现代化工

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煤炭清洁转化过程中二氧化碳的排放与捕集

袁建军, 袁本旺, 杜国强

现代化工. 2018, 38(3): 1-3. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.001

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煤化工自兴起以来带动了经济的快速发展，同时煤化工产生的直接损害就是二氧化碳（CO₂）排放量的增多。从现代煤化工发展现状、典型煤炭清洁转化过程的CO₂排放及捕集等方面详细阐述了现代煤化工的CO₂排放与利用，旨在为现代煤化工的碳减排提供思路。

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我国煤层气综合利用现状

刘树森, 郭旋, 任军

现代化工. 2018, 38(3): 4-8. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.002

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煤层气（CBM）是一种新型的清洁能源，我国CBM资源十分丰富，但多半直接排放到大气中，资源浪费大，对大气污染严重。介绍了CBM的成因、使用技术，并着重分析了低甲烷含量煤层气及含氧煤层气（OCCBM）的处理技术，并对其可能的发展前景进行了综述，提出通过脱氧技术实现纯化再进行应用将是其未来的发展方向。

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农村生物质能源化利用研究综述

穆献中, 余漱石, 徐鹏

现代化工. 2018, 38(3): 9-13,15. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.003

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对农村生物质能源进行开发利用已经成为中国可再生能源战略规划的重要组成部分，对生物质能源的开发利用逐渐受到重视，对其开展的文献研究广度与深度也在不断拓展。通过梳理总结农村生物质能源发展相关文献研究，从潜力评价、技术更新、经济效益与环境效益4个方面归纳了现有研究得到的成果与不足，为推动生物质产业持续健康发展提供参考。生物质能源发展潜力巨大，然而近期仍需要政府扶持等外部支持手段来推动其发展，如何推动生物质能源开发利用综合效益提升仍需要进一步深入研究。

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瑞典电子废弃物的收集、运输、回收与处置

王天一, 陈亢利

现代化工. 2018, 38(3): 14-17. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.004

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电子废弃物是目前增长最快的废物之一，为改善其管理状况，欧盟于2002年制定了《关于废弃电子电器设备指令》（WEEE指令）并于2012年进行了修订。瑞典作为欧盟的成员国之一，拥有较为成功的电子废弃物收集体系。从收集、运输、回收与处置等方面总结描述了瑞典的电子废弃物回收管理要求及做法，并讨论了其管理体系存在的一些问题。

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非贵金属催化剂用于BTX催化燃烧的研究进展

叶俊辉, 张晓岚, 袁静, 蔡婷, 何丹农

现代化工. 2018, 38(3): 18-22. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.005

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综述了近年来BTX治理中所采用的非贵金属催化剂。分别从过渡金属氧化物催化剂、钙钛矿型和尖晶石型催化剂等方面详细归纳，梳理了非贵金属催化剂催化燃烧BTX的典型机理。基于催化燃烧的反应机理并结合实际，提出非贵金属催化剂用于催化燃烧BTX的研究重点和方向。

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微波快速催化热解生物质制备富烃燃油的研究进展

王允圃, 吴秋浩, 曾子鸿, 胡雅琴, 刘玉环, Roger Ruan, 付桂明, 张辉斌, 张志林, 张淑梅, 阳秀华

现代化工. 2018, 38(3): 23-27. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.006

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回顾了微波快速催化热解生物质制备富烃生物油的国内外研究现状，重点叙述了有效氢碳比（H/C_eff）及催化剂对微波快速催化热解生物质制备富烃生物油的影响。指出可通过提高热解原料H/C_eff、选择合适催化剂来调节生物油烃类组分；着重介绍了不同H/C_eff生物质原料、HZSM-5催化剂等影响因素，并对微波快速催化热解生物质制备富烃生物油进行了展望。

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助催化剂在光催化分解水产氢中的应用

刘水莲, 陈建林, 陈荐, 许第发, 张世英

现代化工. 2018, 38(3): 28-31,33. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.007

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基于光催化分解水制氢原理，阐述了影响光催化效率的因素，并综述了助催化剂的种类、作用机理以及其发展方向。

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煤渣在水处理方面的应用研究进展

张天永, 王智超, 姜爽, 李彬, 马晓媛, 刘晨曦, 刘晓思

现代化工. 2018, 38(3): 32-36. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.008

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分析了煤渣的物理性质及化学性质，总结了煤渣吸附的原理以及煤渣改性的方向。综述了煤渣作为吸附剂在处理含重金属废水、含氟废水、富营养化废水、印染废水等方面的应用研究进展。并提出未来的研究方向重点为煤渣吸附活性的提高、吸附后煤渣二次污染的处理、煤渣在精制提纯可中的应用、采用煤渣负载催化剂。

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粉煤灰中氧化铝提取的研究进展

郑峰伟, 孙成, 陈富金, 李国斌, 苏毅

现代化工. 2018, 38(3): 37-41. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.009

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简要介绍了从粉煤灰中提取氧化铝不同方法（烧结法、酸浸法、碱浸法等）的工艺特点，总结了近5年来国内外从粉煤灰中提取氧化铝研究取得的新进展，分析比较了各种工艺方法的问题，如烧结法能耗高、硅渣的二次利用问题，酸浸法腐蚀性强、提取率低、氧化铝提纯问题，碱浸法浸出率低、碱耗量大、溶液黏度高导致输送困难等。指出了今后的研究方向，预脱硅处理法不仅减少硅渣的排放而且可回收硅成分；微波辅助加热或微波活化加热，可以快速升温、减少能耗且有利于莫来石的分解。

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电催化技术在有机化工废水处理中的研究进展

麻晓越, 孙治荣

现代化工. 2018, 38(3): 42-46. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.010

