对其光催化性能进行评价。结果表明:与纯Bi2WO6样品相比,BiOCl/Bi2WO6样品对罗丹明B的光催化降解能力显著增强,且复合光催化剂具有较高的稳定性,重复使用4次后,罗丹明B的降解率变化不明显,仍可达到97.8%。
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高纯度2,6-二羟基萘的合成及精制 收藏
李彬, 宋良, 张天永, 杨冬, 袁仲飞, 黄彩红
现代化工. 2017, (2): 102-106.  
摘要 ( 163 )     PDF (1720KB) ( 12 )  
在2,6-萘二磺酸钠碱熔反应中加入助流剂X,合成2,6-二羟基萘。用甲醇、丙酸、水、碳酸钠的混合溶液对2,6-二羟基萘粗品进行精制,得到高纯度、高收率的2,6-二羟基萘。最佳工艺条件为:2,6-萘二磺酸钠、NaOH、KOH的质量比为1∶2.4∶2.0,混合碱与助流剂X质量比为10∶1,通入氮气,在340~350℃之间反应1h,收率在90%左右。2,6-二羟基萘粗品与甲醇、丙酸、水按质量比1∶1.5∶1.5∶1.5混合,2,6-二羟基萘粗品与碳酸钠质量比为200∶3,经精制提纯产品纯度达到98%以上,收率在66%以上。
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阻燃EVA/油田污泥/石墨复合材料的性能研究 收藏
钱翌, 周绍杰, 李姗姗, 武洋
现代化工. 2017, (2): 107-111.  
摘要 ( 146 )     PDF (2048KB) ( 19 )  
以富含碳酸钙的油田污泥为阻燃添加剂,采用熔融共混的方法制备了乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)/油田污泥(OS)/石墨(GP)复合材料,并通过锥形量热仪测试及极限氧指数(LOI)和烟密度测试等手段研究了其阻燃、抑烟性能。结果表明,EVA/OS/GP复合材料的阻燃、抑烟性能明显优于纯EVA和EVA/OS复合材料。当OS和GP的质量分数分别为41%、9%时,EVA/OS/GP复合材料的热释放速率最低,其热释放速率峰值仅为229.8kW/m2,LOI可达25.3%,并且在点火条件下,其比光密度一直保持在14%以上,抑烟效果最佳。
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蒙脱土对保水型复合包膜材料结构与性能的影响 收藏
王晶, 魏文珑, 李丽霞, 曹兵, 肖强, 衣文平, 徐新朋
现代化工. 2017, (2): 112-115.  
摘要 ( 130 )     PDF (1680KB) ( 15 )  
以水肥一体化调控为目标,丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)出发,层状矿物蒙脱土(MMT)为复合组分,采用水溶液聚合法制备聚(丙烯酸-丙烯酰胺)/蒙脱土(P(AA-AM)/MMT)保水型复合包膜材料,以树脂包膜尿素为核芯制备保水型包膜尿素。采用红外、热重对材料结构进行表征,并考察蒙脱土用量对复合包膜材料吸水与保水性能的影响及其对包膜尿素缓释性能的作用。结果表明:当蒙脱土的质量分数为20%时,复合包膜材料对蒸馏水和盐水的吸液倍率分别可达1523g/g和95g/g;蒙脱土对包膜尿素缓释性能的作用不显著。
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奇台风化煤水热法制备黄腐酸的绿色工艺研究 收藏
张小宇, 甄卫军, 孙明广
现代化工. 2017, (2): 116-119.  
摘要 ( 168 )     PDF (1553KB) ( 13 )  
利用纳米氧化铜催化剂、过氧化氢绿色氧化剂对奇台风化煤进行水热法催化氧化制备黄腐植酸。通过正交实验对催化氧化工艺进行优化,并利用XRD、TEM、SEM研究了所制备的纳米氧化铜的微观结构及形貌,对黄腐植酸进行了结构表征,同时初步研究了催化氧化反应动力学。正交优化结果表明,在过氧化氢催化氧化工艺的最佳反应条件下,总腐植酸质量分数可达73.23%,其中黄腐酸质量分数为8.98%。工艺研究表明纳米氧化铜催化剂与过氧化氢氧化剂协同作用显著提高腐植酸的产率。反应动力学初步分析表明,过氧化氢催化氧化制备腐植酸的反应对风化煤的浓度的反应级数是3。微观结构分析表明纳米氧化铜催化剂结晶性较好,同时具有良好的分散性;FT-IR分析可知,奇台风化煤经过该工艺成功制备了黄腐酸,与工艺研究结论吻合。
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低凝固温度琼脂糖的制备与表征 收藏
王江林, 张学勤, 叶静, 黄雅燕, 赵鹏, 肖美添
现代化工. 2017, (2): 120-124.  
