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   现代化工
  2018年, 第38卷, 第5期 刊出日期:2018-05-20 上一期    下一期
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专论与评述
我国现代煤化工产业现状及政策综述 收藏
张鸿宇, 周丽, 张希良
现代化工. 2018, (5): 1-5.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.001
摘要 ( 644 )     PDF (1302KB) ( 176 )  
现代煤化工是我国未来应对能源安全问题和气候变化的重要途径之一。介绍了现代煤化工技术及产业现状,包括煤制油、煤制天然气和煤制化学品。梳理并评述了2004年以来与现代煤化工相关的主要产业政策,分析了不同时期政策针对不同产业发展阶段的调整和波动,政策的演变过程体现了政府对于煤化工产业认识的不断深化过程以及对于环境问题的不断重视。总结了现代煤化工产业的主要政策导向,阐述了现代煤化工的战略地位,指出其未来在加强研发、推动产业示范以及与其他先进技术结合后,产业将向绿色、高效、低碳、集约方向发展。
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热等离子体技术处理危险废物的应用探讨 收藏
金兆荣, 徐宏, 侯峰, 吴增发
现代化工. 2018, (5): 6-10.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.002
摘要 ( 670 )     PDF (1495KB) ( 93 )  
热等离子体技术是一种用来处理工业危险废物的新兴技术,国内外研究机构做了大量研究工作并取得了一定的成果。介绍了等离子体的相关概念与热等离子体技术的优点和工艺路线,并对热等离子体技术在石化与冶金危废处理、催化剂贵金属回收、铬渣的资源利用、土壤修复以及废液处理等领域的应用进行了详细的介绍与分析。由于满足不断严苛的环保要求和符合可持续发展,热等离子体技术在危废市场的发展前景广阔,但推动热等离子体技术市场化需要进一步提高效率并降低成本。
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危险化学品生产企业系统隐患排查和治理方法研究 收藏
酒江波, 辛雪, 刘攀, 张婷婷, 林涛
现代化工. 2018, (5): 11-15.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.003
摘要 ( 478 )     PDF (1313KB) ( 51 )  
单纯通过定期的安全检查完成隐患排查的工作会导致隐患排查结果的偏失,影响隐患排查的效果。针对此问题,总结了危险化学品生产企业事故隐患的相关特性及其在隐患排查工作中存在的误区,在对隐患进行分类的基础上,提出了危险化学品生产企业系统开展隐患排查工作的思路和方法,并对隐患的分级治理提出了相关见解,以期对国内危化企业的隐患排查和治理工作提供相应的帮助和思路。
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技术进展
高纯二氧化硅微球的制备及HPLC应用研究进展 收藏
包建民, 王惠柳, 李优鑫
现代化工. 2018, (5): 16-19.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.004
摘要 ( 264 )     PDF (1285KB) ( 0 )  
分类总结了近15年来对以正硅酸乙酯为原料制备高纯二氧化硅微球的方法及影响因素,同时还总结了其功能化填料在高效液相色谱分离分析方面的应用,展望了高纯二氧化硅微球制备方法和应用的发展趋势。
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光催化处理挥发性有机物研究进展 收藏
张轩, 郭斌, 孙嘉祺, 解启航
现代化工. 2018, (5): 20-23,25.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.005
摘要 ( 508 )     PDF (1311KB) ( 10 )  
简要阐述了挥发性有机物的定义、多种来源、对人体和环境的危害以及常用的处理技术,并对室内、室外主要挥发性有机物的种类及危害进行了分类整理,也对处理挥发性有机物的光催化技术在原理和方法上进行了总结;综述了光催化处理醛类和芳烃类的研究现状,并进行了简要分析;最后提出了光催化技术在降解机理上欠缺的问题,并对未来的研究方向进行了分析和展望。
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多元复合纳米TiO2光催化性能研究进展 收藏
黄晶, 景红霞, 王星梅, 李娜, 焦纬洲
现代化工. 2018, (5): 24-28.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.006
摘要 ( 361 )     PDF (1305KB) ( 9 )  
总结了近年来在TiO2/铁氧体复合材料、TiO2/SiO2/铁氧体复合材料、掺杂TiO2/SiO2/铁氧体复合材料以及其他类型多元复合TiO2催化剂方面的科研工作进展,介绍了不同合成方法及其在染料、除菌、芳香烃及其衍生物和有害无机离子等各种环境污染物处理中的应用,并且对其未来的发展前景进行了展望。
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赤泥基环境修复材料的制备及应用进展 收藏
蒋文艳, 张琳叶, 龙建沿, 周昌喜, 廖志飞, 魏光涛
现代化工. 2018, (5): 29-33.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.007
摘要 ( 290 )     PDF (1286KB) ( 0 )  
综述了赤泥基吸附剂、催化剂、絮凝剂以及土壤钝化剂等在环境修复领域的国内外研究状况,指出通过物理、化学等方法制备赤泥复合材料应用于环境修复,能够在实现赤泥固体废弃物处置的同时达到其资源化利用的双重目的。
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磁流体对流换热研究进展 收藏
李国龙, 翟郑佳, 王进
现代化工. 2018, (5): 34-37,39.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.008
摘要 ( 288 )     PDF (1849KB) ( 0 )  