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介绍了电化学水处理的基本原理、电极材料的制备和电催化技术降解有机化工废水的研究进展，分析了电催化降解有机化工废水面临的问题，并对电催化技术在有机化工废水处理领域的发展趋势做了展望。

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耐高温碳化物气凝胶隔热材料的研究进展

郁可葳, 锁浩, 崔升, 黄舜天

现代化工. 2018, 38(3): 47-51,53. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.011

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气凝胶具备极低的热导系数，是一种高效的隔热材料。现阶段，耐高温隔热气凝胶根据组成的不同主要有3类，分别是氧化物气凝胶、炭气凝胶和碳化物气凝胶，其中碳化物气凝胶相较于另外两种气凝胶具有更好的耐高温性能和更稳定的机械性能，具有更广阔的发展前景。综述了耐高温气凝胶的研究进展，重点介绍了碳化物气凝胶的耐温性能，并探讨了碳化物气凝胶的未来发展趋势。

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低碳烷烃芳构化的研究进展

黄慧子, 陆江银, 马空军, 何洋, 孟记朋

现代化工. 2018, 38(3): 52-56. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.012

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以近10年来低碳烷烃芳构化的研究进展为主线，综述了低碳烷烃芳构化反应机理及失活机理研究的最新进展，总结了催化剂中金属组分和分子筛载体对催化剂性能影响的最新突破，并对低碳烷烃芳构化发展趋势做出了展望。

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油品脱硫吸附剂研发现状及发展趋势

张彪, 李晓娟, 李明明, 王兴光, 王欢, 赵阳

现代化工. 2018, 38(3): 57-61. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.013

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简述了目前世界范围内认可度较高的分子尺寸选择、酸碱配位、π络合、S-M配位4种吸附机理。并按上述机理介绍了吸附剂（包括活性炭、分子筛、金属氧化物以及金属有机框架等）的研究进展。提出了吸附剂未来的发展方向是在较低成本的前提下，向更为多元化、综合化和绿色化方向发展，即集多种吸附机理协同作用于同一吸附剂上，以期得到高硫容、高选择性、绿色、经济的吸附剂。

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基于杂多酸的高效氧化脱硫催化剂的合成及应用

郭芬草, 李鹏翔, 廉红蕾

现代化工. 2018, 38(3): 62-66,68. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.014

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与传统的加氢脱硫（HDS）技术相比，氧化脱硫（ODS）对于油品的深度脱硫是一种极具发展前景的技术。综述了基于杂多酸的各种催化剂用于燃料油氧化脱硫的研究进展，重点介绍了杂多酸离子液体催化剂和以二氧化硅、金属-有机骨架材料、高分子材料、磁性纳米颗粒及碳材料等为载体的负载型杂多酸催化剂的特点及脱硫效果。最后指出氧化脱硫技术是未来最有希望实现零硫目标的脱硫技术。

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MnO₂纳米片阵列的制备方法和应用现状

张宏杰, 岳红彦, 高鑫, 王宝, 关恩昊, 宋姗姗, 王唯一

现代化工. 2018, 38(3): 67-70. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.015

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综述了MnO₂纳米片阵列的基本特性、制备方法及其在锂离子电池和超级电容器中的研究进展。

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纳米材料模拟酶的研究进展

胡莹, 马桃林

现代化工. 2018, 38(3): 71-75. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.016

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介绍了纳米材料模拟酶的分类以及纳米模拟酶催化活性调控方法研究进展，基于研究现状对纳米材料模拟酶的优缺点进行了总结，并对研究前景进行了展望。

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超重力强化O₃/Fe(Ⅱ)氧化降解硝基苯废水

杨鹏飞, 杨培珍, 张东升, 焦纬洲

现代化工. 2018, 38(3): 76-80. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.017

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在旋转填料床中进行Fe²⁺/O₃降解硝基苯废水的实验研究，并考察了初始pH、超重力因子β、液体流量、Fe²⁺浓度对硝基苯去除率的影响。结果表明，在硝基苯质量浓度为175 mg/L、臭氧质量浓度为40 mg/L、气体流量为75 L/h、pH为3.5、超重力因子β=80、液体流量为140 L/h、Fe²⁺浓度为0.4 mmol/L、循环处理40 min的条件下，硝基苯去除率和COD去除率分别为99.5%和67.97%。相同实验条件下，与O₃-RPB相比，该工艺的硝基苯去除率和COD去除率分别提高了7.1%和27.51%；与Fe²⁺/O₃/BR工艺相比，该工艺的硝基苯去除率和COD去除率分别提高了27.2%和32.55%。表明将超重力技术与均相催化臭氧技术相结合，可实现硝基苯的高效降解。

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3D打印柔性可穿戴锂离子电池电极

王一博, 赵九蓬

现代化工. 2018, 38(3): 81-86,88. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.018

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提出了一种利用挤出式3D打印技术制备纺织物结构的自支撑柔性锂离子电池电极的新方法。并采用高浓度的聚偏氟乙烯（PVDF）作黏度调节剂，碳纳米管（CNT）作导电剂，磷酸铁锂和钛酸锂作电极活性材料，配制了具有可打印性的"墨水"，其表观黏度接近10⁵ Pa·s，并且表现出明显的剪切变稀；同时此"墨水"的存储模量平台值也高达10⁵ Pa，其优异的流变学性质对于打印和固化过程十分有利。电化学测试结果表明，2种打印电极具有稳定且十分匹配的充放电比容量，因此由二者组装的软包袋装全电池也具有高达约108 mAh/g的放电比容量（50 mA/g），弯曲后，在同样的电流密度下其放电比容量保持在约111 mAh/g。

