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   现代化工
  2017年, 第37卷, 第7期 刊出日期:2017-07-20 上一期    下一期
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专论与评述
中国石墨资源形势及其产业升级的出路——基于石墨烯的应用和发展趋势的分析 收藏
曹烨, 卓锦新, 邹振东, 佟景贵, 邱国玉
现代化工. 2017, (7): 1-5.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.001
摘要 ( 364 )     PDF (1382KB) ( 176 )  
总结了我国近年来石墨矿产资源勘探、供需形势、产业现状和石墨烯的特殊性能,重点围绕石墨烯的应用领域、发展瓶颈和市场前景等方面展开了讨论。认为石墨烯虽然在动力电池、复合材料、触控屏应用、超级电容器、生物医药和可穿戴设备等方面具有极大的市场应用前景,但现阶段石墨烯应用技术仍不成熟,规模化制备成本过高。最后科学分析了我国石墨产业升级的发展方向。
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煤制烯烃项目节能策略的探究 收藏
李靠昆
现代化工. 2017, (7): 6-9.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.002
摘要 ( 242 )     PDF (1382KB) ( 172 )  
简要介绍了某企业煤制烯烃项目的生产工艺技术,分析了项目先进的能效和煤耗指标,探究了项目的节能设计原则和具体节能策略,从而肯定了煤制烯烃技术路线是实现煤炭清洁高效利用的有效途径之一,符合我国努力实现煤炭清洁高效利用的能源工业发展方向,具有广泛的应用前景。
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对铅镉实施全生命周期风险防控的管理对策 收藏
田祎, 王玉晶, 叶旌, 赵静, 臧文超, 菅小东
现代化工. 2017, (7): 10-14.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.003
摘要 ( 287 )     PDF (1228KB) ( 60 )  
重金属铅镉的生产、使用和废弃等均存在较高的环境和健康风险,目前国际社会正在推动针对铅镉问题采取全球行动,欧、美等发达国家已通过立法对有毒有害化学品实施全生命周期风险防控。我国对于铅镉污染问题的控制尚处于初级阶段。在基础信息调研、加大产能削减及贸易管控力度、健全法律法规、加强技术研发及推广等方面提出我国铅镉污染控制管理对策建议。
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工业化制备草酸的研究现状与展望 收藏
王玉爽, 岳坤, 曹毅, 仇汝臣
现代化工. 2017, (7): 15-18.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.004
摘要 ( 318 )     PDF (1226KB) ( 182 )  
介绍了国内外草酸的进出口情况以及草酸的工业化生产技术,论述了草酸行业的产业化现状,对其未来的发展趋势进行展望并提出建议。
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技术进展
原子转移自由基聚合工业化技术研究进展 收藏
朱建军, 唐华东
现代化工. 2017, (7): 19-22,24.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.005
摘要 ( 313 )     PDF (1433KB) ( 0 )  
介绍了近年来原子转移自由基聚合在实现工业化过程中的工作和进展,包括:聚合物后处理方法、负载型催化剂、离子液体中ATRP、非铜系催化剂体系、新型ATRP聚合方式以及ATRP促进剂等,同时对未来如何实现ATRP工业化进行了展望。
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银纳米粒子材料制备研究进展 收藏
彭红, 刘洋, 袁林, 张锦胜, 阮榕生
现代化工. 2017, (7): 23-28.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.006
摘要 ( 308 )     PDF (1596KB) ( 0 )  
总结了近年来银纳米粒子制备的研究进展,包括化学还原法、电子束辐射法、微生物合成法、植物合成法等。最后总结了银纳米粒子绿色制备的发展方向,即基于微生物和植物的银纳米粒子的绿色制备和应用是未来重要发展方向。
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磁场强化技术在污水处理中的研究进展 收藏
汪涛, 张典典, 王志强, 董博颖, 马江红, 袁路子
现代化工. 2017, (7): 29-31,33.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.007
摘要 ( 288 )     PDF (1294KB) ( 0 )  
从磁场强化技术的降解机理及降解效果方面介绍了磁性吸附剂和趋磁细菌处理污水技术、光磁耦合污水处理技术以及磁场强化生物法处理污水技术等,展望了磁场强化技术在水处理领域的应用前景,并阐明了其工业化应用需克服的技术难题。
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火电厂深度节水技术研究进展 收藏
卢晗, 王灵志, 吴培肇, 李薇
现代化工. 2017, (7): 32-35.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.008
摘要 ( 201 )     PDF (1479KB) ( 0 )  
综述了循环水高浓缩倍率运行技术、中水深度处理技术和凝结水精处理技术的原理及特点,列举了各处理工艺的成功应用实例,指出其在火电厂节能减排中的优势。提高循环水浓缩倍率是火电厂节水的重要措施;中水回用大大减少了外排水量;凝结水精处理优化技术可进一步改善出水水质。火电厂节水减排是一个系统过程,通过对各技术进行合理的运行及优化,即可达到较为理想的效果。