综述了近年来磁流体在对流换热领域的实验研究与数值计算成果,并对实验和计算结果进行分析总结;分别阐述了磁流体自然对流换热和磁流体强制对流换热研究中纳米流体体积分数、瑞利数、磁场强度和方向等对对流换热的影响;最后总结了磁流体研究现存问题及未来研究方向。
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改良西门子法制备多晶硅还原过程研究进展 收藏
李亚广, 聂陟枫, 周扬民, 方文宝, 谢刚, 侯彦青
现代化工. 2018, (5): 38-42.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.009
摘要 ( 332 )     PDF (1918KB) ( 2 )  
对生产多晶硅的主要生产方法进行了比较,指出改良西门子法、流化床法、冶金法这3种工艺的优点和不足。重点介绍了多晶硅主流生产方法改良西门子法,阐述了改良西门子法生产多晶硅还原过程的反应机理、数值模拟等,并对该工艺目前的研究进展进行了阐述。
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碳纳米管发热产生的影响及改善方法 收藏
孙蒙蒙, 安立宝
现代化工. 2018, (5): 43-47.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.010
摘要 ( 502 )     PDF (1869KB) ( 0 )  
针对CNT发热对电子器件的影响,可采用降低CNT接触电阻、降低CNT阵列的热阻和修复CNT缺陷等方法加以改善;对上述各种改善方法进行了综述,为CNT在电子器件中的实际应用提供指导。
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纳米级ZSM-5分子筛的制备及其在甲醇制丙烯反应中的优势与劣势 收藏
缪平, 桑宇, 邢爱华
现代化工. 2018, (5): 48-52.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.011
摘要 ( 498 )     PDF (1289KB) ( 0 )  
介绍了纳米级ZSM-5分子筛的制备方法,分析了纳米尺度ZSM-5分子筛的优缺点。指出开发优异的甲醇制丙烯ZSM-5分子筛的关键在于控制一个维度上达到纳米尺度、减少缺陷位、控制Al分布以减少外表面酸性位,并要兼顾多方面因素来调节ZSM-5分子筛,才能有望得到MTP反应催化性能优异的ZSM-5分子筛。
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二氧化钛多相光催化降解有机污染物影响因素研究进展 收藏
万燕, 魏任星, 卢挺, 魏顺安, 季金苟, 谢方奎
现代化工. 2018, (5): 53-56,58.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.012
摘要 ( 318 )     PDF (1319KB) ( 0 )  
介绍了TiO2多相光催化降解有机污染物影响因素的最新研究进展,及pH、外加剂等对TiO2多相光催化降解的影响。在高pH溶液中,能产生较多的·OH,即使TiO2和污染物静电引力较弱,仍可能具有较强的光催化降解性能。特别指出,TiO2多相光催化技术不适合处理浓度较大的有机废水,但对浓度低、毒性强的新兴污染物处理呈现良好的应用前景。
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甲基铝氧烷的研究与开发进展 收藏
丁秀瓶
现代化工. 2018, (5): 57-61.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.013
摘要 ( 280 )     PDF (2024KB) ( 0 )  
综述了近年来甲基铝氧烷(MAO)的研究开发情况,包括甲基铝氧烷的发展历程、制备方法,重点讨论了甲基铝氧烷的组成与结构的研究进展以及甲基铝氧烷的改性方法,介绍了现有商业化甲基铝氧烷产品的牌号及基本组成,最后对甲基铝氧烷产品在国内市场的发展提出了建议。
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科研与开发
气体在聚三氟丙基甲基硅氧烷膜中的渗透性 收藏
代岩, 杨晓辰, 盖丽梅, 郗元
现代化工. 2018, (5): 62-65.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.014
摘要 ( 441 )     PDF (1493KB) ( 2 )  
为提高有机蒸汽膜的耐溶胀性,选用分子中含有C-F键及不对称结构的橡胶态聚合物聚三氟丙基甲基硅氧烷(PTFPMS),采用溶液浇筑法制备了均质膜,测试了包含全氟烃类在内的10种气体在聚合物膜中的渗透性,并对渗透系数与压力及临界性质之间的关系进行了研究。结果表明,全氟烃类气体的渗透系数较小,低于永久性气体及具有相同碳原子数的烷烃气体;随着压力的增加,CO2和C3H8等吸附性较强的气体渗透系数不断提高;而对于H2、O2和N2等气体,渗透系数变化不大;除H2、CO2和全氟烃类外,气体渗透系数随着临界温度的提高而增加;气体分子尺寸大且易被压缩的烷烃气体更容易渗透,渗透系数随着碳原子个数的增加而增大,但对于全氟烃类气体则表现出相反的渗透行为。
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镍钼比对Ni-Mo-N催化剂结构及苯/噻吩加氢性能的影响 收藏
钟小文
现代化工. 2018, (5): 66-69,71.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.015
摘要 ( 237 )     PDF (1530KB) ( 0 )  
为了进一步提高Ni-Mo-N催化剂在苯/噻吩加氢反应中的抗硫能力,采用氢气还原法制备了不同镍钼摩尔比的Ni-Mo-N催化剂,考察镍钼摩尔比对其晶相结构、比表面积、孔径、还原性能以及氢气吸脱附性能的影响。结果表明,氢气还原法可以制备出纯相Ni2Mo3N,适当地减小镍钼摩尔比,有利于形成晶粒尺寸较小的Ni2Mo3N,从而改变活性组分Ni2Mo3N与金属Mo的相互作用和催化剂的氢气吸脱附性能;催化剂Ni/Mo-2/4具有较小的晶粒尺寸(18.3 nm),最强的Ni2Mo3N与Mo间的相互作用和最大的高温氢气脱附量(18.24 μmol/g)。将该催化剂用在0.003%噻吩存在下的苯加氢反应中发现,苯的转化率始终接近100%,并在53 h内保持很好的稳定性。
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NixPy/SAPO-11催化脂肪酸甲酯加氢处理制备烃类燃料 收藏