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一体化污水处理装置中DO及回流比对处理效果的影响

侯荣荣, 郭松杰, 彭焕玲, 陈月芳

现代化工. 2018, 38(3): 87-91. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.019

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利用一体化污水处理小试装置考察了溶解氧（DO）及回流比对装置处理效果的影响，试验结果表明，DO和回流比对COD和NH₄⁺-N的去除影响较大，DO为4.0~4.5 mg/L时，COD、NH₄⁺-N的去除率最高分别为92.9%、93.5%；回流比为300%时COD去除率最高达到96.4%。DO和回流比增加对TN、TP的去除率呈现先上升后下降的趋势，在DO为3.5~4.0 mg/L时，TN、TP去除率最高至54.8%、70.6%；回流比为200%时，TN、TP去除率最高分别为68.6%、75.5%，而DO和回流比的进一步增加抑制了反硝化细菌脱氮以及聚磷菌厌氧释磷的过程，从而使得TN、TP去除率下降。

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精馏-磷酸萃取-水蒸气蒸馏法提取乙烯焦油中的萘

代晓玉, 乔海燕, 韩冬云, 曹祖宾, 张幸珂

现代化工. 2018, 38(3): 92-95,97. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.020

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以乙烯焦油208~228℃馏分为原料，利用精馏与磷酸萃取结合水蒸气蒸馏分离提纯萘。结果表明，采用85%的磷酸萃取，在萃取温度为90℃，萃取时间为60 min，磷酸质量分数为5%时，萃取得到萘产物的收率与纯度达到最优，分别为89.6%和88.5%。在同样条件下经两步萃取后，得到萘产物的纯度达到94.58%；对经两步萃取后的萘进行水蒸汽蒸馏实验，所得萘的纯度达到99.33%，与原料萘相比纯度提高了约46.63%。利用精馏与磷酸萃取结合水蒸汽蒸馏的方法从乙烯焦油中得到的萘产品纯度高，杂质质量分数少。

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微波和离子液体辅助乙二醇提取椰壳木质素

朱宛萤, 赵鑫, 胡英成

现代化工. 2018, 38(3): 96-100. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.021

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椰壳纤维中木质素质量分数很高，约为38%。以椰壳纤维为原料，在微波加热条件下，以离子液体辅助乙二醇为萃取剂提取椰壳纤维中的木质素。得最佳反应条件：微波反应功率为0.4 kW，提取时间为25 min，乙二醇体积分数为95%，离子液体投放量为1 g，在最佳条件下得到的木质素产率可达72%。对得到的木质素进行红外光谱分析、热重分析、紫外光谱分析。结果表明，乙二醇处理后的纤维物质中木质素、半纤维素质量分数大大降低；紫外和红外光谱分析表明，提取的木质素保持了原有的木质素结构。

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电沉积方式对镍-锡-锰合金镀层耐蚀性的影响

孟庆波, 齐海东, 卢帅, 郭昭, 杨海丽

现代化工. 2018, 38(3): 101-104,106. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.022

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采用直流（DC）、脉冲（PC）和超声脉冲（UPC）电沉积方式在Q235钢表面制备Ni-Sn-Mn合金镀层，利用扫描电子显微镜（SEM）、辉光放电光谱仪（GDS）、X射线衍射仪（XRD）、Tafel曲线和电化学阻抗谱（EIS）研究了不同电沉积方式对镀层表面形貌、元素含量、沉积速率、相结构和耐蚀性的影响。结果表明，分别采用直流、脉冲、超声脉冲电沉积方式制备的镀层，Ni和Sn质量分数依次减小，Mn质量分数依次增大，沉积速率依次提高；直流电沉积镀层晶粒粗大，存在裂纹和孔隙，耐蚀性较差；脉冲电沉积镀层晶粒细化，无明显缺陷，耐蚀性较高；超声脉冲电沉积镀层均匀致密，呈非晶结构，在3.5% NaCl溶液中具有最正的自腐蚀电位（-0.346 V）、最低的自腐蚀电流密度（3.162×10^-8 A/cm²）和最大的电荷转移电阻（9 143 Ω·cm²），镀层耐蚀性最好。

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氟化镁基催化剂催化2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷气相脱卤化氢反应性能研究

贾兆华, 毛伟, 白彦波, 吕剑

现代化工. 2018, 38(3): 105-109. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.023

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采用等体积浸渍法制备了不同金属离子（Mⁿ⁺）改性的系列氟化镁基催化剂（M/MgF₂），考察了其在高温气相条件下催化转化2-氯-1，1，1，2-四氟丙烷（HCFC-244bb）合成新一代环保制冷剂2，3，3，3-四氟丙烯（HFO-1234yf）的反应性能。实验结果表明，单一氟化镁上同时存在脱HF、脱HCl 2种反应过程，但前者为主反应，脱HF生成副产物2-氯-3，3，3-三氟丙烯（HCFO-1233xf）的选择性达87.7%，目标脱HCl产物HFO-1234yf选择性不足10%。Al³⁺改性后，催化剂活性显著增加，但脱HF选择性也随之增大（约90%）。3% Fe/MgF₂、3% Zr/MgF₂催化剂上HFO-1234yf选择性有所提高，但不足20%。碱金属K⁺、Cs⁺的添加可大幅提高催化剂的脱HCl选择性，分别为76.4%和86.6%，但催化剂活性低于未改性MgF₂催化剂。采用N₂物理吸附、NH₃-TPD等表征手段对催化剂结构、表面酸性进行表征，并将其与催化反应性能进行关联，结果表明，催化剂表面酸性的减弱有利于反应向选择性脱HCl方向移动。

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页岩气压裂返排液再利用处理技术研究

石升委, 杜佳佳, 康定宇, 陈新建, 屈撑囤, 鱼涛

现代化工. 2018, 38(3): 110-113. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.024

