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   现代化工
  2017年, 第37卷, 第10期 刊出日期:2017-10-20 上一期    下一期
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专论与评述
中国独立炼厂绿色发展的战略思考 收藏
宫雨, 秦曼曼, 孙仁金
现代化工. 2017, (10): 1-5.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.001
摘要 ( 993 )     PDF (1278KB) ( 141 )  
独立炼厂填补了国有炼厂油品供给的区域空缺,对我国社会经济发展及人们日常生活都有重要的意义。但独立炼厂经济发展与社会环境效益的冲突加剧,炼厂发展增加了我国环境保护的压力。研究分析独立炼厂发展面临的内外部问题,提出了加快运输管道建设、拓宽下游销售渠道、提高工艺技术水平、优化装置结构等建议,为我国独立炼厂绿色发展提供参考。
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2017年美国总统绿色化学挑战奖项目评述 收藏
程海涛, 申献双
现代化工. 2017, (10): 6-9.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.002
摘要 ( 1747 )     PDF (1197KB) ( 440 )  
介绍了2017年美国总统绿色化学挑战奖获奖项目的概要、创新与价值。6个奖项的获奖者分别是:绿色合成路线奖授予默克公司(Merck),其创新贡献在于研制了一种实验性抗病毒药物Letermovir,在制药行业中,该生产工艺代表了可持续的、产业化工艺的最先进水平;绿色反应条件奖授予安进公司(Amgen.)和巴亨公司(Bachem),他们通过改进固相肽合成技术,开发了一种用于新一代肾脏药物Etelcalcetide的商业化绿色生产工艺;设计绿色化学品奖、特别环境效益奖同时授予陶氏化学(Dow)和Papierfabrik August Koehler SE公司,其贡献在于可满足连续成像技术的热敏纸的突破;小企业奖授予优能科技有限责任公司(UniEnergy Technologies),他们开发了UniSystemTM,用于电网规模能量存储的高级钒氧化还原液流电池;学术奖授予宾夕法尼亚大学的Eric J.Schelter教授,其贡献在于使用特定金属络合物从废弃材料中简单高效地回收稀土元素。
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泄漏检测与修复技术管理体系研究及评估建议 收藏
彭茵, 吉晟, 赵子玮, 郑幸成, 陈璐, 黄浩云
现代化工. 2017, (10): 10-14.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.003
摘要 ( 943 )     PDF (1209KB) ( 188 )  
泄漏检测与修复技术(LDAR)是治理石化化工企业生产装置设备组件无组织泄漏的有效技术,国内正在广泛推广,但目前缺少对LDAR实施效果的评估考核标准。借鉴美国、欧盟、台湾地区泄漏检测管控体系,结合天津市在石化化工装置LDAR评估工作中发现的问题,建议LDAR实施效果核查和评估技术重点应侧重加强检测机构的认证和规范管理、实施VOCs减排量核算、发展环境定量改善情况的审查和评估、推广LDAR技术现场核查、完善LDAR经济惩罚措施等。
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技术进展
改善碳纳米管电接触性能的研究进展 收藏
刘扬, 安立宝, 龚亮
现代化工. 2017, (10): 15-19.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.004
摘要 ( 768 )     PDF (1464KB) ( 0 )  
以基于CNT的微纳电子器件为基础,综述了近年来改善CNT与金属电极间电接触性能的研究进展,阐述了各种改善CNT与金属电极间电接触性能方法的原理和优缺点。通过超声波焊接处理、金属颗粒黏结、碳纤维辅助组装、包覆CNT等处理工艺,可以获得阈值电压低、发射电流密度高和稳定性好的CNT场发射器;采用原子层沉积法、溶液处理法、超声波焊接法、高温退火法等可以很好地改善CNT与金属电极间的电接触性能,进而提高CNT晶体管的迁移率、跨导率和通断电流比;化学机械抛光、电子束诱导沉积等处理工艺可以增加CNT和金属电极的接触面积,降低两者间的接触电阻,从而实现高承载电流的CNT互连线。
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MCM-22分子筛催化烷基化反应的研究进展 收藏
韩文雯, 王清涛, 张群峰, 吕井辉, 李小年
现代化工. 2017, (10): 20-24.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.005
摘要 ( 824 )     PDF (1559KB) ( 0 )  
结合烷基化反应的催化机理,综述了MCM-22的孔道结构和表面酸性对芳烃烷基化反应的影响,总结了其应用于烷基化反应的优势与不足,进一步介绍了针对MCM-22特点适用的改性方法,及改性后分子筛的催化烷基化性能,最后对该方向研究提出了展望。
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透水混凝土路面净化雨水径流研究进展 收藏
吴梦柯, 赵金辉, 林晨彤, 谢西, 姜成, 孙瑶
现代化工. 2017, (10): 25-28,30.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.006
摘要 ( 798 )     PDF (1230KB) ( 0 )  
综述了国内外PCP雨水径流污染控制的研究,对比不同透水混凝土结构材料的净化效果及其影响,分析透水混凝土对径流中各种污染物的去除机理,指出目前研究中存在的不足,并对今后的研究与应用提出展望。
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锰基正极材料容量衰减机理及抑制方法研究进展 收藏
耿彤彤, 张飞龙, 唐凤娟, 王鹏, 李世友, 李春雷
现代化工. 2017, (10): 29-33.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.007
摘要 ( 850 )     PDF (1686KB) ( 0 )  
