化工进展杂志

过硫酸盐活化方式与氧化降解有机物效能及其在污染场地修复中的应用

过氧单硫酸盐(PMS)及过二硫酸盐(PDS)在工业污染场地修复中应用广泛,通过活化作用能够产生氧化性更强的·SO4-自由基,从而更好地氧化降解有机污染物。本文比较了几种典型活化方式,包括紫外(UV)、碱、过渡金属、热以及含碳物质,并分析了它们的优缺点及适用条件;讨论了过硫酸盐活化机理及动力学过程;分析了无机阴离子(Cl-、HCO3-/CO32-、NO3-、NO2-...

RWCE优化换热网络的不可行解影响分析及强化策略

换热网络优化问题常以外罚函数法处理约束,赋予违反约束的不可行解较大的罚值。强制进化随机游走算法(RWCE)优化换热网络时,其非贪婪搜索机制使不可行解以一定概率被保留,从而改变全局寻优过程。本文首先分析不可行解对优化进程的影响,揭示偏移量较小的不可行解对结构进化的促进作用;然后提出差解概率动态调整策略,合理利用不可行解的正面作用,...

电场对竖直矩形微槽群润湿及表面温度的影响

微槽群在热流密度较大时会达到其毛细极限,可通过主动换热方式之一--电水动力学效应对其进行强化。本文为了研究电场对微槽群表面润湿特性和温度分布的影响,采用平板电极提供电场,蒸馏水作为工质,使用高速相机拍摄微槽内液体润湿长度,测量误差为2.97%~7.46%;使用红外热像仪拍摄电场作用下微槽群表面温度分布,测量误差为2.1%~2.39%。热流密度测量...

水处理集成微藻生物柴油生命周期系统环境影响评价

采用生活废水的二级出水培养微藻可有效提高微藻生物柴油生产过程的环境效益,降低其环境影响。本文基于生命周期分析原理,针对结合了废水培养微藻的两种微藻生物柴油生产技术路线,即传统路线和热解酯化路线,建立了环境影响评价模型;提出了水处理集成微藻生物柴油生命周期系统评价的水处理过程替代效应的概念及其环境效益定量评价方法;通过计算对...

智能微流控检测芯片的构建及其Pb2+检测性能

通过将具有Pb2+响应性的聚(N-异丙基丙烯酰胺-共聚-苯并-18冠-6丙烯酰胺)智能微凝胶与H型微通道相结合,构建了一种能便捷、灵敏、可视化检测水溶液中Pb2+浓度的新型智能Pb2+检测微流控芯片。该微流控检测芯片主要由软光刻技术构建,并结合紫外光照聚合在H型微通道中原位构建智能微凝胶。基于该微凝胶的Pb2+响应性体积相变和H型微通道中的流体流动...

气液两相并流向下通过筛板孔口单元的压降特性

基于实验误差修正模型的闪蒸-双工质联合地热发电系统分析

建立了闪蒸与双工质地热发电模型,以单位热水发电量最大化为优化目标,利用遗传算法对不同热源温度下的闪蒸压力、蒸发温度和冷凝压力等参数进行优化;并搭建闪蒸-双工质实验装置,测试了在100~150℃热源条件下发电系统在稳定运行工况下的流量、温度、压力和输出功率等参数,并利用测试数据对模型进行修正。结果表明,温度越高,闪蒸-双工质联合地热发...

油砂沥青质对油砂沥青中甲苯残留的影响

利用热重质谱联用仪(TG-MS)分析了三种油砂沥青(印尼油砂沥青、伊朗油砂沥青、加拿大油砂沥青)中的甲苯残留以及油砂沥青质含量对油砂沥青中甲苯残留的影响,并在此基础上,进一步研究了油砂沥青质中的甲苯残留。结果发现,不同油砂沥青中甲苯残留量存在一定差异,其中印尼油砂沥青中的甲苯残留量最多。进一步对沥青质质量分数分别为10%、19%、30%的...