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页岩气压裂返排液具有黏度高、悬浮物质量分数高、成分复杂等特点，对其进行回用处理可减轻环境污染、节约水资源。以延长页岩气为对象，进行"氧化-絮凝"工艺处理页岩气压裂返排液的研究。结果表明，以硫酸亚铈作催化剂且质量浓度为100 mg/L、双氧水质量分数为0.3%及硫酸亚铁质量浓度为140 mg/L时，可使返排液黏度由原来18.09 mPa·s降低到2 mPa·s以下；调整氧化处理后的返排液pH为7.5，在PAC质量浓度为600 mg/L，PAM质量浓度为20 mg/L时进行絮凝处理，处理后水中悬浮物由处理前的2 490 mg/L降低到0.9 mg/L，含油量由处理前的37.25 mg/L降低到4.32 mg/L。处理后水质满足平均空气渗透率≤ 0.01 μm²的地层回注要求。

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黑液木质素制备活性炭及其电化学性能研究

于华阳, 孙国钰, 周帆, 高诚, 汤士标, 吴燕, 曹景沛

现代化工. 2018, 38(3): 114-118. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.025

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以造纸黑液中提取的木质素为原料，采用碳化-活化法制备活性炭并作为双电层电容器电极材料研究其电化学性能。考察了碳化温度与活化温度对活性炭电化学性能的影响，分析了其比表面积、孔径分布与比电容之间的关系。结果表明，以KOH为活化剂，活化剂与焦的质量比为1：1、活化时间为1 h、碳化温度为600℃，活化温度为700℃制备的活性炭比电容达到最大，为158 F/g，其比表面积为948 m²/g。经对比发现，在KOH水系电解液体系下，1~2 nm的微孔孔径分布情况对比电容值具有较显著的影响。此外，恒电流充放电、循环伏安、交流阻抗等电化学测试显示所制备的活性炭电极具有较好的双电层电容器性能。

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稳定性水性环氧树脂乳液的制备及其成膜耐腐蚀性能分析

陈华鑫, 樊涛, 弥海晨, 徐鹏, 宋莉芳, 郭彦强

现代化工. 2018, 38(3): 119-123. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.026

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采用相反转法制备了一种水性环氧树脂乳液，分析了乳液稳定性的影响因素。考察了固化剂种类、掺量对乳液固化效果的影响。基于FTIR方法验证了乳液固化效果，并测试了乳液固化后漆膜的性能，分析了该乳液用于防腐蚀涂料底漆的可行性。研究结果表明，乳化剂质量分数为6%，树脂固含量为50%以上时，制备的乳液粒径集中分布在1 100~1 200 nm范围，稳定性良好；固化剂质量分数在50%时，漆膜硬度达到5H，附着力为1级以上，且耐碱性能良好，具有用于混凝土防腐涂料底漆的可行性。

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FCC再生装置中不同氧体积分数下铁基催化剂的脱硝性能研究

刘璐, 张强, 郭丽丽

现代化工. 2018, 38(3): 124-128. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.027

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利用初湿浸渍法制备铁基催化剂，考察了不同负载量和不同载体制备催化剂在不同氧体积分数下的脱硝活性。结果表明，Fe₂O₃的负载量越大，适用于脱硝环境的O₂可调的范围越宽。当负载量为32%，O₂体积分数为2.2%时NO转化率可达100%。随着Fe₂O₃负载量的增加，活性位数目增加。当比较不同载体的脱硝活性时，Al₂O₃为载体的催化剂表现出更宽的O₂活性适用范围，且随着Fe₂O₃的负载量增加，结晶度增加，适用于脱硝环境的O₂可调的范围越宽。推测O₂的适用范围与Fe₂O₃结晶度有关。由NO-TPD发现，Al₂O₃有更强的NO吸附能力，有利于促进脱硝活性。

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金属有机骨架材料MIL-101(Cr)在醋酸溶液中结构稳定性的研究

王玉明, 张欢欢, 白鹏, 郭翔海

现代化工. 2018, 38(3): 129-132,134. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.028

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金属有机骨架化合物MIL-101（Cr）作为MOFs材料的子类在众多领域皆有广泛的应用，但其在酸性条件下的稳定性还不够清楚。研究了MIL-101（Cr）在不同醋酸溶液中的结构稳定性，主要通过XRD、FTIR、SEM/EDS和氮气吸附脱附等表征手段来研究不同醋酸浓度、浸泡时间和温度对MIL-101（Cr）结构稳定性的影响。结果表明，MIL-101（Cr）在酸性溶液中具有很高的稳定性，即使在100℃的条件下浸泡在醋酸溶液中5 d仍然能保持其基本结构和结晶度。

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碳化硅负载Cu-Mn-CeO_x催化剂的制备及其微波场中诱导甲苯氧化分解

胡旭睿, 郭斌, 王欣

现代化工. 2018, 38(3): 133-137. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.029

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利用溶胶-凝胶法制备的碳化硅基Cu-Mn-CeO_x复合催化剂处理甲苯，并在微波场中分析其性能。结果表明，碳化硅具有良好的吸波性能，负载后的催化剂活性组分紧紧附着在碳化硅载体的表面。针对不同的进气浓度和流量，催化剂在微波场下显示出比常规加热方法更高的催化性能，在280℃就能去除90%以上的甲苯。由催化剂的微观分析表征可以看出，催化剂活性组分以铜锰尖晶石以及立方晶相的二氧化铈为主；催化剂活性单元及有机气体分子在微波场中高频震动，强化了其氧化过程，并减少了催化剂堵塞失活现象，可以大大延长催化剂的使用寿命。