从锰溶解、相变、界面膜的形成等方面综述了锰基正极材料容量衰减机理研究进展,总结了引入添加剂、改变黏结剂含量等抑制容量衰减的方法,并对今后锰基正极材料容量衰减机理的研究工作进行了展望。
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超临界流体快速膨胀过程制备药物微粒的研究进展 收藏
查贤君, 王秀东, 焦真
现代化工. 2017, (10): 34-38.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.008
摘要 ( 739 )     PDF (1382KB) ( 0 )  
介绍了RESS过程的原理及其在制备药物微粒方面的应用,重点综述了操作过程中的温度、压力、喷嘴结构、喷射距离、助溶剂及产品收集环境等参数对制得粒子形貌的影响,讨论了近年来RESS过程制备药物微粒的新进展。此外,还分析了RESS过程在实用中仍存在的一些问题,并展望了今后的研究方向。
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从单一结构到微纳米多级结构的微图案化细胞生长基底材料的制备技术研究 收藏
郑茹月, 王卉, 戚玉, 胡雨晴, 张克勤
现代化工. 2017, (10): 39-42,44.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.009
摘要 ( 948 )     PDF (3573KB) ( 0 )  
简要介绍了从单一尺度的微米、纳米结构到微纳米多级结构的图案化细胞生长基底材料的研究进展,着重综述了制作微纳米多级结构图案的方法以及对细胞生长行为的引导控制作用,最后对微图案化细胞生长基底材料的发展前景进行了讨论。
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荧光碳点的研究综述 收藏
张卜, 哈丽丹·买买提, 张云飞, 张得栋, 孙风常, 古妮萨柯孜·伊斯拉木
现代化工. 2017, (10): 43-47.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.010
摘要 ( 1387 )     PDF (1238KB) ( 0 )  
针对就近几年国内外煤基碳点(C-Dots)的研究进展进行总结,着重讲述了C-Dots的制备方法以及改性产品的应用,并提出了一些C-Dots发展过程中可能会遇到的问题。
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多孔金属中空纤维膜的研究进展 收藏
李安安, 隋贤栋, 黄肖容
现代化工. 2017, (10): 48-50,52.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.011
摘要 ( 878 )     PDF (1243KB) ( 0 )  
重点讨论了金属中空纤维膜的制备方法及其影响因素,简单介绍了其研究进展和现状,并对其发展方向提出了建议。
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降低MTBE中硫含量的技术措施 收藏
吴晓颖, 吴明清
现代化工. 2017, (10): 51-55.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.012
摘要 ( 751 )     PDF (1221KB) ( 0 )  
以炼厂副产混合C4为原料制备的MTBE硫含量通常远大于10 μg/g,难以满足作为清洁汽油高辛烷值调和组分的要求。可以通过降低精制液化气或原料C4的硫含量达到降低MTBE硫含量的目的,也可直接对MTBE实施深度脱硫。前者尽管可使MTBE硫含量明显降低,但却难以降至10 μg/g以下,不过MTBE收率几乎没有损失;后者可得到硫含量低于10 μg/g的MTBE,但MTBE损失率常常达到0.5%以上。
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褐煤脱水提质及其物化结构演变的研究进展 收藏
印杨, 李超, 廖俊杰, 莫琼, 常丽萍, 鲍卫仁
现代化工. 2017, (10): 56-59,61.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.013
摘要 ( 861 )     PDF (1293KB) ( 0 )  
深入分析了褐煤中水分的赋存形态,提质过程中褐煤孔结构和含氧官能团的变化及其与提质褐煤水分复吸行为之间的关联,同时对现有的褐煤脱水提质技术进行了总结和对比。结果显示,微波辐照能有效脱除褐煤中极性含氧官能团,机械热压能显著减小褐煤孔体积和比表面积,含氧官能团、孔体积和表面积的减小是有效抑制提质褐煤水分复吸的主要原因,将微波干燥与机械热压脱水技术耦合是褐煤有效脱水提质的可能发展方向。
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均相催化剂催化CO2与环氧化物合成环状碳酸酯的研究进展 收藏
赵黎业, 黄雪莉
现代化工. 2017, (10): 60-64.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.014
摘要 ( 784 )     PDF (1345KB) ( 0 )  
以CO2与环氧化物合成环状碳酸酯为研究对象,综述了有机碱催化剂、碱金属卤化物催化剂、酸碱性催化剂、金属配合物催化剂、杂多酸盐催化剂、离子液体催化剂6类均相催化剂的研究进展,并就其催化活性进行了比较,探讨了未来均相催化剂的发展前景。
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科研与开发
纳米SiO2/酚醛泡沫复合材料的力学性能与形貌结构 收藏
郭亚军, 胡立红, 周永红
现代化工. 2017, (10): 65-67,69.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.015
摘要 ( 750 )     PDF (2926KB) ( 0 )  
以苯酚为溶剂,正硅酸四乙酯(TEOS)为硅源,采用溶胶-凝胶法制备了纳米SiO2,将其引入到酚醛树脂中,最终制得改性酚醛泡沫。利用傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、电子万能试验机等方法对泡沫材料进行表征。测试结果表明,纳米SiO2与酚醛树脂成功发生反应形成共价键。扫描电镜显示,硅酯质量分数为5%时,泡沫具有最规整的形貌结构;同时,此添加量下的酚醛泡沫力学性能最优,压缩强度和弯曲强度较纯泡沫提高50%和95%。
