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   现代化工
  2018年, 第38卷, 第7期 刊出日期:2018-07-20 上一期    下一期
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专论与评述
CO2化学利用的工程化技术探讨 收藏
柴树, 王倩, 孟丽, 朱维群
现代化工. 2018, (7): 1-5.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.001
摘要 ( 425 )     PDF (1465KB) ( 83 )  
CO2化学利用技术可以同时实现CO2减排和高值利用,但目前中国还未实现全流程工程化操作。通过对原料CO2、原料H2、反应过程与工程配套和产品等方面进行分析,探讨了适合开展的CO2化学利用工程化技术。结果表明,从煤化工工艺过程进行CO2收集,在较少的需氢量和较便捷的工程配套下合成均三嗪醇及其衍生产品是合适的CO2化学利用工程化技术,该技术的实施对我国CO2减排及实现《巴黎协定》目标具有重要意义。
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CO2抽取干热岩地热强化采油技术 收藏
贺凯, 柏明星, 胡晓宇, 高硕
现代化工. 2018, (7): 6-9.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.002
摘要 ( 340 )     PDF (2136KB) ( 44 )  
通过以二氧化碳(CO2)为切入点,联合二氧化碳开发干热岩技术(CO2-EGS)、二氧化碳驱油技术(CO2-EOR)和二氧化碳封存技术(CCS),提出了二氧化碳抽热-驱油-封存一体化的强化采油技术。经过多方面分析,该技术具有很高的可行性和优越性,同时该技术也是对CCUS技术的有益补充,这对节能减排具有重大的意义。
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京津冀资源环境经济协调发展的演化研究 收藏
戴铁军, 安佰超, 王婉君
现代化工. 2018, (7): 10-15.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.003
摘要 ( 342 )     PDF (1462KB) ( 40 )  
协调资源环境与经济之间的关系是解决京津冀环境经济矛盾问题的前提,是推动京津冀协同发展的重要环节。基于物质流分析框架建立了评价指标体系,对1992-2015年京津冀地区资源环境经济协调发展的演化趋势进行评价分析。结果表明,北京市资源环境经济协调发展的演化趋势最优;天津市资源系统发展指数可能由于滨海新区的规划建设而未出现明显回升,是影响天津资源环境经济协调发展的主要因素;河北省资源环境经济协调发展的演化趋势出现较明显回升。在京津冀协同发展的时代背景下,各地要准确定位、加强合作,实现京津冀地区资源环境经济协调发展。
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技术进展
N-羟基邻苯二甲酰亚胺非均相催化剂的研究进展 收藏
黄镇, 夏玥穜, 温朗友, 郜亮, 宗保宁, 罗一斌
现代化工. 2018, (7): 16-20.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.004
摘要 ( 280 )     PDF (1742KB) ( 0 )  
综述了以N-羟基邻苯二甲酸亚胺(NHPI)为活性中心,分别以无机化合物、金属有机骨架、聚合物微球以及分子筛为载体的非均相催化剂的研究进展,并对未来的工业前景进行了展望。
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不同吸附材料处理水中砷的效应分析 收藏
李聪, 钟溢健, 解庆林, 陈南春
现代化工. 2018, (7): 21-25.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.005
摘要 ( 302 )     PDF (1290KB) ( 0 )  
对常用水中除砷吸附剂进行了分类表述,综述了碳基材料(活性炭、碳纳米管)、矿物(黏土矿物、沸石)、离子交换树脂(阳离子交换树脂、阴离子交换树脂)、金属氧化物(单金属氧化物、复合金属氧化物)、生物质材料(真菌、壳聚糖、纤维素)、工业废弃物(粉煤灰、钢渣)等吸附剂除砷的性能和特点,并对吸附材料去除水中砷未来的发展进行了展望。
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包膜肥料最新研究进展 收藏
柳丽敏, 张思虹, 支云飞, 陕绍云, 贾庆明
现代化工. 2018, (7): 26-30.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.006
摘要 ( 620 )     PDF (1479KB) ( 0 )  
综述了近5年来包膜肥料的最新研究进展及发展趋势,分析比较了单层复合包膜、多层包膜、低成本包膜、可降解包膜、智能包膜等包膜肥料的制备技术、应用领域及存在的问题,旨在为今后进一步研究开发包膜肥料提供参考。
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介质阻挡等离子体制备臭氧研究进展 收藏
王保伟, 姚淑美, 彭叶平
现代化工. 2018, (7): 31-35.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.007
摘要 ( 241 )     PDF (3582KB) ( 0 )  
从电极布置与形式、原料气体、电介质及填料3个方面阐述了国内外介质阻挡放电(DBD)等离子体产生臭氧的研究进展,分析了各因素对臭氧产生的影响,指出合理布置电极,同时充分利用催化剂填料与等离子体的协同作用,可提高氧气的转化率、臭氧浓度和能量效率。
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剩余污泥破解作为污水脱氮内生碳源的研究进展 收藏
徐雨楠, 转润, 张光明, 常化振, 李媛媛
现代化工. 2018, (7): 36-39,41.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.008
摘要 ( 398 )     PDF (1277KB) ( 0 )  
对物理、化学、生物和联合工艺法破解污泥以实现污泥的碳源化做了系统的整理,并讨论了将破解后污泥作为内生碳源促进污水脱氮的效果与可行性,对污泥碳源化和脱氮的发展提出了建议和展望。
