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   现代化工
  2017年, 第37卷, 第4期 刊出日期:2017-04-15 上一期    下一期
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专论与综述
我国三大区域PM2.5源解析研究进展 收藏
李云燕, 葛畅
现代化工. 2017, (4): 1-5,7.  
摘要 ( 617 )     PDF (1348KB) ( 157 )  
目前我国多个省市PM2.5浓度超标,经济发展水平领先的京津冀、长三角、珠三角地区尤为严重,PM2.5污染来源受到社会各界广泛关注。通过梳理三大区域不同城市的源解析相关文献,结合环保部门公布的最新源解析结果,重点对三大区域PM2.5源解析结果进行分析比较。结果表明:三大重点区域中,北京、上海、杭州、广州、深圳的PM2.5首要污染源都是机动车排放;二三线城市PM2.5污染源以燃煤、扬尘为主。应结合各地区不同情况,以降低机动车排放为主,以燃煤、工业及扬尘为切入点治理PM2.5污染。最后提出了PM2.5源解析进一步研究的改进方向,以期为制定切实可行的PM2.5污染有效治理的政策措施提供借鉴和参考。
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我国膜分离技术的发展现状 收藏
张云飞, 田蒙奎, 许奎
现代化工. 2017, (4): 6-10.  
摘要 ( 227 )     PDF (1311KB) ( 386 )  
近些年来,我国膜分离技术得到了很大的发展,并且渗透到各个应用领域。从膜的相关标准、产值的增长情况、专利申请情况和有关分离膜的文献发表情况,对我国当前分离膜的发展进行了简要的综述,并结合产业政策对膜的发展方向和前景进行了分析。
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我国炼油工业能源效率提升对策研究 收藏
姜洪殿, 董康银, 杨立雷, 刘鹏鸽, 孙仁金
现代化工. 2017, (4): 11-15.  
摘要 ( 109 )     PDF (1243KB) ( 90 )  
炼油工业是国民经济发展的基础和支柱产业,同时也是耗能大户和排放大户。为适应新常态、提高能源效率,实现绿色低碳是炼油行业“十三五”期间必须面临的重要任务。对比了国内外炼油工业发展现状,并对我国炼油工业能源效率利用问题进行了分析,最后从政府决策的宏观角度(产业布局优化、炼厂规模控制)和企业运营的微观角度(炼厂运行规划、节能管理)出发,提出了促进我国炼油工业能源利用效率的对策建议。
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技术进展
气隙式膜蒸馏技术研究进展 收藏
郭智, 张新妙, 栾金义, 彭海珠
现代化工. 2017, (4): 16-19,21.  
摘要 ( 143 )     PDF (1456KB) ( 29 )  
介绍了当前气隙式膜蒸馏技术的最新研究进展,着重对气隙式膜蒸馏使用的膜材料和膜组件、太阳能气隙式膜蒸馏系统以及计算机模拟技术辅助气隙式膜蒸馏过程进行了介绍。列举了气隙式膜蒸馏在不同领域的应用现状。认为气隙式膜蒸馏具有热效率高和技术适应性较强等优势,但同时存在膜通量较低的问题。可以从设计新型膜组件、回收产水中的潜热、提升热效率、结合太阳能集热器及太阳能光伏发电模块等方面进行改进,有望在不久的将来使气隙式膜蒸馏过程成功放大并实现其工业化应用。
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多级孔道ZSM-5分子筛的研究进展 收藏
李贵贤, 孙烈东, 季东, 高远, 李宏伟
现代化工. 2017, (4): 20-24.  
摘要 ( 153 )     PDF (1540KB) ( 38 )  
阐述了多级孔道ZSM-5分子筛的结构,多种合成机理以及改性过程,并指出了不同路径下催化剂的优缺点。最后展望了其未来的探究方向,提出优化其制备过程及运用多金属进行改性将是接下来研究的重点,为了顺应绿色化学的大趋势,对于无溶剂制备过程的研究也很有必要。
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工农业废弃物修复重金属污染土壤的研究进展 收藏
黄尧, 段桐丹, 汤庆子, 吴代赦
现代化工. 2017, (4): 25-27,29.  
摘要 ( 147 )     PDF (1343KB) ( 49 )  
系统地介绍了近些年来工农业废弃物用于土壤重金属污染修复的研究进展,分析了目前应用中存在的主要问题,并就今后需要研究的领域和其工业化应用前景提出展望。
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α-氨基酸还原制备β-氨基醇研究进展 收藏
李鑫磊, 许孝良, 李小年
现代化工. 2017, (4): 28-32.  
摘要 ( 155 )     PDF (1618KB) ( 23 )  
介绍了由α-氨基酸还原制备β-氨基醇的最新研究进展,归纳了各方法的优缺点。其中,氨基酸直接催化加氢的方法隶属“绿色化学”范畴,该法有效地避免了有机溶剂和昂贵、危险的还原试剂的使用,水是唯一的副产物,具有高效的原子经济,成为近期研究的热点。重点对α-氨基酸催化加氢制备β-氨基醇反应过程中的各类加氢催化剂及反应条件进行了概述,并对该领域的研究前景进行了展望。
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多级孔MOFs材料的制备及吸附应用研究 收藏
李莹, 孙晓英, 胡绪尧, 张红星, 闫柯乐, 邹兵, 肖安山
现代化工. 2017, (4): 33-36,38.  
摘要 ( 148 )     PDF (1861KB) ( 15 )  
简单介绍了MOFs材料的吸附性能,引出了多级孔MOFs材料的制备方法及其吸附性能。最后,对多级孔MOFs材料作为吸附材料的应用前景进行了展望。
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碳四烃脱硫研究进展 收藏
宋乐春, 夏道宏, 袁甲, 崔晓波
现代化工. 2017, (4): 37-41.  