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渣油加氢催化剂的构效关系研究进展 收藏
胡厚道, 邢安亮, 杜天龙, 曾悦, 李晓娟, 刘美
现代化工. 2017, (7): 36-39.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.009
摘要 ( 324 )     PDF (1232KB) ( 0 )  
介绍了纳米自组装法、扩孔剂的添加对催化剂结构方面的改进作用及P、B助剂对催化剂载体酸性的改变、柠檬酸对载体分布的改善、镍-铁复配型催化剂的双金属协调作用对催化剂成分的改性以及反应温度和压力等外界因素对催化剂活性的影响。
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脉动热管强化传热的研究进展 收藏
王盼, 王迅
现代化工. 2017, (7): 40-44.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.010
摘要 ( 184 )     PDF (1898KB) ( 0 )  
介绍了脉动热管传热中存在的问题,归纳了目前国内外对脉动热管强化传热改进的几种方法,分析了目前热管结构改进对脉动热管传热性能的影响和其传热机理,概括了混合工质和在工质中添加表面活性剂、长链醇、纳米颗粒、磁性颗粒等方法对工质的物性改进的研究情况,并对脉动热管强化传热的进一步研究做了展望。
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高导热AlN陶瓷基片制备技术研究现状及发展趋势 收藏
倪红军, 倪威, 马立斌, 何竟宇, 顾涛, 吕帅帅
现代化工. 2017, (7): 45-48,50.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.011
摘要 ( 267 )     PDF (1589KB) ( 0 )  
主要对高导热AlN陶瓷基片的粉体制备、成型工艺、烧结工艺等方面的关键技术进行了简单介绍,并指出在发展过程中遇到的一些问题,最后对高导热AlN陶瓷基片关键技术进行总结与展望。
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重金属对活性污泥系统影响的研究进展 收藏
张杉, 海热提, 任燕飞, 王晓慧, 李媛
现代化工. 2017, (7): 49-53.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.012
摘要 ( 287 )     PDF (1442KB) ( 0 )  
综述了常见重金属对活性污泥系统影响的研究,如碳、氮、磷的去除,胞外聚合物含量变化及微生物群落的影响,同时探讨了重金属的毒性机理。最后总结了该领域研究的不足,并对今后研究进行了展望。
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水平管降膜蒸发器的液体分布器设计及传热性能研究进展 收藏
李伟, 朱曼利, 洪厚胜
现代化工. 2017, (7): 54-57,59.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.013
摘要 ( 209 )     PDF (1241KB) ( 0 )  
综述国内外水平管降膜蒸发器在传热性能方面的研究进展,对喷淋板式、喷淋管式液体分布器有关尺寸的设计方法进行了介绍,提出了水平管降膜蒸发器目前需要解决的问题。
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挥发性有机物吸附材料研究进展 收藏
孙健, 戴维杰, 肖伟豪, 郭春梅, 孔繁鑫, 陈进富
现代化工. 2017, (7): 58-62.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.014
摘要 ( 316 )     PDF (1242KB) ( 0 )  
介绍了几种吸附材料的结构特性及不同吸附材料对VOCs的吸附效果,特别是活化及表面改性后的活性炭处理VOCs的研究进展。
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两类新型煤直接液化催化剂的合成研究进展 收藏
周涛, 张昕阳, 方亮, 初鹏, 王力
现代化工. 2017, (7): 63-67,69.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.015
摘要 ( 382 )     PDF (1622KB) ( 0 )  
在现有研究基础上,对催化剂在煤直接液化反应过程中的催化机理进行了概述,介绍了煤液化用柱撑蒙脱石催化剂的研究进展及在多金属柱撑蒙脱石的合成制备方面所取得的一些成就,并在总结近年来有关纳米铁基催化剂的制备研究成果的基础上,提出了煤液化用新型FeS2纳米管催化剂的制备及进一步的研究方向和思路。
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科研与开发
Ni(OH)2/石墨烯/Co(OH)2电极材料制备及其电容性能研究 收藏
温雅琼, 李作鹏, 邢宝岩, 王玉珍, 沈腊珍, 郭永
现代化工. 2017, (7): 68-73.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.016
摘要 ( 352 )     PDF (2668KB) ( 0 )  
将具有法拉第赝电容但导电性较差的材料与具有良好导电性的石墨烯结合是提高超级电容器电极材料电容性能的合理策略。以水热法制备的Ni(OH)2/石墨烯复合材料与生长有Co(OH)2的泡沫镍制得修饰电极。用循环伏安法(CV)、恒电流充放电(CP)和电化学阻抗(EIS)测试了其在6 mol/L KOH溶液中的电容行为。实验表明,片状六边形Ni(OH)2插入薄膜状石墨烯片层间,Ni(OH)2/石墨烯/Co(OH)2电极材料有良好的电容性能,在电流密度为1 A/g时比电容量达到了294 F/g,能量密度为36.75 Wh/kg。充放电循环1 000圈后比电容值仍是初始电容的92.7%。