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银基复合材料光催化性能研究新进展 收藏
于露, 翟宏菊, 关壬铨, 常立民, 吴佳珆
现代化工. 2018, (7): 40-43.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.009
摘要 ( 309 )     PDF (1278KB) ( 0 )  
介绍了银与不同金属化合物复合的方法,概述银基复合材料的催化性能,并在此基础上综述银基复合材料在光催化领域的最新研究成果,对未来银基复合材料的发展方向做出展望。
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蓄热式氧化器处理挥发性有机物的数值模拟技术及应用进展 收藏
郭斌, 王红红, 边永欢, 张轩
现代化工. 2018, (7): 44-47,49.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.010
摘要 ( 379 )     PDF (1380KB) ( 0 )  
针对蓄热式氧化器(RTO)处理VOCs的数值模拟技术,归纳了国内外蓄热体换热、VOCs破坏去除率等方面的科研成果,总结了其在实际运行中的应用进展,并基于已报道的研究成果与科学前沿,提出了新的发展趋势。
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生物质型煤技术进展 收藏
坚一明, 李显, 钟梅, 刘景梅, 马凤云
现代化工. 2018, (7): 48-52.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.011
摘要 ( 323 )     PDF (1302KB) ( 1 )  
综述了生物质型煤的典型工艺,与热压成型相比,冷压成型制备的型煤不具备防水性;较详细地介绍了型煤黏结剂;并对生物质型煤制备的几个关键参数做了较详细的比较;然后对生物质型煤的燃烧和其他利用途径做了介绍。最后,展望了生物质型煤的发展方向,在研究工业运用范围广的生物质型煤的同时,寻找来源广泛、可再生的复合型黏结剂,以提高生物质型煤的各项性能。
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过硫酸盐活化技术的研究进展 收藏
赵文莉, 王广智, 弋凡, 朱天琳
现代化工. 2018, (7): 53-56.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.012
摘要 ( 751 )     PDF (1265KB) ( 0 )  
阐述了国内外活化过硫酸盐的技术如过渡金属活化、热活化、紫外光活化、活性炭活化的研究进展,简述了新型的碳纳米管活化、复合活化方式,并提出了过硫酸盐活化技术存在的问题和该技术的发展方向。
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海藻酸钠改性材料的研究进展 收藏
柴雍, 王鸿儒, 姚一军, 王瑞瑞
现代化工. 2018, (7): 57-61,63.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.013
摘要 ( 346 )     PDF (3257KB) ( 0 )  
介绍了海藻酸钠的结构和性质,综述了纳米材料、合成高聚物、天然大分子共混改性海藻酸钠材料的研究现状,着重概述了酯化、酰胺化、氧化、接枝、交联、点击化学等化学改性海藻酸钠的原理与特点,对比分析了物理改性与化学修饰的优点与缺点,最后对海藻酸钠基功能材料的发展前景进行展望,指出对海藻酸钠改性可显著提高材料的稳定性、耐水性、成膜性及机械性能,赋予海藻酸钠特殊的功能,在废水处理、药物包埋、医用组织工程等领域具有很大的应用前景。
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MOFs材料对气态硫化合物的吸附研究进展 收藏
王曦, 麦裕良, 张俊杰, 陈佳志, 应家伟, 文明通
现代化工. 2018, (7): 62-66.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.014
摘要 ( 254 )     PDF (3337KB) ( 0 )  
介绍了典型MOFs材料的特点及其对气态硫化合物的吸附性能,引出了不同MOFs复合材料的合成方法及其对吸附性能的影响,最后总结和展望了MOFs材料吸附气态硫化合物及其他有毒有害气体的未来研究方向。
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磷石膏、褐煤化学链制合成气的研究进展 收藏
杨杰, 马丽萍, 杨静, 向盈盈
现代化工. 2018, (7): 67-70.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.015
摘要 ( 295 )     PDF (1463KB) ( 0 )  
阐述了磷石膏、褐煤化学链综合利用的研究状况,包括单独用磷石膏作为载氧体的反应原理、以磷石膏为载氧体的褐煤化学链制备分成气现状;以改性磷石膏为载氧体的褐煤化学链研究进展及以其制备合成气的优点。针对磷石膏、褐煤化学链综合利用的研究状况,指出应对杂质对反应过程的影响进行研究,对优化合成气的制备进行动力学分析以及工业放大过程需进行数值模拟。
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C3氢氟烯烃合成用气相氟化催化剂的研究进展 收藏
白彦波, 毛伟, 贾兆华, 李晨, 王博, 吕剑
现代化工. 2018, (7): 71-74.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.016
摘要 ( 251 )     PDF (1279KB) ( 0 )  
综述了3,3,3-三氟丙烯、2,3,3,3-四氟丙烯和1,3,3,3-四氟丙烯等C3氢氟烯烃合成用气相氟化催化剂的性能,简述了气相氟化反应机理。总结了C3氢氟烯烃合成用气相氟化催化剂的研究进展,并指出了催化剂进一步研发的方向。
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碳四烃加氢利用研究进展 收藏
展学成, 胡晓丽, 王书峰, 李平智, 谢培思, 马好文
现代化工. 2018, (7): 75-78.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.017
摘要 ( 435 )     PDF (1322KB) ( 0 )  