摘要 ( 145 )     PDF (1332KB) ( 17 )  
介绍了碳四烃中硫化物的类型及含量,综述了针对碳四烃的脱硫研究进展,包括吸附脱硫、精馏脱硫、萃取脱硫、氧化脱硫等,对不同脱硫方法的特点及存在的问题进行了讨论分析,同时对碳四烃脱硫的前景和趋势进行了展望。
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废弃钻井液处理技术研究进展及发展趋势 收藏
马骉, 蒲晓林, 张舒
现代化工. 2017, (4): 42-45,47.  
摘要 ( 160 )     PDF (1251KB) ( 26 )  
通过对国内外废弃钻井液处理技术的调查研究,重点论述了吸附技术、电化学技术、固液分离技术、固化技术和微生物处理技术的机理和进展。对未来废弃钻井液处理技术的发展趋势进行了预测和展望。
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酸洗废液的资源化处理的研究综述 收藏
鲁秀国, 黄林长, 杨凌焱, 段建菊
现代化工. 2017, (4): 46-49.  
摘要 ( 152 )     PDF (1238KB) ( 26 )  
对酸洗废液的来源及未经处理产生的危害进行了研究。介绍了酸洗废液的传统处理方法和当前酸洗废酸资源化处理的现状。通过对酸洗废液资源化方法的分析,对未来酸洗废液的处理进行了展望。
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多级孔分子筛的合成及催化应用研究进展 收藏
宋菁, 张君涛, 申志兵, 梁生荣
现代化工. 2017, (4): 50-54.  
摘要 ( 212 )     PDF (1702KB) ( 36 )  
综述了近几年国内外多级孔分子筛的研究进展,重点介绍了“自上而下”和“自下而上”两大类合成方法,并进一步阐述了脱硅法、重结晶法、硬模板法、软模板法、无模板自组装等具体合成方法的优势及局限性,同时介绍了不同方法制得的多级孔分子筛的催化应用,最后对多级孔分子筛的发展前景进行了展望。
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新型氯乙酸生产装置研究进展 收藏
赵途, 霍玲玲, 刘越, 梁泽, 谢凯旋, 刘玉敏
现代化工. 2017, (4): 55-58,60.  
摘要 ( 157 )     PDF (1241KB) ( 13 )  
基于我国氯乙酸的生产现状,论述了氯气分布和反应控制装置在氯化工段的研究状况,以及催化加氢和结晶装置在提纯工段的研究进展;针对氯乙酸大型连续化生产这一发展方向,对现有装置的改进和创新进行了一定的综述,并对今后研究方向和内容进行了展望。
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1,4-丁炔二醇二段加氢催化剂的研究 收藏
庄昌建, 马空军, 陆江银, 王磊, 王忠科
现代化工. 2017, (4): 59-62.  
摘要 ( 142 )     PDF (1242KB) ( 17 )  
从催化剂的制备方法详细综述了BYD二段加氢负载镍催化剂的研究现状,并指出研发该催化剂需要解决的问题。最后,提出通过改进浸渍法、引进溶胶凝胶-浸渍法等新颖的制备技术提高负载镍催化剂活性和稳定性的观点,为开发高性能BYD加氢催化剂提供参考。
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科研与开发
功能化壳聚糖磁性微球的制备及其对Cr3+、Ni2+的吸附 收藏
韩小茜, 刘文华, 李臻, 蔺云云, 石宁宁, 李文玲
现代化工. 2017, (4): 63-66.  
摘要 ( 145 )     PDF (1928KB) ( 16 )  
以经SiO2包覆的Fe3O4和4-氯苯基异氰酸酯修饰的壳聚糖为原料,六亚甲基双异氰酸酯(HDI)为连接剂,制得功能化Fe3O4@SiO2-壳聚糖磁性微球(磁性微球C),并利用SEM、FTIR对其进行表征,考察了所得磁性微球C对Cr3+和Ni2+的吸附性能。结果表明:磁性微球C的平均粒径为520nm左右且分散性好。对Cr3+、Ni2+的吸附在60min内达到平衡,在吸附剂质量为0.2g,Cr3+浓度为2.5mmol/L,pH=3.0时,Cr3+的单位吸附量为191.1mg/g;在Ni2+浓度为0.1mmol/L,pH=5.0时,Ni2+的单位吸附量为4.725 mg/g。所测等温吸附数据既符合Langmuir模型,也符合Freundlich模型。
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一种石蜡基原油低温破乳剂的合成研究 收藏
成琛, 王飞, 刘英杰, 杨基和
现代化工. 2017, (4): 67-70.  
摘要 ( 183 )     PDF (1713KB) ( 14 )  
以脂肪醇类聚醚(BP2040)和丙烯酸为原料,苯磺酸为催化剂,二甲苯为溶剂,过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,进行酯化—聚合反应,一步法合成了高分子低温原油破乳剂。探究了反应的最佳合成工艺,并针对某炼油厂含水35.2%的石蜡基原油的合成产品进行了低温破乳性能评价。研究结果表明:m(BP2040)∶m(丙烯酸)=5∶1,催化剂质量分数为0.6%,引发剂质量分数为0.3%,酯化时间为4 h,聚合时间为4 h时,合成产品的破乳性能优于单剂BP2040。产品在60℃下的脱水率为99.10%,与当前炼厂100℃以上脱水效率相当,达到低温破乳的目的。
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二氧化硅纳米粒消化酶蛋白冠的形成及影响因素 收藏
邢畅
现代化工. 2017, (4): 71-74,76.  