景仲雨, 刘春亚, 商江伟, 杨浩, 马新起, 乔聪震
现代化工. 2018, (5): 70-75.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.016
摘要 ( 239 )     PDF (2438KB) ( 1 )  
制备了一系列不同镍磷摩尔比的NixPy/SAPO-11和Ni/SAPO-11用于测试脂肪酸甲酯加氢处理(包括加氢脱氧和异构化反应)的反应性能,并对操作条件和催化剂稳定性进行了研究。结果表明,3% NixPy(3/2)/SAPO-11催化剂展现出了最佳的催化性能,脂肪酸甲酯转化率达到98.4%,烷烃收率达到88.6%;同时,比3% Ni/SAPO-11催化剂具有更高的异构化率。在温度为360℃、压力为1.5 MPa、重时空速为2.5 h-1、氢气流量为60 mL/min的条件下,脂肪酸甲酯转化率和烷烃收率分别达到97.4%和96.1%,反应34 h后异构化率由59.5%降至24.7%。
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聚硅铁镁絮凝剂处理渗滤液生化出水的参数优化、絮凝效果与絮凝机制 收藏
孙娜, 李贤, 赵杰峰, 胡锋平, 李静, 刘占孟
现代化工. 2018, (5): 76-80.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.017
摘要 ( 289 )     PDF (1636KB) ( 0 )  
采用共聚法制备聚硅铁镁复合絮凝剂(PSFM),优化了PSFM絮凝剂的制备工艺参数,探讨了PSFM的絮凝效果及其絮凝机制。结果表明,PSFM适宜的制备条件为:n(Fe+Mg):n(Si)=4:1,n(Fe):n(Mg)=3:1,碱化度B=0.4,c(SiO2)=0.4 mol/L。相同实验条件下PSFM絮凝剂的絮凝效果优于其他传统市售无机絮凝剂,COD和色度去除率分别达60%和80%以上。
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不同形貌锌酸钙的制备及其在锌镍电池中的应用研究 收藏
李永刚, 俞双林, 俞小花, 和晓才, 冯攀, 徐庆鑫, 徐亚飞, 谢刚
现代化工. 2018, (5): 81-84,86.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.018
摘要 ( 202 )     PDF (2781KB) ( 0 )  
采用水热法合成不同形貌的锌镍电池负极材料锌酸钙。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、循环伏安(CV)、倍率充放电技术等对锌酸钙材料进行表征与测试。结果表明:反应温度为50、60、70℃下制备的锌酸钙的形貌分别为四边形、不规则形、六边形,其结晶程度高;循环伏安测试结果表明,不同形貌锌酸钙均具有较好的可逆性;倍率充放电测试结果表明,水热法制备的不同形貌锌酸钙负极在0.2 C充放电循环40次后,六边形锌酸钙的循环保持率最高,达到89.7%。
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微通道反应器中甲苯连续液相氧化工艺研究 收藏
张跃, 张勇超, 严生虎, 刘建武, 沈介发, 陈代祥, 沈禹凡
现代化工. 2018, (5): 85-89.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.019
摘要 ( 384 )     PDF (1698KB) ( 1 )  
以甲苯为底物,醋酸钴为催化剂,溴化钠为引发剂,过氧乙酸为液相氧化剂,在脉冲型微通道反应器中液相氧化合成苯甲醛,考察了原料配比、停留时间、反应温度、催化剂、引发剂用量和溶剂量等工艺参数对合成反应的影响。结果表明,n(甲苯):n(过氧乙酸)=1:3、V(甲苯):V(乙酸)=1:5、n(乙酸钴):n(甲苯)=1:75、n(溴化钠):n(甲苯)=1:30、反应温度为110℃、停留时间为10 min时,甲苯转化率达到30.8%,苯甲醛选择性达到83.5%。与传统间歇反应工艺相比,微通道反应器通过对反应过程中传质传热的强化,可大幅提高反应速率及原料的利用率,扩大工艺条件选择区间,实现对氧化反应过程的有效控制。
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高效驱油表面活性剂的制备与应用研究 收藏
杨剑, 白玉军, 李东旭, 折利军, 万文杰, 费贵强, 解颖
现代化工. 2018, (5): 90-94.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.020
摘要 ( 330 )     PDF (1580KB) ( 0 )  
以丁二酸酐、2-[2-(二甲基氨基)乙氧基]乙醇和溴代十六烷(C16H33Br)为原料,合成了一种酯基型Gemini双季铵表面活性剂(简称为GS16-EEG-16)。采用红外光谱(FT-IR)和核磁共振光谱(1H-NMR)对产物结构进行表征。复配得到最终配方为8 g SAS-60、3 g 6501、3 g吐温80和0.6 g GS16-EEG-16。性能测试结果表明,随着复配体系中GS16-EEG-16质量的增加,表面活性剂越易聚集缔合成胶束。0.6 g双子加量的表面活性剂复配体系乳化系统中,油/水分离时间达到96 min,且在聚四氟乙烯板(简称PTFE)上的接触角为63°,说明其具有很好的乳化性能和润湿性能。0.6 g双子加量的表面活性剂复配体系仅用28 min便可将油/水界面张力降低至1.9×10-3 mN/m,最终驱油效率达52.5%。
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原料硅铝比对ZSM-11分子筛性质及其甲醇转化制烯烃催化性能的影响 收藏
张海荣, 刘红艳, 张素芳, 韩生华, 李雪梅, 陶逊, 沈腊珍, 蒋煜, 郭永
现代化工. 2018, (5): 95-98.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.021
摘要 ( 190 )     PDF (3782KB) ( 0 )  
固定晶化条件和合成原料参数,在SiO2-Al2O3-TBA+-H2O体系中,分别以四丁基氢氧化铵为模板剂、硫酸铝为铝源、正硅酸乙酯为硅源,考察了原料硅铝摩尔比对合成ZSM-11分子筛理化性能的影响。结果表明,随着原料硅铝摩尔比的增大,I501/I200[(501)和(200)晶面衍射峰的强度]的比值增大。原料硅铝摩尔比影响ZSM-11分子筛的晶粒大小和晶体形状。原料硅铝摩尔比为200时,合成ZSM-11分子筛的比表面积(453.9)和孔容(0.163 5)最大,介孔表面积占总表面积的40%,该催化剂的甲醇转化率为99.8%,丙烯收率为47%,P/E比值为5.84。