介绍了碳四烃组成及典型综合利用路线,对碳四烃加氢利用的研究现状进行了概述,着重介绍了不同来源碳四烃的饱和加氢路线和选择加氢路线及其相应催化剂,最后展望了碳四烃加氢催化剂的发展方向。
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挥发性有机物处理技术研究现状与进展 收藏
汪智伟, 陈明功, 王旭浩, 刘静茹
现代化工. 2018, (7): 79-83.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.018
摘要 ( 515 )     PDF (1489KB) ( 0 )  
介绍了VOCs的主要成分和危害,简述了现有的处理技术,包括吸附法、吸收法、冷凝法、膜分离法、燃烧法、生物法、光催化法和低温等离子体法以及复合型处理技术,并对这些处理技术的工作原理、工艺流程做了阐述,指出VOCs处理技术的可能发展趋势。
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科研与开发
Ni/La-SEP催化剂对生物油模型物催化重整制氢的影响 收藏
李晓静, 王一双, 陈明强, 梁添, 周中山, 杨忠连
现代化工. 2018, (7): 84-88.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.019
摘要 ( 236 )     PDF (2964KB) ( 0 )  
利用海泡石(SEP)为载体,采用沉淀法制备Ni/SEP和Ni/La-SEP催化剂,其中金属La作为助剂改性海泡石。对催化剂进行XRD、TPR和TEM表征。以苯酚:乙醇摩尔比为1:2的混合物为生物油模型物,考察了催化剂、反应温度、水碳比(S/C)和反应时间对催化重整制氢的影响。结果表明,重整反应温度为650℃及S/C为8~10时,Ni/La-SEP催化剂上氢产率达到最高,为68%;同时,Ni/La-SEP催化剂表现出了良好的稳定性。
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FePc-TiO2/CS复合材料制备及光催化降解染料废水 收藏
代岩, 王硕, 田黎明, 肖武
现代化工. 2018, (7): 89-92.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.020
摘要 ( 534 )     PDF (2947KB) ( 0 )  
二氧化钛(TiO2)具有化学稳定性好和光催化活性高等优点,广泛应用于光催化降解反应中,但其对可见光利用率较低。利用酞菁铁(FePc)在可见光区具有强吸收的特点提升TiO2在可见光下的光催化性能。采用冷冻干燥法制备酞菁铁-二氧化钛/壳聚糖(FePc-TiO2/CS)复合材料,并对其表面形貌、晶型结构以及热失重行为进行表征,同时将其作为光降解催化剂进行酸性橙7溶液的降解。结果表明,采用冷冻干燥法制备的FePc-TiO2/CS复合材料具有多孔结构,在100~200℃温度范围内,FePc分解导致复合材料的热失重曲线有明显的失重峰。FePc-TiO2/CS复合材料具有较高的光催化降解率,在30 min内对酸性橙7溶液的降解率达到90%以上。复合材料同时具有较好的稳定性,在重复使用3次后,对酸性橙7仍然保持较高的光催化活性。
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Mn-MCM-41介孔分子筛的制备、表征及催化性能研究 收藏
刘佳, 隋铭皓, 盛力
现代化工. 2018, (7): 93-97.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.021
摘要 ( 338 )     PDF (2724KB) ( 0 )  
以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,氨水为碱性介质,硝酸锰[Mn (NO32]为锰源,通过水热合成法制备了Mn-MCM-41介孔分子筛,分别按照同步和异步合成方法合成了硅锰摩尔比为100和50的样品。利用X射线衍射(XRD)、N2吸附脱附、傅里叶红外(FTIR)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等对分子筛进行了表征。研究结果表明,随着介孔分子筛载锰量的增加,孔道有序性变差,比表面积和孔道容量减小;同步和异步合成方法对Mn-MCM-41的孔道结构也有影响。以合成的Mn-MCM-41为催化剂,考察不同pH条件下其催化臭氧氧化硝基苯的结果发现,硝基苯降解率及臭氧分解速率均远高于无催化剂时的状态,且随pH呈现规律性变化。
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水热工艺对TiO2薄膜形貌结构及光学性能的影响 收藏
薛丹林, 黄金亮, 宁向梅, 李丽华, 顾永军, 李新利
现代化工. 2018, (7): 98-102.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.022
摘要 ( 183 )     PDF (6350KB) ( 0 )  
以Ti (OC4H94为钛源,盐酸和蒸馏水为溶剂,改变水热温度、Ti (OC4H94浓度,采用水热法在掺F-SnO2玻璃基板上制备TiO2纳米棒薄膜。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)对样品的晶型结构、微观形貌和光吸收强度等进行表征。结果表明,制得的TiO2薄膜由均匀排列的金红石相一维纳米棒阵列组成。温度的升高有利于TiO2纳米棒的生长,160℃时TiO2薄膜纳米棒之间空隙适中,具有较好的均一性和分散性。Ti (OC4H94浓度为0.05 mol/L时,纳米棒直径大,有高的结构密度、适宜的孔隙率,垂直生长性好,薄膜与衬底接触良好,样品在紫外光区和可见光区都有良好的光吸收性;Ti (OC4H94浓度为0.03 mol/L时,禁带宽度最小为2.78 eV。
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制备条件对Ag/ZSM-5催化剂CH4-SCR脱硝性能的影响 收藏
魏波, 张相俊, 李思漩, 迟姚玲, 王虹, 李翠清, 宋永吉
现代化工. 2018, (7): 103-106,108.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.023
摘要 ( 229 )     PDF (1501KB) ( 0 )  