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水蒸汽催化重整混合型生物油模型物制氢研究 收藏
杨婕, 陈明强, 王一双, 杨忠连, 刘少敏, 梁添
现代化工. 2017, (10): 68-72.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.016
摘要 ( 800 )     PDF (2928KB) ( 0 )  
以HZSM-5为载体,采用浸渍法制备Co/HZSM-5、Fe/HZSM-5、Co-Fe/HZSM-5催化剂,并对其进行XRD、BET、SEM、TG表征分析。选取乙酸、乙二醇、苯酚和丙酮的混合物为混合型生物油模型物,考察催化剂、温度、S/CWHSV等因素对水蒸汽催化重整混合型生物油模型物制氢的影响。结果表明,在Co-Fe/HZSM-5催化剂上,温度为650℃,S/C为10,WHSV为2 h-1时,氢气产率最大,约为57%。
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胶溶剂用量对NiMo/γ-Al2O3催化剂加氢脱氧性能的影响 收藏
商江伟, 裴瑞敏, 杨浩, 景仲雨, 席克忠, 乔聪震
现代化工. 2017, (10): 73-76,78.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.017
摘要 ( 836 )     PDF (1627KB) ( 0 )  
采用载体挤出成型的方法,通过改变胶溶剂硝酸的加入量制备不同γ-Al2O3载体,同时用过量浸渍法负载15% Ni和5% Mo,制备得到NiMo/γ-Al2O3。通过BET、XRD、SEM等手段对载体和催化剂进行表征,并进行催化脂肪酸甲酯加氢脱氧反应性能评价,探究了载体对催化性能的影响。实验结果表明,当胶溶剂硝酸的质量为拟薄水铝石质量的7.5%,NiMo/γ-Al2O3催化剂在反应压力为2.9 MPa,反应温度为355℃,液时空速为2.0 h-1时,具有较佳的加氢脱氧性能,原料的转化率为92.5%,液相产品中正构烷烃C15~C18的选择性可达到71.7%。
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β-PbO2阳极的制备及其析氧性能的研究 收藏
别汉波, 宋宁, 俞小花, 和晓才, 俞双林
现代化工. 2017, (10): 77-80.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.018
摘要 ( 865 )     PDF (2737KB) ( 0 )  
为了提升镍阳极析氧活性,降低氧析出过电位,通过电镀技术在室温条件下制备了不同电流密度的二氧化铅镀层阳极。采用扫描电镜和X射线衍射对镀层的表面形貌和晶体结构进行了表征。运用循环伏安(CV)和线性扫描(LSV)技术分析比较了不同电流密度条件下的二氧化铅镀层的化学性质。并测试了所制阳极的镀锌槽电压的大小。研究表明,电流密度为20 mA/cm2时,镀PbO2层效果最好,β-PbO2电极可促进阳极析氧反应的动力学过程,降低镍基阳极的析氧电位,β-PbO2电极可通过降低析氧电位来降低电沉积金属锌的槽电压。
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纳米Fe3O4纤维的制备及对高氯酸铵热分解的影响 收藏
程志鹏, 褚效中, 仲慧, 徐继明, 张莉莉, 殷竟洲
现代化工. 2017, (10): 81-83.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.019
摘要 ( 938 )     PDF (3082KB) ( 0 )  
以五羰基铁为铁源,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为还原剂,采用水热法制备纳米Fe3O4纤维。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和电子能谱(EDS)对产物的晶面结构、表面形貌和元素组成进行表征,并对反应机理进行探讨。结果表明,制备的纳米Fe3O4为纤维状,由许多球状颗粒定向连接而成;体系中DMF浓度对产物形貌存在显著的影响。将制备的纳米Fe3O4纤维作为高氯酸铵(AP)热分解的催化剂,通过差示扫描量热手段(DSC)研究发现,纳米Fe3O4纤维可显著促进AP的热分解。
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络合萃取法处理高浓度H酸废水 收藏
孙楠, 袁晓乐, 张广山, 李硕, 王鹏
现代化工. 2017, (10): 84-87,89.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.020
摘要 ( 876 )     PDF (1488KB) ( 0 )  
采用络合萃取法处理高浓度H酸废水,考察了萃取体系、萃取时间、萃取级数、萃取剂体积分数、相比(A/O)、油碱比对COD的去除效果的影响。最佳体系为:三辛胺为络合剂,煤油为稀释剂,正辛醇为助溶剂。以三辛胺/煤油/正辛醇体系进行萃取实验,得到最优工艺参数为:V(三辛胺)/V(煤油)=1/4,相比(A/O)=5/1,pH=2.3,萃取时间为30 min;当H酸初始COD为35 000 mg/L时,经两级错流萃取后COD去除率可达到83.4%。采用12.5%的NaOH溶液对萃取相进行反萃取,可回收并循环利用萃取剂。实验结果表明:络合萃取工艺处理H酸生产废水效果显著,达到了预处理的目的,有利于实现工业化生产。
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高矿化度水中动力学水合物抑制剂性能 收藏
胡耀强, 鲍文, 杨博, 张娟利, 张书勤
现代化工. 2017, (10): 88-92.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.021
摘要 ( 791 )     PDF (1930KB) ( 0 )  
利用自主设计的水合物抑制剂评价装置,分析比较了蒸馏水及气田高盐水环境中水合物的形成规律,重点评价了高盐水环境中PVP、NVC、Poly (VP/VCap)、PVCap 4种抑制剂的使用效果。结果表明,压力为7.0 MPa,温度为3℃的条件下,蒸馏水环境中水合物的形成时间为16 min;而高盐水环境中水合物的形成时间为45 min。质量分数为2.0%时,上述4种抑制剂在高盐水环境中的有效抑制时间分别为300、350、> 1 100、> 1 100 min;其中PVCap在质量分数为0.5%时抑制时间就超过1 100 min,其抑制性能最优,满足现有气田工艺要求。高盐水环境有利于抑制剂发挥抑制效果。动力学型抑制剂具有加量少、毒性低的优点。
