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2011年 第62卷 第2期 刊出日期:2011-02-05
    热力学
    溶剂中金纳米颗粒界面性质的分子模拟
    胡瑶, 杨晓宁
    化工学报. 2011, 62(2):  295-300. 
    摘要 ( 1103 )   PDF (1114KB) ( 345 )  
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    基于经典的分子动力学模拟方法, 研究了不同的超临界CO2scCO2)溶剂密度下,金纳米颗粒周围溶剂分子的结构与动力学性质。结果表明,由于金纳米颗粒对scCO2溶剂分子有较大的吸引作用,使scCO2分子紧密地围绕在其表面周围并形成了两个较明显的溶剂层。随着溶剂密度的增加,纳米颗粒在scCO2中的溶剂化程度会减小。通过分析固液界面不同区域内scCO

    标准氢的黏度方程
    吴江涛, 周永
    化工学报. 2011, 62(2):  301-306. 
    摘要 ( 1165 )   PDF (1418KB) ( 389 )  
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    在广泛搜集标准氢(25%仲氢)黏度实验数据的基础上,运用单纯形算法拟合了标准氢的黏度计算方程,方程计算值与实验数据的偏差一般在2.0%以内。方程的适用范围为温度100500 K,压力不超过200 MPa的区域。方程的不确定度为2.0%。方程具有一定的外推性,可以用于标准氢三相点温度到100 K以及5001000 K,压力不超过500 MPa的区域;100 K以下,除临界区和气相区,方程的不确定度为3.0%500 K流体力学与传递现象

    超临界压力水在垂直上升内螺纹管中的传热特性
    潘杰, 杨冬, 朱探, 董自春, 毕勤成
    化工学报. 2011, 62(2):  307-314. 
    摘要 ( 1617 )   PDF (3034KB) ( 1885 )  
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    在压力22.530 MPa,质量流速4301200 kg·m-2·s-1,内壁热负荷284719 kW·m-2范围内,对超临界压力水在均匀加热垂直上升内螺纹管内的传热特性进行了实验研究,得到了内螺纹管内超临界压力水的传热特性,分析了压力、热负荷和质量流速变化对内螺纹管壁温及传热系数的影响,探讨了拟临界区的传热机理,并给出了能用于工程实际的传热实验关联式。实验结果表明:垂直上升内螺纹管中超临界水具有良好的传热特性。在低焓值区内螺纹管壁温随焓增平缓增加,而在高焓值区壁温随焓增的升高明显。由于热物性的剧烈变化,超临界水在拟临界焓值区发生了明显的传热强化。压力与热负荷的增大以及质量流速的减小均会导致内螺纹管壁温的升高和传热系数的减小,使得传热强化现象削弱,甚至出现传热恶化。

    基于双向图像的水中上升气泡溶解速率分析技术
    代晓巍, 金良安, 迟卫, 彦飞, 田恒斗
    化工学报. 2011, 62(2):  315-320. 
    摘要 ( 1000 )   PDF (826KB) ( 355 )  
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    鉴于水中上升气泡溶解速率在舰船自消隐气幕等研究中的独特地位和原研究将气泡按球体处理易产生明显误差的问题,在大量观察分析的基础上,提出了基于双向图像的水中上升气泡溶解速率分析技术,进而从技术思想、图像采集与处理、分析模型建立等方面进行了较为深入的研究,得出了具有一般性的数学分析模型。由于该技术将水中上升气泡按更加符合其真实形状的椭球体处理,因而可对其溶解速率进行更为精确的求解,实验结果也证明了其精确性。

    格子Boltzmann方法模拟高Darcy数多孔介质内融化传热过程
    杲东彦, 陈振乾
    化工学报. 2011, 62(2):  321-328. 
    摘要 ( 1298 )   PDF (1309KB) ( 456 )  
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    采用Brinkmann-Forchheimer-Darcy方程描述多孔介质内流动过程,并通过选择合适的平衡态分布函数及非线性源项形式构建出表征融化相变温度场的分布函数演化方程。应用格子Boltzmann模型模拟了方腔内无多孔介质以及填充多孔介质自然对流融化传热过程,模拟结果与其他文献结果吻合较好,模型的正确性得到了一定的验证。模拟结果还表明液相的自然对流对融化传热过程有着重要的影响,并且在高Rayleigh 数或高Darcy 数情况下作用更强。在高Darcy 数情况下由于非Darcy效应的存在,增大Rayleigh 数以强化融化传热的效应要大于提高同样倍数Darcy 数的效应。