摘要 ( 344 )     PDF (2257KB) ( 16 )  
以胰蛋白酶和α-糜蛋白酶为肠道内消化酶,在不同质量浓度蛋白酶存在的条件下,探究了不同粒径二氧化硅纳米粒蛋白冠的形成情况及其对蛋白酶活性和构象的影响。通过对酶吸附量、纳米粒粒径及ζ电位的检测和形貌的表征,得出二氧化硅纳米粒蛋白冠的形成与粒径大小、蛋白酶质量浓度有关,大尺寸纳米粒在高蛋白质量浓度下可吸附更多蛋白质,在蛋白酶质量浓度为0.5mg/mL时,1000 nm二氧化硅纳米粒吸附胰蛋白酶和α-糜蛋白酶的量分别为22.32mg/m2及10.61mg/m2。同时蛋白冠的形成会导致2种蛋白酶构象发生变化,抑制蛋白酶活性。
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无硫可膨胀石墨的制备及特征 收藏
安峰文, 罗立群, 刘斌, 孙伟, 温欣宇, 田金星
现代化工. 2017, (4): 75-79.  
摘要 ( 134 )     PDF (2174KB) ( 17 )  
以内蒙古固定碳质量分数为98.86%的天然鳞片石墨为原料,高锰酸钾、硝酸与高氯酸的混酸为氧化插层剂,采用化学氧化法直接插层制备可膨胀石墨。探究混酸配比(质量比)及用量、高锰酸钾质量分数、反应温度、反应时间等因素对可膨胀石墨膨化效果的影响。最佳制备工艺条件为:m(石墨)∶m(高锰酸钾)∶m(混酸)为1∶0.10∶4.5,混酸中硝酸的质量分数为8%,反应温度为40℃,反应时间为45min,此条件下制得的可膨胀石墨的膨胀容积为410mL/g。各阶段产物的XRD、FTIR、SEM分析表明,插层后碳层边缘呈现卷曲、张裂和剥离,层间距增大,膨胀后形成独特的“微胞”蠕虫状、贯通柳叶状、不规则多边形的三级孔隙结构。
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医用液体石蜡的氧化改性 收藏
段月英, 丛玉凤, 黄玮, 唐东, 白双福, 赵红丽
现代化工. 2017, (4): 80-82,84.  
摘要 ( 159 )     PDF (1631KB) ( 14 )  
对医用液体石蜡进行氧气氧化和空气氧化制备氧化蜡,并对氧化蜡进行乳化制备乳化蜡。考察了氧化温度、氧化时间、氧气流量和引发剂质量分数对氧化蜡密度的影响,利用红外光谱对产品进行表征。结果表明,氧气氧化比空气氧化反应制备氧化蜡的性能好;氧气氧化最佳反应条件为:氧化温度为130℃,氧化时间为6 h,氧气流量为0.15 m3/h,引发剂质量分数为0.05%;将氧化蜡进行乳化得到乳白色且含油量低的氧化蜡乳液,其密度符合医学照影用石蜡乳液的要求。
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好氧颗粒污泥处理纤维素乙醇废水的试验研究 收藏
刘苏彤, 李雪, 梁红, 高大文
现代化工. 2017, (4): 83-87.  
摘要 ( 144 )     PDF (1987KB) ( 15 )  
利用SBR反应器考察了好氧颗粒污泥处理纤维素乙醇废水的可行性。结果表明,当进水为与自来水按15%比例混合的纤维素乙醇废水时,COD及NH+4-N的去除率分别为73.82%及76.92%。当进水更换为100%厌氧出水时,系统的COD及NH+4-N分别为5.51%和52.95%。监测1个周期内溶解氧(Dissolved Oxygen,DO)及氧化还原电位(Oxidation-Reduction Potential,ORP)的变化,DO在开始2min急剧下降稳定40min后呈上升趋势,在第6 h后DO稳定在5.85 mg/L左右。ORP在前1.5 h呈急剧上升的趋势,随后呈缓慢上升趋势,最终达到49.70 mV。以葡萄糖作为共代谢基质,在葡萄糖质量浓度分别为1.87g/L和3.75g/L时,废水中COD的去除率提高了3.53%和3.20%。因此,添加适宜的葡萄糖有利于促进纤维素乙醇废水中COD的去除。随着葡萄糖质量浓度的增加,总无机氮的去除率升高,分别为38.58%、46.88%和53.54%。说明葡萄糖的投加有“一碳双用”的作用,即葡萄糖既可作共代谢基质,又能为反硝化菌提供碳源和电子供体。
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活性炭无纺布Pt基催化剂的制备与催化性能 收藏
骆高丹, 余倩, 关雎, 陈锦炽, 黄应敏, 骆国清, 余林, 王晓瑞, 冯玉洁
现代化工. 2017, (4): 88-91.  
摘要 ( 163 )     PDF (1735KB) ( 17 )  
利用浸渍法在活性炭无纺布上直接负载贵金属铂制备整体式催化剂,并对甲醛常温催化降解进行催化性能研究。在不同烘干温度、初始浓度与贵金属的质量分数下对催化剂进行活性测试。结果表明:活性炭无纺布于80℃下烘干,贵金属质量分数较小的情况下(0.6%)对甲醛的室温催化降解具有较好的效果,且制备的整体式催化剂对甲醛初始质量浓度在1.39~7.34 mg/m3较宽的范围内具有良好的适用性。并通过XRD、XPS、SEM等进行表征分析,Pt颗粒在活性炭无纺布中基本能维持均匀分布,XPS中显示铂物种中金属态Pt与氧化态Pt共同存在,两者相互协调。
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电沉积处理络合-超滤过程中含镍浓缩液 收藏
陈志新, 曾坚贤, 刘国清
现代化工. 2017, (4): 92-95.  