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油田污泥离心脱水减量处理现场试验 收藏
王兴旺, 魏立新, 刘鹏, 李凯欣, 成毅, 张煜
现代化工. 2017, (10): 93-96.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.022
摘要 ( 783 )     PDF (1284KB) ( 0 )  
为了保证注水水质达标,油田污水站采用连续排泥工艺降低悬浮物和泥沙的含量,由此产生大量含水率高的污泥,造成运输费用及后续无害化处理费用的增加,因此,需要对污泥进行减量处理。以卧螺离心机为关键设备,设计了1套污泥离心脱水减量工艺。通过现场试验得到转速、差速、絮凝剂投加量、温度对减量效果的作用规律。在一定范围内,转速越高、差速越低、絮凝剂投加量越大、温度越高,处理后的污泥含水越少。采用正交试验方法优化得到工艺最佳运行参数:转速为2 500 r/min,差速为9 r/min,加药量为225 g/m3,温度为55℃。处理后,平均含水率从入口的97.37%下降到出泥口的59.17%,平均含固率从入口的1.73%上升到出泥口的33.72%。离心机出水口和出泥口分流比范围为24.14∶1~33.19∶1,对应的污泥减量比例为96.02%~97.08%,污泥减量效果很好。
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α-MnO2δ-MnO2催化剂的合成及其在尿素废水处理中的应用研究 收藏
孙玉娟, 申曙光, 王颖
现代化工. 2017, (10): 97-100,102.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.023
摘要 ( 771 )     PDF (1557KB) ( 0 )  
采用水热法分别在酸性和碱性条件下合成了α-MnO2δ-MnO2催化剂,利用XRD、N2-BET、Raman、H2-TPR对合成样品进行表征。将合成的α-MnO2δ-MnO2催化剂用于催化废水中尿素水解,在不同水解温度、水解时间和催化剂质量浓度下比较了2种催化剂的催化活性。结果表明,δ-MnO2催化剂具有较高的催化活性。以δ-MnO2为催化剂,得到了尿素水解的最佳工艺条件:水解温度为165℃,水解时间为60 min,催化剂质量浓度为50 g/L。在最佳水解工艺条件下,尿素的降解率可达99.9%以上,此时水解液中剩余尿素的质量浓度仅为7.2 mg/L,达到了10 mg/L以下的排放标准。
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Bi4Ti3O12/TiO2异质结的原位制备及其光化学性能研究 收藏
李言, 王方方, 傅正平, 陆亚林
现代化工. 2017, (10): 101-104.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.024
摘要 ( 783 )     PDF (4449KB) ( 0 )  
利用Bi4Ti3O12和TiO2的结构相似性,以TiO2纳米片为原料,用水热法制备了Bi4Ti3O12/TiO2异质结,并通过X射线衍射、扫描电子显微镜和高分辨透射电镜等证实了异质结结构的形成。可见光催化反应活性的表征说明Bi4Ti3O12/TiO2异质结结构相较于TiO2或Bi4Ti3O12性能有明显提高,光电化学表征进一步证实Bi4Ti3O12/TiO2异质结结构能有效促进光生电子-空穴对的分离。实验结果还表明,这种增强作用与两相的比例密切相关,并通过控制两相比例对性能进行了优化。
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响应面法优化3-溴丁基-5,5-二甲基海因的制备工艺 收藏
郭睿, 李云鹏, 宋博, 马兰, 土瑞香, 王映月, 郭煜
现代化工. 2017, (10): 105-109.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.025
摘要 ( 825 )     PDF (1858KB) ( 0 )  
以5,5-二甲基海因(DMH)、1,4-二溴丁烷为原料,合成了3-溴丁基-5,5-二甲基海因(BBDMH),并以柱色谱法分离提纯,薄层色谱法跟踪产物。利用傅里叶红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1HNMR)、核磁共振碳谱(13CNMR)、X-射线衍射(XRD)、元素分析对产物进行了表征。研究了缚酸剂的种类、反应时间、物料摩尔比、反应温度对BBDMH产率的影响。并在单因素实验的基础上利用响应面分析法中的Box-Behnke实验设计对合成工艺进行优化。制备3-溴丁基-5,5-二甲基海因的最佳工艺条件:缚酸剂为无水K2CO3且与DMH的质量比为4∶1,反应温度为50℃,n(1,4-二溴丁烷)/n(DMH)=2.67,反应时间为4.40 h。在此条件下,产率为92.89%,与回归模型的预测值很接近,相对误差仅为0.25%。
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工业骨胶脱色工艺条件的研究 收藏
刘静, 苏秀霞
现代化工. 2017, (10): 110-113,115.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.026
摘要 ( 740 )     PDF (1340KB) ( 0 )  
氧化法与物理吸附法相结合,以骨胶为原料,过硫酸钠和酸化凹凸棒土为脱色剂,得到浅色的骨胶胶黏剂。研究了m(水)∶m(干骨胶)为1.3∶1时,过硫酸钠质量、酸化凹凸棒土质量、反应温度和反应时间对骨胶色泽的影响,并在单因素实验的基础上,通过正交试验得出骨胶脱色的最佳工艺条件为:过硫酸钠质量分数为9.3%,酸化凹凸棒土质量分数为8.0%,反应温度为50℃,反应时间为60 min,经最佳工艺制备的骨胶胶黏剂脱色率为71.13%,稳定性良好,同时骨胶的性能未发生改变。
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三相法制备木瓜蛋白酶的过程研究 收藏
魏胜华, 周清华, 钱伟, 张驰
现代化工. 2017, (10): 114-117.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.027
摘要 ( 795 )     PDF (1428KB) ( 0 )  