    制冷剂/油在泡沫金属加热表面池沸腾换热特性
    朱禹, 胡海涛, 丁国良, 彭浩, 黄翔超, 庄大伟, 俞钧
    化工学报. 2011, 62(2):  329-335. 
    摘要 ( 1055 )   PDF (1952KB) ( 452 )  
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    实验研究了制冷剂/润滑油混合物在泡沫金属加热表面核态池沸腾的换热特性,分析了润滑油浓度和泡沫金属结构对池沸腾换热特性的影响。实验使用3种结构参数的泡沫金属作为加热表面,其参数分别为10 ppi/90%孔隙率、10 ppi/95%孔隙率和30 ppi/98%孔隙率,厚度均为5 mm。实验使用的制冷剂为R113,润滑油为VG68,润滑油浓度为05%。实验结果表明:泡沫金属的存在极大提高了制冷剂/油混合物的池沸腾传热系数,最多提高1.6倍;润滑油的存在恶化制冷剂在泡沫金属加热表面池沸腾的换热特性,传热系数最多降低

    平板微热管阵列及其传热特性
    赵耀华, 王宏燕, 刁彦华, 王欣悦, 邓月超
    化工学报. 2011, 62(2):  336-343. 
    摘要 ( 1268 )   PDF (1331KB) ( 1592 )  
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    研制了结构紧凑的带有微结构的平板微热管阵列,并对其充装不同工质时的传热性能进行测试。同时对热管内充装不同工质时的热通量进行了测试。结果表明,在使用甲醇、乙醇、丙酮、R141b为工质的情况下该平板微热管阵列的散热效果良好,其中甲醇为工质的散热器在保证芯片表面正常的工作温度下的最大热通量及总热量输运能力分别达到102 W·cm-2及102 W以上。最高热通量可达200 W·cm-2。以甲醇为工质的不同充液率实验表明,平板微热管阵列的热通量随充液率的不同而有所变化,最佳充液率为0.3

    水质参数与板式换热器结垢的关联
    徐志明, 郭进生, 黄兴, 张仲彬
    化工学报. 2011, 62(2):  344-347. 
    摘要 ( 1388 )   PDF (913KB) ( 532 )  
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    采用在线监测和手工分析相结合的方法,突出研究了天然循环冷却水(松花江水)中铁离子、细菌总数、pH值、溶解氧、浊度、电导率等水质参数与板式换热器内冷却水污垢热阻的关系。结果表明:板式换热器冷却水污垢热阻值比TEMA标准值小,且不存在诱导期;pH值和溶解氧影响铁腐蚀速率和细菌总数的变化,而浊度和电导率的变化又受细菌总数的影响;它们在运行初始阶段对结垢特性影响较大,而后进入平缓期。混合污垢间存在协同效应,减小溶解氧和细菌总数的含量可以起到抑制结垢的目的。

    基于粒子群优化Hopfield网络匹配的稀相颗粒速度测量
    周云龙, 宋连壮, 周红娟
    化工学报. 2011, 62(2):  348-354. 
    摘要 ( 947 )   PDF (977KB) ( 395 )  
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    提出了一种基于粒子群算法(PSO)Hopfield神经网络相结合的粒子跟踪测速算法。该方法采用高速摄影系统拍摄气固两相流的稀相颗粒运动图像,经图像处理后,提取形心参数。将粒子匹配问题转化为优化问题,采用粒子群优化算法与Hopfield神经网络相结合的方法进行优化,求出最优解来实现颗粒的正确匹配,然后计算出颗粒的速度矢量,并与互相关法求出的速度进行对比,实验结果表明,该方法能准确地跟踪稀相颗粒,是一种有效的稀相流场速度测量方法。

    种子颗粒对声波团聚效率的影响
    王洁, 张光学, 刘建忠, 周俊虎, 岑可法
    化工学报. 2011, 62(2):  355-361. 
    摘要 ( 991 )   PDF (1702KB) ( 481 )  
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    催化、动力学与反应器
    NaY分子筛担载FeSO4催化剂用于氨气还原NOx的性能
    任雯, 赵博, 禚玉群, 陈昌和
    化工学报. 2011, 62(2):  362-368. 
    摘要 ( 1358 )   PDF (1991KB) ( 708 )  
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    研究了分子筛担载FeSO4催化剂在SCR脱硝反应中的催化性能和反应机理。实验结果表明,在同等工况下分子筛担载FeSO4后的催化剂具有更好的物理结构,与纯FeSO4相比脱硝率可提高将近20%。经Mossbauer谱分析,催化剂制备过程中Fe2+转化为Fe3+,其具体存在形式为Fe (OH)SO4Fe2O(SO4)2,前者催化脱硝效果优于后者。原位红外分析结果表明,吸附在分子筛担载催化剂表面的氨与气相中的NO反应,Fe离子是吸附及发生催化氧化还原反应的活性中心。与钒、钛系

    常温下沥青基活性炭纤维对NO的催化氧化性能
    刘鹤年, 黄正宏, 王明玺, 康飞宇
    化工学报. 2011, 62(2):  369-373. 
    摘要 ( 1144 )   PDF (1116KB) ( 548 )  
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    4种比表面积不同的沥青基活性炭纤维为材料,研究了常温下对模拟空气气氛中体积分数为50×10-6的NO的催化氧化性能,并采用氮吸附法、Raman光谱和红外光谱对活性炭纤维进行了表征。结果表明,活性炭纤维可将NO部分催化转化为NO2,较低比表面积的活性炭纤维因为其较窄的孔径分布和较大的类石墨微晶而有利于对NO的催化氧化。