摘要 ( 127 )     PDF (1668KB) ( 30 )  
在络合-超滤处理含镍废水并得到镍离子质量浓度为418mg/L浓缩液的基础上,考察了电沉积法处理含镍浓缩液过程中电流密度、初始pH、电解时间、温度、极距、搅拌等参数对电流效率和镍回收率的影响。结果表明:当电流密度、电解时间增加时,电流效率随之下降,而镍回收率增大;当pH、极距增大时,电流效率和镍回收率均先增大后减小;温度升高、低速搅拌均可提高电流密度与镍回收率。在电流密度为3.5mA/cm2,pH=4,温度为50℃,电解时间为130min,极距为10cm并加入低速搅拌的最优操作条件下,电流效率最高可达42%,镍回收率可达52%,并探讨了电沉积机理。
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氨苯砜海藻酸钙缓释微球的制备与表征 收藏
张丽丽
现代化工. 2017, (4): 96-99,101.  
摘要 ( 128 )     PDF (1848KB) ( 16 )  
利用研磨法制备氨苯砜海藻酸钠固体分散体,后将含有氨苯砜的海藻酸钠混悬液滴加至氯化钙溶液中制得氨苯砜海藻酸钙微球。通过X-射线衍射(XRD)和差示扫描量热法(DSC)考察药物及辅料的分散状态,光学显微镜(OM)观察微球的表面形态,反相高效液相色谱法(RP-HPLC)测定微球的包封率、载药量,并考察微球在水介质中的释放行为。结果表明,所制备微球粒径均小于1mm,且药物以无定型状态分散于微球中。体外释放实验表明,微球具有较好的缓释效果,体外释放完全需要32h。
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海绵铁及其组合材料PRB去除地下水中NO-3-N的效果分析 收藏
朱易春, 李婷, 王佳琪, 连军锋, 刘祖文
现代化工. 2017, (4): 100-104.  
摘要 ( 142 )     PDF (1892KB) ( 12 )  
以海绵铁为可渗透性反应墙的介质,通过4组动态试验分析了海绵铁单层介质(1#)、海绵铁+活性炭单层介质(2#)、海绵铁+活性炭+沸石单层介质(3#)、海绵铁+活性炭与沸石双层介质(4#)对模拟地下水中NO-3-N的去除效果。结果表明:在运行的8d期间,1#、2#、3#、4#反应柱对NO-3-N的去除率最高可分别达到91.1%、94.4%、87.9%、91.0%,且NO-3-N质量浓度均能达标;4#反应柱的出水中氨氮、NO-2-N和总氮相较于其他反应柱均为最低,并且其NO2-N质量浓度都在0.02 mg/L以下;电镜扫描和X射线衍射的分析表明,反应前后海绵铁表面形态和化学物质变化较大,反应后海绵铁表面产生了许多氧化物和氢氧化物,微孔隙被严重堵塞,阻碍了海绵铁与NO-3-N的进一步反应。
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透膜法生产L-天冬氨酸的工艺研究 收藏
缪静, 冯志彬, 张建, 程仕伟, 陈国忠, 葛宜和
现代化工. 2017, (4): 105-108.  
摘要 ( 101 )     PDF (1305KB) ( 17 )  
为提高天冬氨酸的转化效率,对大肠杆菌发酵产酶条件和发酵转化液的酶促反应条件进行了优化,结果表明,在大肠杆菌在10L发酵罐上溶氧维持在25%,发酵周期为8h,发酵3h时添加0.2%的吐温-60的条件下,天冬氨酸酶产率最高。大肠杆菌所产天冬氨酸酶为胞内酶,因此,采用表面活性剂、有机溶剂及超声波破碎法对大肠杆菌的细胞膜透性进行处理,结果表明:反应结束后发酵转化液用0.5%的甲苯处理1 h后进行底物转化,转化效果最好。在此条件下优化了酶促反应温度和pH,结果表明:温度为45℃,pH为8.5时,发酵转化液对底物的转化效果最佳。在上述条件下,10mL发酵转化液转化90mL质量浓度为200g/L的富马酸底物时,转化周期在6h以内,底物转化效率大于99%。
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漆酶修复石油污染土壤优化实验 收藏
郑红婷, 张秀霞, 钟哲森, 李振伟, 尚琼琼
现代化工. 2017, (4): 109-112.  
摘要 ( 122 )     PDF (1771KB) ( 14 )  
针对土壤的石油污染问题,在花盆中模拟原位修复实验,采用单因素实验考察有机质与全氮含量比(C/N)、含水率及漆酶活性对石油烃降解率的影响。通过响应曲面法设计实验,建立二次多元回归方程预测模型,确定修复的最佳条件。结果表明:在干旱条件下漆酶可以增强石油烃的生物修复效果。软件预测模型显著且具有准确性,在C/N为12.35∶1,漆酶活性为15.03 U/g,含水率为12.62%条件下,修复30d后石油烃降解率为25.01%。对石油烃降解率影响的显著性从小到大依次为漆酶活性、含水率、C/N。
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环境友好型P(DMDAAC-AM)的制备及其性能研究 收藏
牛心蕙, 周立山, 宋晓莉, 滕大勇, 滕厚开
现代化工. 2017, (4): 113-116.  
