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   现代化工
  2017年, 第37卷, 第3期 刊出日期:2017-03-15 上一期    下一期
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专论与综述
对我国PX产业发展的战略思考 收藏
宫雨, 秦曼曼, 姜洪殿, 孙仁金
现代化工. 2017, (3): 1-5.  
摘要 ( 248 )     PDF (1766KB) ( 114 )  
对二甲苯(PX)是国际上芳烃产业利润最大的产品。国内PX产业在建厂及运作中出现了一系列问题,导致国内PX产量供给严重不足,每年都需要大量进口PX。对国内PX产业现状及产业发展中的问题进行了分析,对我国PX产业的发展提出对策建议:希望通过政府严格制定安全及环境管理标准,正确引导公众舆论、优化产业布局,推动PX纵向一体化发展、依托一体化大炼油,发展PX产业集群、优化PX下游产业,以产品附加值提高经济效益、以国际市场为视角,提高PX的装置管理及生产安全水平等建议的提出,可以为我国PX产业的发展提供参考。
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纤维素乙醇生产技术相关专利分析研究 收藏
李志瑞, 张忠营, 张全, 李微
现代化工. 2017, (3): 6-8,10.  
摘要 ( 178 )     PDF (2011KB) ( 204 )  
选取纤维素乙醇生产工艺中的原料预处理、水解糖化、乙醇发酵,以及废水后处理等关键技术点进行深入分析。利用专利文献的检索分析方法,详细分析了纤维素乙醇生产技术的全球专利技术分布情况及国内专利技术研究现状。
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CO2-DMC产业链碳足迹分析 收藏
于涵, 蒋庆哲, 宋昭峥, 袁波
现代化工. 2017, (3): 9-13.  
摘要 ( 168 )     PDF (1706KB) ( 80 )  
基于全生命周期法(LCA)对CO2-DMC(碳酸二甲酯)产业链碳足迹进行了分析,分别以常规反应塔工艺、膜反应塔工艺和反应精馏塔工艺为对象,考察了各工艺在不同能源供应情景下产业链的碳足迹情况,对原料的获取、原料的运输、燃料的使用、燃料的运输以及产品的配送等环节进行了碳足迹分析。结果表明:3种工艺中反应精馏塔工艺能耗、碳足迹最小,常规反应塔工艺最大;以渣油为燃料常规反应塔工艺单位产品碳足迹最大,碳足迹为1.67t CO2/t DMC,以天然气为燃料的反应精馏塔工艺碳足迹最小,单位产品碳足迹为0.70 t CO2/t DMC;燃料消耗碳足迹在总碳足迹中占比最大,其次为原料上游排放。
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技术进展
玻璃肥料的研究与应用进展 收藏
丁洪, 张玉树, 郑祥洲, 张晶, 李卫华, 陈德立
现代化工. 2017, (3): 14-19,21.  
摘要 ( 149 )     PDF (1586KB) ( 26 )  
综述了国内外玻璃肥料的发展过程、生产工艺、品种类型、肥料特性以及在农业上的应用效果等方面内容。分析了玻璃肥料发展中存在的问题,并展望未来的发展前景。
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餐饮油烟污染及其净化技术研究进展 收藏
冯铁成, 易红宏, 唐晓龙, 王亚恩, 黄永海, 马跃强, 杨茜, 崔晓旭
现代化工. 2017, (3): 20-23.  
摘要 ( 185 )     PDF (1366KB) ( 18 )  
介绍了餐饮油烟的组成及危害,讨论了国内外研究开发的各类餐饮油烟净化技术,并分析比较了其优缺点,最后对该领域的研究方向做出了展望。
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被动强化传热管研究现状 收藏
高志新, 王飞, 钱锦远, 刘步展, 高晓斐, 金志江
现代化工. 2017, (3): 24-28,30.  
摘要 ( 151 )     PDF (1695KB) ( 17 )  
回顾了几种典型的强化换热管元件即波纹管、横纹管、扭曲椭圆管及螺旋槽纹管的研究现状,发现与普通光管相比,这几种强化传热管不仅具有更高的换热能力,还具有较强的抗污垢性能,同时在强化管元件中放置内插物等扰流装置还能继续提高换热能力。基于这些强化传热管元件的较高换热能力在一定工况下才能实现,未来应开发新型的具有扰流、避免流动死区形成的传热管,以满足更广的适用范围或者能够实现更好的换热效果。
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关于商用SCR(V2O5-WO3/TiO2)催化剂的再生和回收研究概述 收藏
李如冰, 吴玉锋, 章启军, 陈希, 刘彬
现代化工. 2017, (3): 29-33.  
摘要 ( 244 )     PDF (1789KB) ( 12 )  
对失活脱硝催化剂进行再生和回收利用方法的研究现状进行总结,主要有酸洗再生、干法再生、改性再生、电泳再生、催化剂的钛白粉回收利用、V和W的回收利用、综合回收等方法,并对以上方法进行总结评价。
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废水中DMF处理及回收研究进展 收藏
李宁, 栗秀萍, 刘有智, 李建伟
现代化工. 2017, (3): 34-37.  
摘要 ( 167 )     PDF (1348KB) ( 16 )  
综述了近几年DMF废水处理的研究现状,主要包括降解、精馏、萃取-精馏、吸附、膜分离等方式,并结合经济效益及工业化应用前景,展望了精馏及萃取-精馏的研究方向。
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炼油行业集总动力学模型的发展及模型展望 收藏
刘贵丽, 刘植昌
现代化工. 2017, (3): 38-41.  