利用浸渍法制备了Ag/ZSM-5催化剂,并通过XRD、NH3-TPD和NO-TPD等手段对Ag/ZSM-5催化剂进行表征,考察了焙烧气氛、焙烧温度对催化剂催化性能的影响。结果表明,焙烧气氛影响Ag/ZSM-5催化剂上Ag物种的形态、催化剂酸量和对NO的吸脱附性能;焙烧温度影响催化剂的酸性、酸量,也影响催化剂对NO的吸脱附性能;氮气气氛、800℃焙烧的催化剂CH4-SCR脱硝活性较好,350℃时NO转化率达到最大,为42%。
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季铵醚化-辛烯基琥珀酸酯化淀粉浆料的稳定性及生物降解性 收藏
徐珍珍, 祝志峰, 李伟, 张朝辉
现代化工. 2018, (7): 107-111.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.024
摘要 ( 238 )  
为了改善淀粉浆料的使用效果,以3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵为醚化剂、辛烯基琥珀酸酐为酯化剂制备了一系列两亲性淀粉浆料(QAS)。利用红外光谱对QAS进行表征分析,探讨了亲/疏水基团取代度之比、总取代度对QAS浆液黏度热稳定性和生物降解性的影响,评价了QAS与常用浆纱助剂的相容性。结果表明,QAS浆液的黏度波动率不超过15%,温度对其浆液的黏度热稳定性影响不大,QAS与常用浆纱助剂有较好的相容性,有良好的浆纱应用前景。随着阳离子基团取代度和总取代度的增大,QAS浆液的生物降解性有所降低,QAS总取代度低于0.05为宜。
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还原剂对Pd/Pb2-xMn8O16催化剂微观结构与催化性能的影响 收藏
白航, 程磊, 杨小俊, 杜治平
现代化工. 2018, (7): 112-115,117.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.025
摘要 ( 338 )     PDF (3340KB) ( 0 )  
以Hollandite型氧化物Pb2-xMn8O16为载体,NaBH4、甲醛和乙二醇为还原剂,采用液相沉积还原法制备了3种载Pd催化剂,并利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)等技术对催化剂进行表征,分析了不同还原剂对催化剂微观结构、氧化还原性质及其在苯酚氧化羰基化反应中催化性能的影响。实验结果表明,NaBH4的强还原性破坏了载体Pb2-xMn8O16的结构;与甲醛相比,以乙二醇为还原剂所得的纳米钯粒子在载体上的分布更加均匀,Pd粒子的平均尺寸为4.1 nm。其中采用乙二醇为还原剂制备的Pd/Pb2-xMn8O16催化合成碳酸二苯酯的收率最高,达15.6%。
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抗菌聚酯纤维的制备及研究 收藏
李杰
现代化工. 2018, (7): 116-119.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.026
摘要 ( 188 )     PDF (3321KB) ( 0 )  
为了解决普通抗菌剂在聚酯纤维中分散性差、抗菌率低、耐水性差等问题,利用高效易分散粉末橡胶复合抗菌剂制备了聚酯纤维用抗菌母粒,并利用熔融纺丝方法纺制了抗菌聚酯纤维;考察了抗菌剂对抗菌聚酯纤维力学性能的影响,抗菌聚酯纤维在洗涤30次后,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抗菌率>99.9%,具有优良的抗菌性能和耐洗涤性。
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臭氧催化氧化法处理苯酚甲醛模拟废水的研究 收藏
赵越, 蒋广安, 马传军, 王雪清
现代化工. 2018, (7): 120-123,125.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.027
摘要 ( 377 )     PDF (1565KB) ( 0 )  
制备了5种催化剂并用于苯酚甲醛废水臭氧催化氧化去除COD反应。通过BET、XRF和吸附饱和过程对催化剂进行表征,从COD去除效果和臭氧有效降解度两方面比较了催化剂的活性,并通过调节pH和加入自由基抑制剂探索了反应途径。结果表明,催化剂活性金属负载量稳定,自制Fe2O3/ACNT催化剂具有适中的比表面积、强度和吸附量,对苯酚甲醛废水的COD去除率高于其他催化剂,并且在110~470 mg/L的COD范围内保持高于86%的去除率。碱性条件下,·OH是反应过程中的主要物种。Fe2O3/ACNT催化剂在COD为470.5 mg/L时,COD平均去除率达到86.2%,并在45 d内保持活性稳定,适合工业应用。
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基于纳米导电碳黑的高灵敏度柔性应变传感材料的制备及其性能研究 收藏
张帆, 邹隽珺, 宋楠, 王冰新, 王兰心
现代化工. 2018, (7): 124-127.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.028
摘要 ( 295 )     PDF (2281KB) ( 0 )  
为实现交通设施健康状态的智能在线监测,针对目前传感材料所存在的问题,以硅橡胶为基材,碳黑为导电填料,开展了性能稳定的高灵敏度碳黑/硅橡胶(CB/PDMS)复合柔性传感材料研究,并探讨了其内部结构以及传感特性。结果表明,所制备的CB/PDMS复合柔性传感材料具有典型的弹性体应力应变性能,对压感信号的响应十分迅速,对不同频率和不同压应力信号均可获得良好的监测精度和准确性。所制备的材料具有良好的长期稳定性和应变-电学关系特性。
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生物素化果胶纳米粒作为药物载体的研究 收藏
赵峰, 刘举慧, 郭建峰
现代化工. 2018, (7): 128-131.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.029
摘要 ( 294 )     PDF (2007KB) ( 0 )  
合成了生物素化果胶衍生物并通过乳化超声法制备了纳米粒子;以目标药物阿霉素为研究对象,考察了不同条件下纳米粒子包封率和载药量的变化情况。通过红外光谱仪和元素分析仪对生物素化果胶粒子的化学组成及结构进行了表征;用粒度分析仪和扫描电子显微镜分析了生物素化果胶粒子的形貌和尺寸;通过紫外分光光度计确定了生物素化果胶粒子的包封率和载药量。结果表明,合成的生物素化果胶纳米粒呈现较规则的球形结构,粒度分布较均一,平均粒径为(190.2±37.0) nm,生物素取代度为37%,包封率为(84.58±0.78)%,载药量为(12.69±0.37)%。