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二苯乙炔类液晶化合物的“二步法”合成研究 收藏
鄢道仁, 闻炎豪, 王震, 张智勇, 关金涛, 戴志群
现代化工. 2017, (7): 74-77.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.017
摘要 ( 234 )     PDF (1383KB) ( 0 )  
二苯乙炔类化合物是高折射率向列相液晶材料的重要成份,其主要合成方法Sonogashira偶联反应存在着合成路线较长、产率偏低等缺点,不利于工业化生产。基于Sonogashira偶联反应机理,简化二苯乙炔类液晶化合物的合成步骤,以期缩短合成路线,提高全合成产率。实验结果表明,当以取代溴苯为原料,将二苯乙炔类化合物的合成步骤简化成"二步"时,其全合成产率高达73.72%,比"一步法"提高40%左右,比"三步法"和"多步法"提高15%左右;缩短了合成路线,提高了合成效率;探索出最佳反应条件:以高沸点非质子氢试剂(如甲苯)为溶剂,KOH为碱性物质,DMAP为胺类物质,110℃下反应12 h。
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不同载体铁基催化剂异相芬顿反应脱硝实验研究 收藏
茹晋波, 熊源泉, 吴波, 冯浩
现代化工. 2017, (7): 78-81,83.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.018
摘要 ( 237 )     PDF (1738KB) ( 0 )  
采用溶胶凝胶法分别以SiO2和Al2O3为载体制备Fe2O3质量分数为50%的负载型铁基催化剂,并对其进行表征,同时考察了温度、H2O2浓度对催化剂催化脱硝性能的影响。结果表明,制备的催化剂中的活性组分Fe2O3结晶度低,且粒径小,在载体中分散均匀;Fe2O3/SiO2催化剂的比表面积是Fe2O3/Al2O3催化剂的5倍多;载体Al2O3有利于促进Fe(Ⅲ)的还原;2种催化剂的最佳反应温度为180~260℃,由于Fe2O3/Al2O3催化剂具有比Fe2O3/SiO2催化剂更高的零电位点(PZC),在此温度区间内,Fe2O3/Al2O3催化剂的脱硝效率平均比Fe2O3/SiO2催化剂高约20%。
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负载型骨架镍催化剂的再生性能研究 收藏
高凯丽, 徐新, 王辉国, 罗国华
现代化工. 2017, (7): 82-86.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.019
摘要 ( 261 )     PDF (2140KB) ( 0 )  
在固定床反应器中进行负载型骨架镍催化剂催化茚加氢反应的催化性能和失活实验。采用热重、XRD、SEM等方法对新鲜、失活和再生后的催化剂进行表征。结果表明,在反应进行到1 000 h后催化剂失活较快,茚的转化率由93%下降到89%。催化剂失活是由活性镍颗粒的聚集及催化剂表面积碳造成的。此外,考察了5% O2气氛下再生温度和再生时间对催化剂催化性能的影响,失活催化剂在5% O2气氛中400℃煅烧催化剂9 h后活性恢复,可使茚的转化率达到95%以上。
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球形氢氧化镍的制备及其电化学性能研究 收藏
吕祥, 谢刚, 和晓才, 俞小花, 李荣兴, 范硕阳
现代化工. 2017, (7): 87-90,92.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.020
摘要 ( 230 )     PDF (2030KB) ( 0 )  
为了考察Ni(OH)2颗粒粒径与形貌对镍电极性能的影响,利用超声波沉淀法制备出了粒径小且分布均匀的球形氢氧化镍,研究了反应体系中超声波强度对氢氧化镍颗粒形貌的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、粒度分析、循环伏安特性曲线、倍率充放电技术对制备的氢氧化镍材料进行表征与测试。结果表明,超声波强度对氢氧化镍颗粒形貌有显著影响,实验确定适宜的超声波强度在216 W左右;粒度分析显示制备的球形氢氧化镍颗粒粒度在10 μm左右。XRD测试证明制备的氢氧化镍为β-Ni(OH)2;循环伏安特性曲线和倍率充放电测试发现,该材料具有良好的循环保持率,在0.4 C充电3 h,静置3 min,1 C放电至1.2 V的测试条件下循环30次后循环保持率为89%,最大放电比容量达260 mAh/g。
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磁性氧化镁催化尿素与1,2-丙二醇合成碳酸丙烯酯的研究 收藏
张斌, 陈晓亚, 罗聪颖, 邵俊泉, 章亚东
现代化工. 2017, (7): 91-95.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.021
摘要 ( 221 )     PDF (1754KB) ( 0 )  
以磁性复合微粒SiO2/Fe3O4为载体,采用浸渍法制备了磁性氧化镁催化剂,并用IR和XRD对其进行表征,考察了催化剂对尿素与1,2-丙二醇合成碳酸丙烯酯反应的影响。以硝酸镁为前驱体,负载量(质量分数)为25%,在600℃下焙烧制得的催化剂催化活性最好。通过对实验结果进行分析,得到最优反应条件:催化剂质量分数(占反应物总质量)1.0%,n(PG)∶n(尿素)=2∶1,反应时间为3 h,反应温度为180℃。在此反应条件下,PC的最高收率达到89.49%。反应为多相催化体系,因催化剂有磁性,在磁场环境下可方便实现催化剂与产物的分离。
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钾离子掺杂g-C3N4催化剂的制备及其性能研究 收藏
刘宗梅, 赵朝成, 王帅军, 董培, 朱诗月
现代化工. 2017, (7): 96-99,101.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.022