摘要 ( 181 )     PDF (1294KB) ( 15 )  
阐述了炼油行业中催化裂化和催化裂解集总反应动力学模型的研究状况。详细介绍了集总的划分原则、反应网络的确立依据、数学模型的建立前提、数学模型的求解方法和步骤、模型验证,以及动力学模型在操作条件优化与反应器模拟等方面的应用。最后,通过对蒸汽裂解、催化重整、加氢裂化和延迟焦化等反应过程动力学模型的分析,展望了炼油行业反应动力学模型,指出集总反应动力学模型具有一定的局限性,分子水平反应动力学模型可以从反应机理出发研究各种因素对化学反应速率的影响。
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印迹介孔材料的制备及其相关应用研究 收藏
鲁秀国, 段建菊, 杨凌焱, 黄林长
现代化工. 2017, (3): 42-45.  
摘要 ( 152 )     PDF (1291KB) ( 14 )  
结合国内外研究成果,综述了印迹介孔材料的制备方法,简要说明了该材料对重金属离子的识别吸附机理,着重介绍了印迹介孔材料在重金属吸附、富集分离及其他领域内的应用,并对其未来的前景发展进行了展望。
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微生物燃料电池中产电微生物的研究进展 收藏
倪红军, 陈祥, 汪兴兴, 陈青青, 吕帅帅
现代化工. 2017, (3): 46-49.  
摘要 ( 161 )     PDF (1375KB) ( 14 )  
介绍了产电微生物的研究现状,着重讨论了电子转移机制和产电微生物的种类,详细评述了提高微生物电化学活性的方法。最后从获得高效产电微生物和改善胞外电子传递2个角度展望了阳极产电微生物的研究前景。
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有机-无机复合膜的制备与应用进展 收藏
杨钧淇, 黄肖容
现代化工. 2017, (3): 50-52,54.  
摘要 ( 160 )     PDF (1290KB) ( 22 )  
简要介绍了有机-无机复合膜常用的制备方法,并综述了其在工业领域的应用,最后对有机-无机复合膜在海水淡化领域中的市场前景进行了展望。
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LDH用于CO2捕集与资源转化的研究进展 收藏
田念, 赵强, 王祁宁, 艾宁
现代化工. 2017, (3): 53-57.  
摘要 ( 123 )     PDF (1313KB) ( 18 )  
综述了层状双氢氧化物(LDH)用于CO2捕集与资源转化的研究进展,阐述了层板电荷密度、孔隙结构和表面官能团等因素对LDH吸附CO2和催化转化CO2的影响规律,分析了LDH用于CO2捕集与资源转化的优势与不足,探讨了通过过程耦合强化吸附分离过程和催化反应过程的前景。
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生物法处理酚类废水的研究进展 收藏
王莹, 陈虎, 王衍旺, 吕永康
现代化工. 2017, (3): 58-62.  
摘要 ( 195 )     PDF (1304KB) ( 17 )  
重点综述了处理含酚废水的主要生物方法及其研究方向。通过阐述各类方法在酚类废水处理过程中的优缺点,发现自身工艺的创新性改进及联合工艺的应用是含酚废水处理的有效手段和研究方向;同时指出了优势种群的筛选、微生物群落结构的分析及代谢调控机理的探索是提高生物法处理含酚废水能力的基础,必会成为今后的研究热点。
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聚甲氧基二甲醚的精制及应用研究进展 收藏
张晓宇, 蔡旺锋, 张旭斌
现代化工. 2017, (3): 63-66,68.  
摘要 ( 184 )     PDF (1655KB) ( 14 )  
介绍了聚甲氧基二甲醚(PODEn)的合成机理,重点对聚甲氧基二甲醚合成产物的精制分离及应用进行了总结评述。指出开发新精制分离工艺,进一步提升PODEn精制分离过程的经济性和环保性是今后研究的重点,同时拓展PODEn在各个领域的应用也是未来研究的新方向。
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全钒液流电池与质子交换膜燃料电池中可控的传热传质研究 收藏
徐谦, 杨健, 乔芬, 苏华能, 徐丽, 李华明
现代化工. 2017, (3): 67-71.  
摘要 ( 388 )     PDF (1809KB) ( 26 )  
简述了全钒液流电池和质子交换膜燃料电池系统中通过控制传热传质机理来提高电池系统性能的研究进展。在VRB中主要回顾了温度场、电极、质子交换膜、流场设计及外场对传热传质过程影响的相关研究。关于PEMFC主要介绍了温度、膜电极的有序化、流场设计及重力场对传热传质过程影响的相关研究。总结了这2类电池传热传质过程研究的主要方向,并展望了这2类电池的发展前景。
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CH4/CO2催化重整镍基催化剂的研究进展 收藏
郑小刚, 宋玉春, 李江华, 王姝羡, 李子黎, 由耀辉, 付孝锦
现代化工. 2017, (3): 72-75.  
摘要 ( 149 )     PDF (1300KB) ( 22 )  
针对改善Ni基催化剂的抗积碳性、催化活性和使用寿命等在CH4/CO2催化重整中的研究进行了简要总结,重点介绍了载体种类、掺杂助剂和制备方法对镍基催化剂在CH4/CO2催化重整中催化性能的影响,并探讨了镍基催化剂在CH4/CO2体系中的催化机理。
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科研与开发
铈改性HZSM-5催化剂对MTG反应的影响 收藏
孙瑞钰, 张向京, 邢晨曦, 刘玉敏, 张清洁, 胡永琪
现代化工. 2017, (3): 76-79,81.  