摘要 ( 365 )     PDF (1781KB) ( 28 )  
利用水溶液聚合法制备出一系列不同分子质量、不同阳离子度的二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)和丙烯酰胺(AM)的共聚物P(DMDAAC-AM),并对其进行红外光谱表征。考察了引发剂质量分数、pH、单体总质量分数对相对分子质量和转化率的影响,以及pH对产物溶解度的影响。将其用于辽河含油污水的絮凝试验,结果表明,阳离子度为15%,相对分子质量为430万的P(DMDAAC-AM)产品絮凝效果最好,投加量为18mg/L,体系pH=7时,浊度去除率为93%,除油率达98%。
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聚硅酸硫酸铁铈复合絮凝剂的表征及脱色性能研究 收藏
刘梅, 卢杨, 黄健, 刘邦粹, 唐维
现代化工. 2017, (4): 117-120.  
摘要 ( 128 )     PDF (1825KB) ( 13 )  
以FeSO4·7H2O、Na2SiO3·9H2O和Ce(NO3)3·6H2O为原料制备了聚硅酸硫酸铁铈(PFCSS)复合絮凝剂,通过XRD、SEM、UV-Vis漫反射、激光粒度分析对絮凝剂的结构进行了表征,并用处理耐晒翠绿模拟染料废水考察了其脱色性能。结果表明,Ce3+的加入使得絮凝剂的结晶性变差,粒度增大,形成了分子质量更大的簇状无定型聚合物。当n(Ce)∶n(Fe)=0.3,投加量为4.5 mg/L,处理时间为20min,废水pH为5.48,温度为室温时,PFCSS的脱色性能最好,对质量浓度为80mg/L的耐晒翠绿模拟染料废水去除率高达99.3%。PFCSS对耐晒翠绿的去除是由于其表面的金属离子与染料分子之间发生了类似于化学吸附的络合反应。
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活性炭基甲硫醇吸附剂的制备及再生研究 收藏
刘强, 柯明, 刘峰, 胡海强, 宋昭峥
现代化工. 2017, (4): 121-124.  
摘要 ( 144 )     PDF (1452KB) ( 14 )  
以煤质活性炭为载体,制备了硝酸和尿素复合改性的活性炭基吸附剂,利用Boehm滴定、X射线光电子能谱(XPS)及N2吸附脱附(BET)对活性炭进行表征。利用固定床微型反应装置,研究了活性炭对甲硫醇的吸附性能。结果表明,硝酸-尿素复合改性能够显著提高活性炭的硫容,950℃焙烧后的改性活性炭的硫容达到332.8 mg/g。XPS结果表明,高温焙烧后产生的石墨型氮(N-Q)和吡啶型氮(N-6)是主要的活性中心。再生实验结果表明,400℃ N2热再生后,活性炭的硫容恢复较理想,再生3次后,硫容仍达到298mg/g。
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沉淀剂对Co3O4光催化性能的影响 收藏
梁彩琴, 夏承锴, 刘霞, 王斯琰, 徐宏妍
现代化工. 2017, (4): 125-128.  
摘要 ( 185 )     PDF (1829KB) ( 22 )  
分别以CO(NH2)2、Na2C2O4、Na2CO3和(NH4)2CO3为沉淀剂,采用水热-热分解法制备黑色Co3O4颗粒。通过XRD、SEM对样品的结构和形貌进行了分析。结果表明,选用CO(NH2)2、Na2C2O4、Na2CO3和(NH4)2CO3为沉淀剂所制备的Co3O4分别呈片层堆叠状、棒状、薄的纳米片状和具有二级结构的绣球状。通过降解甲基橙溶液研究了沉淀剂对Co3O4光催化性能的影响,结果发现,以CO(NH2)2、Na2C2O4、Na2CO3和(NH4)2CO3为沉淀剂所制备的Co3O4对甲基橙溶液的降解率分别达到48%、92%、95%和97%,以(NH4)2CO3为沉淀剂所制备的Co3O4由于具有二级结构的绣球状结构,与溶液的接触面积大,有利于对光的吸收和利用,对甲基橙的催化降解效果最好,在30min降解率可达90%。
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多级四角枝形钯纳米晶的控制合成及其电催化性能 收藏
李冬晓, 贺星, 聂碧阳, 赵燕熹, 黄涛
现代化工. 2017, (4): 129-132,134.  
摘要 ( 102 )     PDF (2617KB) ( 20 )  
以乙酰丙酮钯为前驱体,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为稳定剂,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,一氧化碳为还原剂,在一定量甲酰胺的存在下,控制CO的流速,100℃油浴加热3h,可以得到形貌单一的四角枝状Pd纳米晶,单枝呈多级结构特征。利用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线粉末衍射(XRD)、X-射线光电子能谱(XPS)对其结构进行表征。所合成的多级四角枝Pd纳米晶对甲酸的电催化氧化活性约为商业Pd黑的2.6倍。
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粉煤灰酸浸液制备氧化铁红 收藏
许文杰, 李明玉, 耿瑞, 卢峰, 刘吉军
现代化工. 2017, (4): 133-136.  
摘要 ( 147 )     PDF (1673KB) ( 14 )  
以粉煤灰盐酸浸取液为料液,N503-TBP-煤油为萃取有机相,对料液中的Fe(Ⅲ)和Al(Ⅲ)进行萃取分离;同时,将反萃液经结晶、煅烧得到氧化铁红。结果表明,在萃取过程中,当采用40% N503+20% TBP+40%煤油(体积分数)为萃取有机相和相比为O/A=2∶1进行萃取时,单级萃取率可达98.60%。在反萃过程中,当以1.0 mol/L草酸为反萃剂和相比O/A=1∶1进行反萃时,单级反萃率可达99.63%。所得反萃液经结晶和煅烧后制备氧化铁红,经XRD、FESEM分析及其他指标检测表明,其为纳米级α-Fe2O3,其中Fe2O3质量分数为98.68%,优于GB/T 1863—2008的A类标准。
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Cu2O@Cu纳米线的制备及对染料废水的脱色效能 收藏
凌姝琪, 刘宗健, 黄新文
现代化工. 2017, (4): 137-140.  