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两步法原位制备NiO/N-RGO复合材料及其电化学性能

李子庆, 赫文秀, 张永强, 刘斌, 蒋梦

现代化工. 2018, 38(3): 138-141,143. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.030

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采用两步法制备了氧化镍/掺氮石墨烯（NiO/N-RGO）复合材料，通过X射线粉末衍射（XRD）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）、拉曼光谱（Raman）和X射线光电子能谱（XPS）对样品的形貌和结构进行表征。利用循环伏安、电化学交流阻抗和恒电流充放电测试了复合电极材料的电化学性能。结果表明，线状NiO均匀地负载在N-RGO片层上，呈三维网络结构。NiO/N-RGO复合材料呈现出良好的倍率性能和循环稳定性能。

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Co²⁺/AgNbO₃复合海泡石材料的制备及对甲苯的光催化性能研究

马影利, 郭振华, 兴益, 刘中桃, 张聪

现代化工. 2018, 38(3): 142-146. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.031

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AgNbO₃是一种可见光光催化剂，将其掺杂一定量的Co²⁺，可显著提高其光催化效率。Co²⁺/AgNbO₃与海泡石复合制备新型复合光催化材料，并利用扫描电镜（SEM）和傅里叶红外光谱（IR）对Co²⁺/AgNbO₃/海泡石纤维复合材料的结构及活性进行表征分析，研究其复合机理。通过气相甲苯去除实验，验证其光催化-吸附性能。研究表明：可见光（400~760 nm）照射下，当甲苯初始质量分数为50 μg/g，投加1 g复合材料，Co²⁺/AgNbO₃质量比为30%时，对甲苯的去除效果最佳，2.5 h时反应完成后，去除率高达87.876%。

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羟乙基壳聚糖季铵盐的合成及絮凝性能

郭睿, 郭煜, 马兰, 王映月, 宋博, 李云鹏

现代化工. 2018, 38(3): 147-150. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.032

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通过壳聚糖（CTS）与2-氯乙醇形成羟乙基壳聚糖（HECS），然后与二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）反应合成羟乙基壳聚糖季铵盐（HEQCS）。利用FTIR、¹HNMR对HEQCS的结构进行表征。将HEQCS与配制的高岭土模拟废水进行絮凝实验，考察了pH、HEQCS投加量、阳离子度对絮凝效果的影响，得到最佳pH=4~6，HEQCS投加量为3~6 mg/L，阳离子度为58%~71%，此时，絮凝后上清液浊度去除率为98%以上，与聚丙烯酰胺（CPAM）、CTS相比，絮凝性能优异。

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梭形复合纳米TiO₂的制备及其对植物病原菌的抗菌性能评价

马超, 张越锋, 吴瑛

现代化工. 2018, 38(3): 151-155. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.033

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利用溶胶-凝胶法制备掺杂铜、锌和铁离子的复合纳米TiO₂，采用冷冻干燥和高温干燥2种方法处理纳米溶胶获得纳米抗菌微粉。模拟自然状态下，采用菌丝抑制率法进行抑菌特性实验，统计病原菌存活数、相对抑菌率，鉴定TiO₂的抗菌活性。对制备的溶胶材料进行XRD和TEM等物性表征，结果表明，材料的晶型均为锐钛型，外形如梭子般，颗粒的粒径分布范围在20~90 nm之间。获得的微粉由于掺入的金属离子不同而呈现不同的颜色，掺锌为乳白色，掺铜为淡蓝色，掺铁为浅绿色。抑菌能力与掺杂量有关，掺杂样品抑菌能力均高于无掺杂样品，3种金属离子掺杂质量分数为0.4%时表现出较好的抑菌效果，不同植物病原菌抑菌实验表现都如此。经过冷冻干燥处理的样品的抑菌活性稍强于高温焙烧处理，对于病原菌均有抑制作用，效果差异不显著。6种病原菌对实验的无机抗菌剂较为敏感的是黄瓜枯萎菌，抑制率达到65%左右，较低的是红枣链格孢菌，抑制率为41%；制备的纳米抗菌剂具有广谱性。

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荷正电聚酰胺有机/无机杂化复合纳滤膜的制备和脱盐性能研究

江志彬, 杨浩, 李诗情, 涂凯, 陈顺权, 苗晶

现代化工. 2018, 38(3): 156-160. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.034

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以聚砜（PSF）超滤基膜为支撑层，将氨基化多壁碳纳米管（MWCNTs-NH₂）分散在聚乙烯亚胺（PEI）水溶液中得到水相溶液，与间苯二甲酰氯（IPC）和均苯三甲酰氯（TMC）的混合有机相溶液进行界面聚合反应，制备了荷正电氨基化多壁碳纳米管/聚酰胺/聚砜（MWCNTs-NH₂/PA/PSF）有机-无机杂化复合纳滤膜，并确定了最佳的MWCNTs-NH₂质量分数为0.16%。优化制备条件所制得的MWCNTs-NH₂/PA活性层厚度为155 nm，较PA活性层薄。在0.4 MPa、室温下，对1 000 mg/L MgCl₂水溶液的截留率为93.0%，通量为13.9 L/（m²·h）。该种荷正电的聚酰胺杂化复合纳滤膜对不同无机盐有不同的截留性能，可应用于海水淡化的预处理、硬水软化、饮用水净化等。

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膨润土负载Fe⁰处理高效氟氯氰菊酯模拟废水

陈维雨思, 张宇峰, 姚佳晔, 孙聪聪, 田学鹏, 刘仁彬

现代化工. 2018, 38(3): 161-164,166. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.035