    5 (6)-羧基罗丹明110的合成工艺
    高勇, 杨晓航, 游楚楚, 欧阳翰, 袁耀锋
    化工学报. 2011, 62(2):  374-377. 
    摘要 ( 1797 )   PDF (372KB) ( 665 )  
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    研究了反应时间、升温方式、氮气保护等合成条件对5 (6)-羧基罗丹明110合成反应的影响,并利用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱对5 (6)-羧基罗丹明110的合成反应进行了检测。通过实验确定了较为适宜的合成条件:在氮气保护下80℃反应1 h,然后在30 min内匀速升温至180℃再反应6 h。在此条件下反应基本完全,磺化物较少,且可以通过重结晶除去。产率可达93%。

    介孔二氧化钛固载γ-谷氨酰转肽酶的制备及性质
    秦丹华, 姚忠, 王浩琦, 肖易凡, 杨敬, 徐虹, 韦萍
    化工学报. 2011, 62(2):  378-385. 
    摘要 ( 1333 )   PDF (1757KB) ( 813 )  
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    γ-谷氨酰转肽酶(GGT)在临床诊断和生物催化方面具有重要的应用价值。本文以介孔氧化钛晶须为载体进行GGT的固定化,考察了载体结构特性、吸附时间和给酶量对固定化效果的影响,并对固定化酶的催化特性及其稳定性进行了研究。结果显示,以最可几孔径为30 nm的介孔TiO2为载体,载体载酶量可达5.07mg·g-1。在给酶量为18.99 U·g-1时,经室温吸附2.5 h,固定化酶活性回收率可达73.05%。固定化酶的pH稳定性和热稳定性均显著优于游离酶,在4℃下保温贮藏60 d、转化22个批次后,固定化酶活力仍可保持初始值的71.30%。经测定,游离酶和固定化酶的米氏常数Km分别为0.79 mmol·L-1和1.05 mmol·L-1,酰基化反应活化能分别为13.59 kJ·mol-1和15.42 kJ·mol-1;固定化GGT的失活反应活化能Ed92.80 kJ·mol-1,相比于游离酶(49.61 kJ·mol-1)有明显的增加。

    分离工程
    胶原纤维负载钛对氟铀废水中铀的吸附特性
    程远梅, 孙霞, 廖学品, 曾凡均, 吴云, 石碧
    化工学报. 2011, 62(2):  386-392. 
    摘要 ( 885 )   PDF (1376KB) ( 493 )  
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    将钛负载在胶原纤维上制备吸附材料(TICF),并系统研究了该吸附材料对模拟氟铀废水中UO2+2的吸附规律。结果表明:TICFUO2+2有较强的吸附能力,当温度为303 KpH5.0UO2+2的初始浓度为1.50 mmol·L-1时,吸附容量达到0.62 mmol U·g-1;TICF

    阵列旋转式射流分布器的结构设计与实验研究
    王娟, 毛羽, 孙晓伟, 王江云
    化工学报. 2011, 62(2):  393-398. 
    摘要 ( 943 )   PDF (1450KB) ( 317 )  
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    为达到一种新型重油加工工艺中低密度颗粒高效分离的要求,根据离心分离和重力沉降分离的原理,设计了一种新型阵列旋转喷射分布器,通过阵列射流,在喷雾造粒的同时,形成旋转流场,将低密度的固体颗粒与气相溶剂高效分离。建立了一套新型喷雾造粒分离塔实验装置,并优化了产生阵列射流的分布器的结构和位置,详细研究了不同条件下装置的分离性能。研究结果表明,具有环形阵列排布的新型分布器结构,能够产生可控制的旋转流场,对于密度为0.10.3 g·cm-3的细小颗粒具有很好的分离效果,其分离效率可以达到95%,最高可达99%

    导叶式旋流器内油滴的聚结破碎及影响因素
    王振波, 马艺, 金有海
    化工学报. 2011, 62(2):  399-406. 
    摘要 ( 1001 )   PDF (2050KB) ( 618 )  
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    利用流场测试实验和模拟计算对导叶式旋流器的内部流场和湍流性能进行研究,得到导致旋流场中油滴发生聚结破碎现象的内因为时均速度梯度引起的黏性剪切力和湍流流动引起的高剪切应力及湍动能,并分析了油滴破碎的主要发生部位。同时为宏观考察导叶式旋流器内油滴聚结与破碎相对作用强弱,验证了旋流器的分离性能作为表征量的可行性,并在此基础上,利用导叶式旋流器的分离性能实验结果对油滴聚结破碎发生的外因进行研究,结果表明导向叶片的结构参数(叶片数和叶片出口角)和旋流器的操作参数(入口流速、溢流率、分散相入口浓度和操作温度)均会影响到油滴在旋流器中的存在和运动形态。