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钛白废酸活化制备污泥活性炭及其在榨菜废水处理中的应用 收藏
吕利平, 曾行艳, 李航, 李兵
现代化工. 2018, (5): 99-103.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.022
摘要 ( 195 )     PDF (1480KB) ( 0 )  
以城市污水处理厂二沉池脱水污泥为原料,钛白废酸为活化剂,采用化学活化法制备污泥活性炭(PAC)。考察了固液比、炭化时间、炭化温度对制备污泥活性炭吸附性能的影响,并通过正交实验得出最佳制备参数。将该污泥活性炭用于榨菜废水的处理,结果表明,当投加量为15 g/L、pH为中性、振荡时间为120 min时,榨菜废水中COD和TP的去除率分别为73.6%和99.1%。该污泥活性炭对榨菜废水中COD的吸附符合Langmuir等温模型和准二级动力学与Elovich方程。
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水力空化场对水解离过程中羟基自由基的影响 收藏
梁雅琼, 马凤云, 冶育芳, 陈吉超, 刘景梅, 钟梅
现代化工. 2018, (5): 104-108.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.023
摘要 ( 283 )     PDF (2884KB) ( 0 )  
水力空化对化学反应的强化作用取决于空化引发自由基的数量,自由基越多空化效果越好。以甲基紫溶液(MV)作为羟基自由基的捕捉剂,利用紫外-可见分光光度法测量水力空化过程中释放的·OH自由基产生量。考察了反应终温、物料加入量和反应时间对水力空化过程中·OH自由基产生量的影响,得出有利于空化发生以及提高空化作用强度的适宜操作条件。
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可磁分离凹凸棒黏土复合材料的溶剂热法制备及表征 收藏
王璐, 杨烨, 李亚, 韩萍芳
现代化工. 2018, (5): 109-111,115.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.024
摘要 ( 279 )     PDF (3580KB) ( 0 )  
以凹凸棒黏土(ATP)为原料,Fe(NO33·9H2O为铁源,通过溶剂热合成法制备了Fe3O4纳米粒子/凹凸棒土可磁分离复合材料(MATP),并通过XRD、FE-SEM、TEM、XPS、比表面/孔隙度分析仪及VSM对其进行表征。结果表明,MATP由平均直径约为11 nm的Fe3O4纳米粒子均匀负载于ATP表面而形成;MATP保持了黏土的纳米棒状和多孔结构,比表面积为180.98 m2/g,平均孔径为17.05 nm;MATP具有超顺磁性,饱和磁强度为13.44 emu/g,该特性有助于复合黏土材料从体系中分离及回收再利用。
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厌氧+A/O-MBR+NF+RO工艺在餐厨垃圾渗沥液处理中的应用 收藏
杨曦, 李亚峰, 陈昱奇, 李倩倩, 武利, 陈金楠
现代化工. 2018, (5): 112-115.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.025
摘要 ( 583 )     PDF (1394KB) ( 0 )  
针对某市水质水量波动明显且有机物、氨氮及油脂盐类质量分数高的餐厨垃圾渗沥液处理工程,采用"厌氧+A/O-MBR+NF+RO"组合工艺对餐厨垃圾渗沥液处理中的运行情况、处理效果及经济指标进行分析。结果表明,在连续进水条件下,系统CODCr、BOD5、NH3-N、SS的平均去除率分别达到99.65%、99.20%、99.55%和99.75%,该工艺表现出抗冲击负荷能力强、高效快速等突出优点,吨水处理费用为22.38元,出水水质稳定,达到国家一级排放标准,具有推广前景。
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二氢杨梅素对聚丙烯的稳定作用 收藏
郑秋闿, 范晶晶
现代化工. 2018, (5): 116-118,120.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.026
摘要 ( 253 )     PDF (1432KB) ( 0 )  
通过检测添加了藤茶提取物二氢杨梅素(DMY)的聚丙烯(PP)在自然老化试验和烘箱老化实验中的力学性能和熔体流动性,评价了DMY对PP的抗氧化作用,并与添加合成抗氧剂Irganox B215的样品进行比较。结果表明,添加DMY的PP在老化过程中拉伸强度和冲击强度的下降及熔体流动速率的增大均有所延缓,说明DMY是PP的一种高效抗氧剂;另一方面,自然老化试验中添加Irganox B215的样品在105 d内的稳定性更好,但DMY的抗氧化效果持续时间更长,而在烘箱老化实验中情况有所不同,整个老化过程中Irganox B215表现出比DMY更好的抗氧化效果。DMY无毒、高效、稳定性好、资源丰富,是一种优良的天然抗氧剂。
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超声辅助AlCl3改性阳离子交换树脂催化合成乙酰水杨酸 收藏
向柏霖, 池强, 李维, 肖雅婷, 陈桂
现代化工. 2018, (5): 119-123.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.027
摘要 ( 230 )     PDF (1489KB) ( 0 )  
以乙酸酐和水杨酸为原料,AlCl3改性732#阳离子交换树脂为催化剂,通过超声辅助合成乙酰水杨酸。利用红外光谱和热重分析对改性732#阳离子交换树脂催化剂进行表征,在最佳反应条件乙酸酐与水杨酸摩尔比为2.5、反应时间为20 min、反应温度为75℃、催化剂质量为水杨酸质量的8%、超声功率为50 W、析晶时间为2 h下,乙酰水杨酸产率可达84.4%,催化剂重复使用5次后仍有较高催化活性。该法较传统方法催化效果好,无腐酸排放,易分离且后处理工艺简单,催化剂重复利用率高。
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活性炭基催化剂臭氧催化氧化处理酸性大红染料废水 收藏
蒋广安, 赵越, 李宝忠, 郭宏山
现代化工. 2018, (5): 124-127.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.028