为了高效制备木瓜蛋白酶,利用三相分离法对番木瓜乳粉进行分离纯化。对影响分离纯化的主要因素有机溶剂种类及浓度、硫酸铵质量分数、三相成相时间及pH等进行了研究。实验结果表明,该酶的最佳分离条件为:粗酶液与叔丁醇的体积比为1∶1.5,硫酸铵质量分数为50%,成相时间为60 min,体系pH为7.0。在此条件下使用三相法分离出的木瓜蛋白酶纯化倍数为2.98倍,酶活回收率为76%。
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[Hnmp]H2PO4离子液体脱除焦化柴油中的碱性氮化物 收藏
李文深, 孟征, 宋阳, 侯金朋, 刘洁
现代化工. 2017, (10): 118-120,122.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.028
摘要 ( 839 )     PDF (1330KB) ( 0 )  
合成了离子液体N-甲基吡咯烷酮磷酸二氢盐([Hnmp]H2PO4),并用红外光谱对其结构进行表征。以焦化柴油为原料,考察其对油品中碱性氮化物的脱除性能,结果表明,离子液体[Hnmp]H2PO4能够有效脱除焦化柴油中的碱性氮化物,在剂油质量比为1∶7,反应温度为30℃,反应时间为30 min的条件下,焦化柴油中碱性氮化物的脱除率为93.97%,此时精制油中碱氮质量分数为35 μg/g。该离子液体在回收利用4次后,脱氮率仍可达到83%以上。
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乙酸加氢制乙醇催化剂Pt-Sn/Al2O3-CaSiO3的研究 收藏
付长亮, 刘彦平, 刘萌, 王焯筠, 姜巧娟
现代化工. 2017, (10): 121-124.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.029
摘要 ( 909 )     PDF (3438KB) ( 0 )  
为提高Pt-Sn催化剂对乙酸加氢制乙醇反应的活性及选择性,以Al2O3-CaSiO3为载体,采用浸渍法制备不同Pt和Sn质量分数的乙酸加氢催化剂,对催化剂的物性结构和形貌进行了表征,并考察了其在乙酸加氢制乙醇反应中的性能。结果表明,Pt和Sn质量分数都为1%的催化剂,载体的晶相结构无变化,表面特征较好,具有最好的反应活性及乙醇选择性。在反应温度为275℃,压力为3 MPa,液体质量空速为0.66 h-1,氢气与乙酸摩尔比n(H2)/n(HOAc)=10的条件下,乙酸的转化率达73%,乙醇的选择性达70%。
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乙醇为模化物的Ni/HMOR催化剂上生物油催化重整制氢研究 收藏
吕晨, 李信宝, 刘娇, 魏焱辉, 叶晨虹, 王佳, 周冉
现代化工. 2017, (10): 125-129.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.030
摘要 ( 800 )     PDF (2166KB) ( 0 )  
生物油催化重整制氢是一项很有潜力的生物质基氢气制备技术。选取乙醇为典型生物油模化物,利用等体积浸渍法制备了系列Ni/HMOR催化剂,在固定床反应器上进行催化剂活性测试。结合N2物理吸附、XRD、NH3-TPD以及TEM催化剂表征手段,系统考察了Ni负载量、反应温度、水碳比和气相体积空速对氢气产率、乙醇转化率以及气体产物体积浓度的影响。结果表明,Ni/HMOR催化剂表现出了很好的催化活性,在温度高于750℃,水碳比为9.2时,氢气产率超过90%,乙醇转化率为100%。
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热解温度对MOFs衍生的ZnO@CN纳米催化剂氧还原性能的影响 收藏
陈君
现代化工. 2017, (10): 130-133.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.031
摘要 ( 862 )     PDF (2192KB) ( 0 )  
通过水热法合成Zn-MOF材料,并将其高温热解制备得到ZnO@CN纳米催化剂。通过X射线衍射谱、扫描电子显微镜表征了ZnO@CN的结构和组成。为了探究热解温度对ZnO@CN催化性能的影响,将制得的Zn-MOF材料在不同温度下热解分别得到ZnO@CN-600、ZnO@CN-700、ZnO@CN-800、ZnO@CN-900,通过氧还原反应测试其催化活性。结果表明,热解温度为900℃时制得的ZnO@CN-900起始电势和半波电势分别为0.890 V和0.780 V。动力学研究结果表明,ZnO@CN-900的电子转移数约为4,证明氧气分子在ZnO@CN-900催化剂表面还原采用四电子路径。
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微球状Co3O4修饰电极检测邻苯二酚 收藏
武媛媛, 晋日亚, 乔怡娜, 刘晶敏, 周俊
现代化工. 2017, (10): 134-137.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.032
摘要 ( 753 )     PDF (1732KB) ( 0 )  
采用水热法在400℃的条件下煅烧并形成Co3O4微球,通过XRD粉末衍射、SEM等对Co3O4结构及形貌进行表征,并用循环伏安法(Cyclic Voltammetry,CV)和电化学阻抗谱法(Electrochemical Impedance Spectroscopy,EIS)对Co3O4的电化学性能进行表征。利用Co3O4修饰玻碳电极(Co3O4/GCE)并通过方波伏安法(Square wave voltammetry,SWV)检测邻苯二酚,在3.3~33 μmol/L的浓度范围内,邻苯二酚浓度和峰电流值呈线性关系,回归方程的相关系数为0.995,检测限(LOD)为0.42 μmol/L (3σ法),灵敏度为0.029 μA·(μmol/L)-1。同时进行了电极的稳定性实验,经10次循环,其峰电流的相对标准偏差(RSD)为0.25%。还对实际水样进行加标回收实验,该电极对实际水样的检测呈现出良好的性能。
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新型絮凝剂PADSI的合成与性能评价 收藏
胡承志, 杨旭, 董雅杰, 刘林, 闫秀
现代化工. 2017, (10): 138-142.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.033
摘要 ( 801 )     PDF (3708KB) ( 0 )  