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PEG/PTMG共聚醚型聚氨酯弹性体制备工艺的研究 收藏
褚衍倩, 魏永梅, 王涛, 金浩, 田恒水
现代化工. 2018, (7): 132-135,137.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.030
摘要 ( 331 )     PDF (1446KB) ( 0 )  
以聚乙二醇(PEG)和聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)为软段、1,6-六亚甲基二氨基甲酸甲酯(HDC)为硬段、二月桂酸二丁基锡(DBTDL)为催化剂、1,4丁二醇为扩链剂,采用酯交换缩聚法制备共聚醚型聚氨酯弹性体(CEUs)。通过一系列单因素对比实验,探讨了物料配比、预聚温度、预聚时间、缩聚温度和缩聚时间等对聚氨酯弹性体力学性能的影响。结果表明,在物料配比n(PTMG+PEG):n(HDC):n(BDO)=1.0:0.9:0.1、预聚温度为130℃、预聚时间为45 min、缩聚温度为175℃、缩聚时间为180 min的条件下,聚氨酯弹性体的断裂拉伸强度为61 MPa,断裂拉伸率为2718%。
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SAPO-34分子筛的合成及催化果糖制5-羟甲基糠醛的应用 收藏
高赛男, 刘中海, 秦冬玲, 杨刚
现代化工. 2018, (7): 136-140.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.031
摘要 ( 288 )     PDF (3049KB) ( 0 )  
制备具有适宜酸性、粒径、比表面积的催化剂是催化果糖制备5-羟甲基糠醛的关键。选择不同模板剂合成了SAPO-34分子筛,并采用SEM、XRD、BET、NH3-TPD和TG对其进行表征,考察了不同模板剂合成的分子筛催化合成5-羟甲基糠醛的应用效果。结果表明,以三乙胺为模板剂、n(Al2O3):n(P2O5):n(SiO2):n(三乙胺):n(H2O)=2:2:1:4:140、晶化时间为72 h时,合成的SAPO-34分子筛产品粒径比较均匀、酸性最高、结晶度最好,且以该分子筛产品作催化剂催化合成5-羟甲基糠醛的收率最高。在以二甲基亚砜为溶剂、温度为150℃、果糖质量为0.5 g、催化剂质量为0.15 g、二甲基亚砜用量为50 mL的条件下进行反应,5-羟甲基糠醛收率最高可达57%。
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蜂窝陶瓷基催化剂的制备及贫氧条件下的催化氧化活性 收藏
李卫东, 付鹏兵, 李俊, 朱吉钦
现代化工. 2018, (7): 141-144.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.032
摘要 ( 310 )     PDF (2451KB) ( 0 )  
以堇青石蜂窝陶瓷载体为基体,拟薄水铝石为过渡涂层,Pt-Pd双元贵金属为活性组分,采用不同助剂配比及制备工艺得到系列蜂窝陶瓷基结构化催化剂。通过催化剂的XRD和SEM结构表征,以及甲苯为模型化合物的催化氧化活性评价结果,确定了活性组分负载方法、贵金属负载量、助剂质量比及负载量和煅烧条件。最终以贫氧条件下的费-托合成脱碳塔尾气为研究对象,考察了催化剂的催化氧化活性,结果表明,制得的催化剂在贫氧条件下对脱碳塔尾气中的烃类转化率大于95%,达到环保排放要求。
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TiO2-β/SBA-15复合分子筛光催化氧化脱硫 收藏
赵帅, 刘亚亚, 马博文, 沈健
现代化工. 2018, (7): 145-149.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.033
摘要 ( 240 )     PDF (2793KB) ( 0 )  
利用过饱和浸渍法制备TiO2-β/SBA-15复合分子筛,通过XRD、SEM-EDS对复合分子筛进行表征,并将其应用于静态光催化氧化柴油脱硫实验。提出了光催化氧化脱硫的反应机理,并通过GC/AED检测器与Ba (NO32滴定实验证明了反应机理。考察了催化剂质量浓度、n(H2O2)/n(S)、反应温度和反应时间对静态光催化氧化脱硫实验的影响。实验结果表明,TiO2-β/SBA-15复合分子筛具有良好的催化反应性能,当催化剂质量浓度为4 g/L、n(H2O2)/n(S)为2.5、反应温度为60℃、反应时间为3 h时,模拟柴油的脱硫率高达92.3%。
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高效液相催化电解葡萄糖制氢过程研究 收藏
杨琦, 苏伟, 姚兰, 孙艳
现代化工. 2018, (7): 150-153,155.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.034
摘要 ( 250 )     PDF (1476KB) ( 0 )  
选取多金属氧酸盐(POM)为液相催化剂,在较低温度下,利用质子交换膜燃料电池电解葡萄糖制取氢气,探究预处理过程中加热温度、加热时间和溶液pH对加热诱导反应的影响。与传统电解法制氢不同的是采用POM作为液相催化剂和电荷转移体,而非贵金属催化剂。结果表明,在加热温度为100℃、加热时间为4 h的条件下,反应前后调节溶液pH,电解葡萄糖制氢的效果最优,产氢量与时间呈线性关系,且产氢过程中电压稳定。当电流密度为0.2 A/cm2时,产生1标准立方米H2(Nm3)消耗的电能是1.755 kWh,是电解水电能消耗的42.48%。
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响应面法优化甲基丙烯酸缩水甘油酯合成工艺研究 收藏
孙永利, 杜莎, 澹台晓伟
现代化工. 2018, (7): 154-158.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.035
摘要 ( 264 )     PDF (2124KB) ( 0 )  