摘要 ( 139 )     PDF (2147KB) ( 15 )  
以琼脂糖为原料,环氧乙烷为改性剂,制备低凝固温度琼脂糖。通过单因素实验,确定最佳反应体系:环氧乙烷用量为3.0 mL(8g琼脂糖),氢氧化钠质量分数为5.0%,反应温度为60℃,反应时间为30min。根据此条件制备的羟乙基琼脂糖,凝固温度为(28.0±0.3)℃,融化温度为(64.0±0.4)℃,凝胶强度为(308.7±6.1) g/cm2,与Amresco同类产品性能基本一致。通过红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)、X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)和DNA电泳对琼脂糖以及改性后的琼脂糖进行表征,结果表明:羟乙基基团成功引入琼脂糖骨架,与未改性琼脂糖相比,经化学改性后的琼脂糖分离核酸能力增强,凝胶形态无明显变化,结晶度和热稳定性有所下降。该制备工艺简单、成本低,制备的羟乙基琼脂糖符合低凝固温度琼脂糖要求(凝固温度为26~30℃,融化温度≤65℃,凝胶强度≥250g/cm2)。
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羧酸盐双子表面活性剂溶液黏度行为研究 收藏
赵成洋, 唐善法, 田磊, 薛汶举, 周天元, 崔琰奇
现代化工. 2017, (2): 125-128.  
摘要 ( 145 )     PDF (1911KB) ( 15 )  
在合成系列羧酸盐双子表面活性剂的基础上,采用MR301界面流变仪考察了质量分数、分子结构(疏水链长度及联接基碳数)、温度、剪切速率、无机盐对羧酸盐双子表面活性剂溶液黏度的影响,并用扫描电镜(SEM)观察其胶束微观结构。黏度测试结果表明,疏水链碳数(10≤m≤16)越多,羧酸盐双子表面活性剂增稠能力越强,溶液黏度突变所需活性剂质量分数越小;疏水链碳数(m=16)相同,联结基碳数(s=2、3、4)增加,其增稠能力越强,耐温性越好;随着无机盐质量分数的增加,羧酸盐双子表面活性剂DC16-2-16溶液黏度先升高后降低,离子强度越强的无机盐其最佳加量越小;微观结构检测的SEM图证实了增长疏水链长度可以促进羧酸盐双子表面活性剂溶液中的胶束从线形向网状转变。
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卷式正渗透膜组压力延迟渗透性能实验研究 收藏
王树杰, 王友东, 袁鹏, 谭俊哲, 司先才
现代化工. 2017, (2): 129-132.  
摘要 ( 145 )     PDF (1683KB) ( 18 )  
利用卷式醋酸纤维素正渗透膜组,以NaCl溶液和自来水分别作驱动液和料液,考察了进口压力、溶液流量、驱动液浓度和跨膜压差等因素对膜组性能的影响,并对以上4个因素进行单因素实验。结果表明,相同流速下料液流道阻力明显大于驱动液流道;随着料液和驱动液流量的增加,膜组水通量呈缓慢上升趋势,料液流量改变对水通量的影响更明显一些,但和膜片相比,膜组的单位面积水通量有所下降;通过增加驱动液浓度能够较大幅度提升膜组水通量和功率密度,但浓差极化现象的抑制作用也逐渐增加。随着跨膜压差的升高,水通量呈逐渐下降趋势,当其达到渗透压的一半时,膜组功率密度达到最大。
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碱式硫酸镁晶须制备工艺条件的优化研究 收藏
蒋德敏, 陈建钧, 刘代俊
现代化工. 2017, (2): 133-136.  
摘要 ( 128 )     PDF (1899KB) ( 11 )  
为了制备长径比较大的碱式硫酸镁晶须,以七水硫酸镁和氢氧化钠为原料,在水热条件下,考察水热物料摩尔比、温度、时间、搅拌强度、物料浓度等因素对晶须生长的影响。通过红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等对产物进行表征。单因素实验研究得到其水热合成优化工艺条件为:氢氧化钠与硫酸镁的摩尔比为0.3,水热合成温度为160~180℃,加热恒温时间为4 h,料浆搅拌强度为300r/min,每100mL水介质中加入七水硫酸镁和氢氧化钠总质量为10g,陈化时间为12h。分析结果表明,在该水热条件下制备的须状产品的组成为MgSO4·5Mg(OH)2·3H2O,晶须颗粒长度均匀,直径在50nm~1μm之间,长径比在100~150之间。
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超疏水铜网的低成本制备及油水分离应用研究 收藏
侯珂珂, 陈新华, 张万强, 赵志明
现代化工. 2017, (2): 137-140,142.  