摘要 ( 126 )     PDF (1894KB) ( 14 )  
在HZSM-5中引入金属元素进行改性,可以改变催化剂的酸性和孔结构,进而提高催化剂的抗积炭能力和选择性。选用金属铈改性前后的HZSM-5分子筛催化剂,在内径为16 mm的不锈钢管式反应器中考察反应温度、系统压力等条件对甲醇制汽油(MTG)反应的影响,并结合X射线衍射、FT-IR、低温氮吸附-脱附等对HZSM-5催化剂进行表征,分析了汽油收率、产物分布和产物组成的变化规律。结果表明,经铈改性后HZSM-5催化剂仍能保持完整的MFI结构,L酸强度增加。在反应温度为375℃,系统压力为2.0 MPa,进料空速为1.0 h-1的条件下,甲醇转化率为100%,汽油的收率可达34%以上,反应效果和活性周期明显优于改性前。
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新型SBR工艺释磷影响因素分析 收藏
殷成强, 潘杨, 郑莹, 孟璇, 廖烜弘
现代化工. 2017, (3): 80-83.  
摘要 ( 122 )     PDF (1668KB) ( 19 )  
新型SBR工艺由SBR反应器和生物选择器构成,其显著特点是通过污泥转移实现除磷优势菌种的筛选,强化除磷效果。以生活污水为处理对象,研究了转移量、温度、pH对释磷的影响。静态释磷试验表明,污泥转移量为0%、15%、30%、40%的比释磷速率分别为3.6、6.79、8.9、8.68 mg(P)/[g(MLSS)·h]。温度分别在5~15、15~25、25~35℃工况培养的污泥,在(24±2)℃时的比释磷速率分别为10.18、8.9、7.71 mg P/(g MLSS·h)。pH=6.5、7、7.5、8条件相对应的比释磷速率分别为7.28、8.39、8.9、9.21 mg(P)/[g(MLSS)·h]。释磷最佳条件为污泥转移量为30%,温度为5~15℃,pH=7~8。
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1-戊烯/1-十二烯高分子减阻剂的合成与评价 收藏
马艳红, 陆江银, 朱桂丹, 魏生华
现代化工. 2017, (3): 84-87,89.  
摘要 ( 150 )     PDF (1788KB) ( 14 )  
以TiCl4/MgCl2为主催化剂,Al(i-Bu)3为助催化剂,α-烯烃为单体,利用溶液聚合法合成了1-戊烯/1-十二烯二元共聚物减阻剂,首次将1-戊烯作为单体引入减阻剂的制备中。利用室内环道评价聚合物的减阻性能,并考察了反应条件对减阻效果的影响。结果表明,最优聚合条件为戊烯添加量为0.05 mL,十二烯用量为16 mL,主催化剂用量为0.08 g,助催化剂用量为0.1 mL,聚合温度为5℃,此时减阻率可达57.62%。1HNMR、13CNMR对二元共聚物的表征结果表明烯烃聚合完全;一元和二元共聚物的XRD谱图对比结果表明,在1-十二烯中引入1-戊烯共聚可显著降低聚合物的结晶度。
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复合溶剂精制再生废润滑油的研究 收藏
杨茜雯, 陈文艺
现代化工. 2017, (3): 88-91.  
摘要 ( 149 )     PDF (1371KB) ( 15 )  
采用二甲基亚砜(DMSO)和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为复合溶剂,利用单因素法考察了精制温度、剂油比、溶剂复合配比对废润滑油精制效果的影响。DMSO在精制温度为110℃,剂油体积比为1.6∶1,DMF质量分数为10%的最佳工艺条件下,所得再生油的收率为86.7%,黏度指数为132,凝点为-21.4℃,硫质量分数为0.0482%,残炭为0.561%,折光率为 1.4564,色度为2.0;DMF在精制温度为70℃,剂油体积比为0.5∶1,DMSO质量分数为10%的最佳工艺条件下,所得再生油的收率为89.3%,黏度指数为138,凝点为-15.6℃,硫质量分数为0.0462%,残炭为0.549%,折光率为1.4567,色度为2.0,基本达到我国润滑油基础油HVI150的质量标准。同时采用SPSS(Statistical Product and Service Solutions)软件进行线性回归,得出再生油黏度指数与精制温度、剂油体积比的回归方程。
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锰铈复合氧化物用于NO催化氧化的研究 收藏
王先涛, 马宏燎, 柏子龙
现代化工. 2017, (3): 92-95.  
摘要 ( 144 )     PDF (1803KB) ( 13 )  
利用溶胶-凝胶法制备Mn-Ce-Ox催化剂,考察了锰铈摩尔比和焙烧温度对催化剂催化氧化NO活性的影响,并对空速和稳定性进行了探究。结果表明,锰铈摩尔比为1,焙烧温度为300℃和400℃时,催化剂的NO氧化活性最佳。不同焙烧温度的催化剂中,400℃焙烧,催化剂呈片状结构,比表面积最大,可达113.8 m2/g;其具有良好的稳定性,在NO体积分数为600μL/L,O2的体积分数为4%,N2作平衡气,空速为480000 mL/(g·h),反应温度为260℃时,NO催化氧化活性最高可达89%;进一步增大空速至960000 mL/(g·h),相同反应条件下,NO催化活性最高可达69%。
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聚苯乙烯负载酸性离子液体催化合成覆盆子酮的研究 收藏
何珍珍, 王旺, 李聪豪, 占林军, 尤志翔, 郭红云
现代化工. 2017, (3): 96-99,101.  
摘要 ( 177 )     PDF (1808KB) ( 13 )  
在无溶剂,聚苯乙烯负载酸性离子液体(P[Vim-PS][HSO4])为催化剂的条件下,利用苯酚和丁醇酮在酸性条件下进行Friedel-Crafts反应合成覆盆子酮。催化剂通过FT-IR、TG-DTG元素分析进行表征。与传统的合成方法相比,利用聚苯乙烯负载酸性离子液体为催化剂避免使用大量的有机溶剂,反应条件温和,反应时间短,产率高,易分离,且催化剂可循环利用,催化活性基本保持不变。
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反溶剂超声法制备超细磷酸二氢铵粉体 收藏
丁亚娟, 陈迁乔
现代化工. 2017, (3): 100-103.  