以四甲基胍为开环催化剂,通过酯化闭环法合成甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)。探究了各工艺条件对中间开环产物产率(Y1)及GMA产率(Y2)的影响。在单因素实验的基础上,以物料摩尔比、反应温度和催化剂质量分数为自变量,根据Box-Behnken试验设计原理,利用Design Expert软件模拟得到二次多项式回归方程的预测模型,优化GMA的合成工艺。方差分析结果表明,此回归模型对试验的拟合较好,可以对Y1Y2进行很好地分析和预测,得到了各因素对Y1Y2的响应曲面。最佳优化条件为:甲基丙烯酸与环氧氯丙烷的摩尔比为1:2.26,反应温度为81℃,催化剂质量分数为1.4%,优化后的Y1为73.25%,Y2为63.17%,实测值与预测值的相对误差分别为1.89%和0.96%,说明最佳优化工艺的可靠性较高。
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硫酸催化法C4烷基化的管式反应工艺研究 收藏
魏进, 吴飞, 严生虎, 沈介发, 刘建武, 张跃, 陈代祥, 汪金, 葛祥
现代化工. 2018, (7): 159-161,163.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.036
摘要 ( 290 )     PDF (1463KB) ( 0 )  
设计了一种带有内部传质结构的高比表面积管式反应器,通过混合实验验证了其混合效果达到并优于STRATCO反应器。在管式反应器系统上考察了烷烯摩尔比、反应温度、停留时间和酸烃摩尔比对三甲基戊烷(TMP)选择性的影响,优化得到管式C4烷基化反应最佳的工艺参数条件。当烷烯摩尔比为15:1、温度为10℃、停留时间为5 s、酸烃摩尔比为1:1时,反应转化率≥ 99%,TMP的选择性达到64.2%,主要技术经济指标达到了STRATCO工艺的水平。
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活性炭/聚氨酯海绵的制备工艺与吸附性能 收藏
林云, 梁晓怿, 李松原, 吕妍
现代化工. 2018, (7): 162-166.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.037
摘要 ( 450 )     PDF (2489KB) ( 1 )  
利用物理负载法制备活性炭/聚氨酯海绵(AC/PU)复合材料,探讨了制备工艺中稀释剂挥发温度、时间和胶液质量分数对材料结构的影响,以及材料结构对吸附性能的影响。结果表明,稀释剂挥发温度和时间对材料结构没有明显影响;胶液质量分数越大,材料的活性炭负载量越大。材料负载量越大,床层压降越大,但对活性炭的比表面积没有明显影响。胶液质量分数为50%时,单位质量的聚氨酯海绵的负载量为13~15 g/g;当风速达到12 m/s时,压降浮动范围为0.4~0.5 kPa,压降降低了17%~33%。沥青基活性炭海绵平均吸附量为0.092 4 g/g。吸附量降低了32.2%,与粉末活性炭海绵(PAC/PU)相比,穿透吸附量增加了2.37倍。
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响应曲面法优化中空介孔羟基磷灰石负载姜黄素的处方工艺 收藏
于蒙蒙, 王海媛, 张坚, 肖学凤, 晋兴华
现代化工. 2018, (7): 167-171.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.038
摘要 ( 199 )     PDF (3841KB) ( 1 )  
以碳酸钙为模板,在140℃、碱性水溶液中制备出球形度良好且粒度均匀的中空介孔羟基磷灰石微球,并采用溶剂浸渍法负载上模型药物姜黄素,利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、氮气吸附-解吸附、傅里叶变换红外光谱等仪器对微球及其载药体系进行表征。通过三因素三水平的Box-Behnken实验设计(BBD)对微球包载姜黄素的工艺处方进行优化。研究发现,当姜黄素/HMAPs质量比为19.95:1、载药时间为5.8 h、超声时间为1.48 h时为最优处方工艺,此时载药量理论预测值为73.43%。
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铑催化剂在1-辛烯氢甲酰化反应中的应用 收藏
胡嵩霜, 郑明芳
现代化工. 2018, (7): 172-175.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.039
摘要 ( 197 )     PDF (1415KB) ( 0 )  
从铑膦络合物前体、配体和反应条件等方面考察了均相铑催化剂用于1-辛烯氢甲酰化反应的性质和规律,其中铑膦络合物前体包括三(三苯基膦)羰基氢化铑[RhH (CO)(PPh33]、三(三苯基膦)氯铑[RhCl (PPh33]和羰基乙酰丙酮(三苯基膦)铑[Rh (CO)(PPh3)(acac)],配体包括三苯基膦(TPP)和三苯基氧膦(TPPO)。实验结果表明,在2 MPa、90℃的实验条件下,RhH (CO)(PPh33与PPh3组合时的反应活性及选择性明显高于其他组合,且在反应压力为2 MPa时RhH (CO)(PPh33/TPP体系的最佳反应温度为90℃。当反应压力在1~4 MPa时,随着压力的增加,反应活性增加。当Rh浓度固定时,随着TPP用量的增加烯烃转化率略有增加,而正壬醛的选择性明显增加。通过31P核磁共振技术对反应前后催化剂进行表征,结果表明,温度越高,催化剂体系中的膦配体越易被氧化,影响催化活性。
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工艺与设备
包埋硝化菌载体深度脱氮及其配套装置中试试验研究 收藏
胡雪帅, 赵雪莲, 刘希强, 王凯, 杨庆, 刘金泉
现代化工. 2018, (7): 176-179.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.040
摘要 ( 186 )     PDF (2484KB) ( 0 )  
为推进包埋微生物载体技术在污水处理领域的工程应用,针对包埋载体在工程应用中出现的出水易堵塞问题,开发出一体化拦截设备进行现场载体深度处理及拦截试验。研究了包埋硝化菌载体应用于污水深度处理的效果,考察了拦网和自清洗出水拦截装置的运行稳定性,有效解决了载体易流失、出水拦截装置易堵塞等问题。结果表明,常规水处理条件下包埋硝化菌载体对氨氮具有较好的去除能力,深度处理出水氨氮在1 mg/L以下,出水COD在30 mg/L以下,出水SS值小于10 mg/L。拦截设备具有高效拦截的能力,滚筒拦截设备运行可靠。
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降低BTEX排放的甘醇溶剂优选 收藏