摘要 ( 163 )     PDF (2191KB) ( 20 )  
以铜网为基底,采用氧化法构筑微纳米粗糙结构表面,并用廉价无氟低表面能物质硬脂酸进行修饰,制备了具有超疏水特性的铜网。考察了制备条件对铜网疏水性能的影响,并利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、接触角测试仪等对所得超疏水铜网表面的形貌、化学组成及浸润性等进行表征,同时探讨超疏水铜网在油水分离中的应用效果。结果表明,所制备的铜网表面具有超疏水特性,接触角为155°,成功应用于油水混合液的分离,油水分离效率达到了95.17%。
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超纯高活性电池级氟化锂的制备方法 收藏
舒伟锋, 高月, 邓支华, 徐俊
现代化工. 2017, (2): 141-143.  
摘要 ( 214 )     PDF (1414KB) ( 11 )  
随着锂电产业的迅猛发展,对高纯氟化锂(LiF)的需求日益显现。综述了国内外氟化锂的生产技术,并阐述了一种提高电池级氟化锂的纯度和活性的方法。利用该方法可使制得的氟化锂主质量分数达到99.99%;氮吸附比表面积达到450~900m2/g,堆积密度提高40%~50%,利于合成锂离子电池电解质六氟磷酸锂及其他重要锂电材料。
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工艺与设备
费托蜡加氢裂化的试验研究 收藏
艾军, 金环年, 马辉
现代化工. 2017, (2): 144-146.  
摘要 ( 141 )     PDF (1620KB) ( 12 )  
对费托合成蜡采用自制催化剂和商业催化剂进行了加氢裂化多产中馏分油的试验研究。研究结果表明,反应温度越高,转化率越大,气体产率增加;自制催化剂的活性虽然低,但是中馏分选择性比商业催化剂高20%;在60%的转化率下,自制催化剂的中馏分收率比商业催化剂高10%;自制催化剂的中馏分最高收率为54.7%。
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甲醇制汽油工艺分析与改进 收藏
曹占欣, 赵风云, 张向京, 胡永琪, 张清洁
现代化工. 2017, (2): 147-150.  
摘要 ( 116 )     PDF (1465KB) ( 15 )  
在介绍固定床反应器工艺、列管式反应器工艺和流化床反应器工艺3种甲醇制汽油反应器工艺基本情况的基础上,分析了近年来对上述工艺所做的改进措施,介绍了如何快速移出反应热的方法,以及今后研究和技术改造的方向。
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乙醛精制系统的工艺优化 收藏
牛杰
现代化工. 2017, (2): 151-152,154.  
摘要 ( 157 )     PDF (1467KB) ( 23 )  
醋酸乙烯装置中乙醛精制系统运行非常不稳定,如馏出乙醛不合格、塔板被聚合物堵塞等,严重影响装置安全生产。为解决这些问题,对乙醛精制工艺进行了优化和改造。通过工艺分析调整了加料和中采位置,控制了加料pH和关键塔板温度。改造后运行结果,乙醛精制塔工艺稳定,馏出乙醛达到质量指标要求,提高了产品合格率,提升了装置稳定性。
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苄叉二氯的连续气相水解反应工艺研究 收藏
严生虎, 蒋鑫, 倪风超, 沈介发, 刘建武, 张跃, 陶文平, 顾雷杰
现代化工. 2017, (2): 153-156.  
摘要 ( 144 )     PDF (1599KB) ( 15 )  
以苄叉二氯为原料,活性炭为载体的负载酸为催化剂,在固定床反应器中连续合成苯甲醛。考察了苄叉二氯气相水解反应的温度、负载酸类型、酸的负载量、反应物料摩尔比、水解时间等对反应的影响。优化得到最佳的工艺参数组合:质量分数98%硫酸浸渍活性炭,得到负载量为35%的负载酸催化剂,气相反应温度为220℃,水与苄叉二氯物料摩尔比为6∶1,水解时间为6.5 s时,苯甲醛收率达到98%。
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制氢转化炉炉管红管原因分析及改进措施 收藏
杨百科
现代化工. 2017, (2): 157-160.  