摘要 ( 140 )     PDF (1882KB) ( 20 )  
利用化学沉积法制备铜纳米线,以铜纳米线为基质,在不同温度下水浴反应合成具有核壳结构的一维Cu2O@Cu纳米线。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、比表面积测试(BET)、紫外-可见光谱(UV-VISDRS)等分析手段,对所得材料的结构、形貌和光学性质进行表征。并考察了其对甲基橙的吸附性能和光催化性能。结果表明:合成的Cu2O@Cu纳米线对甲基橙取得了71.4%的吸附率和70.1%光催化脱色率,且Cu2O@Cu纳米线表面的纳米Cu2O粒径过大或过小都将减弱其脱色性能,结晶性越好可增强其脱色性能,其粒径在30~34nm范围内,脱色效能最佳。
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铅酸蓄电池正极材料超细四碱式硫酸铅(4BS)的制备与表征 收藏
陈梅, 柯昌美, 张松山, 杨柯
现代化工. 2017, (4): 141-144.  
摘要 ( 177 )     PDF (2348KB) ( 12 )  
四碱式硫酸铅(4BS)是一种重要的铅酸电池性能改善材料,引入十二烷基苯磺酸(DBSA)分散剂来制备4BS,以解决传统方法中因团聚所造成的颗粒分布不均和分散不好的问题。考察了DBSA用量、液固比、煅烧温度、煅烧时间对产物纯度和粒径的影响,并确定了最佳工艺条件:n(Pb2+)∶n(SO2-4)=5∶1,n(PbO)∶n(DBSA)=9∶1,液固比L/S=3,水浴温度为85℃,煅烧温度为550℃,煅烧时间为5h。对4BS产品进行XRD和SEM分析表明,所得4BS产品分散均匀,粒径在5μm以下,纯度达到98%以上。
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聚芳硫醚砜的制备方法及性能研究 收藏
刘洪, 李玉凤, 范永志, 张秋静
现代化工. 2017, (4): 145-147.  
摘要 ( 157 )     PDF (1280KB) ( 21 )  
以4,4-二氯二苯砜(DCDPS)和硫氢化钠为单体,N-甲基吡咯烷酮(NMP)和水为溶剂,并引入第三单体,制备了聚芳硫醚砜(PASS)树脂。研究了第三单体的种类和用量、含水量对聚芳硫醚砜分子质量和收率的影响。采用马弗炉、乌氏黏度计、差示扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TGA)对PASS树脂进行性能分析。在以1,2,4-三氟氯苯为第三单体,n(DCDPS)∶n(硫氢化钠)∶n(第三单体)=1∶1∶0.2等最佳反应条件下,所得PASS树脂的特性黏数为0.31,收率为89.51%,灰分<0.5%,玻璃化转变温度Tg为227℃,热分解温度Td为412℃。
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工艺与设备
乙酸甲酯-甲醇-水的热集成萃取精馏工艺 收藏
曹慧斌, 王洪海, 李春利, 苏伟怡
现代化工. 2017, (4): 148-151,153.  
摘要 ( 168 )     PDF (2265KB) ( 24 )  
首先在50kPa下用水萃取精馏分离乙酸甲酯、甲醇和水的混合物,得到了高质量分数的乙酸甲酯,之后利用普通精馏分离甲醇和水。使用热集成技术改造该工艺流程,将甲醇单塔精馏改造为并流双效精馏,两塔压力分别为101.325、500.000 kPa。同时采用高温水对萃取精馏塔两股进料预热,以降低萃取精馏塔塔釜的能耗。在操作参数单因素灵敏度分析的基础上,以系统塔釜总能耗及乙酸甲酯质量分数为目标函数,采用响应面方法优化操作参数。结果表明,热集成工艺较之前工艺节能23.43%。
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臭氧催化氧化-曝气生物滤池深度处理炼油废水的试验研究 收藏
王宇航, 刘雪梅, 陈嘉玮, 万娟娟
现代化工. 2017, (4): 152-155.  
摘要 ( 174 )     PDF (1952KB) ( 13 )  
根据某炼油废水二级生化出水的水质水量特点,采用臭氧催化氧化-曝气生物滤池对炼油废水生化出水进行了试验研究。考察了臭氧投加量、pH对臭氧催化氧化单元COD去除效果的影响,确定了该单元最佳臭氧投加量和最适宜pH,同时考察了pH对曝气生物滤池单元COD和NH3-N去除效果的影响。结果显示,系统控制进水COD/O3比=2∶1,pH在7~8,COD在150~250mg/L,NH3-N在21.6~59.9 mg/L的水质条件下,该系统不但能够稳定去除COD,且能够高效地去除NH3-N,COD平均出水浓度为44.1 mg/L,NH3-N平均出水浓度为2.07 mg/L,出水水质指标完全达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)一级标准。
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氯磺化装置尾气治理项目技术方案分析 收藏
曾晓丹, 王原钦, 姜城, 奚昊, 朱琳
现代化工. 2017, (4): 156-159.  
摘要 ( 110 )     PDF (1230KB) ( 16 )  
通过对回收尾气中四氯化碳方式的对比,找出适合的回收工艺,达到降低四氯化碳消耗的目标。主要评价了四氯化碳的回收技术,为装置尾气治理,增产降耗提供技术支持。
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文丘里管与孔板组合降解苯酚废水研究 收藏
王永杰, 晋日亚, 孔维甸, 张天舒
现代化工. 2017, (4): 160-163.  