单永康, 蒋洪, 何光芒
现代化工. 2018, (7): 180-182.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.041
摘要 ( 185 )     PDF (1446KB) ( 0 )  
利用常规甘醇脱水工艺,通过重沸器负荷、甘醇损失、BTEX排放量对3种甘醇的性能进行分析比较后得出,当甘醇循环量达到4 m3/h时,DEG、EG溶剂脱水重沸器负荷较低,BTEX排放量降低90%以上,但甘醇损失量较大,可通过对其进行回收利用以降低甘醇损失。最后得出,当天然气富含BTEX时,可通过使用DEG、EG替代TEG,解决再生气BTEX排放量超标的问题。
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FF-36/FC-32A组合催化剂在加氢改质装置上的应用 收藏
雷涛, 马福利, 胡建忠, 刘超
现代化工. 2018, (7): 183-186.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.042
摘要 ( 208 )     PDF (1310KB) ( 0 )  
详细介绍了FF-36加氢精制催化剂和FC-32A加氢裂化催化剂在柴油加氢改质装置上的工业应用。精制催化剂具有反应温度上与裂化催化剂相匹配的加氢脱氮能力,FC-32A具有显著优先裂解重组分能力、开环选择性以及显著提高柴油十六烷值能力。工业标定结果表明,产品汽油、轻质柴油、柴油的硫、氮质量分数均在10-6 g/g以内,汽油的脱硫率为98%、脱氮率为99%,轻质柴油脱硫率为99%、脱氮率为99%,柴油脱硫率为99%、脱氮率为99%,达到设计要求。汽油的辛烷值和柴油的十六烷值以及指标达到设计要求。
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重质原油油气冷凝-吸附耦合系统的安全工艺探究 收藏
张朋飞, 刘欢, 董菲
现代化工. 2018, (7): 187-189.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.043
摘要 ( 233 )     PDF (1281KB) ( 0 )  
详细阐述了当前主流回收技术"冷凝-吸附耦合法"的工作机理,细致分析了该技术的安全盲点,并从设计角度提出了应对措施,以期对油气回收系统的安全设计有所帮助。
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苯乙烯装置薄膜蒸发器气相线聚合现象研究 收藏
张振
现代化工. 2018, (7): 190-193.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.044
摘要 ( 158 )     PDF (2171KB) ( 0 )  
对苯乙烯装置聚合物出现前后的工艺运行情况、设备状况进行对比以及聚合物结构进行解析,分析聚合的种类为二乙烯基苯类聚合物;研究了生成二乙烯基苯类聚合物的聚合机理,并通过对聚合物样品进行红外、气相色谱、质谱、热重分析等验证了上述结论。提出通过建立脱氢液(DM)的二乙烯基苯(DVB)含量分析方法,并彻底排查原料、持续跟踪以及在催化剂末期调整脱氢反应器工艺条件等措施,解决了二乙烯基苯聚合的难题。
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GE水煤浆加压气化中粗煤气洗涤工艺的优化和设计 收藏
周鹏, 郎中敏
现代化工. 2018, (7): 194-198.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.045
摘要 ( 226 )     PDF (2893KB) ( 0 )  
结合神华包头煤化工有限责任公司GE水煤浆气化炉的实际生产运行情况,就洗涤塔排水管线堵塞磨损、激冷水泵磨损、向气化后系统带水带灰等方面介绍了粗煤气洗涤效果不佳带来的问题,说明了煤气除尘优化的必要性,并设计了一款旋风分离器,改变并优化了原有的粗煤气净化流程,在现有的工况下,计算旋风分离器的各项参数,经验证可以满足目前的生产需要。
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信息技术应用
低温甲醇洗富硫气深冷回收硫化氢工艺 收藏
郝传松, 张述伟, 李燕, 管凤宝
现代化工. 2018, (7): 199-203.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.046
摘要 ( 175 )     PDF (1613KB) ( 0 )  
开发了一种与低温甲醇洗联产、采用热耦合精馏塔深冷精馏回收浓度99.9%以上的H2S产品气的工艺,其回收率达到77%以上。该流程采用Aspen Plus模拟软件进行设计,使用增压透平膨胀机制冷并回收部分能量。以原料气处理量200 kmol/h为例,详细分析了膨胀端分配率对产品流量和浓度的影响、塔内组分分布状况和产品单耗。最终确定膨胀端的分配率为0.35时,浓度满足要求,回收率较高,硫化氢单耗为211.61 kWh/t。
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烃类液体黏度的定量结构性质预测模型 收藏
蔡广庆, 张霖宙
现代化工. 2018, (7): 204-207,209.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.047
摘要 ( 242 )     PDF (2278KB) ( 0 )  
开发了结构性质关联模型(QSPR),实现了基于烃类化合物的结构特征预测黏温特性的功能。搜集了254种烃类化合物不同温度下的黏度数据,选择改进的Andrade方程来描述烃类化合物的黏温特性曲线,并通过对实验数据进行回归,获得了化合物的Andrade方程参数BT0。在此基础上,采用分子质量和15个基团作为分子的结构特征参数,建立神经网络模型预测Andrade模型参数BT0,平均相对误差分别为3.59%和1.27%。通过所预测的Andrade模型参数计算化合物的黏温性能,预测值与实验数据相比绝对平均误差为0.42 mPa·s。
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碱土金属对石油焦直接制氢的模拟分析 收藏
田伟, 阎富生, 黄永红, 李亚晴, 杜圣飞, 梁丕荣
现代化工. 2018, (7): 208-213.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.048
摘要 ( 219 )     PDF (1548KB) ( 0 )  