摘要 ( 207 )     PDF (1775KB) ( 0 )  
以硫脲为前驱体,KNO3为掺杂剂,用热聚合法制备了不同钾离子掺杂量的石墨相氮化碳可见光催化剂。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外变换光谱(FT-IR)、紫外可见漫反射(UV-Vis-DRS)和荧光分光光度计(PL)等分析手段对催化剂的结构和性质进行了一系列表征,并将催化剂在可见光下对亚甲基蓝有机染料水溶液进行光催化降解。结果表明,钾离子的引入没有改变g-C3N4的本体结构,钾离子掺杂的系列催化剂吸收边带发生明显的红移现象。实验结果表明,K0.3-C3N4 2 h内对亚甲基蓝的降解率达到94%,表现出最佳的光催化活性;对催化剂进行4次重复性实验后,降解率仍然达到80%左右。
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煤焦油加氢脱芳工艺条件的优化 收藏
宋毛宁, 郭兴梅, 崔海涛, 李振荣, 康荷菲, 王季茹, 赵亮富
现代化工. 2017, (7): 100-104.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.023
摘要 ( 216 )     PDF (1493KB) ( 0 )  
在连续流动固定床加氢装置上,采用NiW-P/Al2O3催化剂对高温煤焦油脱除大部分S、N、O后经蒸馏切割得到的芳烃质量分数较高的柴油馏分进行加氢精制,考察了反应温度、反应压力、液体体积空速和氢油体积比对芳烃脱除率和产物分布的影响,得到的最佳工艺条件为:反应温度为340℃,反应压力为8.0 MPa,液体体积空速为0.3 h-1,氢油体积比为1 500。结果表明,适宜的反应温度和氢油体积比、较高的反应压力和较低的液体体积空速有利于柴油馏分中芳烃的脱除,其脱除率达到70%以上。
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浸渍方式对Mo-Ni/γ-Al2O3加氢处理催化剂性能的影响 收藏
唐兆吉, 姜艳, 杨占林, 王继锋
现代化工. 2017, (7): 105-108,110.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.024
摘要 ( 167 )     PDF (1650KB) ( 0 )  
γ-Al2O3为载体,分别采用超声浸渍法和常规浸渍法制备催化剂。通过NH3-TPD、TPR、N2吸附、X射线衍射、XPS等手段对催化剂的孔结构和理化性质进行分析,考察了浸渍方法对催化剂使用性能的影响。结果表明:超声浸渍法制备的催化剂比表面积和孔体积增加,酸量变大,提高了催化剂的反应活性;活性组分与载体间相互作用力减小,使活性组分易于还原;同时MoS2片晶层数增多,平均长度缩短,可改善活性组分的分散性,活性中心的数目增加。催化剂评价结果表明,与常规浸渍法相比,超声浸渍法制备的催化剂的使用性能得到很好的改善。
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钛白废酸耦合H2O2制备芬顿试剂对剩余污泥的减量研究 收藏
李航, 张太亮, 吕利平
现代化工. 2017, (7): 109-112.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.025
摘要 ( 234 )     PDF (1792KB) ( 0 )  
采用钛白废酸耦合双氧水制备芬顿试剂并用于处理剩余污泥,选择可溶性参数SCOD、TN、TP和NH3-N及MLSS减少率来描述减量效果。结果表明,在常温条件下,Fe2+质量浓度为0.82 g/L,H2O2质量浓度为9.30 g/L,作用90 min后,剩余污泥减量效果最佳。该操作条件下,SCOD、TN、TP和NH3-N分别增加了2 995%、674%、4 827%和1 364%,MLSS减少率达29.5%。MLVSS/MLSS比值未出现明显波动,表明对后续生化处理及水质不会产生明显影响。
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球形活性炭对DL-β-氨基异丁酸吸附性能研究 收藏
包燕君, 梁晓怿, 朱靖, 李曰星, 张益坤
现代化工. 2017, (7): 113-116.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.026
摘要 ( 192 )     PDF (1587KB) ( 0 )  
考察自制聚苯乙烯基球形活性炭(PACSS)对尿毒症毒素DL-β-氨基异丁酸(DL-β-AIBA)的吸附性能,以探究其治疗慢性肾病的可能性。测定了4种活性炭对DL-β-AIBA的吸附等温线、吸附动力学曲线及3 h内吸附率。结果表明,DL-β-AIBA在球形活性碳上的吸附行为符合Freundlich吸附等温线,平衡吸附量与比表面积无关,而与孔径范围在0.6~0.8 nm的超微孔容积有较好的线性关系。动力学符合拟二级动力学模型,颗粒内扩散不是唯一的控速步骤。3 h内,4种活性炭对DL-β-AIBA的吸附率可达40%以上(最高52%),是相同条件下商品药用炭的2.3~3倍,表明其在短时间内对DL-β-AIBA具有较强的吸附能力。
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二氧化锰为氧化剂制备多孔石墨烯@聚苯胺超级电容器材料的研究 收藏
刘志森, 张志远, 徐鑫
现代化工. 2017, (7): 117-120.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.027
摘要 ( 351 )     PDF (1804KB) ( 0 )  
以聚苯乙烯微球为模板制备蜂窝状多孔石墨烯为载体,分别以过硫酸铵和β-MnO2为氧化剂,采用化学原位聚合的方法制备合成多孔石墨烯/聚苯胺超级电容器材料。并利用X射线衍射(XRD)、比表面积分析仪(BET),扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)和电化学工作站等对其微观形态、结构组成和电化学性质进行检测分析。结果表明:制备的载体材料具有蜂窝状结构,且以β-MnO2为氧化剂的电容器材料具有良好的电化学性能。