考虑间接换热额外换热温差的间歇过程储热集成

间歇过程流股间换热有直接换热和间接换热两种方式,通过储热介质进行间接换热会产生额外的换热温差。现有的夹点分析方法考虑间接换热额外换热温差后,难以得到经济且可行的储热集成方案。本文在夹点分析的基础上,提出了一种考虑间接换热额外换热温差的间歇过程储热集成方法。该方法首先使用不同的直接换热和间接换热温差进行热级联分析,确定储热...

基于危险和可操作性和模拟计算的氯乙烯精馏定量风险分析

为提高工业过程风险分析的准确性,通过危险和可操作性(HAZOP)定量分析方法建立了基于HAZOP定量分析模型。本文将传统的HAZOP分析和化工模拟软件Aspen Plus相结合,建立工艺流程模型。通过灵敏度分析功能模拟过程参数产生偏差大小对系统影响的程度,从而对偏差进行量化,确定过程参数的安全操作范围。将此方法应用于某化工厂氯乙烯精馏的风险分析中,...

基于旋转浮阀的复合曝气器在曝气池中的应用及CFD模拟

基于气体通过阀片后能在阀盖四周形成旋转流场的特点,本文将旋转浮阀应用于曝气池中,以提高其充氧性能。在旋转浮阀四周均匀排布6个气泡石,即旋转浮阀-气泡石复合曝气器;在长宽高为800mm×600mm×910mm的透明有机玻璃池内,以空气-清水为体系,进行曝气实验。为了考察旋转浮阀形成的旋转流场对曝气的影响,以塔内件领域常见的F1浮阀以及气泡石为基准...

C10+重芳烃加氢机理及热力学研究进展

随着国内C10+重芳烃产量逐年提升,炼厂对提质增效需求日益高涨,对C10+重芳烃高效转化利用技术的需求也日益迫切。由于C10+重芳烃富含稠环芳烃,而加氢是稠环芳烃转化为单环芳烃的重要手段,因此,C10+重芳烃中代表性芳烃的加氢机理和热力学研究日趋受到重视。本文从C10+重芳烃原料性质分析入手,详细阐述了C10+重芳烃中代表性芳烃的加氢反应路径及机...

新型VESTA甲烷化工艺路线探究

分析了现有煤制合成天然气技术主要存在的问题,介绍了新型无循环、适应宽氢碳比的VESTA甲烷化技术。VESTA甲烷化技术的显著特征是利用合成气中的CO2和外加水蒸汽来控制甲烷化反应温升,不需要操作条件苛刻的循环气压缩机;在甲烷化反应之前对原料气只脱硫、不脱碳,甲烷化反应之后再集中脱碳;经中试试验得出原料气中的H2/CO比不影响最终的SNG产品指...

褐煤氧化和气化反应协同作用下夹带流反应器的建模

为了建立Φ80mm×3000mm下行夹带流煤气化反应器模型,以胜利褐煤为原料,在该反应器中进行了N2、O2、H2O、H2O+O2气氛下800℃/900℃气化实验,研究了流场分布、主要反应发生区域,并结合反应机理和缩合模型推导了不同速控步/气化气氛下C-O2氧化和C-H2O气化速率方程。结果发现,实验条件下,喷嘴附近的射流区及其周围的回流区仅占反应器高度的5%,气相主...

含环戊烷体系中二氧化碳水合物形成分解热特性

水合物法分离捕集二氧化碳(CO2)是实现碳减排的重要技术。然而,受制于气体水合物形成分解微观机理的不明确,水合物形成速度慢及气体消耗量低两个关键问题还未得到解决,气体水合物CO2分离捕集技术还未得到商业应用。为了揭示气体水合物形成微观机理,本研究利用激光Raman光谱仪对不同实验条件下生成的CO2水合物进行测试,详细分析了生成的气体水合...

基于分子模拟的低温煤焦油中酚类化合物的溶解特性

低温煤焦油中酚类化合物溶解行为及机理研究是其高效分离的基础。本文以焦油中的典型组分为研究对象,借助混合能参数,模拟计算各组分与酚类化合物的相溶性;在焦油模型中,借助相互作用能、径向分布函数计算及电子密度分析,探究酚类化合物的溶解机理。结果表明:①焦油中各组分物质苯环上取代基基团、苯环数量等结构特征是影响酚类化合物在焦油中溶...