在水溶液中以V50为引发剂,以丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为单体,合成一种分子构型为网状的阳离子高分子絮凝剂。通过考察不同因素对聚合反应的影响得出最佳合成条件:单体质量分数为20%,单体n(丙烯酰胺)∶n(甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵)为8.5∶1.5,引发剂V50质量为单体质量的1.5‰,水玻璃质量为单体质量的1.5%。将该阳离子絮凝剂与分子质量和阳离子度相当的普通阳离子絮凝剂进行对比发现,自制絮凝剂的处理效率更高。将自制的絮凝剂用于油田压裂返排液对比实验,结果表明,与市场上分子质量和阳离子度均要高的普通阳离子絮凝剂相比,自制产品CODGr的能力更强。
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Mn助剂对催化胺化制备四甲基乙二胺催化剂性能的影响 收藏
梁胜彪, 钱俊峰, 吴军
现代化工. 2017, (10): 143-147.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.034
摘要 ( 837 )     PDF (1454KB) ( 0 )  
以Cu/Ni为主活性组分,γ-Al2O3球为载体,考察了Mn助剂对N,N-二甲基乙醇胺(DMEA)固定床连续催化胺化制备N,N,N',N'-四甲基乙二胺(TMEDA)催化剂性能的影响,并通过XRD、BET/BJH、H2-TPR、H2-TPD等对催化剂结构进行表征,结果表明,Mn能够抑制脱氢而促进加氢反应的发生,随着Mn含量的增加,选择性会提高,而活性相对会受到抑制,当n(Cu)∶n(Ni)∶n(Mn)=4∶1∶0.2时催化剂性能较佳。采用4Cu-1Ni-0.2Mn/γ-Al2O3球作为催化胺化催化剂,在反应温度为240℃,DMEA空速为0.15 h-1,胺醇摩尔比为1∶1,常压,氢速为30 mL/min时,DMEA转化率和TMEDA选择性分别达到92%和83%左右。
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工艺与设备
乙酸甲酯外部环流隔离壁反应蒸馏塔的设计与比较 收藏
熊小然, 苑杨, 陈海胜, 张亮, 王韶锋, 黄克谨
现代化工. 2017, (10): 148-151.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.035
摘要 ( 805 )     PDF (1767KB) ( 0 )  
选择了3种不同的外部环流设计并采用隔离壁蒸馏塔的拓扑结构。以乙酸和甲醇酯化反应生成乙酸甲酯和水反应体系为例,分别设计了底部-中部环流隔离壁反应蒸馏塔、中部-中部环流隔离壁反应蒸馏塔和双环流隔离壁反应蒸馏塔,并对其稳态性能进行了分析与比较。结果显示,双环流隔离壁反应蒸馏塔能够最大限度地强化内部物质和能量耦合,因而拥有最佳的稳态性能。
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介质阻挡放电等离子体脱除硫化氢的能效优化研究 收藏
赵冲, 蔡宇翔, 杨洋, 竺新波, 郑成航, 高翔
现代化工. 2017, (10): 152-155,157.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.036
摘要 ( 860 )     PDF (1632KB) ( 0 )  
为提高介质阻挡放电(DBD)系统降解H2S的能量利用效率,以同轴DBD反应系统为对象,从谐振特性和功率特性两方面研究了DBD放电系统的电气参数和反应器几何参数对反应器能量输入和H2S脱除效果的影响。研究发现,放电频率与负载电压之间的谐振特性直接影响H2S脱除效率,在谐振频率点脱除效率最大。谐振频率的大小受负载电压和反应器几何参数的影响,其原因可以归结于介质层等效电容的变化。DBD放电有效功率与放电频率、负载电压和反应器几何参数间存在量化规律P=A·L·f·Vn,且在相同的负载电压下,谐振频率点的能量输入效率ηP最大。其他条件不变的情况下,放电区域长度越大,H2S脱除效率越高;放电气隙的大小存在最优值,本文中最优的放电气隙为5 mm。
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固体润滑材料高纯二硫化钼生产工艺改进 收藏
成兰兴, 谷中鸣, 师传兴, 邵国斌, 丁为公, 张碧波
现代化工. 2017, (10): 156-158.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.037
摘要 ( 758 )     PDF (1251KB) ( 0 )  
通过对原有生产工艺进行改进,加入除铁专用的助溶剂,变原有多段除铁为一段除铁,使生产过程周期由原工艺的24 h缩短为15 h,生产效率提高50%,酸性废水减少60%。加入除铁专用的助溶剂,使铁的去除率由原工艺的78.0%提高到93.3%。通过生产连续运行考察,在最佳操作条件下,产品中铁质量分数降低到0.08%,收率由原工艺的88%提高到93%,经济效益显著。
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基于双效提浓的DMF废水分离节能研究 收藏
高晓新, 朱碧云, 顾强, 林方毅, 朱峰, 杨德明
现代化工. 2017, (10): 159-162.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.038
摘要 ( 803 )     PDF (1311KB) ( 0 )  
针对传统的DMF回收工艺存在能耗高的问题,提出了双效提浓工艺流程。利用Aspen Plus化工软件进行模拟,选用NRTL热力学模型,分别研究了3种不同进料浓度相对应的提浓度对节能效果的影响。以年总费用最低为目标函数,模拟了双效提浓、双效提浓热集成和双效提浓MVR热泵工艺并确定最佳工艺条件。研究结果表明,处理浓度分别为10%、20%、50%的DMF废水时,最佳的提浓度分别为60%、60%、70%;与常规精馏相比,双效提浓热集成工艺的TAC分别降低了7.35%、12.91%、6.01%;双效提浓热泵工艺的TAC分别降低62.25%、65.62%、41.27%。
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处理工业废盐的新型流化技术 收藏
李绪宾, 王玉斌, 陈爽, 武倩, 杨丰瑞, 郑宛镧
现代化工. 2017, (10): 163-167.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.039
摘要 ( 1057 )     PDF (5038KB) ( 0 )  