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杂质对湿法磷酸氨化料浆絮凝沉降的影响 收藏
王佩, 邓伏礼, 龙秉文, 丁一刚
现代化工. 2017, (7): 121-123,125.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.028
摘要 ( 235 )     PDF (1888KB) ( 0 )  
用化学试剂模拟湿法磷酸,将湿法磷酸中Fe3+、Mg2+、Al3+、SO42-杂质的质量分数定在某一固定值,而在一定范围内改变其中1种待考察杂质的质量分数,对其氨化料浆进行絮凝沉降。研究结果表明,Fe3+、Al3+质量分数对氨化料浆絮凝沉降的影响有相似的规律,随着Fe3+、Al3+质量分数的增加,絮凝沉降速率均是先变快后变慢,超过一定范围后,料浆几乎不沉降。Mg2+质量分数在一定范围内随着镁离子质量分数的增大,絮凝沉降变化不大。SO42-的质量分数越高,絮凝沉降速率越小。
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抗氧剂改性聚丙烯结构和性能的研究 收藏
冯相赛, 陈奇, 余若冰
现代化工. 2017, (7): 124-127,129.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.029
摘要 ( 391 )     PDF (1785KB) ( 0 )  
通过共混将主抗氧剂1010与辅抗氧剂168引入到聚丙烯(PP)中,研究改性聚丙烯在190℃下的动态黏弹特性,结合Cole-Cole图和松弛时间谱定性说明抗氧剂改性PP的分子链结构的变化,同时分析了改性聚丙烯的结晶性能、力学性能和耐热氧性能。结果显示:随着抗氧剂的加入,聚丙烯的分子质量增大,特征松弛时间也增大,但是聚丙烯分子链依然是线性的。微量抗氧剂的加入,使聚丙烯的熔融焓变和结晶度明显下降。当抗氧剂质量分数为0.1%时,β晶含量明显高于纯PP。在抗氧剂的作用下,PP耐热氧性能和力学性能得到明显提升。
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酸性/碱性启动模式下SRT对剩余污泥水解酸化的影响 收藏
朱凤霞, 李平, 冯涛, 于可可, 王苏女, 吴锦华
现代化工. 2017, (7): 128-132.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.030
摘要 ( 204 )     PDF (1910KB) ( 0 )  
以城市污水处理厂二沉池剩余污泥为研究对象,采用完全混合式污泥处理反应器研究了酸/碱2种启动模式下SRT对污泥水解产酸特性的影响。结果表明,采用酸性启动(pH=6.0)模式,控制SRT为6 d,水解酸化液中SCOD、VFAs最高累积质量浓度分别可达6 235.8、1 683.5 mg/L,较碱性启动模式(pH=10.0)分别提高了21.4%、37.5%,VFAs中乙酸累积量达到69.0%。2种启动模式下污泥水解酸化最佳SRT均为6 d,酸性启动(pH=6.0)模式较碱性模式更有利于城市剩余污泥水解酸化产物中的碳源的资源化利用。
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二次刮膜法制备处理石化污水聚偏氟乙烯复合膜 收藏
杨丽, 魏昕, 杨永强, 奚振宇
现代化工. 2017, (7): 133-137.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.031
摘要 ( 271 )     PDF (2043KB) ( 0 )  
研究了一次刮膜形成偶联层的涂覆液组成与刮膜厚度以及二次刮膜铸膜液的配方与成膜工艺,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)等对制备的膜组成及结构进行了表征。首先通过聚合物共混相容性实验筛选出聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)作为支撑层聚酯无纺布与聚偏氟乙烯(PVDF)铸膜液之间的偶联层聚合物,确定一次刮膜涂覆液中PMMA的质量分数为12%,刮膜厚度为20 μm;然后优化确定了二次刮膜铸膜液配方NMP/PVDF/PMMA/PVP质量比为74/16/4/6。经二次刮膜法制备的聚偏氟乙烯平板复合超滤膜机械强度高,抗反洗能力强,主体材料为PVDF,在0.1 MPa条件下纯水通量稳定在628.1 L/(h·m2),接触角为53.7°,用于实际石化废水处理运行1个月膜平均产水通量约为68.3 L/(h·m2),产水浊度基本稳定在0.2~0.6 NTU之间,膜表面污染物较少,抗污染能力强。
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葡萄糖还原法制备络合吸附剂的工艺研究及还原机理 收藏
李守强, 党亚固, 王芳, 费德君
现代化工. 2017, (7): 138-141.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.032
摘要 ( 222 )     PDF (2025KB) ( 0 )  
以SBA-15为载体,氯化铜为铜源,葡萄糖为还原剂,采用等体积浸渍法制备络合吸附剂,并将该吸附剂用于乙烯乙烷吸附分离性能测试,考察了铜源与葡萄糖的摩尔比、焙烧温度对吸附性能的影响,确定最佳工艺制备条件:n(CuCl2·2H2O)∶n(葡萄糖)=2∶1,焙烧温度为350℃。测试杂质气体CO、H2的吸附性能,最后通过FT-IR表征对葡萄糖还原氯化铜机理进行初步探讨,结果表明,葡萄糖中的醛基对还原起主要作用。
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响应面法优化糠醛废液制备乙酰丙酸的研究 收藏
陶鹏飞, 冷一欣, 黄春香, 王俊, 韶晖
现代化工. 2017, (7): 142-144.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.033
摘要 ( 174 )     PDF (1654KB) ( 0 )  
