20世纪五六十年代,当时我是华东化工学院(今华东理工大学)化学工程专业的一名研究生,与同在化工原理教研组的青年教师陈敏恒(后来曾任华东理工大学校长)一起做流态化干燥研究。对于连续进出料的干燥装置,能测得的只是物料的平均湿含量。实际上,每个颗粒的湿含量不同,呈一个湿含量分布;不同粒度颗粒物的粒度不同,呈一个粒度分布;不同粒度颗粒物的...
时间过得飞快,如今迎来了新中国成立70华诞。建国之初刚满10岁的孩童开始沐浴在灿烂的新中国红旗下成长。在新中国人才培养政策的滋润下,在老一辈导师、师长和领导的教育培养下,已经从年轻小伙成长为催化化工的有用人才。应该说只有共产党才能使农村娃完成初中高中课程进入大学学习化工;在党的正确方针政策指引下,才有机会参加新中国成立以来研...
作者有幸参加了由国家组织的全国顺丁橡胶攻关会战(1965年-1975年),亲自参与了丁烯氧化脱氢制丁二烯流化床反应器的研究与开发工作。文中作者回忆了在攻关会战中所经历的几项代表性的工作,如气固挡板流化床的研究、两种流化床反应器对比和三千小时催化剂寿命试验、锦州中试基地的会战、北京胜利化工厂研究所中试装置的建设等。从中深刻感受到中...
《化工学报》一直是我国化工研发工作者心中的科学殿堂。在改革开放以前及初期,我在化工部化工机械研究所(兰州)的化学工程研究室工作。其时该研究室内人才济济,在国内化学工程学科有较好声誉。大家均以在《化工学报》发表署名论文为荣。文章一经刊出,相互传颂。记得我当时在塔器组从事传质设备研究。组内葛自忠同志于1980年左右,设计研制了"激...
微通道内气-液两相体系中Taylor流和泡状流具有气泡尺寸均一、停留时间分布窄、可调控性强和比表面积高等优点,具有广泛的应用前景。从Taylor气泡和泡状气泡的传质过程出发,系统综述了微尺度下气泡的溶解规律、传质过程机理和传质/溶解模型等方面的研究进展,并介绍上述流型在反应或过程强化、基础物性及动力学数据测量和微纳材料合成方面的应用...
传统催化反应动力学研究主要关注宏观变量与性质(如温度和浓度敏感性),能用于指导工业反应器的优化设计,但极少关注催化剂微尺度结构与性质的影响,因而不能用于指导催化剂的优化设计。重点介绍了近年来发展的催化反应速率解析的方法,归纳总结了基于动力学分析的催化剂活性位的辨认方法,探讨了易实验测量的活化熵作为催化剂活性描述符的可能性,并...
手性是自然界和生物体中广泛存在的一种性质,约半数以上的药物活性成分含有手性中心,受手性分子的空间立体选择性影响,手性对映体药物往往较其外消旋体表现出更高的活性、更低的副作用,因而,精准制备手性单一对映体药物具有非常重要的研究意义。目前,手性外消旋体拆分是制备单一对映体的最高效、便捷的途径,而结晶拆分是实现手性单一对映体分离...
旋转填充床反应器是一种典型过程强化装置,对化工过程中的传质与混合过程具有较好的强化作用。流体流动作为旋转填充床反应器中最为基础的性质,对研究、优化旋转填充床反应器的结构和性能至关重要。光学成像技术与数值模拟作为研究旋转填充床反应器中流体力学性质的重要手段在近年来得到了飞速发展。对近三十年来,旋转填充床反应器可视化研究进...
具有复杂结构的纳微界面往往是界面复杂作用和宏观实验现象的主导因素。要准确描述界面处复杂流体的行为,需要引入能描述复杂流体-固体界面相互作用的分子热力学模型。本综述围绕分子热力学模型化方法拓展至纳微界面传递问题,提出“分子热力学建模+分子模拟+纳微实验”三者有机配合新思路。并针对复杂流体-固体界面相互作用的定量研究,着重综述...
黑曲霉具有极强的分泌蛋白的能力,其分泌的木质纤维素降解酶、淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等广泛应用于食品、饲料和生物技术等相关工业中。本文围绕黑曲霉生产同源和异源分泌蛋白,阐述黑曲霉作为分泌蛋白细胞工厂的巨大潜力。首先,通过总结黑曲霉表达系统的优越性,确定了黑曲霉作为分泌蛋白细胞工厂的开发前景。随后,介绍了初步构建黑曲霉分泌蛋白...