    复合枝型聚醚衍生物在原油脱盐、海水洗涤和金属缓蚀中的应用
    丁月华, 辛寅昌, 张雅倩
    化工学报. 2011, 62(2):  407-411. 
    摘要 ( 1248 )   PDF (499KB) ( 324 )  
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    原油中含盐不仅影响原油的品质,而且腐蚀设备。本文研究了一种复合枝型聚醚衍生物,在非极性的连续相中能形成极性基团朝内的反胶束状态,利用反胶束体系中形成的“水池”可以溶解水相中的极性物质,从而分离原油中水溶性杂质,利用这种性质,能有效地把原油中的盐脱除掉。该复合枝型聚醚衍生物还可以有效地降低高矿化度水的表面张力,其耐矿化度最高可达200000 mg·L-1,因此可以在海水中作为洗涤剂使用,而且其特有的枝型结构可以有效地抑制海水对金属表面的腐蚀。

    己二酸对MEA吸收-解吸CO2过程的影响<
    杜敏, 张力, Bo Feng
    化工学报. 2011, 62(2):  412-419. 
    摘要 ( 890 )   PDF (1652KB) ( 397 )  
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    实验研究了己二酸对MEA水溶液吸收-解吸CO2的影响。在0.4 mol·L-1 MEACO2吸收富液解吸过程加入一定量的己二酸并分析了其对CO2解吸能耗和解吸速率的影响,发现解吸速率明显升高,析出单位体积CO2的能耗显著降低;对解吸还原后的贫液进行了CO2二次吸收的实验,发现因加酸引起的CO2二次吸收量变化小于7%;为去除不确定因素对CO2

    导叶式液液旋流器内油相浓度分布数值模拟
    马艺, 王振波, 金有海
    化工学报. 2011, 62(2):  420-426. 
    摘要 ( 1014 )   PDF (3368KB) ( 490 )  
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    采用雷诺应力模型(RSM)和双流体模型对导叶式液液旋流器内的油相浓度分布进行数值模拟,考察了操作参数、物性参数和空气柱对油相浓度分布的影响,将模拟所得分离效率与实验结果进行对比,可靠性得到验证。结果表明:油水两相流场中,油相浓度随径向位置的增大而减小,随轴向位置的减小而减小;结合Stokes定律分析,发现在入口流速增大、油水密度差增大和入口油相浓度增大时,油相更易向轴心处聚集由溢流口排出,有助于提高分离效果;空气柱的存在从根本上改变了旋流器内原有油水两相的浓度分布规律。

    过程系统工程
    基于小波核聚类的非高斯过程故障检测方法
    王坤, 杜文莉, 钱锋
    化工学报. 2011, 62(2):  427-432. 
    摘要 ( 982 )   PDF (1568KB) ( 828 )  
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    针对工业过程检测变量具有的非线性和非高斯性等特点,提出了一种基于小波核聚类的核主元分析(WKPCA)方法来处理过程数据的非线性特性,同时引用支持向量数据描述(SVDD)对过程进行建模。本算法先根据Morlet小波具有多分辨分析和能以更高的精度逼近任意函数的特点,将其构建为小波核函数,可以增强KPCA的非线性核映射和抗噪能力,然后在映射后的特征空间中进行均值聚类分析,选择每个聚类中展现特征中心的数据,大大减少了核函数的计算量;最后通过SVDD提出监控指标来描述过程的非高斯特性。将上述方法用在一个标准仿真平台Tennessee-Eastman上,结果表明,该方法能及时有效地检测出系统产生的故障和异常情况。

    基于有限测量信息的过程系统参数可估计性分析
    张正江, 邵之江
    化工学报. 2011, 62(2):  433-438. 
    摘要 ( 1104 )   PDF (336KB) ( 281 )  
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    实时优化与过程对象模型的精确程度有关。如果过程对象模型与实际模型偏差较大,则会引起优化结果与过程实际的最优结果不一致,并导致优化的效率降低。在实时优化中应采用参数估计,调整过程对象模型的参数,从而保证过程对象模型与实际模型相一致或偏差最小。基于系统可估计性定义,本文根据有限测量信息的参数估计问题特点,提出了系统的参数可估计性定义;通过分析线性系统与非线性系统,指出系统具有参数可估计性的充分条件;并分析了如果系统不具有参数可估计性时,则需要固定哪些参数才能使得整个系统具有参数可估计性。最后分析了当测量变量有多组测量时对系统参数可估计性的影响,通过线性与非线性实例验证了分析结果的有效性。

    表面与界面工程
    烷基吗啉在氯化钠和氯化钾表面的吸附
    宋兴福, 顾启东, 汪瑾, 李辉林, 李小松, 于建国
    化工学报. 2011, 62(2):  439-443. 
    摘要 ( 1541 )   PDF (985KB) ( 611 )  
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    采用密度泛函理论(DFT)PW91方法,研究了十二烷基吗啉 (DMP)分子在带缺陷的NaCl(100)KCl(100)上的吸附情况。缺陷引入后晶体表面离子电荷发生较大变化,使得NaCl(100)表现出正电性,而KCl(100)则表现出负电性。DMPNaCl(100)Na顶位发生吸附,吸附能约为-157.00 kJ·mol-1;DMP生物化学工程与技术