以稻草为原料,FeCl3为催化剂,在甲苯/水双相溶剂体系中高压液化制备糠醛,所得糠醛废液中含有大量的5-羟甲基糠醛。以氯乙酸为催化剂,利用糠醛废液进一步催化制备乙酰丙酸。通过响应面法研究了催化剂质量分数、反应温度、反应时间对乙酰丙酸收率的影响,得出乙酰丙酸收率的二次回归方程。通过响应面分析及实验验证得到糠醛废液制备乙酰丙酸的最佳条件为:催化剂质量分数为10%,反应温度为198℃,反应时间为50 min,乙酰丙酸收率高达54.24%。
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SBA-16接枝γ-氨丙基-3-乙氧基硅烷的研究 收藏
戴浩, 田啊林, 黄雪莉, 刘娜, 高歌
现代化工. 2017, (7): 145-148.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.034
摘要 ( 178 )     PDF (1715KB) ( 0 )  
介孔二氧化硅SBA-16接枝含氨基的有机硅烷偶联剂APTES对于固载药物、吸附生物质及催化反应具有重要的意义。研究了SBA-16接枝γ-氨丙基-3-乙氧基硅烷(APTES)的最佳反应条件。将SBA-16高温活化后,在甲苯、异丙醇、乙腈及二甲基亚砜4种不同极性的反应介质中接枝APTES,通过XPS、FTIR、BET等手段表征了接枝前后的样品。结果表明,低极性反应介质中APTES接枝效果优于高极性反应介质,极性越小越有利于硅烷化反应。在4种反应介质中,甲苯为最佳反应溶剂。在低极性甲苯溶剂中,通过单因素实验和正交实验分析法确定SBA-16的质量为1 g,APTES用量为1 mL,反应温度为80℃,反应时间为8 h时,其相对接枝率达到最大。
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多层羧甲基壳聚糖复合膜的制备及性能 收藏
程雪妮, 龚彦文, 张宏勋
现代化工. 2017, (7): 149-151,153.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.035
摘要 ( 185 )     PDF (1662KB) ( 0 )  
以PES微滤膜为基膜,采用多层涂覆法制备了多层羧甲基壳聚糖(CMCS)复合膜,测定了复合膜对BSA溶液(1 g/L)的过滤性能及其因素的影响。实验结果表明,膜的浸涂层数显著影响膜的通量和对BSA的截留率,在压差为0.2 MPa、pH=5.5时,8层CMCS复合膜对BSA溶液的截留率达到90%,初始通量为54.8 L/(m2·h)。与商业PS50超滤膜相比,制备的8层CMCS复合膜初始通量是PS50超滤膜的2.2倍,而PS50超滤膜对BSA的截留率为98%,大于8层CMCS复合膜的截留率。对比8层CMCS复合膜对BSA的初始和平均截留率表明,BSA在膜上的吸附能提高膜的截留率。
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工艺与设备
肥料级湿法磷酸直接生产工业级磷酸一铵工业化技术研究 收藏
彭宝林, 项双龙
现代化工. 2017, (7): 152-155.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.036
摘要 ( 298 )     PDF (1767KB) ( 0 )  
以肥料级湿法磷酸为原料,采用磷酸氨法除杂、磷铵料浆强制过滤及能源梯级利用技术,依次经脱砷反应、脱硫反应、一次中和反应、二次中和反应、浓缩、结晶及干燥等工序生产工业级磷酸一铵,产品质量分数达99.02%,P2O5与NH3利用率分别为73.67%和82.19%,副产物滤渣及母液用于磷复肥生产。30 kt/a工业级磷酸一铵可实现年销售收入1.25亿元,利润达1 269.30万元。
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煤-天然气资源耦合利用技术经济分析研究 收藏
慕韩锋
现代化工. 2017, (7): 156-158,160.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.037
摘要 ( 252 )     PDF (1737KB) ( 0 )  
对以煤和天然气为原料的工艺路线中的煤/天然气配比以及各因素对经济性的影响进行了研究,分析了较优的煤/天然气配比值以及各因素对经济性影响的大小。结果表明,当天然气所产有效气量占总有效气量30%左右时,此方案经济性较好,原因除了装置配置导致的总投资差异外,煤/天然气协同生产合成气也会降低变换和净化单元的负荷;另外,天然气对方案的经济性影响超过了煤,是导致低煤/天然气配比经济性差的主要原因。实际方案比选过程中,方案的选取需要综合各种因素,而不应仅根据单一因素做出判断。
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微孔介质发泡技术孔径对微气泡质量影响的实验研究 收藏
蔡小垒, 陈家庆, 杨驰, 潘威丞, 牛任杰
现代化工. 2017, (7): 159-162.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.038
摘要 ( 205 )     PDF (1673KB) ( 0 )  
通过自行搭建的微气泡粒径在线测量评价平台与气浮柱处理含油污水实验平台,系统讨论了微孔材料孔径对所产生的微气泡粒径分布以及含油污水处理效果的影响。研究结果表明,微孔材料表面的微孔本质上由材料按压成型后自然形成的不规则微孔通道,并非均匀且排列整齐分布;当微孔孔径分别为0.2、1.0、3.0 μm时,产生的微气泡平均粒径分别为39.42、43.89、45.07 μm,微孔孔径越小,产生的微气泡平均粒径越小,越有利于油水分离效率的提高。
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一种耦合CTST的新型槽盘式液体分布器性能研究 收藏
李春利, 闫磊, 董立会, 马帅明, 姜挺
现代化工. 2017, (7): 163-165,167.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.039
摘要 ( 232 )     PDF (2081KB) ( 0 )  