摘要 ( 156 )     PDF (1681KB) ( 26 )  
在溶剂(水)-反溶剂(乙醇)体系下,利用反溶剂超声分散法制备磷酸二氢铵超细粉体,探索得到一种简便、经济的超细粉体制备方法,为后续灭火材料的制备提供基础。研究了超声时间、溶液初始浓度、溶剂-反溶剂体积比、超声功率等条件对磷酸二氢铵粉体形貌和粒径的影响。利用纳米激光粒度仪、扫描电镜、红外光谱、X-射线衍射等对原料和产物进行表征分析。实验结果表明:超声时间为4min,磷酸二氢铵溶液浓度为0.1 mol/L,溶剂反溶剂体积比为2∶8,超声功率为仪器总功率的9%时,可得粒径500nm左右的磷酸二氢铵纳米流体;高速离心及真空干燥后,得到粒径2~3μm的固体颗粒产物。
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热洗法处理页岩气开采油基钻屑工艺研究 收藏
孙根行, 符丹, 王丽芳, 刘沛
现代化工. 2017, (3): 104-107.  
摘要 ( 144 )     PDF (1598KB) ( 37 )  
西南某油气公司页岩气开采油基钻屑样品成分复杂,处理难度大,在对其进行理化指标分析的基础上,采用热化学洗涤法进行基油分离处理。通过正交试验确定除油剂中各药剂对除油效果的影响程度:基油剥离剂>润湿反转剂>渗透剂;最佳加药量:基油剥离剂S的质量浓度为0.5g/L,润湿反转剂CTAB的质量浓度为150mg/L,渗透剂OT的质量浓度为50mg/L。通过单因素实验优化工艺参数,考察了温度、pH、时间、洗涤次数、除油剂与油基钻屑的体积比对油基钻屑除油工艺的影响。结果表明:调节pH在4左右,V(除油剂)∶V(钻屑)为3∶1,洗涤温度为50℃,洗涤时间为1.5h,基油分离后泥饼石油类物质质量分数低于1%,同时,分离液可循环用于新的油基钻屑稀释,分离效果良好。
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核壳结构Ag@SiO2组装体的表面增强荧光效应 收藏
杨雪, 葛凤燕, 袁帅, 蔡再生
现代化工. 2017, (3): 108-112.  
摘要 ( 135 )     PDF (2226KB) ( 13 )  
利用还原法制备Ag纳米粒子,利用Stber法成功制备了不同壳层厚度的核壳结构Ag@SiO2纳米粒子。并利用重力沉积方法在玻璃基片上构筑了纳米粒子二维自组装膜结构,探讨了该自组装体对荧光物质的等离子体共振增强荧光性能。结果表明:通过简单的包覆方法,可控制得到不同壳层厚度的Ag@SiO2纳米粒子;Ag@SiO2纳米粒子的二维组装薄膜对荧光物质增强作用具有显著的距离依赖性,当壳层厚度为(5±1)nm时,纳米粒子薄膜对罗丹明B荧光增强作用达到最大,增强倍数约为5倍;当壳层厚度大于22nm时,纳米粒子薄膜对罗丹明B几乎没有荧光增强效应。以Cy5羊抗兔蛋白为荧光物质,进一步证实了该核壳结构Ag@SiO2组装体的有效增强荧光性能。
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超重力法脱除海上油田伴生气中CO2的研究 收藏
黄伟莉, 张帮亮, 刘华标, 毛宁
现代化工. 2017, (3): 113-116,118.  
摘要 ( 132 )     PDF (1937KB) ( 12 )  
用容积7L的气/液逆流反应超重力机,强化TEA水溶液单次瞬时吸收常压,进气量为500mL/min,含CO2体积分数为6%的模拟海上油田伴生气,优化出CO2脱除率达80.5%的单一TEA型吸收剂的处理条件:TEA质量分数为20%,超重力机转速为2000 r/min,温度为30℃,气液体积比为10∶1。为了提高CO2脱除率,在TEA质量分数为20%的水溶液中添加不同质量分数的NaOH,组成质量分数为0~20%的NaOH与20% TEA的复合吸收液,进行了CO2的脱除实验。结果表明:5% NaOH+20% TEA的复合液对CO2的单次瞬时脱除率达98%以上,明显高于单一TEA溶液对CO2的脱除率。在180~480min内,该复合液对CO2的连续脱除率明显高于5% NaOH和20% TEA2种单一吸收剂在相同的时间内对CO2的脱除率之和,且无Na2CO3结晶析出过多而阻塞管道的现象。
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γ-Fe2O3/BiOI光催化材料的制备及其性能研究 收藏
韩影, 李微, 李静, 倪刚
现代化工. 2017, (3): 117-120.  
摘要 ( 141 )     PDF (1879KB) ( 24 )  
利用水热法合成了新型磁性γ-Fe2O3/BiOI纳米复合材料,并用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见漫反射(UV-Vis DRS)、能谱元素分析(EDS)、磁性表征(VSM)对其结构进行表征。通过在可见光下降解亚甲基蓝(MB),对其光催化性能进行评价,结果表明,5%γ-Fe2O3/BiOI磁性复合材料的光催化活性较好,60 min对MB的降解率达到97%。可在外加磁场的作用下实现快速分离与回收。光催化剂的回收循环实验表明,3次循环利用后对MB的光催化降解率仅小幅下降,说明其具有很好的重复稳定性。
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镍掺杂对碳气凝胶结构及电化学性能的影响 收藏
刘海花, 杨莉丽, 闫美芳, 王莎莎, 许跃龙, 张利辉, 刘振法
现代化工. 2017, (3): 121-124,126.  