摘要 ( 162 )     PDF (1475KB) ( 16 )  
制氢装置在开工产氢后不久出现14根炉管红管,对此事件进行了分析。根据炉管红管现象、卸出催化剂形态、转化炉出口甲烷含量及其转化率、炉管壁温、炉管压差、催化剂性能测试、炉管检测等内容,结合催化剂影响因素,综合分析了导致此次转化炉炉管红管原因。从生产经验出发,提出了制氢装置运行过程中改进措施和相应对策,从而保证制氢装置平稳安全运行。
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隔壁塔分离甲基丙烯酸甲酯的工艺研究 收藏
张卫江, 孟龑, 徐姣
现代化工. 2017, (2): 161-164,166.  
摘要 ( 373 )     PDF (2199KB) ( 20 )  
在回收废有机玻璃再生生产甲基丙烯酸甲酯的工艺路线中,甲基丙烯酸甲酯的粗产品需要进行精制分离以达到更高的质量分数。对这一技术工艺进行研究,设计了隔壁塔的工艺流程,同时设计了一个双塔流程作为基础和对比。利用总年度费用作为目标函数对精馏过程进行了全局经济优化,得到了最佳的工艺参数。结果显示,隔壁塔流程可以节约43.5%的能量和22.3%总年度费用,具有更好的经济优势。
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基于MVR热泵和热集成的混合二甲苯节能精馏工艺 收藏
杨德明, 顾强, 朱碧云, 蒋宇, 高晓新
现代化工. 2017, (2): 165-168.  
摘要 ( 143 )     PDF (1654KB) ( 21 )  
针对混合二甲苯体系分离能耗高的特点,把热集成和MVR热泵技术应用于该体系的分离研究,提出了热集成精馏工艺、带预分的MVR精馏工艺和完全MVR热泵精馏工艺。以能耗和年总费用(TAC)作为评价指标,对以上提出的3种节能精馏工艺进行模拟与优化,并与常规精馏工艺的计算结果进行了比较与分析。研究结果表明,热集成精馏工艺要比常规精馏工艺具有一定的经济优势,平均可减少能耗34.44%,节省TAC 23.33%。而MVR热泵精馏工艺则是分离该体系的最合适的工艺路线,与热集成精馏工艺相比,带预分的热集成MVR精馏工艺和完全MVR热泵精馏工艺可分别减少能耗23.23%和64.45%;节省TAC 18.32%和21.68%。
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常温条件下接种OLAND污泥启动Anammox反应器的研究 收藏
张沙, 汪涛, 黄超, 马江红, 董博颖, 张娆
现代化工. 2017, (2): 169-172.  
摘要 ( 140 )     PDF (2204KB) ( 13 )  
采用固定床生物膜反应器(FBR)常温条件下接种OLAND污泥启动厌氧氨氧化(Anammox)反应器。温度15~25℃,水力停留时间(HRT)从2.0d缩短至1.5d,进水NH+4-N和NO-2-N的质量浓度分别从60mg/L和30mg/L逐步增加到320mg/L和260mg/L。启动第1天,NH+4-N和NO-2-N即实现同步去除,首次表现出Anammox活性。反应器历经101d,Anammox工艺成功启动。在启动过程的稳定期(第103~111天),进水NH+4-N和NO-2-N达到320mg/L和260mg/L,NH+4-N和NO-2-N的平均去除率均大于90%,其平均去除速率分别为167.61g/(m3·d)和198.78g/(m3·d);总氮负荷达387g/(m3·d),总氮平均去除率为84.61%,总氮去除速率(NRR)高达336.44g/(m3·d)。反应器效果良好,Anammox工艺稳定运行。
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信息技术应用
环戊基甲醚反应精馏模拟与优化 收藏
储伟伟, 马宏燎, 柏子龙
现代化工. 2017, (2): 173-176,178.  