    降低诱导温度对改善猪α-干扰素发酵生产性能和ATP再生效率的作用
    刘国强, 金虎, 高敏杰, 戴科科, 汪汇慧, 李震, 史仲平
    化工学报. 2011, 62(2):  444-451. 
    摘要 ( 896 )   PDF (1455KB) ( 570 )  
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    10 L发酵罐、控制甲醇浓度的条件下,考察了诱导温度对毕赤酵母发酵生产猪α-干扰素(pIFN-α)性能的影响。结果表明,温度对pIFN-α表达的影响明显,20℃低温有利于pIFN-α的表达,该条件下pIFN-α最高活性可达1.5×106 IU·ml-1,是30℃传统诱导生产时最高活性(1.0

    黑曲霉纤维二糖酶基因的克隆及其在里氏木霉中的表达
    王冰冰, 夏黎明, 杜风光
    化工学报. 2011, 62(2):  452-457. 
    摘要 ( 1259 )   PDF (850KB) ( 508 )  
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    能源和环境工程
    单井热吞吐开采南海神狐海域天然气水合物数值模拟
    李刚, 李小森
    化工学报. 2011, 62(2):  458-468. 
    摘要 ( 1023 )   PDF (5343KB) ( 555 )  
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    以国土资源部广州地质调查局20075月在南海北部神狐海域SH7站位的钻探、测井数据为基础,建立了实际水合物藏分层地质模型,主要包括上盖层、水合物层和下盖层,其中上、下盖层均为可渗透的沉积物。本文利用单一水平开采井,进行了热吞吐法开采水合物的数值模拟。给出了选取合理的注入速度和生产速度的准则。模拟结果表明,开采过程中水合物分解区域主要集中在开采井周边区域,在注热阶段和生产阶段,地层中的水合物分别经历合成和分解两种过程,期间有明显的盐水浓缩和稀释效应。在本文条件下,利用单一水平井热吞吐法不能经济有效地开采该区域的天然气水合物,有待于利用其他更高效的水合物开采方法。

    沉淀-超滤工艺膜反洗水的回收处理
    王海燕, 张伟林, 何凤华, 顾平
    化工学报. 2011, 62(2):  469-476. 
    摘要 ( 1409 )   PDF (1530KB) ( 483 )  
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    在处理以地表水为水源的沉淀池出水时,超滤技术存在产水率较低的问题,反洗水的回收可以有效地提高系统的产水率和降低运行成本。试验设计了两套小试微滤膜系统,将膜反洗水经过预处理后按19比例与滦河水混合作为一套小试膜系统进水,另外一套小试膜系统处理滦河水。试验考察了两种预处理方式对于混配水膜系统的出水水质及膜污染的影响。结果表明,在膜反洗水中投加混凝剂和粉末活性炭(PAC)后,相对仅投加混凝剂的预处理方式,混配水系统的出水水质得到改善,UV254和CODMn的去除率分别提高了9%6.3%,预处理方式对于混配水系统出水浊度没有影响,比通量衰减速率降低了16.6%。在反洗水经混凝和PAC吸附后,混配水和滦河水系统出水水质与膜污染状况未见显著差异。

    采用单一重组分代替复杂馏分模拟酮苯脱蜡溶剂回收过程
    张丹丹, 徐舜华, 刘智勇
    化工学报. 2011, 62(2):  477-481. 
    摘要 ( 1402 )   PDF (724KB) ( 500 )  
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    运用流程模拟软件对酮苯脱蜡溶剂回收系统(多效蒸发)进行了模拟。计算结果表明,采用一种重组分代替复杂润滑油及蜡馏分可以得到与工业生产实际相符的模拟结果,其计算结果可与TBP(实沸点蒸馏曲线)虚拟组分法所得结果相媲美。究其原因是该系统中溶剂(丁酮及甲苯)与润滑油及蜡各种性能差异很大,与上述差异相比,润滑油及蜡不同组分间的相对差异就显得不太重要了。这样,采用一种重组分代替复杂馏分模拟酮苯脱蜡溶剂回收过程,就可以得到令人满意的计算结果。本文方法使计算过程大为简化,有利于采用解析方法对过程进行分析研究;所得结果已经成功应用于酮苯脱蜡溶剂回收系统分析与节能改造。

    产碱杆菌DN25的氰降解代谢途径分析与产酶条件优化
    王顺成, 刘幽燕, 李青云, 童张法, 覃益民, 许建和
    化工学报. 2011, 62(2):  482-489. 
    摘要 ( 1251 )   PDF (1423KB) ( 382 )  
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    本实验室分离保藏的一株产碱杆菌Alcaligenes sp.DN25具有较高降氰活性,通过分析氰降解代谢产物确定了其降解途径,并根据降氰酶催化活性部位特征对产酶条件进行了优化。结果显示,氰的降解代谢途径可推断为由氰水解酶、氰水合酶和酰胺水解酶共同作用的水解途径,而其中氰水解酶的活性占主要作用;在培养基中分别添加4种含硫物质,发现DL-半胱氨酸对菌体产酶有明显促进作用,DL-甲硫氨酸能同时提高菌体的产酶水平和细胞生长量。此两种物质添加量为0.8%时,单位发酵液酶活力可分别达到1.26 U·ml-1和2.10 U·ml-1。在1L三角瓶中进行扩大培养优化,得到最佳培养条件:装液量100 mlpH 9.0,接种量8%,在基本培养基中添加0.8%DL-甲硫氨酸。菌株的生长曲线和产酶曲线趋势基本一致,培养40 h后进入稳定期,单位发酵液酶活力平均值为2.18 U·ml-1,是优化前的3.46倍。