摘要 ( 180 )     PDF (2239KB) ( 21 )  
以间苯二酚、间苯三酚和甲醛为反应物,在硝酸镍存在下,经过溶胶-凝胶、溶剂置换、常压干燥及高温炭化制得镍掺杂碳气凝胶材料。利用N2吸附法、XRD及FE-SEM-EDΛX对碳气凝胶的结构和形貌进行表征,利用循环伏安法、恒流充放电方法对制得的镍掺杂碳气凝胶材料在6 mol/L KOH中的电化学性能进行评价。XRD和FE-SEM-EDΛX测试表明,金属镍成功地掺入到碳气凝胶结构中,随着镍质量分数的增大,碳气凝胶结构中出现较大的孔道;N2吸附-脱附数据表明,镍质量分数为0.5%时,比表面积、总孔容、介孔率较大,表明少量硝酸镍的存在,起到造孔的作用。循环伏安及恒流充放电测试表明,在0~0.8 V电位范围内,电极材料具有典型的双电层电容和充放电可逆性,当镍质量分数为0.5%,在0.5 A/g的电流密度下测得的比电容为134.4 F/g。
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KGM/HA/AA复合高吸水性树脂的制备及其性能 收藏
牛育华, 骆筱, 廉玉起, 王柯颖, 延小雨
现代化工. 2017, (3): 125-128.  
摘要 ( 172 )     PDF (1924KB) ( 19 )  
以丙烯酸(AA)、魔芋葡甘聚糖(KGM)、腐植酸(HA)为原料,N,N′-二亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,采用水溶液合成法制备具有半互穿网络结构的PAA/KGM/HA三元共聚吸水树脂。研究了丙烯酸中和度、单体配比、聚合温度、引发剂质量分数和交联剂质量分数对吸水树脂分别吸自来水和盐水的性能的影响,并对产物分别进行FTIR、SEM等表征测试。结果表明:当丙烯酸中和度为80%,温度为80℃,制备材料的最佳配比为m(AA)∶m(KGM)∶m(HA)∶w(APS)∶w(MBA)=10∶1.5∶0.1∶1.6%∶0.8%,此时吸自来水倍率最高可达1012 g/g,吸盐水倍率为112 g/g,并且拥有较好的保水能力。
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分子笼/聚酰胺复合纳滤膜的制备及性能研究 收藏
裴蓓, 白云翔, 张春芳, 孙余凭, 顾瑾
现代化工. 2017, (3): 129-132.  
摘要 ( 187 )     PDF (2141KB) ( 16 )  
以间苯二胺(MPD)和分子笼(Cage)为水相单体,均苯三甲酰氯(TMC)为油相单体,聚丙烯腈(PAN)超滤膜为支撑层,通过界面聚合法制备了分子笼/聚酰胺复合纳滤膜。Cage在膜中具有良好的分散性,随着Cage质量分数的增加,复合膜的水通量和对无机盐截留率都明显提高,当其质量分数为1%,在压力为0.5 MPa下,对于1g/L的Na2SO4溶液的通量为26.33 L/(m2·h),截留率达到89.3%,且分离性能可保持长期稳定。在连续运行60min后,对牛血清蛋白(BSA)的通量仍可达到14.49 L/(m2·h)。
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三维电极电化学动态循环处理氨氮废水研究 收藏
李健, 闫龙, 亢玉红, 王玉飞, 马亚军, 范明豪
现代化工. 2017, (3): 133-136,138.  
摘要 ( 151 )     PDF (2261KB) ( 12 )  
以石墨板为阴极,钛基氧化物涂层的金属钛板为阳极,采用粉煤灰负载氧化钛粒子为三维电极,构建了动态循环处理模拟氨氮废水的三维电极反应器。考察水质分析仪分析处理过程中溶液初始pH、电解电压、负载粒子投放量等因素对氨氮去除效果的影响,并通过响应曲面法优化了实验条件。实验结果表明:1000 mL初始质量浓度为0.1 mg/L的氨氮溶液,在溶液初始pH为7.53,电解电流为1.29 A,负载粒子投放量为2.94 g时,NH3-N去除率可达99.83%。
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微波辅助合成法制备金属有机骨架材料MOF-5的研究 收藏
梁淑君, 韩海军, 翟燕, 李歆
现代化工. 2017, (3): 137-140.  
摘要 ( 180 )     PDF (2096KB) ( 27 )  
以六水合硝酸锌和对苯二甲酸为原料,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,通过微波辅助合成的方法制备了金属有机骨架MOF-5晶体。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热失重(TG)和扫描电子显微镜(SEM)等对晶体的表面形貌、晶体结构及热稳定性等进行了表征。结果佳合成工艺条件:反应温度为130℃,反应时间为60 min,微波辐射功率为100 W,此时合成的MOF-5晶体为规则的立方体结构,粒径均匀,大小约在20~40μm。反应温度升高或降低均不利于合成规则形态的晶体;反应时间太短,晶体产率太低,延长反应时间对晶体的结构与性能影响不大,但会使产率提高;微波辐射功率对晶体的表面形貌、结构和性能有较大影响。
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聚砜/钌纳米簇杂化膜的制备及其性能研究 收藏
邓邦超, 张爱清
现代化工. 2017, (3): 141-145.  
摘要 ( 138 )     PDF (2366KB) ( 15 )  
以乙二醇为溶剂和还原剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为保护剂,RuCl3·nH2O为前体盐[n(PVP)∶n(Ru3+)=10∶1],还原制备了高分子稳定的Ru纳米簇。通过TEM、XRD表征发现,制得的钌粒径在2.5 nm左右;通过控制钌的负载量制备了一系列聚砜/钌纳米簇杂化膜,通过SEM、XPS、TG、透气性能和孔隙率测试对杂化膜的结构及性能进行表征。结果发现,由于Ru和聚砜中的S、O元素存在着配位作用而使得杂化膜热稳定性提高,透气选择性明显提高;杂化前后,膜的孔隙率由21%增大到52%左右,而负载量的变化对膜的孔隙率影响不大。基于以上基础研究,通过干湿法纺丝制得PSF/2% Ru杂化中空纤维膜并经费托测试发现,在190℃时,产物中C1~C4质量分数达到6.3%左右,对费托反应起到一定的催化作用。
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空间位阻胺1,3-二(二乙胺基)-2-丙醇的合成及脱硫性能评价 收藏
杨波, 诸林, 杨超越, 唐诗
现代化工. 2017, (3): 146-150.  