摘要 ( 165 )     PDF (2490KB) ( 12 )  
对新型醚化溶剂环戊基甲醚(CPME)的生产方法进行研究。使用Aspen Plus软件模拟CPME反应精馏系统,以CPME纯度作为目标函数,同时考虑转化率、副反应速率以及热负荷等,探索精馏塔参数对CPME纯度的影响。得到最佳参数分别为:理论板数20块,原料进料板位置第16块板,回流比0.7,精馏段和提馏段理论板数均是4块,甲醇(MeOH)和环戊烯(CPE)摩尔比0.8,操作压力0.8 MPa。此时CPME的质量分数为97.35%,CPE转化率为70%,再沸器负荷为196.79 kW。并确定了第5块和第16块理论板为灵敏板。
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甲醇制丙烯装置催化剂烧焦再生系统优化 收藏
杜正平, 张伟
现代化工. 2017, (2): 177-179.  
摘要 ( 145 )     PDF (1609KB) ( 11 )  
针对新建甲醇制丙烯装置氮气量不足,催化剂再生效果差的问题,对催化剂烧焦再生系统进行优化,采用“氮气循环再生”技术,增设氮气循环压缩机,将再生废气循环利用。该优化项目自投运以来,效果良好,完全达到了设计要求,不仅降低了公用工程消耗,大幅度降低了再生运行费用,且催化剂再生更加彻底,丙烯收率提高,催化剂寿命延长,经济效益明显。
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动-静填料旋转床内部气相流场CFD模拟研究 收藏
景满军, 高晓亮, 杜磊磊, 郑国峰, 刘学武
现代化工. 2017, (2): 180-183.  
摘要 ( 148 )     PDF (2391KB) ( 14 )  
通过对动-静填料旋转床进行简化,建立了二维物理模型,采用计算流体力学软件Fluent中多孔介质模型对旋转填料床内部流场进行了模拟研究。通过对旋转填料床进口结构形式、填料层厚度、动填料转速及进气速度对气相压降和速度分布影响的模拟研究,得出切向进口旋转填料床内气体分布更均匀;保持填料外径不变,增大填料层厚度,气相压降随之降低;气相压降随动填料转速和进气速度的增加而增大,这与常规的整体填料旋转床保持一致。
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新型半干式旋流脱硫塔内气固两相流的数值模拟研究 收藏
宋健斐, 王迪, 张慧敏, 侯智
现代化工. 2017, (2): 184-187.  
摘要 ( 146 )     PDF (1876KB) ( 15 )  
提出了一种新型半干式旋流脱硫塔,并采用雷诺应力模型(RSM)和颗粒随机轨道模型(DPM)考察了脱硫塔内气相和气固两相流场的特征。研究结果表明,该装置具有实现脱硫反应、气固分离及脱硫剂循环利用三者一体的可行性,增加了烟气在反应器内的路径,有助于脱硫反应的深度进行。同时,较高的切向速度可有效防止黏壁、结垢现象发生。
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优化造气工段换热网络 收藏
魏江, 黄彩霞, 郑小青, 郑松
现代化工. 2017, (2): 188-189.  
摘要 ( 120 )     PDF (1408KB) ( 11 )  
利用夹点技术及换热网络对能量利用状况对合成氨工艺中能耗最高的部分进行分析与优化。研究结果表明,通过优化改造换热网络,可以使造气工段多生产4t/h的高压蒸汽,节约冷却水344.2t/h。改造后的造气工段年经济效益可增加480万元,投资回收期不到2个月。
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基于LSSVM的溶剂油分离建模方法研究 收藏
黄燕, 薄翠梅, 牛超
现代化工. 2017, (2): 190-193,195.  
摘要 ( 167 )     PDF (2143KB) ( 11 )  
针对传统支持向量机和单一模型建模的缺点,利用某炼油厂溶剂油分离过程中二侧线流量作为建模对象,对最小二乘支持向量机集成学习方法进行了研究。首先利用自适应系数加权模糊(AWFCM)聚类算法对训练样本进行聚类;然后对每一类数据使用最小二乘支持向量机建立子模型,并使用PLS合成函数得到最小二乘支持向量机集成模型;最后通过仿真实验来验证最小二乘支持向量机集成模型预测的精确性。结果表明,该算法在预测精度上有了较大的提高,对过程控制系统中分离效果的预测具有重要指导意义。
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分析测试
挥发性有机物模块化检测系统的研究 收藏
李俊成, 张思祥, 周围, 周琪, 王晓辰, 李志东, 赵业佳
现代化工. 2017, (2): 194-197.  