摘要 ( 108 )     PDF (2077KB) ( 25 )  
利用水力空化技术,处理模拟废水苯酚,以文丘里管与不同的孔板组合作为空化装置。研究运行时间、入口压力、孔口排布方式及空化数对苯酚降解率的影响,并对苯酚降解的中间产物进行紫外-可见吸收光谱分析,初步判断降解过程中形成的产物性质。研究结果表明,随着时间的延长,苯酚的降解率先增大后趋于稳定,60min时达到最大降解率;存在最佳入口压力,为0.4 MPa;孔口排布方式对苯酚降解率有较大影响。紫外-可见吸收光谱分析表明,苯酚降解过程的产物可能为酮类或醛类、苯二酚以及脂肪酸类物质。
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煤制乙二醇技术高盐废水处理方案选择 收藏
孙建堂
现代化工. 2017, (4): 164-165,167.  
摘要 ( 123 )     PDF (1275KB) ( 36 )  
从废水的盐分组成及水量进行市场调研和技术研讨,最终确定废水处理方案为反渗透+多效蒸发工艺,为煤制乙二醇的废水处理难题、煤制乙二醇项目的环评提供可行性方案。
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信息技术应用
乙酸乙酯催化萃取精馏新工艺的研究 收藏
李柏春, 王凤竹, 肖连杰, 张文林
现代化工. 2017, (4): 166-170.  
摘要 ( 169 )     PDF (1841KB) ( 19 )  
提出了催化萃取精馏合成乙酸乙酯的新工艺,使用化工流程模拟软件Aspen Plus对该工艺进行了模拟和过程优化。得到优化结果:合成塔板数、催化段板数分别为38、14,醋酸和乙醇的进料位置分别为第7、34块板,回流比为1.5,醇酸进料摩尔比为1.15,塔顶乙酸乙酯的质量分数达到93.7%,塔顶无醋酸。搭建了内径30mm的玻璃实验塔,以强酸型离子交换树脂为催化剂,进行了连续催化萃取精馏合成乙酸乙酯的实验。实验验证了模拟的优化条件,塔顶乙酸乙酯的质量分数达到93.4%,塔顶无醋酸。设计了年产20000t乙酸乙酯的工业生产装置,运行效果良好,产品质量分数为99.98%,乙酯的水蒸汽单耗为1.5t,较传统工艺节能40%以上。
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臭氧法脱硫脱硝工艺设计 收藏
路平, 王玉爽, 黄志伟, 仇汝臣
现代化工. 2017, (4): 171-174.  
摘要 ( 137 )     PDF (1896KB) ( 24 )  
利用臭氧来进行氮氧化合物和硫氧化合物的氧化,之后采用水作为吸收剂,由于二氧化氮和二氧化硫可以溶于水,二氧化氮和二氧化硫就溶解在水中随着吸收液被脱出。利用Aspen Plus流程模拟软件对该工艺进行了模拟,并对过程进行优化,最终确定最优操作条件。NOx脱除率达到90%以上,SO2脱除率达到95%以上。
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分壁式萃取精馏分离乙腈-正丙醇的模拟研究 收藏
马春蕾, 唐建可, 王琦
现代化工. 2017, (4): 175-178.  
摘要 ( 153 )     PDF (1923KB) ( 13 )  
利用Aspen Plus软件,采用N,N-二甲基甲酰胺作萃取剂,研究了分壁式萃取精馏和常规双塔萃取精馏方法对该混合物的分离,均能实现混合物的有效分离。其中分壁式萃取精馏得到正丙醇和乙腈的质量分数分别为99.12%和99.59%。和常规双塔萃取精馏相比,分壁式萃取精馏流程再沸器热负荷降低11.02%,冷凝器热负荷降低17.69%,实现了有效节能。
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基于贝叶斯网络的LNG储罐泄漏事故树改进研究 收藏
马欣, 师统麾, 薛涛, 徐洋洋
现代化工. 2017, (4): 179-182.  
摘要 ( 141 )     PDF (1658KB) ( 30 )  
通过对LNG储罐泄漏事故树模型进行分析,得到LNG储罐泄漏事故树的最小割集与结构重要度,确定了LNG储罐泄漏失效系统中的薄弱环节。同时由于LNG储罐的泄漏原因复杂性,而事故树中事件只有正常和失效两态,与工程实际不相符,使得事故树在应用于LNG储罐泄漏原因分析中受到了限制。为了能够提高LNG储罐安全失效分析的准确性,通过贝叶斯网络对LNG储罐事故树的二态性进行了修正。结果表明,修正后的贝叶斯网络模型更加符合工程实际。
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基于密度泛函理论的重烷烃类sH型水合物稳定性研究 收藏
王彬, 祁影霞, 孙杨柳
现代化工. 2017, (4): 183-185.  
摘要 ( 156 )     PDF (1858KB) ( 16 )  
基于密度泛函理论以及ADF/SCM软件,利用GGA-D-PBE-D3(Perdew-Burke-Ernzerhof)/TZP基组对包含重烷烃分子的sH型水合物的稳定性进行了研究。基于量子化学原理,分别对sH型水合物中的小、中、大笼进行了结构优化计算,进而计算了笼子的结合能(binding energy)。计算结果表明,重烷烃分子在CH4分子作为辅助气体分子时可以形成稳定的sH型水合物,其中CH4占据小笼和中笼,重烷烃分子占据大笼。研究发现,大笼的结合能处于由2条平行线构成的狭窄区域内。计算结果与现有的试验结果有很好的一致性。
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常压蒸馏工艺改造与节能优化模拟研究 收藏
张梅, 马凤云, 金学坤
现代化工. 2017, (4): 186-189.  