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研究了膨润土负载Fe⁰作为催化剂的非均相芬顿体系对含菊酯类农药废水的处理效果。通过单因素实验探究了pH、双氧水的投加量、催化剂的投加量、反应时间、反应温度5个因素对处理效果的影响；并通过设计正交实验探究最佳反应条件。结果表明最佳处理条件为：pH=3、双氧水投加量为0.3 mL、催化剂投加量为0.5 g、反应温度为30℃、反应时间为60 min，对高效氯氟氰菊酯模拟废水中COD_Cr的去除率达到64.28%。在此最优条件下对催化剂进行回收实验，结果表明，催化剂的可回收利用性良好，重复使用2次后的去除效果仍保持在59%左右。

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乙酸异丙酯加氢催化剂的制备与性能研究

邓朝芳, 李亚楠, 孟庆伟, 都健

现代化工. 2018, 38(3): 165-168. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.036

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乙酸异丙酯通过催化加氢可以制备具有高附加值的异丙醇和乙醇。利用共沉淀法制备了一系列铜基催化剂，以锌为助剂，分别研究了催化剂制备方法、活性组分质量分数、反应条件对乙酸异丙酯加氢反应的影响。结果表明，将所制备的催化剂用于乙酸异丙酯加氢反应中，在反应温度为230℃、反应压力为7.0 MPa、液体空速为0.2 h^-1的反应条件下，乙酸异丙酯转化率可以达到98%以上，异丙醇和乙醇总产率达93%以上。

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生石灰消化特性及其对SDA法烟气脱硫性能的研究

马跃强, 易红宏, 唐晓龙, 杨仲禹, 赵顺征, 冯铁成, 杨茜, 崔晓旭, 杜琤赪

现代化工. 2018, 38(3): 169-172. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.037

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SDA法烧结烟气脱硫效率与石灰浆液的活性密切相关，在SDA烟气净化下，为了提高脱硫效率，考察了搅拌强度、消化水初始温度、m（H₂O）/m（CaO）等消化条件对生石灰的消化活性和烧结烟气脱硫效率的影响。结果表明，当搅拌转速为250 r/min、消化水初始温度为25℃、m（H₂O）/m（CaO）=6：1时，烟气脱硫效率达到92.5%左右。

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苯并三氮唑-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸盐的合成工艺研究

刘洪杰, 张思思, 邢山川, 刘少杰

现代化工. 2018, 38(3): 173-176,178. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.038

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以三氯氧磷与四甲基脲为原料，六氟磷酸钾为离子交换剂，合成中间体N，N，N'，N'-四甲基氯甲脒六氟磷酸盐（TCFH），将合成的TCFH与1-羟基苯并三氮唑的钾盐（KOBt）反应合成苯并三氮唑-N，N，N'，N'-四甲基脲六氟磷酸盐（HBTU）。通过红外光谱、核磁共振波谱以及液相色谱等对产物进行表征。研究了离子交换剂类型、二氯甲烷用量、滴加时间、滴加温度对中间体TCFH收率的影响以及反应时间与转速对HBTU收率的影响。结果表明，以六氟磷酸钾为离子交换剂、二氯甲烷与三氯氧磷体积比为15.6、滴加时间为90 min、滴加温度为25℃时，中间体TCFH收率达60%以上。反应时间、转速对HBTU产生一定影响，反应15 min时HBTU的总收率可达95%。

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VUV/O₃协同降解气态甲苯

卢峰, 李明玉, 刘吉军, 莫爵亭, 何亮明, 李道荣

现代化工. 2018, 38(3): 177-181. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.039

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采用O₃、VUV和VUV/O₃体系对气态甲苯进行降解对比实验，考察了在VUV/O₃体系下甲苯初始质量浓度、光照强度、O₃质量浓度、相对湿度和停留时间等因素对甲苯降解效率的影响，并对其反应动力学进行了初步探讨。结果表明，在这3种体系下，甲苯降解率由高到低的顺序为：VUV/O₃ > VUV > O₃。当VUV/O₃联合作用时，增大甲苯质量浓度，降解率降低；增大光照强度、延长停留时间，降解率升高；而提高O₃质量浓度和相对湿度，降解率先升高后降低。在适宜的反应条件下，降解率高达92.3%。另外，O₃和VUV对甲苯的降解存在协同作用，且该降解过程符合伪一级反应动力学。

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超声波协同酶法提取海带多糖工艺优化及海带饮料配制

任壮, 赵基思, 郑钧源, 武文洁

现代化工. 2018, 38(3): 182-186. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.040

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以山东地区海带为原料，采用超声波协同复合酶法提取海带多糖及海带饮料。确定海带多糖最优提取条件：纤维素酶质量分数为0.3%、果胶酶质量分数为0.7%、木瓜蛋白酶质量分数为1.5%、温度为55℃、pH为5.5、固液比为1：150、反应时间为4 h，迅速将反应体系升温至90℃并保温1 h；灭酶后，55℃水浴下超声反应30 min。该方法提取的海带多糖得率为19.4%，褐藻糖胶得率为6.96%。海带饮料最佳配方：白砂糖质量分数为5%，柠檬酸质量分数为0.12%，蜂蜜质量分数为3%，草莓香精质量分数为1.5%。

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4-乙酰氨基苯亚磺酸合成新工艺研究

陈焕章, 冯雪, 张悦, 孙朝利

现代化工. 2018, 38(3): 187-191. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.041

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以乙酰苯胺和SO₂为原料，一步合成4-乙酰氨基苯亚磺酸。自制了催化效果良好的催化剂，并考察了溶剂种类、溶剂用量、反应温度、反应时间、催化剂用量、通SO₂的时间等单因素对产品收率的影响。通过正交实验确定了最佳反应条件，并进行了验证试验。最佳反应条件为：反应温度为60℃、反应时间为6.5 h、通SO₂时间为4 h、催化剂质量分数为6.75%、溶剂质量与乙酰苯胺的质量比为7：1。在最佳反应条件下，产品的收率>70%。对目标产物进行了熔点测定、IR、LCMS、HNMR等分析。新工艺反应路线短，原子利用率高，三废量减少，符合绿色化学宗旨，应用前景广阔。