    Fenton试剂深度处理稠油石化废水的反应动力学
    祁佩时, 赵俊杰, 刘云芝, 李立君
    化工学报. 2011, 62(2):  490-494. 
    摘要 ( 1128 )   PDF (829KB) ( 325 )  
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    为深度处理稠油石化废水,研究了以Fenton试剂为氧化剂的氧化处理方法,并对氧化机理及动力学理论进行分析。通过一系列单因素实验研究结果表明,Fenton氧化过程中各个控制参数对COD去除率均有不同的影响。综合比较各个实验结果发现,当体系中质量比R=H2O2/COD=1.52、摩尔比M=H2O2/Fe2+=101、初始pH=3.0、氧化温度T=25℃时,氧化后COD去除效率为62.00%。以准一级反应动力学方程为模型,对研究中的氧化过程进行了多因素的动力学分析。通过多元线性回归分析模拟得到反应速率常数k表达式。同时根据不同温度下的反应速率常数初步计算出氧化过程的阿累尼乌斯方程参数和准一级反应的活化能Ea25.5kJ·mol-1)。

    富氧燃烧系统中NO的还原及其排放
    刘皓, 任瑞琪, 黄永俊, 杨落恢, 祝贺, Ando Takashi, Okazaki Ken
    化工学报. 2011, 62(2):  495-501. 
    摘要 ( 969 )   PDF (1152KB) ( 652 )  
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    富氧燃烧方式具有排烟中的CO2浓度高、CO2捕捉回收处理容易等优点,是很有前途的新型清洁煤燃烧方式。通过实验得出了富氧燃烧过程中燃料氮生成NO的转化率随CO2浓度的变化、循环NO在挥发分燃烧火焰中的还原率、循环NO对燃料氮生成NO的转化率的影响,并得出了相应的定量关系式。结合实验结果和系统物质平衡理论分析,得出了整个系统的燃料氮向排放NO的总体转化率。结果表明,由于干式循环的烟气循环倍率大于湿式循环,干式循环的NO排放减少幅度大于湿式循环的减少幅度。采用富氧燃烧, NO排放量可以降低到常规空气燃烧的1/7左右。循环NO的还原是

    超声波降解全氟丁酸水溶液
    赵德明, 韩太平, Hoffmann Michael R., 徐新华
    化工学报. 2011, 62(2):  502-506. 
    摘要 ( 1057 )   PDF (868KB) ( 375 )  
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    材料化学工程与纳米技术
    预置纳米MOF-5晶种二次生长法合成MOF-5膜
    赵祯霞, 李忠, 林跃生
    化工学报. 2011, 62(2):  507-514. 
    摘要 ( 1709 )   PDF (3235KB) ( 776 )  
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    Zn(O2CCH3)2为锌源采用溶剂热法合成了纳米级金属有机骨架MOF-5晶体,并以此为晶种预置在多孔α-Al2O3载体的表面以形成连续的晶种层,再利用二次生长法制备出超薄且连续的MOF-5晶体膜。实验结果表明:以Zn(O2CCH3)2为锌源所制得的MOF-5晶体能保持了MOF-5的立方体形貌且具有较高的结晶度和比表面积,晶体的颗粒大小均一,尺寸集中在500800 nm范围内,仅以Zn(NO3)2为锌源制得的MOF-5晶体粒径的1/100;以这种纳米级

    Pd/CMK-3的合成及其在Suzuki-Miyaura碳-碳偶联反应中的应用
    高婷婷, 姬广斌
    化工学报. 2011, 62(2):  515-519. 
    摘要 ( 1249 )   PDF (1427KB) ( 612 )  
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    利用介孔二氧化硅(SBA-15)为模板、蔗糖为碳源,制备了有序介孔碳材料CMK-3,然后以CMK-3为载体,利用浸渍还原法得到介孔碳负载Pd纳米粒子的复合催化剂(Pd/CMK-3),通过XRDTEM以及氮气吸附-脱附等手段对催化剂的微结构和组分进行分析,结果表明CMK-3为有序介孔结构,孔径约为5nmPd/CMK-3保留了介孔结构,且孔道中负载有不同尺寸的Pd粒子。应用于无配体催化的Suzuki-Miyaura