摘要 ( 157 )     PDF (2105KB) ( 13 )  
以1,3-二氯-2-丙醇和二乙胺为原料合成一种空间位阻胺1,3-二(二乙胺基)-2-丙醇(BDAP)。采用ChemBio 3D软件对BDAP分子进行键角及空间位阻能分析。利用单因素分析法对合成条件进行优化,探讨反应物摩尔比、反应时间、反应温度以及反应介质与产物产率的关系,并用红外光谱(IR)和核磁共振氢谱(1HNMR)对产物结构进行表征。在二乙胺与1,3-二氯-2-丙醇的摩尔比为3∶1,反应温度为110℃,反应时间为6 h,反应介质无水乙醇与反应物之间的体积比为1∶1时,BDAP产率最高,达到91.1%。脱硫性能测试表明:BDAP对H2S的酸气负荷达到0.1378,同样条件下脱硫性能优于MDEA。BDAP的吸收选择性在同等条件下也优于MDEA。
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十二烷基二甲基苄基氯化铵对原油碱洗脱酸反应的影响 收藏
栾雨骅, 杨敬一, 徐心茹
现代化工. 2017, (3): 151-155.  
摘要 ( 175 )     PDF (2218KB) ( 13 )  
针对高酸原油碱洗脱酸过程中反应速率较慢且乳化严重的问题,以十二烷基二甲基苄基氯化铵(DDBAC)为相转移催化剂和乳化抑制剂,利用电导率、Zeta电位和全功能稳定性分析等方法对原油与NaOH溶液之间反应速率和乳状液稳定性进行了研究。结果表明,DDBAC可以显著提高原油与碱液反应速率并且有效抑制乳化。在25℃,DDBAC质量浓度为400 mg/L时,反应速率提高了15倍;在反应温度为50℃,NaOH质量分数为4%时,随着DDBAC质量浓度的增加,碱液含油量和Zeta电位均显著降低,当DDBAC质量浓度为300 mg/L时,4% NaOH溶液油含量降至79.69 mg/L,减少51.79%,Zeta电位从-38.087mV降至-27.97mV。原油酸值经二级碱洗脱酸后可以降至0.41 mg(KOH)/g。
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松香深加工废水的探究及治理 收藏
田庆文, 房桂干, 施英乔, 梁龙, 丁来保, 盘爱享, 冉淼
现代化工. 2017, (3): 156-159.  
摘要 ( 146 )     PDF (1516KB) ( 15 )  
对松香深加工废水难治理的原因进行了重点分析,并提出了“预处理—生物接触氧化—混凝”组合工艺处理松香深加工废水。采用活性炭和Fe-C内电解2种预处理方式,COD去除率可达18%左右,提高了松香废水的可生化性。经预处理后的松香废水采用二段活性污泥处理后,COD降至358 mg/L。松香生化出水常规混凝剂(芬顿、PFS和PACF等)难于降解,而采用自主研发的F1混凝剂可明显降低废水中有机污染物。当F1混凝剂的质量浓度为4 g/L时,废水中的COD降至69.8 mg/L,与常规混凝剂相比具有明显的优势。为松香类废水的处理提供了一条切实可行的路线。
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工艺与设备
Novolen聚丙烯技术工程设计 收藏
孔爱平, 董国亮, 刘团练, 黄虎, 柳宏伟
现代化工. 2017, (3): 160-163.  
摘要 ( 157 )     PDF (1677KB) ( 17 )  
对Novolen聚丙烯技术进行简要描述,依据华亭煤业集团有限责任公司年处理60万t甲醇制20万t聚丙烯(FMTP)科技示范项目中聚丙烯装置的工程设计经验,重点介绍了该聚丙烯技术在工程设计中的注意事项、常见问题以及解决方案。
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3层气体分布环式气液反应器混合时间研究 收藏
李蒙, 王浩同, 马炯, 黄正梁, 王靖岱
现代化工. 2017, (3): 164-167.  
摘要 ( 128 )     PDF (1827KB) ( 12 )  
以空气-水作为模拟介质,采用KCl电解质溶液为示踪剂,考察了内径为480 mm、高径比为1.65的3层气体分布环式气液反应器内,3层气体分布器的气体流量分配以及3层等径式和圆台式气体分布器结构对混合时间的作用规律。并同时考虑了外循环射流对混合时间的影响。研究发现,对于3层等径式气体分布器和异径式气体分布器,当底层气体分布器出孔气速分别为13.11 m/s和15.98 m/s时混合时间最小;引入外循环后,3层等径式气体分布器混合时间随射流量的增大呈“M”型变化,异径式气体分布器的混合时间则随射流量的增大先增加,后基本不变。
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无热再生吸附式干燥机的应用及优化 收藏
李明晓, 裴天军
现代化工. 2017, (3): 168-170.  
摘要 ( 170 )     PDF (1938KB) ( 14 )  
采用无热再生吸附式干燥机,不仅有效降低了空气缓冲罐和相关管道中的水含量,并明显延长了仪表风干燥床的再生周期,取得良好使用效果。由于干燥机再生干燥的耗气量较大,导致空压机频繁加压,能耗和设备损耗较大,通过将缓冲罐中压缩空气引至干燥机入口,并减小再生气量,使得空压机的能耗和设备损耗降低。
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生物沼气加压水洗脱碳过程研究及其控制系统设计 收藏
牛超, 薄翠梅, 丁键
现代化工. 2017, (3): 171-174,176.  