摘要 ( 430 )     PDF (2303KB) ( 0 )  
制备了不同组成的活性炭复合载体及催化剂,并将其用于臭氧催化氧化降解酸性大红染料废水化学需氧量(COD)的反应。比较了不同载体及催化剂的物性特征、COD去除率之间的差异,详细考察了pH、反应空速和臭氧投加量等参数对COD去除率的影响。结果显示,自制活性炭复合载体及催化剂具有强度高、磨耗低、介孔比例高且金属分散均匀等优点,较商用活性炭催化剂COD去除率高10.9%~16.5%。在空速为1.0 h-1、pH为8、臭氧质量浓度为200 mg/L的条件下,Cu-Ce/AC-NTB催化剂COD去除率平均值达72.2%,稳定运行30 d没有明显降低,表现出良好的催化活性和稳定性。
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锂离子电池阻燃添加剂TDCPP的研究 收藏
陈玉红, 汪亮, 张贺, 胡亚伟
现代化工. 2018, (5): 128-130.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.029
摘要 ( 217 )     PDF (2232KB) ( 0 )  
为了提高锂离子电池的安全性,在1 mol/L LiPF6/(EC+EMC+DMC)(质量比为1:1:1)溶液中加入三(1,3-二氯异丙基)磷酸酯(TDCPP)组成阻燃电解质。并采用燃烧测试、热学性能以及电化学性能测试等方法对其性能进行了研究。结果表明,5%~10%的TDCPP就能取得良好的阻燃效果,含10% TDCPP电池在150℃环境温度下高温测试,电池不失控。10% TDCPP在电池100次的循环过程中不破坏石墨电极的形貌,不影响SEI膜的形成。
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苯酚/甘脲改性脲醛树脂胶黏剂的制备及性能研究 收藏
乔正阳, 李龙江
现代化工. 2018, (5): 131-133,135.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.030
摘要 ( 172 )     PDF (1421KB) ( 0 )  
以尿素和甲醛为原料、苯酚/甘脲为甲醛捕收剂制备脲醛树脂(UF)。增加苯酚/甘脲用量,脲醛树脂中游离甲醛的质量分数降低,固化时间增加。增加缩聚时间,脲醛树脂的黏度增加,游离甲醛的质量分数降低。研究结果表明,当苯酚质量分数为0.5%、甘脲质量分数为0.5%、三聚氰胺质量分数为1%、缩聚时间为20 min时,采用一次性加入甲醛、分批次加入尿素和改性剂的碱-酸-碱合成工艺制备的UF中的游离甲醛的质量分数约为0.042 6%,远低于浙江DB33-T-494的E1级指标。
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Ir-N@C催化剂在选择性制备直链醇中的应用 收藏
王振东, 李春虎, 徐国强, 牟新东
现代化工. 2018, (5): 134-138.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.031
摘要 ( 229 )     PDF (3066KB) ( 0 )  
通过高温热解的方法制备出在活性炭中掺杂N元素的催化剂载体,并用原位还原法将过渡金属Ir负载到催化剂载体上,然后经过氧化处理制备出金属颗粒较小且分散均匀的N掺杂活性炭负载型Ir催化剂(Ir-N@C)。Ir-N@C多相催化剂在以乙醇与正戊醇制备直链醇(正庚醇)的应用中表现出一定的活性和较高的选择性。通过对催化剂的制备与反应条件的优化,交叉缩合产物直链醇(正庚醇)与支链醇(2-乙基-戊醇)的比例可以达到6.0:1.0,乙醇的单程转化率达到45.9%。Ir-N@C催化剂在循环实验中活性没有明显的变化,表现出一定的稳定性及循环使用性。
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交联键与天然橡胶疲劳微观断面的相关性研究 收藏
崔雪静, 苏俊杰, 姜瑞玉, 邵亚诗, 张文洁, 赵季若, 冯莺
现代化工. 2018, (5): 139-143.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.032
摘要 ( 214 )     PDF (8819KB) ( 0 )  
通过普通、半有效、有效、过氧化物及复合硫化体系设计出不同的交联网络结构,研究了不同交联网络硫化胶的屈挠疲劳性能,并通过扫描电子显微镜详细分析了屈挠疲劳断面的微观形貌。结果表明,过氧化物硫化体系的屈挠疲劳性能介于普通和有效硫化体系之间,交联键键能对屈挠疲劳性能有一定影响。从微观角度描述了橡胶疲劳裂纹发展的机理,多硫键柔顺性好,疲劳断面的收缩部分呈沟壑状,单硫键柔顺性差、键能低,粗糙断面相对细碎,碳碳键刚性大、键能高,粗糙断面呈片层状。
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高强度有机-无机纳米复合自修复材料的制备与表征 收藏
刘佳, 王彦, 诸静, 于俊荣, 胡祖明
现代化工. 2018, (5): 144-149.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.033
摘要 ( 261 )     PDF (3779KB) ( 0 )  
自修复材料由于其延长材料使用寿命,节约成本和能源,具有可持续发展等优点,引起了广泛的关注。其中基于可逆共价键的自修复材料因其可以多次重复修复,且键能高于可逆非共价键,更适合于制备高强度的自修复材料。但良好的自修复效果和优异的机械性能往往不能共存,因为动态可逆共价键相较于传统的共价键键能较低,更容易受到破坏,而且良好的自修复效果要求分子链能够快速运动,在损伤表面进行重组。所以,目前对于基于动态共价交联键的聚合物,保持良好的自修复效果的同时提高其力学性能是当前研究的难题所在。为了提高自修复材料的力学性能,将分子尺度的乙烯基多面体低聚倍半硅氧烷(OVPOSS)通过巯基-烯反应引入交联网络。通过测试表明,OVPOSS质量分数达到10%时,复合材料的机械性能最好,断裂伸长率也有所增加;并且依然具有95%以上的恢复率,达到了在不影响其修复效果的情况下增加力学性能的目的。
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自模板法制多级孔ZSM-5及其在MTA反应中的应用 收藏
佟鑫, 魏振浩, 朱学栋
现代化工. 2018, (5): 150-154.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.034