铝空气电池用6061和7075铝合金阳极电化学性能

研究了工业6061铝合金(6061)、航空7075铝合金(7075)和纯铝作为铝空气电池阳极材料的电化学性能,分析其作为阳极的可行性及适用环境。进行了阻抗、极化曲线和恒电流放电实验并进行了表面表征,计算了在40~120mA/cm~2电流密度下连续恒流放电的阳极能量密度。用电子探针显微镜(EPMA)对电极表面形貌进行了研究,用波谱分析仪(WDS)进行表面分析。研究...

甲醇蒸汽重整制氢反应动力学研究进展

甲醇蒸汽重整制氢技术对于解决汽车、船舶等交通工具上燃料电池的氢源问题具有重要意义,近年来已成为碳氢燃料重整制氢的研究热点。本文首先综述了甲醇蒸汽重整制氢的5种反应机理,该方面的研究仍处于定性和推理阶段,尚未达成统一的结论。然后分析了甲醇蒸汽重整反应动力学的研究进展,发现大多研究是基于Cu系催化剂提出,反应温度集中在160~350℃,...

负载银纳米催化剂的聚多巴胺基微球的高效催化性能

利用聚多巴胺(PDA)的还原性和黏附性,成功制备了分别负载银(Ag)纳米催化剂的聚N-异丙基丙烯酰胺-聚多巴胺(PN@PDA/Ag)核壳型微球、聚苯乙烯-聚多巴胺(PS@PDA/Ag)核壳型微球和聚多巴胺(PDA/Ag)均质型微球。系统研究了PN@PDA/Ag、PS@PDA/Ag和PDA/Ag微球的微观结构、化学组成及Ag纳米颗粒的分布情况,并考察了在模型催化反应中,还原剂硼氢化钠(NaBH4...

双循环反应系统中麦饭石催化提质生物质热解挥发分

以麦饭石作为催化提质床料,在双循环反应系统中进行了生物质快速热解挥发分的催化提质实验,考察了麦饭石提质床料、催化提质温度和提质循环速率对生物质快速热解产物的影响。和石英砂相比,麦饭石催化提质降低了焦油产率,但提高了焦油中轻质焦油的相对含量。同时,麦饭石促使生物油中的氧元素以H2O、CO和CO2的形式脱除,且主要以H2O和CO的形式脱除,...

表面润湿性可控的碳纳米管负载钯催化剂及其在1,8-二硝基萘选择性加氢中的催化性能

首先通过原子转移自由基聚合技术(atom transfer radical polymerization,ATRP)在碳纳米管(CNT)表面接枝聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM),成功制备出表面润湿性可控的复合载体(CNT-PNIPAM),并以其为载体制备Pd催化剂(Pd/CNT-PNIPAM)。采用红外光谱仪(FTIR)、热重仪(TGA)、有机元素分析仪(OEA)、差示量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)和N...

氧化石墨烯表面同步合成与固载酞菁及其光催化性能

首先在氧化石墨烯(GO)上键合邻苯二腈前体,然后通过"同步合成与固载"的方法在含邻苯二腈的GO表面键合醛基钴酞菁(CoAlPc),制得GO负载化的钴酞菁复合催化剂CoAlPc/GO。通过红外光谱仪(FTIR)、透射电镜(TEM)、紫外-可见光分光光度计(UV-vis)等对其结构、形貌进行表征。以有机污染物亚甲基蓝(MB)为目标降解物,研究所制CoAlPc/GO复合催化剂在可见光...

生物医用材料聚乳酸的合成及其改性研究进展

聚乳酸是一种具有良好生物相容性的可降解生物材料,被广泛应用于医药、医疗和食品包装等领域。随着科学技术的进步,对聚乳酸材料的性能提出了新的要求和用途,研究者在合成方法和改性研究方面也取得了新的成果。本文阐述了聚乳酸的化学结构和基本特性,常用合成方法,包括阳离子聚合、阴离子聚合和配位聚合的基本概念和应用实例,介绍了近年来发展的...