提出了几种可以检测分析工业废盐中有机物种类和含量的方法和技术手段,热重分析确定了工业废盐的失重率以及产生失重所需的温度范围,红外光谱分析检测出工业废盐中有机物所含的官能团,气质联用检测出废盐中可能含有的有机物种类,滴定法确定了氯化钠的纯度等。运用流化床装置采用空气对工业废盐进行处理,对固相产物进行了红外光谱分析以及电镜扫描,通过对比发现有机物得以很好地去除。
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四氢呋喃-水共沸物体系分离方法 收藏
刘鑫洋, 尚大军, 刘智勇
现代化工. 2017, (10): 168-171.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.040
摘要 ( 1188 )     PDF (1244KB) ( 0 )  
从工业化分离方法与新型分离方法2个层面分别介绍近年来四氢呋喃-水共沸物分离的研究进展。工业化分离方法主要包括萃取精馏和变压共沸精馏,新型分离方法中主要讨论了吸附法与渗透蒸发方法。对于工业分离方法,以后的发展方向将是在保证分离要求的前提下,进一步减少能耗、满足绿色环保的要求。
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低碳烯烃直接氧化制C2~C3含氧化合物 收藏
张新庄, 王永炜, 张书勤, 张伟
现代化工. 2017, (10): 172-176.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.041
摘要 ( 803 )     PDF (1319KB) ( 0 )  
分析了我国煤制烯烃技术和产业现状,探讨了主要烯烃产品(乙烯、丙烯)一步氧化生产含氧化合物的可行性。从工艺和技术指标方面比较了国内外主要的甲醇制烯烃技术,并以乙烯/丙烯的生产和消费现状为依据,预测了未来国内煤制烯烃产业发展的潜在风险。认为生产低碳含氧化合物是消化过剩烯烃和增强煤制烯烃产业竞争力的有效途径,并重点介绍了乙烯直接氧化生产乙醛、乙酸和环氧乙烷以及丙烯直接氧化生产丙烯醛和环氧丙烷的技术现状。延伸煤制烯烃产业链,丰富煤化工产品,促进煤炭高效、清洁和高值化利用,契合我国能源结构特点,对经济民生和环境保护都具有重要意义。
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信息技术应用
OP-FTIR技术在评估炼化装置VOCs排放量中的应用研究 收藏
贾润中, 李明骏, 朱亮, 邹兵, 朱胜杰, 高少华, 胡绪尧
现代化工. 2017, (10): 177-180.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.042
摘要 ( 779 )     PDF (2073KB) ( 0 )  
利用开路式傅里叶变换红外光谱技术对某300 m×422 m炼化装置区域开展了VOCs排放监测工作,在同等气象条件下完成了上下风向多组分测量;对监测结果应用主因子分析法进行了分析,在基于大气扩散模型的基础上选择特征污染物表征VOCs的方法对该区域VOCs年排放量进行了评估。结果表明,开路式傅里叶变换红外光谱技术能够实现多组分分析,实现区域性监测;该区域上风向背景点与下风向受体点VOCs存在化学组分特征差异,计算得到该区域VOCs年排放量为158 t。
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联产甲基叔丁基醚和叔丁醇的工艺流程研究 收藏
崔秋娟, 李仙舟, 艾强, 彭战领
现代化工. 2017, (10): 181-184.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.043
摘要 ( 821 )     PDF (1360KB) ( 0 )  
提出了一种联产MTBE和TBA的工艺,采用PRO/Ⅱ化工流程模拟计算软件对联产工艺进行稳态模拟和分析,通过计算各塔进料位置、回流比、理论板数等参数,对进料温度和操作压力进行了模拟优化。结果表明,该联产工艺方案合理、可靠,具有较强的实用价值,产品质量优,流程操作稳定,经济效益和社会效益良好。
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一种浮式液化天然气流程设计与分析 收藏
吴建修, 梁光川, 周军
现代化工. 2017, (10): 185-188.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.044
摘要 ( 748 )     PDF (1363KB) ( 0 )  
设计了一种浮式基于CO2预冷—N2-CH4膨胀制冷液化天然气流程。对流程进行了模拟和比较,结果显示,该流程比功耗为0.54 kWh/m3,液化率为91.0%,综合性能优异。对流程进行了参数分析,分析结果对实际生产具有一定指导意义。
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基于技术经济学的碳捕集系统与燃煤电厂耦合对比研究 收藏
张利君
现代化工. 2017, (10): 189-192.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.045
摘要 ( 848 )     PDF (1336KB) ( 0 )  
建立了碳捕集系统仿真模型和热力系统变工况模型,提出添加和不添加小汽机的碳捕集耦合方式,并从热经济性和技术经济性上对比2种耦合方案。结果显示,不添加小汽轮机而尽量多地采用低段抽汽时,脱碳机组相对于原机组出力降低113.06 MW,发电效率降低7.79%,发电煤耗增加33.09 g/kWh,发电成本增加0.191元/kWh,脱碳成本为270.33元/kWh。添加小汽轮机后,碳捕集机组的净输出功提高43.45 MW,发电效率提高3.23%,发电煤耗降低28.55 g/kWh,发电成本降低0.034元/kWh,捕碳成本降低48.58元/t。综上,添加小汽轮机从热经济性和技术经济性上占有优势。
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辅助化学反应强化反应精馏生产乙酸乙酯并联产乙二醇的模拟与优化 收藏
刘绪江, 张雷
现代化工. 2017, (10): 193-196.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.046
摘要 ( 819 )     PDF (1519KB) ( 0 )  
采用辅助化学反应强化反应精馏生产乙酸乙酯,通过环氧乙烷与水的反应将体系中的水除去,使得产品质量分数大大提高,同时由于环氧乙烷开环反应放出大量的热减小了能耗。通过采用Aspen Plus软件模拟了辅助化学反应强化反应精馏生产乙酸乙酯的过程并对相应的操作参数加以优化,得到了质量分数为99.3%的乙酸乙酯,同时在塔底得到了质量分数为96%的乙二醇,生产过程的能耗为366 kW。