综述了与纤维成物理结合的染料类别、染色对象、染色原理与染色性能现状;详细论述了与纤维成化学结合的反应性染料染色原理和染色性能及其发展,包括反应基团类型、单反应基团反应性染料、双反应基团反应性染料、发色体结构对双反应基团反应性染料染色性能的影响;简介了大分子交联染料的分子结构及适应现代纤维数码喷墨印花需求的染色性能。
细胞工厂能利用微生物细胞制备人类所需能源、药物和化学品。底盘细胞和外源代谢路径的适配是构建高效细胞工厂的核心难题。基因组再造指利用化学合成的核苷酸分子“自下而上”构建生物基因组,基因组诱导重排指通过在全基因组尺度进行DNA序列与结构的人为调控。基因组再造和诱导重排实现了对生命体的创造,增强了模式底盘细胞的遗传稳定性和操作...
碳材料是一类神奇的材料,碳原子可以通过sp、sp2或sp3杂化构筑不同微观结构的碳材料。目前,已经发现的碳的同素异形体有石墨、金刚石、富勒烯、碳纳米管、碳纳米环、石墨烯和石墨炔。富勒烯和石墨烯因性质独特、应用前景广阔,其发现者分别获得1996年和2010年诺贝尔奖。碳纳米环具有独特的环状结构、优异的机械强度及特殊的物理化学性能,也引起广...
异形功能性微颗粒由于具有独特的散射、流变和凝结等特性,被广泛应用于工业和临床医学等领域。微流控技术作为一种新兴的微流体操控技术,能够连续可控地制备尺寸均一、结构和功能多样化的微尺度材料。近年来,利用微流控技术制备异形功能微颗粒成为研究热点。主要综述了利用微流控技术制备多面体结构、棒条状、子弹形、多腔室结构、孔-壳形和螺旋...
MOFs作为一类具有三维孔结构的新型框架材料,在催化、储能和分离领域均有广泛的应用前景,而MOFs的水稳定性一直是限制其扩大应用的壁垒。随着水稳定性MOFs材料不断涌现以及人们对MOFs水稳定性机理认识的加深,众多的学者开始关注MOFs分离膜在水体系下物质分离的应用研究。综述了围绕MOFs分离膜在水系环境下的分离应用研究展开,概述了MOFs水稳定性...
阴离子交换膜燃料电池因具有可使用非贵金属催化剂及催化反应动力学快等优点,是一种清洁高效的能源来源,但其商业化进展一直受制于高性能阴离子交换膜的开发。目前,阴离子交换膜主要面临着离子传导率低和稳定性差问题。研究者们分别围绕提高离子传导率(同时维持机械稳定性)和增加碱性稳定性开展了大量的研究工作。其中构建高效离子传输通道被认...
金属有机框架材料(MOFs)是一类无机金属中心和有机配体自组装形成的晶体多孔材料,既有无机材料高结晶度、高电子迁移率等特点,又兼具有机材料高比表面积、高孔隙率、强可修饰性等特点,在光催化领域显示出广阔的应用前景。围绕物理化学微环境调控,对近年来MOFs光催化材料的研究进行了详细综述。其中,物理微环境的调控重点介绍了微观形貌调控、贵...
二氧化碳捕集与利用是全球学术界和工业界关注的热点,也是燃烧科学技术领域的前沿和难点。固体燃料的流化床富氧燃烧耦合了流化床燃烧和富氧燃烧的诸多优点,是最具工业应用前景的燃烧中碳捕集技术之一。为更全面把握该领域最新动态,对近年来流化床富氧燃烧的研究进行了系统梳理,在简述富氧燃烧基本技术原理基础上,分析了国内外的研究动态,总结了...
由于CO甲烷化的快速表面反应、强放热特性,相比固定床,采用小颗粒催化剂的流化床甲烷化技术在反应活性和催化剂稳定性方面具有明显的技术优势。从高耐磨催化剂、流化床反应器及其创新、短流程两段甲烷化技术构建及其验证等方面总结了流化床甲烷化技术开发的最新进展。优化催化剂前体制备方法、调变催化剂组成可获得具有较高骨架强度和均匀性的催...
植物天然产物是一类结构复杂、性能多样的次级代谢产物,广泛应用于食品、药品、化妆品等多个领域。目前植物天然产物的主要来源依赖于从植物中提取,这种生产方式周期长且占用大量耕地。微生物细胞因其生长周期短、操作简便、环境友好、大规模发酵可控等优势而被广泛研究用以替代传统的植物提取法。目前利用微生物细胞工厂合成和转化植物天然产物...