磁性纳米材料处理含铀废水的研究进展

磁性纳米材料具有较强的化学稳定性、可再生回收、良好的吸附性能和易于分离等优点,在去除水溶液中的铀酰离子方面有广泛的应用前景。然而,磁性纳米材料也存在易团聚、易氧化等不足,通过表面修饰或改性等方法可改善其不足,提高其对废水中铀酰离子的去除能力,改善其吸附效果。本文通过总结近年来的相关研究资料,概括了磁性纳米材料的种类,归纳总...

富镍锂离子电池三元材料NCM的研究进展

锂离子电池作为新能源电池符合时代要求,具有良好的应用前景。电池容量、倍率性能与循环性能是电池性能的重要评价指标,在选取高能量密度电极材料的同时要充分考虑电池结构稳定性及其安全性能,三元材料基于这种思路进行设计。目前,针对电池中锂离子导通率与结构不可逆坍塌问题,通过包覆涂层、离子掺杂等手段改善锂离子电池性能已经常态化,实际需...

疏水性金属-有机骨架材料的研究进展

金属-有机骨架(metal-organic frameworks, MOFs)材料是一种由金属离子和有机配体通过自组装形成的新型多孔材料,具有优异的物理及化学性能,因而在气体吸附储存、气体分离以及工业催化等方面表现出良好的应用潜力。但在应用的过程中,无处不在的水分子会影响MOFs骨架的稳定性和吸附性能,极大地制约了其实际应用。本文介绍了近年来疏水性MOFs材料...

氢键型超分子聚合物

氢键具有方向性、较强的结合力、动态可逆性以及可预测的识别性能等优点,在超分子聚合物的构筑与性能改善方面有着广泛的应用。本文根据氢键结合位点的数目,系统地综述了主链型、侧链型和结合型氢键超分子聚合物的研究进展;重点阐述了各类氢键结合单元的设计及其在改善聚合物性能中的作用;同时介绍了氢键结合单元在纳米材料、凝胶、液晶等众多领...

高强高模维纶纤维的表面修饰及其在水泥中的分散性

目前高强高模维纶纤维由于缺乏合理的分散方案且分散性不佳,极大地限制了在工程领域的应用。为了解决这一问题,采用聚乙烯醇磷酸酯(TFOPVA)分散剂对高强高模维纶纤维进行表面涂层改性处理,并以此为基础制备维纶纤维/水泥基复合材料。利用X射线光电子能谱仪(XPS)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、万能材料试验机、纤维强伸度仪(XQ-1A)等对改性前后的...

氨基功能化介孔硅吸附剂的制备及其对铬(Ⅲ)的吸附行为

采用3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)对SBA-15介孔硅进行改性,获得氨基功能化介孔硅吸附剂(NH2-SBA-15),从而赋予其螯合重金属离子的能力。利用XRD、SEM、TEM、EDX、TGA、BET和XPS等手段对吸附剂的表面形貌、孔道结构、元素分布和表面化学性质进行了表征。研究了NH2-SBA-15吸附剂对水溶液中铬(Ⅲ)的吸附性能,分析了吸附动力学、吸附热力学和再生性...

脱硝协同汞氧化聚苯硫醚四元催化滤料制备方法及理化特性

采用原位氧化法(ISM)、浸渍煅烧法(ICM)和涂覆法(CM)制备聚苯硫醚(PPS)双效催化滤料,在模拟烟气固定床系统中考察了滤料低温NOx催化协同Hg0氧化性能,深入分析了原位氧化滤料表面形貌、元素分布、晶态结构和Hg及NOx赋存形态。结果表明:在相同条件下,3种制备方法对应滤料催化活性大小顺序为Mn-Ce-FeCo-Ox/PPS@ISM>Mn-Ce-Fe-Co-Ox/PPS@ICM>Mn-Ce-Fe...