针对传统分布器普遍存在大量占用塔内有效体积、截面内液体浓度分布差异等问题,设计制造一种兼具传质功能的新型槽盘式液体分布器。搭建了一套直径为580 mm有机玻璃塔测试系统,以空气-水系统对该分布器进行了分布性能测试。结果表明,气液两相在升气罩内充分接触,实现传质过程,有效利用塔内空间;板上收集的液体混合均匀,有效消除浓度差异问题;经过对性能测试结果评价,该新型槽盘式液体分布器分布性能为优,确保了液体均匀分布。
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流化床甲醇制汽油工艺条件的研究 收藏
赵风云, 曹占欣, 刘硕磊, 张向京, 胡永琪, 张清洁
现代化工. 2017, (7): 166-170.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.040
摘要 ( 232 )     PDF (1895KB) ( 0 )  
改性ZSM-5分子筛经过喷雾干燥得到100~200目的催化剂粉,在内径为32 mm流化床反应器内进行甲醇制汽油(MTG)的催化性能评价实验。考察了质量空速、反应温度、反应压力等工艺条件对MTG的影响,分析了甲醇转化率、汽油收率、产物分布和产物的变化规律。结果表明,提高压力有利于增加汽油收率;加入镧系元素催化剂在反应温度为380℃,反应压力为0.5 MPa、空速4.6 h-1的条件下,甲醇转化率为100%,汽油收率可达30%左右。
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甲醇制烯烃(MTO)反再两器汽提段汽提效果的分析 收藏
叶帅, 宁英辉, 袁春亮
现代化工. 2017, (7): 171-174.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.041
摘要 ( 259 )     PDF (1254KB) ( 0 )  
通过分析MTO反应、再生器实际运行中的数据,得出甲醇制烯烃反应器汽提段汽提效果的影响因素,通过提高汽提效果来增加低碳烯烃的收率,降低再生器的烧焦负荷。
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加氢催化柴油进第二提升管多产汽油工艺开发与应用 收藏
闫鸿飞, 孟凡东, 王龙延, 张亚西, 孙世源
现代化工. 2017, (7): 175-178.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.042
摘要 ( 240 )     PDF (1309KB) ( 0 )  
以多产优质汽油为目标,开发了加氢催化柴油进第二提升管多产汽油工艺,通过不同反应条件下的中试考察,得到了相应的产品分布和产品性质。2016年该工艺在中石化长岭分公司1#催化FDFCC-Ⅲ装置成功进行了工业应用,应用结果表明,加氢催化柴油进第二提升管回炼可以大幅度提高汽油收率,装置汽油收率可提高20%多,达到63%以上,副分馏塔粗汽油RON可达98~99,全装置稳定汽油RON提高约1个单位,达到95以上,经济效益十分显著。
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信息技术应用
抚顺石化乙烯装置急冷系统的模拟分析 收藏
马小龙, 姚冬梅, 张鑫, 张士博, 邹涛
现代化工. 2017, (7): 179-183,185.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.043
摘要 ( 282 )     PDF (2716KB) ( 0 )  
利用Aspen Plus软件对中石油抚顺石化乙烯装置急冷系统进行模拟,提出以急冷油塔侧线采出量作为汽油产品干点调节的主要方式以降低汽油循环量。发现降低汽油循环量可以提升急冷油塔釜温度进而提升稀释蒸汽发生量;应在满足急冷油塔顶温度的前提下尽量减少盘油循环量以提升能源利用效率;通过降低急冷油循环量提高急冷油温度的方法提高平均传热温差,更有利于急冷油的热量回收。
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苯-甲苯-二甲苯物系热偶精馏过程节能效果的模拟优化 收藏
李瑞端, 张薇, 戴传波, 杨莹, 杨家军
现代化工. 2017, (7): 184-186.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.044
摘要 ( 187 )     PDF (1479KB) ( 0 )  
以苯-甲苯-二甲苯精馏的MESH方程组为基础,用proⅡ模拟软件模拟,考察苯-甲苯-二甲苯物系组成对节能率的影响,并找出产品纯度对连接流股流量变化的灵敏度,在L/V'为1.5时,塔顶、塔中、塔釜产品均达到最佳条件,在保证L/V'最优前提下,以年费用即操作费用与设备折旧费用之和最小为目标函数,调节回流比及理论板数,优化苯-甲苯-二甲苯分离工艺,得出最优设计方案。结果表明,经优化设计的苯-甲苯-二甲苯物系的热偶精馏工艺比最好的普通精馏工艺节约能耗近40%。
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基于过程模拟的HAZOP偏差量化研究与应用 收藏
程希安, 张琪, 廖思超, 杨霞, 李玉刚
现代化工. 2017, (7): 187-191,193.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.045
摘要 ( 226 )     PDF (2486KB) ( 0 )  
以天然气凝液脱轻烃工艺为例,提出了基于动态模拟的HAZOP分析方法,利用HYSYS动态模拟对HAZOP偏差进行量化分析,通过过程模拟所获得的偏差偏离正常值所达到具体量,有效解决传统HAZOP分析偏差的模糊性问题,且对工艺潜在的风险以及风险发生与否有一个更直观认识。并在传统HAZOP分析表的基础上提出了基于动态模拟结果的HAZOP分析表,增加了模拟结果分析及安全措施模拟验证等内容;首次提出了"安全域"这一概念,该概念指的是动态模拟时某一参数由初始值到达危险峰值的时间,这段时间的长短可以反映出某偏差造成事故的危险程度及可能性,为处理危险事故场景提供了时间的参考临界值,从而进一步提高HAZOP分析的准确性与可靠性,使HAZOP分析更加完善。
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天然气脱碳装置中汞分布研究 收藏