    工艺参数对水辅助熔体充模流动的影响
    刘旭辉, 黄汉雄
    化工学报. 2011, 62(2):  520-524. 
    摘要 ( 970 )   PDF (1602KB) ( 689 )  
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    基于水辅助注塑仿真模具,采用示踪技术,对不同注水延迟时间、注水压力、熔体温度和熔体填充量下的水辅助充模的熔体流痕进行了考察,研究了工艺参数对熔体流动的影响。实验结果表明:随着注水延迟时间的增加,一次穿透中的回流区域呈向水道边靠近的趋势,随水流动的熔体减少,受强剪切作用的熔体区域在水道边变窄。熔体温度低,模壁附近的高黏度熔体流动性差。增高熔体温度,水更容易穿入熔体,注水喷嘴附近熔体中的泡孔增多,回流层增加。当注水压力高到一定值后,水对熔体的拖动足以克服熔体阻力对流动的影响,回流消失,水的穿透作用明显。注水压力低时,靠近水道的熔体受到的剪切作用大。与喷嘴接触的高黏度熔体形成的流阻远大于增加熔体量形成的流阻。

    新型无磷无氮阻垢剂的阻磷酸钙垢及分散Fe(Ⅲ)性能
    符嫦娥, 周钰明, 薛蒙伟, 谢洪涛, 吴文导, 孙伟
    化工学报. 2011, 62(2):  525-531. 
    摘要 ( 1002 )   PDF (1605KB) ( 916 )  
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    以烯丙基聚乙二醇单醚、氯乙酸、氢氧化钠、马来酸酐等为原料制备了一种新型无磷无氮环保型阻垢剂马来酸酐/烯丙基聚乙二醇羧酸钠(MCnn为聚乙二醇聚合度,n=5913),用红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)等对阻垢剂结构进行了表征,采取静态阻垢率和含Fe(Ⅲ)溶液透光率的方法考察了阻垢剂阻磷酸钙和分散Fe(Ⅲ)性能,用扫描电镜(SEM)观察了阻垢后形成的磷酸钙形貌。结果表明,随着MCn结构中聚乙二醇聚合度n从5增加到13,其阻磷酸钙垢性能和分散Fe(Ⅲ)效果也逐步提高,其中MC13在投加量为6 mg·L-1时阻磷酸钙垢率达99%,在投加量为8 mg·L-1时使含Fe(Ⅲ)溶液的透光率为22%MCn的高效阻磷酸钙垢和分散Fe(Ⅲ)能力是源于其侧链上含有聚乙二醇单醚结构及存在大量的—COO-离子且易与循环水系统中存在的不同的无机金属离子发生作用。

    羧基含量对UV固化PUA/EA核壳复合乳液性能的影响
    王锋, 胡剑青, 涂伟萍
    化工学报. 2011, 62(2):  532-538. 
    摘要 ( 1287 )   PDF (1936KB) ( 490 )  
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    以自制的亲水性聚氨酯丙烯酸酯(PUA)预聚体为高分子乳化剂,与自制的环氧丙烯酸酯(EA)树脂充分混合后,采用相反转乳化法制备了可UV固化的具有不规则核壳结构的PUA/EA复合乳液。利用傅里叶变换红外光谱对水性PUA合成过程以及复合乳液UV固化前后进行了表征,表明合成得到了目标产物且UV固化良好。透射电镜(TEM)测试表明,复合乳液呈不规则的核壳结构,且EA含量不同时核壳结构也不同。重点讨论了羧基含量对乳液相反转过程、PUA预聚体的乳化能力、复合乳液以及固化后涂膜性能的影响,结果表明,相反转过程中体系黏度与电导率有类似的变化趋势,最大值均随羧基含量的增加而增加,且出现得越来越晚;PUA预聚体的乳化能力随羧基含量的增加而增加,但超过2.3%后变化不再明显;此外,随羧基含量的增加,乳液的平均粒径变小、外观越来越透明、黏度变大、贮存稳定性变好,而

    聚(甲基丙烯酸甲酯-co-苯乙烯)/聚硅氧烷核壳微
    陆馨, 辛忠, 李春
    化工学报. 2011, 62(2):  539-544. 
    摘要 ( 1171 )   PDF (1642KB) ( 478 )  
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    采用分散聚合法制备出聚(甲基丙烯酸甲酯-co-苯乙烯)种子微球,再将种子微球与甲基三甲氧基硅烷的水解溶液混合,加入氨水使硅烷水解产物在种子微球表面缩聚,制备出聚(甲基丙烯酸甲酯-co-苯乙烯)/聚硅氧烷核壳微球。采用SEMTEM、粒度分析仪和FTIR对微球的形貌、核壳结构、粒径和化学组成等进行表征。发现在合成种子微球时提高甲基丙烯酸甲酯在共聚单体中的投料比,可使相应核壳微球的折光指数下降。将核壳微球作为光散射剂添加在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中制备出光散射材料。结果表明,核壳微球可显著提高PMMA样片的雾度,且PMMA样片的雾度随着核壳微球与PMMA的折光指数之间差值的增加而增加;当核壳微球的添加浓度为2%3%(质量)时,制得的