摘要 ( 245 )     PDF (5407KB) ( 0 )  
以改良的Stober方法制得的介孔硅球为硅源兼硬模板剂,合成硅铝摩尔比为30的多级孔ZSM-5分子筛。采用XRD、FESEM、N2吸附-脱附、NH3-TPD等手段对合成的样品进行表征,研究晶化温度、晶化时间、晶化方法对分子筛形貌和结构性能的影响,并将其应用于甲醇制芳烃(Methonal to Aromatics,MTA)反应。结果表明,以介孔硅球作为硅源兼硬模板剂,在110℃条件下晶化72 h能够得到结晶度较高的ZSM-5分子筛,该分子筛含有丰富的介孔及大孔,比表面积高达529 m2/g,且在MTA反应中表现出比较好的催化稳定性。
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利用甲醇与氯气增产碳酸二甲酯的研究 收藏
李柏春, 曾川, 耿钰淞, 张文林
现代化工. 2018, (5): 155-158,160.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.035
摘要 ( 260 )     PDF (1501KB) ( 0 )  
目前生产碳酸二甲酯(DMC)的工艺大多采用非光气法清洁路线,而光气法路线因存在对环境不利等因素现已少有人研究。为了解决氯碱厂氯气产能过剩且难以利用的现状,提出了利用氯气与甲醇增产DMC新工艺思路。将DMC深度氯代生成氯代物,将生成的氯代物与甲醇进行反应精馏,同时考察了氯代液与甲醇反应生成DMC的条件。结果表明,氯代液密度为1.539 8 g/mL时,反应精馏塔顶采出液中DMC质量分数为83.33%,DMC单程增产30.43%。
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含HF和KCl体系中SAPO-17分子筛的快速稳定合成和表征 收藏
王亚培, 徐军, 张晓晓, 徐文鹏
现代化工. 2018, (5): 159-163.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.036
摘要 ( 228 )     PDF (3960KB) ( 0 )  
采用水热合成法合成了SAPO-17分子筛,通过在合成过程中添加氢氟酸和无机盐氯化钾,不仅大大缩短样品的晶化时间,还合成出高硅铝摩尔比的SAPO-17分子筛。通过XRD和SEM等表征手段考察了HF和KCl对合成分子筛的影响。采用XRD、SEM、FT-IR、NH3-TPD等方法考察了最优条件(Al2O3:P2O5:SiO2:CHA:H2O:HF:KCl=1:1:0.1:1.1:50:0.9:0.01)下合成的SAPO-17分子筛的物化性能及MTO催化性能。结果表明,合成的分子筛具有优异的MTO催化性能,低碳烯烃的选择性达84.03%。
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工艺与设备
臭氧氧化对常减压装置电脱盐二级出水的作用机制 收藏
许丹宁, 古明哲, 代蓓蓓, 纪轩, 孙井梅
现代化工. 2018, (5): 164-167,169.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.037
摘要 ( 211 )     PDF (1537KB) ( 0 )  
探究了臭氧氧化对常减压装置电脱盐二级出水中有机物的转化与降解作用,结合常规指标分析并采用超滤分子质量分布、气相质谱-色谱联用仪等手段对臭氧氧化前后的水质进行分析,并对比分析臭氧氧化对后续生物活性炭进一步吸附降解废水中有机物的作用。结果表明,当二级出水COD均值为39.7 mg/L、臭氧投加量为20 mg/L、单柱停留时间为40 min时,臭氧氧化对COD的平均去除率为19.8%,对UV254的平均去除率为30.9%。臭氧氧化可有效将含有不饱和键的大分子有机物转化为易生物降解的小分子物质,改变有机物结构,并降解一部分小分子物质,使废水中分子质量小于1 kD的有机物所占比例从69%提升至87%。相较于将二级出水直接进行生物活性炭的吸附降解,臭氧预氧化可将COD去除率提升11.4%,将UV254的去除率提升19.0%。
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催化裂化油浆悬浮床加氢裂化工艺优化 收藏
戴鑫
现代化工. 2018, (5): 168-172.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.038
摘要 ( 488 )     PDF (1731KB) ( 0 )  
以催化裂化油浆为原料,在高压釜中进行悬浮床加氢裂化实验模拟,考察了反应温度、催化剂浓度和初始氢气压力对反应效果的影响。在单因素实验考察的基础上,采用响应曲面法研究反应条件对石脑油和柴油总收率的影响,拟合回归方程并求解得到最优反应条件。结果表明,优化的催化裂化油浆悬浮床加氢裂化反应条件为:反应温度447.7℃、催化剂浓度146.38 μg/g、初始氢气压力9.63 MPa。在此条件下回归方程和验证实验得到的石脑油和柴油总收率分别为42.53%和42.87%。
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外加热式生物质连续热解设备燃气净化系统的研究 收藏
兰珊, 赵立欣, 姚宗路, 丛宏斌, 郭占斌
现代化工. 2018, (5): 173-176.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.039
摘要 ( 211 )     PDF (1737KB) ( 0 )  
以外加热式生物质热解炭气油联产中试设备为平台,以其工艺技术特点为基础,结合粗热解气的组分特性,提出了一种分级处理、逐级净化的工艺技术方案,主要包括旋风除尘、多级冷凝、静电捕焦、湿法除焦等工艺环节,同时对净化后的燃气进行清洁回用,并分析了安全预警与防爆措施、智能监测与控制系统等辅助技术。
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磁流体密度梯度分选技术(MDS)在塑料分选中的应用 收藏
闫磊, 尹凤福, 徐衍辉, 韩清新
现代化工. 2018, (5): 177-180.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.040
摘要 ( 474 )     PDF (1929KB) ( 0 )  
介绍了磁流体密度梯度分选技术(MDS)原理,简述了该技术用于分选塑料的流程、设备及关键技术,并对该技术的应用前景进行了展望。
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新型单质硫自养生物膜反应器脱氮性能研究 收藏