张世坚, 蒋洪
现代化工. 2017, (7): 192-195.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.046
摘要 ( 166 )     PDF (1582KB) ( 0 )  
针对某气田高含汞特性,采用VMGSim软件模拟该气田天然气脱碳工艺,并研究了汞在脱碳装置中的分布规律,发现MDEA溶液对原料气中的汞具有很强的吸收能力,同时在再生过程中,MDEA富液中的汞也易解吸出来,使得大量汞在再生塔塔顶再生气中富集。对重沸器温度、贫液进塔温度、贫液循环量及贫液浓度等操作条件对脱碳装置中的汞分布影响进行了研究,总结出不同操作条件下的汞分布规律。并建议类似该气田的高含汞气田采用"前脱"脱汞工艺,有效减小汞对设备及人员的危害。
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分析测试
微藻油脂酸值的测定 收藏
姜君鹏, 姚长洪, 刘娇, 孟迎迎, 薛松
现代化工. 2017, (7): 196-199.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.047
摘要 ( 193 )     PDF (1237KB) ( 0 )  
微藻油脂酸值是评价微藻油脂原料的重要指标之一,对评估微藻藻粉品质以及进行微藻生物柴油的炼制具有重要参考价值。采用滴定法向微藻油脂溶液中加入饱和氯化钠溶液使溶液分层,用标准氢氧化钾乙醇溶液进行滴定,通过判断水层的颜色变化确定滴定终点,可快速准确测定深色微藻油脂的酸值。通过测定标准品混合物的酸值验证该方法的准确性。通过该方法比较了不同处理方式得到微藻藻粉样品的酸值,对藻粉品质进行了快速的评估,为考察不同处理方式对藻粉品质的影响提供了基础数据。
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毛细管气相色谱法测定粗蒽中蒽、菲的含量 收藏
刘威, 靳苏静, 梁淑琴, 张丹, 王磊, 李惠萍
现代化工. 2017, (7): 200-202,204.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.048
摘要 ( 186 )     PDF (1484KB) ( 0 )  
选用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂溶解样品,利用气质联用(GC-MS)分析仪对原料中各个组分进行定性分析,以吩GFDA1嗪为内标物,采用内标标准曲线法进行定量,建立了毛细管柱气相色谱法同时测定粗蒽中蒽和菲质量分数的方法。结果表明,粗蒽中各组分能较好地分离,并定性出22个组分。采用该方法对粗蒽样品测量所得结果为:蒽相对标准偏差为0.971%~1.544%,菲的相对标准偏差为0.836%~1.482%;蒽的回收率为98.98%~100.9%,菲的回收率为98.05%~99.57%。测定结果具有较高的准确度和精密度,该方法分析快速、灵敏、操作简单。
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基于二硫化碳解吸前处理技术GC-FID测定工作场所空气中烷烃 收藏
袁世柳, 李世霞
现代化工. 2017, (7): 203-205.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.049
摘要 ( 233 )     PDF (1484KB) ( 0 )  
为建立工作场所空气中正戊烷、正己烷、正庚烷3种烷烃有毒物质的溶剂解吸-气相色谱检测法,采用二硫化碳解吸脱附作为前处理手段,利用TG-5MS毛细管柱对目标物质进行分离,以氢火焰离子化检测器进行检测,保留时间定性,峰面积响应值定量,外标法计算。结果表明:该方法能够很好地分离并检测定量出正戊烷、正己烷、正庚烷各自含量,各自标准曲线相关系数均达到0.999 0,精密度在1.83%~5.79%范围内,实际样品加标回收率在89.6%~97.8%之间,该方法检出限:正戊烷为0.008 6 μg/mL,正己烷为0.200 0 μg/mL,正庚烷为0.056 6 μg/mL。
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油气储运
HIPPS在油气集输工程中的设计与应用 收藏
白英, 曾宇平, 王小东, 刘黎明
现代化工. 2017, (7): 206-209.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.050
摘要 ( 282 )     PDF (1747KB) ( 0 )  
介绍了高压完整性压力保护系统(HIPPS)系统在油气集输工程中的实际应用,并利用OLGA动态模拟软件对HIPPS的关断过程进行模拟研究HIPPS系统在超压工况下的作用。
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已建海底管道挖沟沉管分析 收藏
韩鹏, 孔博昌, 李柱国, 刘黎明
现代化工. 2017, (7): 210-213.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.051
摘要 ( 196 )     PDF (2489KB) ( 0 )  
利用OFFPIPE软件对已建海底管道挖沟沉管保护方案进行有限元分析,分析结果证明,已建海底管道在交越处能下沉至预定深度且满足强度要求。
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法兰泄露校核的计算分析 收藏
张磊, 刘伟, 王彬权, 徐峰, 邵颖丽
现代化工. 2017, (7): 214-216.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.07.052
摘要 ( 442 )     PDF (1791KB) ( 0 )  
通过CAESAR Ⅱ管道应力分析软件可以在设计环节对法兰进行校核。以项目实际应用为例,应用CAESAR Ⅱ管道应力分析软件建模,并结合当地土壤的沉降对法兰进行核算,为整改方案提供理论依据。在设计环节避免了法兰泄露存在的风险。
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