    脱细胞真皮基质微结构的碱法调控及其细胞相容性
    李文波, 胡顺鹏, 赵洪石, 王冠聪, 曹成波, 刘宏, 王灵平, 杨晓宇
    化工学报. 2011, 62(2):  545-550. 
    摘要 ( 1092 )   PDF (2036KB) ( 597 )  
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    作为组织工程支架材料,脱细胞真皮基质(ADM)孔径小、孔隙率不高、孔隙连通情况不理想,不符合细胞生长对支架材料微结构的理想要求。针对这一问题,选用猪皮为原料,以优化微结构为目的,综合碱处理、酶处理、去污剂处理和盐处理手段制备了一种ADM。扫描电子显微镜分析了碱处理中碱液浓度对ADM微结构的调控作用,MTT法检测了小鼠胚胎成纤维细胞(3T3)在ADM上的生长增殖,共聚焦激光扫描电镜观察了细胞的分布。结果显示:ADM不含细胞,维持了胶原纤维的天然结构,具有连通的三维孔道,孔径约100 μm;随着碱液浓度的增加,孔径与孔隙率增大,孔隙的连通性改善,骨架的形貌由膜状向纤维状转变;细胞在ADM上增殖良好、分布均匀。调节碱处理中碱液浓度可调控ADM微结构,获得微结构和细胞相容性良好的ADM

    导电聚合物有序超薄膜性质
    郑华靖, 蒋亚东, 徐建华, 杨亚杰
    化工学报. 2011, 62(2):  551-560. 
    摘要 ( 1411 )   PDF (3105KB) ( 727 )  
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    采用修饰多层LB 膜的方法制备导电聚合物聚3DK,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸(PEDOT-PSS/十八胺(ODA)及硬脂酸(SA)复合层状有序膜。实验表明,PEDOT-PSS纳米粒子对单分子层具有包裹作用,形成了稳定的复合单分子膜; 二次离子质谱(SIMS)和小角X

    基于聚天冬氨酸酯的磺酸盐型聚脲分散体的合成与表征
    刘艳华, 孙东成
    化工学报. 2011, 62(2):  561-565. 
    摘要 ( 975 )   PDF (771KB) ( 379 )  
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    以马来酸二丁酯(DBM)和己二胺(HDA)为原料,通过Michael加成反应合成了天冬氨酸酯二聚物(AE);AE与己二异氰酸酯(HDI)反应制得含末端仲胺和乙内酰脲环的聚天冬氨酸酯聚脲低聚物(PAE);以N-DK(2-氨基乙基)-2-氨基乙磺酸钠(AAS)为亲水单体,PAE、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、乙二胺(EDA)为原料,采用丙酮法合成了磺酸盐型聚脲分散体(PUD)。采用FT-IR表征了AEPAE的结构;聚脲分散体的ζ电位处于-48-58 mV之间,具有良好的稳定性;随着亲水单体含量的增加,分散体黏度增加,平均粒径减小;TEM结果显示分散体胶粒为大小不一的球形结构,呈多元分布;拉伸实验表明聚脲分散体胶膜断裂伸长率大于450%;邵氏硬度在4050之间;TGA显示其起始分解温度约为200℃,至450℃聚合物基本分解完毕。

    十八烷基甲基二羟乙基溴化铵的微波合成及性能
    程文静, 郑成, 毛桃嫣, 孙保兴
    化工学报. 2011, 62(2):  566-573. 
    摘要 ( 1202 )   PDF (1082KB) ( 1230 )  
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    N-甲基二乙醇胺和溴代十八烷为原料,采用微波合成十八烷基甲基二羟乙基溴化铵(OMDAB)。采用两相滴定法进行定量分析,通过IR、1H NMR及元素分析进行结构表征。研究了溶剂、微波功率、反应时间、溶剂体积对反应物转化率的影响。采用响应面法(RSM)优化的最佳合成条件为:正己醇作溶剂,溶剂体积10.7 ml,反应时间25 min,微波功率570 W。在优化条件下,所需时间仅为传统加热所需时间的4.63%,转化率即可达到95.30%。测定了产品的表面张力、克拉夫点、临界胶束浓度和熔点等性能。

    采用微孔-介孔复合材料降低卷烟烟气中的有害成分
    孙玉峰, 马扩彦, 戴亚
    化工学报. 2011, 62(2):  574-579. 
    摘要 ( 1336 )   PDF (808KB) ( 590 )  
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    TEOS为硅源,CTABTPABr为模板,通过模板法,同步晶化制备了微孔-介孔复合材料(MMM)。通过N2吸附脱附、XRDFT-IR等对MMM进行了表征,并对MMM降低卷烟主流烟气中有害成分的性能进行了考察。研究结果表明,MMM具有微孔-介孔复合孔结构,孔径呈连续多峰分布,主要集中在0.54

    2-氨基烟酸的合成
    苏策, 张凯明, 贺俊华
    化工学报. 2011, 62(2):  580-583. 
    摘要 ( 1549 )   PDF (346KB) ( 614 )  
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