姚鹏程, 袁怡, 龙震宇, 谈家彬
现代化工. 2018, (5): 181-186.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.041
摘要 ( 286 )     PDF (3085KB) ( 0 )  
在上流式反应器中添加尼龙填料,并以小颗粒单质硫和NaHCO3作为底物构建自养高效脱氮系统。在(35±1)℃下,经过70 d运行,在HRT为2.4 h、进水NO3--N浓度为150 mg/L时,达到1.3 kg/(m3·d)的最大稳定脱氮能力。启动初期,应该缓慢提高进水NO3--N负荷来驯化反应器。S/N(摩尔)批次试验发现,在最佳摩尔比为10时,NO3--N的转化率为90%;而摩尔比低于10时,NO3--N转化速率随着单质硫粉浓度增大而增大,且摩尔比为1.1时,会出现NO2--N积累。由于传质效率低和单质硫流失问题,连续流反应器中S/N(摩尔)比宜在5.5以上,防止出现NO2--N积累。当进水NO3--N浓度为150 mg/L、HRT为2.4 h时,控制温度从(35±1)℃缓慢降至(20±0.5)℃,反应器脱氮能力稳定在1.4~1.5 kg/(m3·d),说明本反应器对温度下降适应性较强,具备常温下高效运行的能力。
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深穿透大中型压裂增产改造技术研究与应用 收藏
赵运祥, 郭大立, 赵旭斌, 邓家胜, 彭洋平
现代化工. 2018, (5): 187-190.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.042
摘要 ( 188 )     PDF (1352KB) ( 0 )  
对于低渗透、埋藏深、致密油气藏,常规压裂技术不能有效地实现储层的增产改造。以新疆玛北油田为例,新疆玛北油田石油储量非常大,但是由于储层埋藏深、致密、低渗透的特点,常规压裂技术效果差、产量低。为了实现对储层的深穿透、长裂缝、高导流,提出了深穿透大中型压裂改造技术。通过对压裂工艺的优选,按照"一高三低"的原则优选压裂液,按照"三结合"的原则优选支撑剂。通过优化压裂施工参数,经现场压裂施工应用,压后产油量比压前有了大幅度的增加。
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化工行业蒸汽余热余压回收利用的节能改造 收藏
江姗姗
现代化工. 2018, (5): 191-193.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.043
摘要 ( 408 )     PDF (2713KB) ( 0 )  
研究了化工行业蒸汽余热余压回收利用技术改造的节能效果,结果表明,提高蒸汽压力达到1.32 MPa时,发电效率提高25%左右,机组总的发电效率达到机组的设计目标。每年可节约406.91万kWh电量,可节约1 281.78 t标准煤,具有良好的节能效果。
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水热结晶法处理含氟废水工艺技术研究与应用 收藏
金桥, 舒伟锋, 贾雪枫, 肖鹏, 赵灿
现代化工. 2018, (5): 194-197.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.044
摘要 ( 263 )     PDF (1340KB) ( 0 )  
应用水热结晶法对含氟废水进行了研究,结果表明,控制矿化剂投加量为0.04%,反应温度为90~95℃,pH在8左右,反应4 h后,出水氟化物(以F计)浓度降至5 mg/L以下,并稳定存在,满足排放标准要求。另外,实验过程中发现加压至3 MPa的情况下,出水氟化物(以F计)浓度甚至能降至1 mg/L,达到饮用水标准。
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原料预热温度降低对催化裂化装置的影响 收藏
宁海涛
现代化工. 2018, (5): 198-200.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.045
摘要 ( 286 )     PDF (1443KB) ( 0 )  
某炼油厂催化裂化装置原料-油浆换热器管束存在堵塞问题,该换热器进行清洗期间,原料、油浆改走换热器副线,造成原料预热温度降低。分析了原料预热温度降低对剂油比、汽油烯烃含量、汽油辛烷值、产品分布和生焦的影响,结果表明,原料预热温度降低后,造成剂油比增大、汽油烯烃含量降低、轻收和总液收降低、生焦升高、产品分布变差。
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信息技术应用
燃烧前CO2捕集MDEA系统模拟及优化 收藏
柳康, 刘沅, 樊强, 陈雄, 任永强, 许世森
现代化工. 2018, (5): 201-204.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.046
摘要 ( 214 )     PDF (1520KB) ( 0 )  
为解决燃烧前捕集硫碳共脱系统高能耗等问题,建立了贫液、半贫液流程的硫碳共脱系统计算模型,根据计算模型考察了吸收压力、原料气负荷、解析压力及再沸器负荷等关键参数对吸收及解析过程的影响。模拟计算结果表明,为保持较高的捕集率,吸收压力 ≥ 2.0 MPa,原料气负荷 ≤ 110%,再生塔解析压力约50 kPa,再沸器负荷约2 400 kW,MDEA硫碳共脱CO2捕集率 ≥ 99%,系统能耗约为2.19 GJ/t。
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煤基含氮合成气一步法制二甲醚工艺的模拟与优化 收藏
吴红梅, 郭宇, 吕兴旺, 陈强强, 殷慧敏
现代化工. 2018, (5): 205-209,211.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.047
摘要 ( 262 )     PDF (1705KB) ( 0 )  
利用Aspen Plus化工流程模拟软件对煤基含氮合成气一步法合成二甲醚的工艺进行了模拟与优化,结合二甲醚合成的反应动力学方程选择了平推流反应器模型,探讨了反应压力、反应温度对二甲醚产量、CO转化率和产物分布的影响,并通过灵敏度分析对其进行了优化。研究了精馏塔的回流比、理论板数和进料位置等因素对二甲醚吸收和精馏过程的效果和能耗影响,得到了高纯度、低能耗二甲醚生产的最优操作条件。
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不同工况下燃料电池混合驱动测试系统设计与构建 收藏