摘要 ( 105 )     PDF (1608KB) ( 20 )  
运用Aspen Plus软件,以BK10为热力学方法,对50万t/a常压装置进行模拟优化研究。通过与标定数据对比分析,验证了模拟计算的可行性。基于现场条件及控制改造成本等因素,提出了“闪蒸塔+常压塔”替代“初馏塔+常压塔”改造方案,并对改造后的方案进行了换热网络优化,同时提出了优化措施。模拟结果表明,改造后的方案轻油收率提高7.15%,冷负荷降低26.89%。
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基于Aspen Dynamics超精馏塔的动态模拟与控制 收藏
张治山, 王超, 张青军, 高军
现代化工. 2017, (4): 190-193.  
摘要 ( 167 )     PDF (2779KB) ( 18 )  
以异戊烷/正戊烷分离过程为例,利用Aspen Dynamics对超精馏塔的动态控制特性进行了研究。在稳态模拟的基础上,通过进料组成灵敏度分析和动态模拟,对3种单产品纯度控制结构进行了比较,运用Aspen Dynamics对4种双产品纯度控制方案进行了动态模拟与分析。结果表明,面临进料流量和组成扰动时,R/F(摩尔比)结构为最优单产品纯度控制方案,D-BR结构为最佳双产品控制方案且优于R/F(摩尔)结构。
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分析测试
灿烂绿共振瑞利散射法测定功能饮料中的牛磺酸 收藏
庞向东, 江虹, 刘微, 秦艾
现代化工. 2017, (4): 194-196,198.  
摘要 ( 103 )     PDF (1747KB) ( 21 )  
建立了快速、准确、灵敏地测定功能饮料中牛磺酸的共振瑞利散射法。在弱碱性Tris-盐酸缓冲介质中,灿烂绿能与牛磺酸结合使体系的共振瑞利散射(RRS)显著增强,并产生新的RRS光谱。最大共振瑞利散射峰位于367nm,牛磺酸的质量浓度在0.005~0.13 mg/L范围内与RRS增强强度(|ΔIRRS|)呈线性关系,定量限为3.12 mg/100 mL。该方法简便、快速、灵敏,有较高的准确度和选择性,可用于市售功能饮料中牛磺酸的测定,加标回收率为98.39%~102.1%,测定值的相对标准偏差为2.0%~2.5%。
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基于罗丹明类荧光探针的研究进展 收藏
刘海兴, 刘清, 郇延富
现代化工. 2017, (4): 197-204.  
摘要 ( 120 )     PDF (2508KB) ( 23 )  
罗丹明是以氧杂蒽为母体的碱性呫吨染料,因其优良的光学性能如吸收系数大、光稳定性好和荧光量子产率高等,常常被选作荧光母体用于金属离子荧光探针的设计和制备。主要对罗丹明类荧光探针在铜离子、汞离子、铁离子检测中的应用进行归纳总结,对其结构特征、作用机理、检测水平和应用范围等进行了详细的比较分析。最后,提出了此类荧光探针目前存在的问题和今后的发展趋势。
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油气储运
煤层气采出水集输管网模拟计算 收藏
袁甲, 路培, 刘桂华, 雷峥, 李磊, 郭伟
现代化工. 2017, (4): 205-207,209.  
摘要 ( 140 )     PDF (2041KB) ( 13 )  
分析了煤层气集输管网建设的重要性,并根据井场正常水量及最大水量的集输要求,通过PIPEPHASE软件模拟计算各井口回压,合理选择集输管网管径;在集输管网超压处,设置减压阀组,并通过比选确定减压阀组阀后压力,以满足新建集输管网生产运营需求。
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大规模采气烃水吸附分离技术研究 收藏
陈博, 张存华, 侯斯腾, 王东军, 齐德珍, 李磊
现代化工. 2017, (4): 208-211.  
摘要 ( 117 )     PDF (1753KB) ( 23 )  
通过对储气库传统采气处理工艺类型及优缺点进行分析、比较,结合国外大规模储气库的设计经验,研究我国在储气库大型化发展的趋势下,适用于大规模采气烃水吸附分离的工艺技术,并从分子及介孔角度,研究硅胶吸附分离水、烃的原理,结合国内储气库压力、气量变化范围大的特点,及硅胶吸附剂的物化性质,进行模拟优化,选取适宜的储气库采气吸附脱水脱烃、再生冷吹工艺。
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长输油管道模拟计算与运行数据研究 收藏
冯树元, 杨宁, 李凯, 张燕霞, 王纪念, 周大伟
现代化工. 2017, (4): 212-213.  
摘要 ( 154 )     PDF (1204KB) ( 18 )  
通过分析研究津华线实际运行数据,并结合模拟计算过程可知,油品的黏度、环境温度、总传热系数,是输油管道水力、热力计算的关键参数,在设计过程中要尽量取得较为准确的黏温数据、沿线地温数据,并分析管道传热系数随管道沿线土壤、埋深等的变化,从而提高计算的准确性。
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“气浮+过滤+杀菌工艺”在大港油田某采出水处理站的应用 收藏
郭伟, 孔博昌, 刘远征, 宗蕾, 刘龙飚, 张丽芬
现代化工. 2017, (4): 214-216.  
摘要 ( 147 )     PDF (1350KB) ( 16 )  
为提高油田采出水处理站的处理效果,对大港油田某采出水处理站的处理工艺进行优化及研究。首先介绍了采出水处理站进出水水质,对采出水处理的常规工艺进行了分析。确定采用以一体化集成污水处理装置(气浮+过滤+杀菌)为主体的工艺流程。简要介绍了一体化集成污水处理装置的原理及最终的处理效果。最后对该工艺投运之后会产生的经济效益进行了预测,每年可节省清水费用约1050万元。
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