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共沸-反应精馏隔壁塔制备乙酸乙酯的实验与模拟研究 收藏
李春利, 董立会, 马帅明, 姜挺, 闫磊
现代化工. 2017, (10): 197-200.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.047
摘要 ( 831 )     PDF (1502KB) ( 0 )  
针对反应精馏中部分物系存在反应物与生成物相对挥发度较小、难以分离的问题,提出共沸-反应精馏隔壁塔结构。以酯化法制备乙酸乙酯为研究对象,对共沸-反应精馏隔壁塔的操作性能进行了分析。在搭建的1套反应精馏隔壁塔实验装置内进行了相应的实验研究,并用Aspen Plus进行了模拟,模拟结果与实验结果一致性良好;对共沸剂用量、液相分配比、塔顶回流比以及原料乙酸质量分数等因素的影响进行了模拟研究;对共沸-反应精馏隔壁塔进行了节能分析。与传统反应精馏相比,共沸-反应精馏隔壁塔可实现重组分乙酸和中间组分水的清晰分离,有效避免中间组分的返混,提高热力学效率。
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分析测试
便携式恶臭检测系统的线性度与稳定性分析 收藏
张思祥, 赵业佳, 李俊成, 周琪, 李帅甫, 李新冉, 王培贤, 周围
现代化工. 2017, (10): 201-204.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.048
摘要 ( 825 )     PDF (1437KB) ( 0 )  
为了检测环境中恶臭气体的体积分数并且有效减小气相色谱装置的体积,利用MEMS加工工艺,制造了一款芯片式色谱柱。在此基础上设计了1套用于恶臭气体分析的系统,可以有效地实现恶臭气体的分离与检测。对系统的线性度进行了研究,并以异丁烯气体为例,通过多次重复性实验,得到整个系统的线性度,其相关系数为0.998 0,误差平方和为72.95。此外,还与现有的商品化气相色谱仪进行对比,其性能优于现有仪器的标准。
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ASE-GC-MS法测定印染污泥中11种偶氮染料残留量 收藏
钱春苹, 池琴
现代化工. 2017, (10): 205-208.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.049
摘要 ( 772 )     PDF (1227KB) ( 0 )  
采用加速溶剂萃取建立了气相色谱质谱法(GC-MS)测定印染污泥中11种偶氮染料残留量。结果表明,11种偶氮染料在1.0~100.0 mg/L范围内具有良好的线性关系,相关系数(R2)均大于0.999;加标回收率在79.8%~104.2%之间,RSD在0.9%~3.4%之间,检出限在0.2~0.5 mg/kg之间。该法操作简单快速、准确度高、灵敏度高、检出限低,可为印染污泥焚烧及污染防治工作提供检测技术支持。
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天然气中汞含量及燃气汞排放的研究 收藏
王莹, 陈平, 江新权, 邬琦斌, 祁倩倩, 马晓红
现代化工. 2017, (10): 209-211,213.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.050
摘要 ( 862 )     PDF (1656KB) ( 0 )  
针对乌鲁木齐燃气汞排放数据缺乏、汞含量测试技术要求高的情况,首先采用安大略法测试燃气锅炉烟气中的汞的质量浓度,然后利用天然气参数及用量,通过科学计算获得天然气中的汞的质量浓度、汞排放强度、汞排放量。结果显示,锅炉烟气中总汞质量浓度为2.521 μg/Nm3,均为气态汞,元素态汞为主要形态;锅炉汞排放强度为(0.000 79~0.000 93)×10-12 g/J,远小于燃煤电厂的汞排放强度(0.77~0.81)×10-12 g/J;天然气中汞质量浓度为26.62~31.44 μg/Nm3,属于中等偏低水平;2016年乌鲁木齐市全年天然气汞排放量为81.9~96.8 kg/a。另外,针对国内烟气汞标准测试方法中存在的问题,结合安大略法设计的新采样系统操作较为简单,可用于烟气中总汞、气态汞、颗粒态汞的测定。
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基于金属离子检测的纳米荧光传感器 收藏
宋如愿, 夏子华, 赵璐洋, 景宜, 戴红旗, 吴伟兵
现代化工. 2017, (10): 212-216.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.051
摘要 ( 818 )     PDF (2799KB) ( 0 )  
基于纳米材料构筑的金属离子荧光传感器克服了传统荧光传感器检测能力弱,稳定性不足,检测条件受限制等缺陷,为金属离子的检测提供更加灵敏、准确的方法。构筑金属离子荧光传感器的纳米材料主要有金属纳米粒子、量子点、磁性纳米粒子、硅纳米材料、碳纳米材料等,针对近年来基于这些纳米材料构筑的金属离子荧光传感器的制备、结构、性能以及应用进行了综述,同时展望了基于纳米材料的荧光传感器的发展前景与方向。
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油气储运
站点伴生气凝析油排放工艺改进以及应用效果评价 收藏
何娟, 唐海, 龙雄云, 李姝蔓, 王成龙
现代化工. 2017, (10): 217-220.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.10.052
摘要 ( 886 )     PDF (2393KB) ( 0 )  
以实际油田为对象,从凝析油的排放量、常规的工艺处理流程以及排放方式优缺点3个方面系统地研究了站点凝析油管理现状,表明了员工排放、直排污油箱和直排事故罐3种排放方式在分离排放效果、员工工作量、安全隐患等方面并不能满足安全密闭性回收的要求。主要从气液分离器出口、设备伴热、自动化以及凝析油的去向等方面对站点凝析油的排放处理工艺流程进行了改进,并在9座站点进行了现场应用和效果分析,凝析油的排放量由340 L/d增加到405 L/d,人工排放频次由77次/d降低到0次/d,证明了改进工艺流程的可行性以及高效性。
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