首先概述了再生纤维素纤维制造技术的发展历史,总结了以天然纤维素为原料的黏胶纤维、Lyocell纤维和离子液体纤维(Ioncell)及其技术发展现状。重点介绍了这三种再生纤维素纤维的性能、应用领域及市场前景,并比较了其生产工艺,包括纺丝原液的制备、纺丝工艺、溶剂回收等。与黏胶纤维相比,Lyocell纤维和Ioncell纤维在溶解纤维素及干喷湿纺纺丝方面...
等离子体作为物质存在的一种基本形态,因其特有的高活性而不同于固、液、气三种形态,逐渐应用于多个领域,并发展成了一门新兴学科。由于冷等离子体参与的气液化学反应能产生更多的活性物质,而且液体的流动性能够强化活性物质的传递,因此,气体放电产生的冷等离子体与液相反应在许多领域表现出重要的应用价值,更具有探究意义。综述了几种冷等离子...
加氢反应是有机合成中很常见的一种反应类型,采用常规的间歇加氢釜具有反应效率低、操作烦琐和安全性差等问题。而连续加氢微反应器进行非均相催化加氢反应能提供更高的传质性能,催化剂的回收利用与产物的纯化也更为方便,能极大地提高生产效率,减少贵金属催化剂的损失。因为这些优点,连续微反应加氢技术得到了越来越多的关注。本文阐述了连续微...
三萜皂苷类化合物通常由一个或多个糖基连接在疏水的皂苷元上构成,其作为传统中草药的活性成分有着广泛应用。三萜皂苷类化合物的传统获取方法是从植物中提取,由于植物中三萜皂苷类化合物含量较低,植物生长受到土地资源、气候、环境等因素影响较大,严重制约了其大规模推广和应用。利用合成生物学技术,设计构建微生物细胞工厂合成三萜皂苷类化合...
金属材料腐蚀速度的测定是评价材料在服役环境中耐蚀性的重要指标。电化学噪声技术由于其原位无损无干扰的优势,用于金属材料的腐蚀监检测的应用已有50多年的历史,可以实现对金属材料在各种环境下的腐蚀速度和腐蚀形态的评估。目前制约电化学噪声技术应用的关键科学问题之一是如何建立理论模型进而得到表征腐蚀速度的特征参数。目前腐蚀速度评价...
以二维硬碟流体为参考,借助现代分子热力学研究方法建立了一个二维变阱宽方阱链流体的分子热力学模型(SWCF-VR-2D),并将建立的模型用于气体在固体界面吸附的关联计算中,获得了相应吸附质和吸附剂的模型参数。发现模型能满意再现氮气、甲烷、乙烷、乙烯等气体在硅胶、活性炭、沸石、金属有机骨架(MOF)等不同固体界面上的吸附等温线,总的平均绝对...
采用溶剂萃取分离催化裂化柴油中的芳烃是催化裂化柴油改质一条有效的途径。测定了常压下323.15、333.15和343.15K时1-甲基萘-正癸烷-1-十四烯-环丁砜体系的液液相平衡数据,得到该体系的三元相图,1-甲基萘对非芳烃的选择性系数保持在2~55之间,说明环丁砜溶剂萃取分离1-甲基萘是可行的。采用Hand方程和Othmer-Tobias方程对相平衡数据进行关联,相...
射流鼓泡反应器内随着射流速度的增大,先后经历气泛、载气和完全分散三种气液分散状态。本文在射流鼓泡反应器实验装置中,利用Pavlov管测量气体分布器上方壁面附近的液速波动信号,发现液速标准差和时均液速随射流速度的增大均依次出现第一平稳段、上升段、下降段和第二平稳段,其中,第一平稳段对应气泛状态,上升和下降段对应载气状态,第二平稳段...
上流式反应器设置在固定床渣油加氢反应器前有利于提高渣油原料适用性,延长装置运行时间。实验研究了上流式反应器气液相间传质,采用五齿柱形氧化铝催化剂模拟工业催化剂颗粒,水溶液模拟渣油,空气模拟氢气,采用无氧水物理吸收和亚硫酸钠化学吸收的方法,测定了在高气液比的条件下上流式反应器床层气液相间传质特性实验。考察了表观气速、表观液速...
利用高速摄像仪研究了三维孔喉结构微通道内液滴的破裂行为。采用不同黏度的甘油-水溶液作为分散相,含4%(质量)表面活性剂(Span20)的矿物油作为连续相。液滴通过孔喉结构后,观察到了三种流型:球形破裂、非球形破裂和不破裂。除极低连续相毛细数的情形外,分散相黏度和两相流量的增加不利于液滴破裂,液滴的破裂位置均接近于喉道出口。研究了液滴的...
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