杨洁, 孙术发, 唐华林, 葛安华, 邢涛, 马超
现代化工. 2018, (5): 210-214.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.048
摘要 ( 344 )     PDF (1593KB) ( 0 )  
为了研究燃料电池在不同工艺环境下的放电特性,该方案通过自行搭建燃料电池测试平台,采用理论计算、计算机建模仿真与实验相结合的方法,确定燃料电池的最佳工作性能。在燃料电池放电性能研究的基础上,提出以燃料电池作为装卸搬运设备的动力,设计驱动系统搭建及实验方案,研究不同工况下燃料电池的供电耐久性,并提出相应的混合动力方案及控制策略,为燃料电池应用于装卸搬运设备提供基础技术支持。
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分壁式萃取精馏分离环己烷-环己烯的模拟与优化 收藏
唐建可, 翟丽军
现代化工. 2018, (5): 215-218.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.049
摘要 ( 307 )     PDF (1369KB) ( 1 )  
使用Aspen Plus化工流程模拟软件,以二甲基亚砜为萃取剂,研究了分壁式萃取精馏过程和双塔萃取精馏过程对环己烷-环己烯混合物的分离。结果表明,2种方法均可实现二者的有效分离,其中分壁式萃取精馏过程得到的环己烷和环己烯质量分数分别为99.53%和99.25%。与双塔萃取精馏过程相比,分壁式萃取精馏过程再沸器热负荷降低3.92%,冷凝器热负荷降低15.26%,可以有效节能。
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焦炉煤气制甲醇工艺中循环气量的优化 收藏
郑清娟, 李士雨, 杨玉敏
现代化工. 2018, (5): 219-223.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.050
摘要 ( 295 )     PDF (1765KB) ( 0 )  
针对某年产20万t焦炉煤气制甲醇装置,采用一种结合了计算机模拟和压缩机性能分析的新方法优化甲醇合成单元循环气量,以提高经济效益。利用Aspen Plus软件模拟分析了循环量对系统性能、甲醇产量以及各设备能耗的影响,发现其在计算循环压缩机功耗时忽略了循环量的改变对压缩机性能曲线的影响,导致功耗计算不准确。因此,结合压缩机性能分析方法分析了循环量对压缩机压比曲线、轴功率曲线的影响并校正了不同循环量下的功耗。以不更换压缩机为前提,综合考虑能耗和产量,以最大化新增经济收入为目标优化循环量。结果表明,随着循环量的增加,压缩机压比曲线和轴功率曲线均下移,校正的压缩机功耗呈上凸型曲线增长;循环量为390 000 m3/h时,能新增经济收入365万元/a。
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分析测试
偶氮胂Ⅲ探针双波长可见吸收光谱法测定药物中乌拉地尔 收藏
庞向东, 吴文婕, 丁世敏, 冉茂媛, 李佳芹, 刘春英, 江虹
现代化工. 2018, (5): 224-227.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.051
摘要 ( 249 )     PDF (1398KB) ( 0 )  
在pH 7.93的弱碱性Tris-盐酸介质中,乌拉地尔与偶氮胂Ⅲ反应生成具有1个明显正吸收峰和1个明显负吸收峰的二元离子缔合物,最大正吸收峰位于629 nm,最大负吸收峰位于521 nm,其表观摩尔吸光系数(κ)分别为2.27×104 L/(mol·cm)(629 nm)和1.81×104 L/(mol·cm)(521 nm),当采用双波长可见吸收光谱法测定时,其表观摩尔吸光系数(κ)可达4.08×104 L/(mol·cm),线性范围均为0.01~4.2 mg/L,服从朗伯-比尔定律,据此建立了测定乌拉地尔的双波长可见吸收光谱法。结果表明,该方法可用于市售乌拉地尔片剂和针剂药物中乌拉地尔含量的测定。
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聚合物整体柱微萃取-液相色谱-串联质谱法测定工业废水中6种喹诺酮药物残留量 收藏
陈志冉, 崔鹏
现代化工. 2018, (5): 228-232.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.052
摘要 ( 163 )     PDF (2175KB) ( 0 )  
以甲基丙烯酸丁酯为功能单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂,正丙醇和聚乙二醇400为致孔剂,偶氮二异丁腈为引发剂,在不锈钢管模具中制备聚合物整体柱(BMA-co-EDMA);以BMA-co-EDMA柱为萃取介质,利用聚合物整体柱微萃取技术,结合液相色谱-串联质谱法(LC-MS),建立了同时测定工业废水中6种喹诺酮药物残留量的分析方法。结果表明,在0.2~100.0 ng/mL质量浓度范围内,各目标物定量离子峰面积与其质量浓度呈现良好线性关系,相关系数在0.999 6~0.999 9之间,检出限在0.07~0.35 ng/L,定量限在0.2~1.0 ng/L,回收率在92.3%~98.6%,相对标准偏差在0.7%~3.7%。与其他方法相比,BMA-co-EDMA柱稳定性和重现性良好,可反复使用10次以上。
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反相高效液相色谱法测定工业高盐废水中含氟有机酸含量 收藏
杨先武, 陈先进, 李杰, 侯昭胤
现代化工. 2018, (5): 233-237.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.05.053
摘要 ( 271 )     PDF (1507KB) ( 0 )  
提出了反相高效液相色谱法同时测定高盐水体中三氟乙酸、五氟丙酸、七氟丁酸含量的方法,确定部分全氟有机酸很难被重铬酸钾氧化。样品以水作溶剂进行稀释或溶解,色谱柱为SHIM-PACK VP-ODS C18(4.6 mm×150 mm,5 μm),以乙腈和40 mmol/L KH2PO4(pH=3.0)为流动相进行梯度洗脱,流速为0.6 mL/min,柱温为50℃,检测波长为195 nm。各种含氟有机酸的线性相关系数R ≥ 0.999 2,线性范围为2~1 000 μmol/L,方法检出限在0.002~0.01 μmol/L之间,回收率在96.2%~109.4%之间。
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