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泡沫碳化硅规整精馏填料及其在PTA生产中的应用

田冲, 杨振明, 高鑫, 张劲松

现代化工. 2018, 38(3): 192-195,197. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.042

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介绍了一种基于多孔陶瓷材料的泡沫碳化硅规整填料，该种填料具有高比表面、低压降、高效的优点。以泡沫碳化硅规整填料SCFSP-500X替代金属丝网规整填料BX-500，用于PTA生产过程甲醇回收塔中，用于甲醇精馏回收，并进行了连续运行。结果表明，更换泡沫碳化硅规整填料后，处理量基本相同时塔压明显降低，产品质量分数提高2.7%，并可较为明显地降低单产能耗。

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LWH-106D缓蚀剂在重油催化裂化装置中的应用

王莲静

现代化工. 2018, 38(3): 196-198. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.043

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介绍了LWH-106D缓蚀剂在某催化裂化装置中的应用，分析了湿硫化氢对催化裂化设备的腐蚀机理及防护。实际应用结果表明，LWH-106D缓蚀剂对催化分馏塔顶的冷换设备和管线防腐效果良好；水样中的铁离子浓度由2.41 mg/L下降到0.29 mg/L，pH平均值为9.19，降低了设备的维修费用，保证装置长周期运行。

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延迟焦化装置加热炉烟气余热深度回收利用方案与工程实测

孟繁瑞, 王随林, 穆连波, 张弛, 张冠博, 周英正, 翟慧星

现代化工. 2018, 38(3): 199-202,204. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.044

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针对石化延迟焦化装置加热炉排烟温度高、腐蚀性强、余热回收难题，以山东某石化80万t/a延迟焦化装置加热炉节能改造为例，基于烟气特点研究基础上，提出烟气余热深度利用节能改造方案，采用自主研发防腐高效低阻烟气冷凝热能回收装置并进行工程跟踪检测。研究表明，额定工况下，加热炉排烟温度由200℃降至40℃，节能15.6%；部分负荷工况下，加热炉排烟温度由150~180℃降至40℃，节能13.5%~14.6%，回收冷凝水33.1~46.4 t/d，明显减少了雾气排放，节能、节水、环保、经济效益显著。

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磷石膏悬浮煅烧工艺研究

巴太斌, 朱向红, 李银保, 徐亚中, 王利娜, 石志刚

现代化工. 2018, 38(3): 203-206. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.045

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介绍了磷石膏的杂质类型及其影响，并对磷石膏的除杂方法进行了分类和探讨。分析了传统的磷石膏煅烧工艺及其存在的问题，根据高品质磷石膏的要求，改进除杂及煅烧方法，提出了一种新型的磷石膏悬浮煅烧处理工艺。该工艺集磷石膏的烘干、除杂、煅烧、冷却于一体，热效利用率高，净化效果好，且便于实现自动化。

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催化裂化系统压力的影响及选择

张瑞风, 孟凡东, 闫鸿飞, 孙世源, 张亚西

现代化工. 2018, 38(3): 207-209,211. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.046

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分析了催化裂化系统压力对裂化性能、再生性能、能耗、一次性投资的影响。在中型提升管催化裂化试验装置上，考察了系统压力对产品分布、产品性质的影响，据此计算了催化裂化装置的基准能耗。计算结果表明，系统压力的提高有利于降低催化裂化装置的能耗，但会导致汽油产率下降，汽油辛烷值降低，焦炭产率增加，综合经济效益下降。

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泄漏检测与修复技术在某石化厂的应用研究

孔祥军, 王教凯, 谢源, 庞博胜

现代化工. 2018, 38(3): 210-213. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.047

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采用泄漏检测与修复（LDAR）技术对某石化厂的聚丙烯装置、甲乙酮装置、MTBE装置和气分装置开展全面泄漏检测和统计分析工作，发现泄漏密封点287个，泄漏率1.07%，其中修复209个，修复率72.8%；修复后VOCs排放量为28.2919 t/a，减排率为37.6%。通过实施LDAR技术，减少了VOCs排放，取得较好的经济效益和环境效益。

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侧线精馏塔高效分离二甲醚-甲醇-水的稳态模拟与动态控制研究

高勇, 亢玉红, 贺贝贝, 李健, 闫龙, 马亚军

现代化工. 2018, 38(3): 214-217. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.048

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利用Aspen Plus模拟软件对二甲醚-甲醇-水分离过程中的侧线精馏塔进行稳态研究，在设计规定下对侧线精馏塔的设计与操作参数进行确定与优化，最终获得侧线精馏塔的理论板数为52块，最佳进料位置为第32块塔板，侧线出料位置为第12块塔板，回流比为41，灵敏板为第3块塔板。通过Aspen Dynamics考察了进料流量扰动（±5%）和进料组成扰动（±5%）的工况下，侧线精馏塔采出的产品纯度、灵敏板温度、采出量、再沸器热负荷等参数均可达到平衡，恢复至设定值，模拟结果说明侧线精馏塔的控制方案有效可行。

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萃取精馏分离丙酮-环己烷共沸体系的模拟与实验

张波, 许松林

现代化工. 2018, 38(3): 218-222. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.049