摘要 ( 194 )     PDF (2094KB) ( 12 )  
针对生物沼气加压水洗脱碳过程,进行工艺与动态特性分析。影响加压水洗脱碳过程的主要因素有液气比(进液流量与进气流量之比)、吸收压力、吸收温度等。液气比的增大、较高的吸收压力和低温均有利于提高CO2的吸收率。以产品气CO2体积分数低于3%和节能环保为目标,确定最优工艺参数,设计自动控制系统。对设计的系统进行实验,结果表明,所设计的控制系统稳定性高,控制效果良好,CO2脱除率高。
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动态传导式污泥干燥及冷凝液特性研究 收藏
张馨予, 赵长龙, 张继军
现代化工. 2017, (3): 175-178.  
摘要 ( 144 )     PDF (1847KB) ( 14 )  
搭建了污泥动态传导式干化装置,通过模拟污泥在间壁式干燥机中的运动状态,直观地记录干燥过程中污泥特性,并对不同温度下污泥特性曲线、残余固体的燃烧热值(Q)和挥发固分(VS)及冷凝液的有机物含量(TOC)进行分析。结果表明,温度对污泥干燥有促进作用,随着温度的升高,恒速阶段干燥速率增大,脱除水分减少。温度在125℃时,污泥干燥速率降低,干化处理缓慢,污泥处理量受限。在205℃以上高温区,干燥速率提升明显,污泥内脂肪类等有机成分及纤维素、木质素等不可降解物质因高温分解而释放,TOC浓度升高,固体挥发分减少,干污泥热值降低明显,不宜采用。综合考虑干燥效率和干化后污泥再利用,动态传导式污泥干燥的最佳区域应在145~185℃的恒速阶段。干燥冷凝水TOC浓度最小值为220 mg/L,属于高浓度有机废水,需处理后排放。污泥残余固份热值较高,可作为热源性物质加以利用。
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AMBBR/SMBBR与A/O工艺处理石油发酵工业废水的对比研究 收藏
于玲红, 隋秀斌, 杨文焕, 张敬朝, 朱浩君, 李卫平, 张瑞
现代化工. 2017, (3): 179-182,184.  
摘要 ( 160 )     PDF (1971KB) ( 13 )  
为提高对高含盐量石油发酵工业废水的处理效果,中试试验采用了AMBBR/SMBBR工艺,并与某石油发酵企业原厂的A/O工艺出水水质进行对比分析,结果表明,工厂现有的A/O工艺对污水中COD、NH3-N、TP的平均去除率分别为96.4%、78.79%、96.8%,而AMBBR/SMBBR工艺对污水中COD、NH3-N、TP的平均去除率可达到98.1%、96.3%、95.9%,其中NH3-N的平均出水浓度为1.44 mg/L,达到国家的一级A标准,脱氮效果明显优于A/O工艺。AMBBR/SMBBR分别在进水流量增加1.5~2.0倍、NH3-N浓度增加3~5倍的条件下,表现出较强的抗冲击负荷能力,出水氨氮浓度依然能达到一级A标准。AMBBR/SMBBR工艺可在原厂A/O工艺的基础上完成提标改造。
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餐厨垃圾厌氧产氢净化工艺研究 收藏
唐弓斌, 陈一帆, 肖锋, 张姗姗, 唐彩珍, 黄福川
现代化工. 2017, (3): 183-186.  
摘要 ( 151 )     PDF (1515KB) ( 15 )  
介绍了餐厨垃圾厌氧产氢的分离净化技术,包括深冷分离法、膜分离法、变压吸附法等。采用变压吸附技术设计了1套变压吸附制氢装置,给出了该系统的基本构成、操作流程以及工艺过程参数。
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信息技术应用
异丙醇-异丙醚-水三元物系分离的模拟与研究 收藏
姜爱国, 张建文, 辛亚男, 杨佳霖
现代化工. 2017, (3): 187-190,192.  
摘要 ( 156 )     PDF (2059KB) ( 13 )  
提出了非均相层析-萃取精馏分离工艺,并基于Aspen Plus对该分离过程进行模拟研究,以得到质量分数为98.3%的异丙醚和99%的异丙醇,水相异丙醚的质量分数小于2×10-5,异丙醇的质量分数小于1×10-4为目标,确定了粗馏塔、醚精制塔、异丙醇精制塔、乙二醇回收塔最佳工艺参数。粗馏塔的理论塔板数为26,进料板位置为第13块理论板,摩尔回流比为0.14。醚精制塔的理论塔板数为23,进料板位置分别为第3和15块理论板,摩尔回流比为0.92。异丙醇精制塔的理论塔板数为25,进料板位置为第3和第18块理论板,摩尔回流比为2.85。乙二醇回收塔的理论塔板数为40,进料板位置为第15块理论板,摩尔回流比为0.08。总体工艺具有流程简单、产品纯度高、易于操作的特点。
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净化厂脱除H2S的工艺模拟与优化 收藏
王治红, 商丽, 夏勇, 刘壮, 黄昌猛
现代化工. 2017, (3): 191-195.  
摘要 ( 203 )     PDF (1631KB) ( 12 )  
采用Amine Sweetening-SRK和Amine Sweetening-PR专用物性模型对净化厂净化装置脱硫单元进行了模拟计算,分析了MDEA循环量、浓度及水蒸汽加热介质等可调参数对净化过程的影响。针对湿净化气温度偏高的现象,提出增加1个气/气换热器的建议。从降低能耗、节约生产成本的方面,提出暂停使用大流量泵以及利用净化厂所处的地理位置和自然气候,水冷器只在夏季使用等建议。
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基于CFD数值模拟的外取热器管束爆裂原因分析 收藏
周三平, 谷平
现代化工. 2017, (3): 196-198,200.  