摘要 ( 132 )     PDF (1995KB) ( 12 )  
基于微流控分离技术与微机电系统加工技术,设计并制作了微型气相色谱柱。并针对工业生产中所排放的挥发性有机物进行固定相的选择与芯片涂敷。设计了一整套快速定量进样系统,并使用模块化的分离检测方式,利用不同的分离模块对不同的气体进行模块式快速分离检测。提高了检测速度,整体系统可以实现在短时间内针对多种混合气体的快速分析。
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甲醇芳构化反应产物的色谱分析方法 收藏
冯巍, 樊雅婷, 李德炳, 张海波, 陈爱平
现代化工. 2017, (2): 198-201,203.  
摘要 ( 185 )     PDF (1860KB) ( 13 )  
针对甲醇芳构化反应产物组分多、馏程长以及关键产物的同分异构体难分离等特点,利用气相色谱系统地建立了甲醇芳构化反应产物全组分分离及色谱分析方法,实现对MTA反应产物的高效定性和定量分析。该方法的相对标准误差均小于3%,相对标准偏差为0.01%~2.64%,可在16min内完成所有产物分析。该方法高效且具有较高的准确度和精密度,适用于甲醇制芳烃反应的催化剂和工艺开发。
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微波消解-火焰原子吸收光谱法测定毛华菊中金属元素 收藏
胡庆兰, 邹思, 邓樱花, 张洪权
现代化工. 2017, (2): 202-204.  
摘要 ( 162 )     PDF (1244KB) ( 12 )  
采用微波消解法对草药毛华菊进行消解,并用火焰原子吸收光谱法对其中的Zn、Mg、Ca、Fe等4种元素的质量分数进行测定。在最优实验条件下测得Zn、Mg、Ca、Fe各元素的质量分数分别为88.87、3462.7、10413.3、1267.4μg/g。各元素的相关系数为0.9922~0.9998,RSD为0.17%~1.99%,加标回收率为94.40%~103.90%。各元素的检出限为0.0017~0.0690μg/mL。
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微乳液离子液体协同增敏磷钼杂多酸-结晶紫显色体系 收藏
张莹琪, 白建武, 赵策
现代化工. 2017, (2): 205-207.  
摘要 ( 140 )     PDF (1332KB) ( 11 )  
利用分光光度法研究了O/W型微乳液Triton X-100/n-C5H11OH/n-C9H20/H2O与氯代-1-丁基-3-甲基咪唑离子液体协同对结晶紫-磷钼杂多酸显色体系的增敏作用。在18℃下,通过实验确定了反应的最大吸收波长;显色反应的稳定时间;微乳液和离子液体的体积比及微乳液和离子液体混合液的用量;显色体系的酸度;钼酸铵、结晶紫的用量。在较佳显色条件下,绘制了标准工作曲线,得到的线性回归方程为y=0.1719x-0.0061,摩尔吸光系数为1.3×105 L/(mol·cm),比单一微乳液中摩尔吸光系数提高了40%。用等摩尔系数法测得磷钼杂多酸与结晶紫缔合比为3∶7,方法的检出限为4×10-6g/L。对5种标准钢样中磷质量分数进行测定,其相对标准偏差均小于3%。通过测定结晶紫的分配系数初步探讨了反应机理。
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油气储运
浅议津华线原油管道工程焊接工艺规程 收藏
丁倩兰, 黄超, 刘桂华, 刘远征, 李成皓
现代化工. 2017, (2): 208-210.  
摘要 ( 137 )     PDF (1425KB) ( 19 )  
简要介绍了津华线原油管道工程的焊接工艺规程,通过比对管道工程中常用焊接工艺的特点,分析了根据不同焊接条件选取焊接工艺组合的方法具有合理性,并阐明了焊接工艺参数、施工措施及环境对施工焊接的重要性。
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浮顶油罐外防腐涂层失效原因分析及应对措施 收藏
王新巍, 雷峥, 贾旭, 王磊, 张涛
现代化工. 2017, (2): 211-213.  
摘要 ( 127 )     PDF (1470KB) ( 13 )  
介绍了浮顶油罐外腐蚀情况,着重对油罐外防腐层失效原因进行了讨论,根据其腐蚀的主要原因,提出了针对浮顶油罐外防腐涂层失效的应对措施。
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空间解析几何法在输油管道工程中的应用 收藏
杨成, 秦红艳, 刘治毅, 赫德明, 杨国辉
现代化工. 2017, (2): 214-216.  
摘要 ( 157 )     PDF (1734KB) ( 13 )  
结合天津港—华北石化原油管道工程在施工过程中出现的各种弯管,通过空间几何法进行分析,建立了多种计算模型,提出了该项目中各种类型弯管角度的计算方法,并通过工程实践验证该计算方法的实用性。
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