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利用Aspen Plus对以DMSO为萃取剂的丙酮-环己烷共沸物系的萃取精馏进行了模拟研究。通过灵敏度分析工具，得到了丙酮-环己烷共沸物系的连续萃取精馏最优工艺条件：萃取精馏塔的理论板数36，质量回流比0.32，原料进料位置25，萃取剂进料位置7，萃取剂用量1 750 kg/h，溶剂回收塔的理论板数8，质量回流比0.21，进料位置5时，在最优工艺条件下，分离得到的环己烷质量分数可到99.5%，丙酮质量分数可到99.53%。同时通过间歇萃取精馏，对DMSO作为萃取剂的丙酮-环己烷萃取精馏进行试验验证，通过试验可以得到质量分数为95.35%的环己烷和质量分数为92.24%的丙酮，且二者回收率均可达65%以上，说明以DMSO为萃取剂，通过萃取精馏可以实现丙酮-环己烷共沸物系的有效分离。

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丙烯差压热耦合精馏塔动态模拟与控制

赵建章, 邓建军

现代化工. 2018, 38(3): 223-228. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.050

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以炼厂气体分馏装置丙烯精馏为例，利用Aspen Plus建立差压热耦合精馏稳态模拟，在此基础上运用Aspen Dynamics对RR-BR控制方案和D-B控制方案的动态特性进行研究，并与常规精馏进行比较。结果表明，该系统没有因为热耦技术的引入而使其对抗进料量和组成干扰的动态性能变差，RR-BR控制方案控制质量要优于D-B控制方案，主换热器的换热负荷和换热面积是差压热耦合精馏系统关键。

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甲酚红探针双波长负吸收分光光度法测定酒石酸美托洛尔

张淑琼, 李浩, 秦丽容, 丁世敏, 江虹

现代化工. 2018, 38(3): 229-232. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.051

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在弱碱性Tris-盐酸介质中，酒石酸美托洛尔与甲酚红反应生成具有2个负吸收峰的红色离子缔合物，最大负吸收波长位于556 nm，次大负吸收波长位于584 nm，表观摩尔吸光系数（κ）分别为4.22×10⁴ L/（mol·cm）（556 nm）和3.74×10⁴ L/（mol·cm）（584 nm），酒石酸美托洛尔的质量浓度在0.06~4.1 mg/L范围内服从比尔定律，检出限分别为0.045 mg/L（556 nm）和0.052 mg/L（584 nm）。当采用双波长叠加负吸收分光光度法测定时，其表观摩尔吸光系数（κ）可达7.96×10⁴ L/（mol·cm），检出限为0.024 mg/L。探讨了吸收光谱特征、适宜显色反应条件及共存物质的影响。该方法的加标回收率和相对标准偏差RSD（n=5）分别为98.60%~102.8%和1.9%~2.3%，该方法适于市售酒石酸美托洛尔药物中酒石酸美托洛尔的测定。

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磁性氧化石墨烯固相萃取-高效液相色谱质谱法测定水中的氟喹诺酮残留

李欣悦, 高仕谦, 董南巡, 钱飞跃, 张占恩

现代化工. 2018, 38(3): 233-237. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.052

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建立了磁性氧化石墨烯固相萃取-高效液相色谱质谱法测定环境水样中8种氟喹诺酮类抗生素的分析方法。采用一步合成法制备了磁性氧化石墨烯复合材料（GO-Fe₃O₄），并用FTIR及SEM对其进行表征。磁性固相萃取的最优条件为：以含有6%氨水的甲醇为洗脱剂，GO-Fe₃O₄的质量为8.0 mg，萃取时间为20 min。在最优条件下，8种氟喹诺酮类抗生素的检出限为0.4~1.2 ng/L。用该方法对实际水样进行分析，加标回收率为80.7%~96.5%，相对标准偏差为3.4%~8.9%。该实验方法操作简单快捷、检出限低、重现性良好，可以满足环境水样中的痕量氟喹诺酮类抗生素的分析。

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层次分析法在油气管道判废综合评估上的应用

孙伶, 戚菁菁, 赵光宇, 汪珉, 陈振华, 刘文会, 赵晋云

现代化工. 2018, 38(3): 238-240. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.053

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依托层次分析法构建了油气管道判废综合评估的层次分析法层次结构模型，详细给出了判断矩阵层次排序和一致性检验的数学模型、具体方法和详细步骤，并最终给出判断结果。层次分析法在油气管道判废综合评估上的应用，综合了定性与定量分析、主观与客观判断，可为油气管道运营企业决策老龄油气管道的废弃工作提供有效指导。

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国内油气储运工程技术热点与分析

赵状, 吴玉国, 胡漠

现代化工. 2018, 38(3): 241-246. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.054

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从文献计量学角度出发，以中国知网为检索平台，从研究现状、研究热点2个方面对国内油气储运工程技术相关文献进行了统计与分析，以数据可视化形式呈现国内油气储运工程技术研究的发展脉络，以期为今后的研究提供参考。

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原油管道总传热系数影响因素研究

庞海涛

现代化工. 2018, 38(3): 247-250. https://doi.org/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.03.055

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利用PIPESIM流体计算软件对影响原油管道总传热系数的因素进行模拟分析，确定了保温层厚度、保温材料导热系数、管径、原油含水率、原油流速、管道埋深、管道埋深处地温、土壤导热系数为影响管道总传热系数的主要因素；总传热系数随着管道保温层厚度、管径、管道埋深和管道埋深处地温的升高而降低，随着土壤导热系数、保温材料导热系数、原油含水率和原油流速的升高而增大；对于保温管道，各种因素对管道总传热系数影响程度大小顺序为：保温层导热系数、保温层厚度、管径、土壤导热系数、管道埋深、原油含水率、原油流速、埋深处地温。

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2018年, 第38卷, 第3期　刊出日期：2018-03-20

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