运用Aspen Plus软件建立石油焦气化制氢反应模型,探讨不同反应条件,包括气化温度、气化压力,蒸汽与石油焦质量比以及CaO、MgO质量流量对有效气体体积分数的影响。结果表明,未加入添加剂条件下,高温低压和增加水蒸汽的质量流量有利于氢气的产生;添加CaO可大幅度提高氢气产率,温度和压力对石油焦-CaO气化制氢也有影响,石油焦-CaO制氢较适宜反应条件为:600~650℃,H2O/PC=10,CaO/PC=3,0.1 MPa。而MgO对石油焦气化制氢几乎没有影响。
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丙酸甲酯和甲醇共沸物萃取精馏分离工艺的研究 收藏
韩淑萃, 杨金杯
现代化工. 2018, (7): 214-218.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.049
摘要 ( 278 )     PDF (1752KB) ( 1 )  
采用萃取精馏工艺对甲醇和丙酸甲酯二元共沸物进行分离,筛选出以苯酚为萃取剂,借助Aspen Plus软件对该过程进行模拟研究,通过单因素优化详细考察了两塔的理论板数、进料位置、回流比以及溶剂比等工艺参数对塔顶产品质量分数和再沸器能耗的影响,确定了较优的工艺参数:萃取精馏塔理论板数32块,待分离原料进料位置第16块,萃取剂进料位置第6块,回流比为1.4,溶剂比为1.3,塔顶甲醇产品质量分数为99.9%;溶剂回收塔理论塔板数24,进料位置第6块,回流比为1.3,塔顶丙酸甲酯产品质量分数为99.9%。在上述模拟优化基础上,进一步通过实验验证了萃取精馏工艺的可行性。最后对某公司5 600 t/a的丙酸甲酯和甲醇混合液进行工程设计,为该二元共沸物的分离提供依据。
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带有隔板塔的NFM萃取精馏工艺模拟和优化 收藏
李春利, 姜挺, 孙立军
现代化工. 2018, (7): 219-222.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.050
摘要 ( 234 )     PDF (2469KB) ( 0 )  
运用Aspen Plus模拟软件,采用UNIFAC-Dortmund集团贡献模型估算了UNIQUAC方程中的二元交互作用参数,建立了NFM萃取精馏分离芳烃的过程模拟。模拟结果表明,该模型可以很好地反映装置的实际操作状况。分别考察了溶剂比、溶剂进料温度、溶剂进料位置、回流比等操作参数对萃取精馏塔的分离效果和能耗的影响,以及在保证侧采甲苯纯度的情况下进料位置、侧采位置、气相分配比、液相分配比对隔板塔的能耗影响,获得了NFM芳烃精制新流程中萃取精馏塔和隔板塔的较优操作参数。
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[DMIM]MS萃取精馏制取无水乙醇的过程模拟 收藏
李静, 王克良, 连明磊, 李志, 吴红, 李琳, 叶昆
现代化工. 2018, (7): 223-226.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.051
摘要 ( 212 )     PDF (1470KB) ( 1 )  
以离子液体1,3-二甲基咪唑硫酸甲酯盐([DMIM]MS)为萃取剂制备无水乙醇。基于Aspen Plus流程模拟对该过程进行了模拟,优化了各项工艺参数。在最佳工艺参数下模拟,产品乙醇的质量分数为99.84%,水的质量分数为99.37%。说明以[DMIM]MS为萃取剂萃取精馏制备无水乙醇具有工业应用前景。
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高含氮天然气冷油吸收工艺参数模拟分析 收藏
马国光, 郭海星, 姚丽蓉
现代化工. 2018, (7): 227-231.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.052
摘要 ( 275 )     PDF (1464KB) ( 1 )  
为脱除高含氮天然气中氮气,获得满足商品气指标的天然气,采用C5作为吸收剂在低温下吸收天然气中的甲烷,利用HYSYS软件对冷油吸收工艺过程中温度、压力、溶剂循环量以及吸收塔板数进行研究分析,同时采用多指标正交模拟试验考察工艺参数对甲烷回收率、净化气氮气含量以及过程功耗等工艺指标的影响程度,并通过综合平衡法优选出较优方案。结果表明,当温度为-20℃、压力为3.5 MPa、循环量为5 000 kmol/h、塔板数为14时可达到较好的处理效果。
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分析测试
过氧化氢微波消解法测定工业循环水中总磷含量 收藏
邹静
现代化工. 2018, (7): 232-235.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.053
摘要 ( 289 )     PDF (1277KB) ( 1 )  
水中磷质量分数的大小标志着水质质量和水处理效果的好坏。对工业循环水中总磷质量分数的测定方法即钼酸铵分光光度法进行了改进,探讨了消解剂、还原剂及其稳定性、硅离子干扰等因素对测定结果的影响,最终确定采用过氧化氢微波消解法。结果表明,该方法消解效果好,消解过程平稳,没有出现浑浊沉淀等现象,且实验准确度高,相对标准偏差在允许的范围之内,回收率为96.8%~99.1%。与其他总磷质量分数测定方法相比,该改进方法操作简便,测定结果可靠,无需掩蔽剂,且不产生酸雾、无污染,安全环保。
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功能化金纳米颗粒对湖水样品中Pb2+的检测研究 收藏
张秀娟, 刘红艳, 张海荣, 张冠华
现代化工. 2018, (7): 236-238.   DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2018.07.054
摘要 ( 230 )     PDF (2122KB) ( 3 )  
通过功能化金纳米颗粒GSH@AuNPs的显色反应实现对Pb2+的简单、快速以及灵敏的可视化以及定量检测。谷胱甘肽上的巯基为谷胱甘肽活性基团,当铅离子存在时,谷胱甘肽与之结合发生配位作用。巯基捕捉铅离子,形成稳定的配位结构,使得金纳米颗粒发生团聚,颜色由酒红色变为蓝色,实现了对铅离子的检测,并且具有良好的选择性,检测灵敏度达到0.05 μmol/L。该方法简单便捷,同时实现了对实际样品水样中铅离子的检测。
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