摘要 ( 118 )     PDF (1850KB) ( 13 )  
某厂催化裂化装置外取热器管束出气管根部与三通连接位置接连发生爆裂,此处发生爆裂尚属首次。为找出管束爆裂的主要原因,运用了计算流体力学软件Fluent中的DPM模型对该处气液两相流场、管壁的冲蚀情况及水蒸汽中水滴分率对管壁冲蚀的影响进行了数值模拟。结果表明,管束爆裂处混合流体速度最大,冷凝水滴浓度最高,致使冲刷最严重,且水滴的分率越大,冲刷越严重。腐蚀及冲刷的交替恶性循环是造成外取热器管束爆裂的主要原因。
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氨法烟气脱硫制亚硫酸氢铵过程模拟优化 收藏
杨春和, 李贤
现代化工. 2017, (3): 199-202.  
摘要 ( 152 )     PDF (1664KB) ( 18 )  
对氨法烟气脱硫制亚硫酸氢铵过程进行数值模拟和工艺优化,考察了吸收温度、氨水质量分数和烟气SO2质量浓度对脱硫效果的影响,优化了工艺参数。脱硫过程采用两级吸收塔,分析结果表明,第一吸收塔温度对亚硫酸氢铵质量浓度和SO2总吸收率影响较小,对吸收塔尾气中SO2和NH3质量含量影响较大,第一吸收塔温度优选40~45℃;第二吸收塔温度对烟气脱硫效果影响很大,第二吸收塔温度优选25~30℃;氨水质量分数优选25%~33%;脱硫效率随烟气SO2质量浓度的增加而降低,随着烟气SO2质量浓度增大,亚硫酸氢铵和亚硫酸氨的浓度增大,亚硫酸氢铵与亚硫酸铵质量比减小,吸收塔排放尾气中SO2质量含量增大。
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分析测试
附子甘草的HPLC检测方法学研究 收藏
杜欣韵, 刘宁芝, 王惠, 蒋建兰
现代化工. 2017, (3): 203-206.  
摘要 ( 187 )     PDF (1755KB) ( 12 )  
利用高效液相色谱(HPLC)建立了附子甘草水提物的检测方法,并进行方法学考察。利用Waters高效液相色谱仪对色谱柱、流动相组成、洗脱程序、检测波长、柱温、流速等因素进行考察,最终确定选用Waters Symmetry C18色谱柱,以5mmol/L醋酸铵水溶液(含0.1%冰醋酸)-乙腈为流动相进行梯度洗脱,检测波长为254nm,流速为0.4mL/min,柱温为30℃;以氢溴酸高乌甲素为内标物,各色谱峰相对保留时间及相对峰面积为指标进行方法学考察,结果表明,该方法重复性、重现性、稳定性良好,RSD均在5%以内。
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双硫腙修饰电极超声波溶出伏安法测定痕量汞 收藏
李永娟, 周红艳, 虎玉森, 王宁
现代化工. 2017, (3): 207-209.  
摘要 ( 138 )     PDF (1484KB) ( 12 )  
制备了双硫腙修饰的玻碳电极,利用阳极溶出伏安法并通过超声波富集测定痕量重金属离子Hg2+。Hg2+与电极表面的双硫腙通过螯合作用而被富集在电极表面,在-1.20V时还原成Hg0,当电极电势从-0.50V到0.70V扫描时,被还原为单质的Hg0从电极表面溶出,在0.20V左右形成灵敏的阳极溶出峰。选择0.1mol/L的NaCl溶液为支持电解质并对pH、富集时间、富集电位、双硫腙的修饰量等参数进行优化。在优化条件下,Hg2+浓度为5.0×10-8~2.0×10-4mol/L时与溶出峰电流呈现良好的线性关系,检出限为1.1×10-8mol/L,重现性良好,可用于水样中痕量重金属离子Hg2+的快速检测。
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不同前处理-离子色谱法测定植物沥青中钾含量 收藏
胡士奇, 于凤文, 周小瑞, 计建炳
现代化工. 2017, (3): 210-212.  
摘要 ( 158 )     PDF (1327KB) ( 12 )  
分别采用干法消解和微波消解处理植物沥青样品,干法消解在可操作性上优于湿法消解。利用离子色谱法对前处理后的钾离子溶液进行测定。色谱条件包括以Metrosep C4-100/4.0为分析柱,1.7mmol硝酸为淋洗液,流速为0.9mL/min。结果表明,钾的质量浓度在1~50mg/L范围内有良好的线性关系,检出限为0.002mg/L。在此检测条件下,干法消解和微波消解的相对标准偏差分别为0.64%和0.84%,回收率在97%~101%之间。该方法能准确地测出植物沥青中的钾的质量浓度,为生产优质燃料提供有效的检测方法。
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油气储运
油罐区消防安全监控系统的应用设计 收藏
宗蕾, 徐佳, 管彧, 郭伟, 孙彦开
现代化工. 2017, (3): 213-214,216.  
摘要 ( 182 )     PDF (1671KB) ( 19 )  
为提高大型油罐区的消防水平,对油罐区的火灾特点、火灾产生的原因进行了详细论述,并对油罐区消防安全监控系统进行重点设计,以期降低油罐区的安全事故。
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长输油气管道曲线顶管隧道技术经济分析 收藏
赵霞, 贾振发, 张国春, 张世梅, 邓震海, 陈澍
现代化工. 2017, (3): 215-218.  
摘要 ( 139 )     PDF (1837KB) ( 23 )  
根据长输油气管道成功应用曲线顶管隧道穿越案例,从技术、经济方面论述曲线顶管隧道和直线顶管隧道的差异分析,得出2种方式的投资差额,进而对曲线顶管隧道和直线顶管隧道的优缺点进行了综合分析。
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