生物化工

• 类人胶原蛋白与Ca(Ⅱ)相互作用的荧光光谱研究

  俞园园;刘学谦;

  为了制备具有实际应用价值并能应用于人体的类人胶原蛋白-钙螯合物,采用荧光猝灭光谱法和紫外-可见吸收光谱法研究不同温度下类人胶原蛋白(HLC)分子与无机金属Ca(Ⅱ)离子间的相互作用,其中Ca(Ⅱ)离子的浓度为1.0×10-5—1.0×10-4mol/L。实验结果表明:无机Ca(Ⅱ)离子能够猝灭类人胶原蛋白分子的内源荧光,并形成HLC-Ca(Ⅱ)复合物;依据Stern-Volmer方程可知在类人胶原蛋白与Ca(Ⅱ)的结合过程中,动态猝灭和静态猝灭这2种猝灭机制同时存在;类人胶原蛋白分子与Ca(Ⅱ)离子以摩尔比1∶1形成蛋白-金属螯合物;根据273 K和298 K时Ca(Ⅱ)与HLC分子之间的结合常数以及相应的热力学参数可确定二者间的结合是自发反应过程,其中疏水作用力占据主导地位。因此,本研究为类人胶原蛋白-Ca(Ⅱ)复合物的大规模制备和进一步应用研究提供了理论依据和实验指导。

  2013年09期 v.41;No.295 1-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 220K]
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环境化工

• RPB-O₃/Fenton法处理黑索今废水

  刘有智;梁晓贤;张巧玲;刘文丽;冯霞;李倩田;焦纬洲;

  针对黑索今(RDX)生产工艺中产生的废水成分复杂、难生物降解等特点,用RPB-O3/Fenton法在常温下对RDX生产废水进行了处理,以期寻找出一种高效的处理方法,使其达标排放。首先,考察了超重力因子、H2O2与Fe2+摩尔比、Fenton试剂总投加量及投加次数、液体流量以及反应时间等因素对处理效果的影响;其次,对RPB-O3/H2O2,RPB-O3/Fe2+和RPB-O3/Fenton 3种方法的动力学进行了研究和对比。研究结果表明:在最适宜工艺条件超重力因子为85,Fe2+总投加量为2 mmol/L(分3次投加)、H2O2与Fe2+摩尔比为4、臭氧质量浓度为42.7 mg/L、液体流量为140 L/h时,对700 mL RDX废水处理20 min后,RDX去除率达到97.5%,出水RDX质量浓度为1.25mg/L,COD为35 mg/L,达国家一级排放标准;另外,RPB-O3/H2O2,RPB-O3/Fe2+,RPB-O3/Fenton这3种方法均符合准一级反应动力学,且对比发现,RPB-O3/Fenton法的动力学速率常数最大。

  2013年09期 v.41;No.295 5-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 283K]
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能源化工

• 甲酸/乙酸/氯化钠催化玉米芯水解条件优化

  王晓伟;李凭力;杨万典;朱涛;

  为解决目前糠醛行业使用无机酸做催化剂存在的严重污染及收率低等问题,提出两步法有机酸/无机盐复合体系催化玉米芯水解生产糠醛新工艺。文中以获得第1步水解玉米芯过程中较高的五碳糖收率和低的糠醛质量浓度为目的。研究了反应温度、反应时间、酸质量分数及氯化钠浓度对玉米芯中半纤维素水解的影响。通过响应曲面法,对水解条件进行了优化,建立了糖收率和糠醛质量浓度的2个二次多项式模型。由响应面分析和模型方程优化得出玉米芯水解的最佳水解条件:反应时间90 min、氯化钠浓度1.5 mol/L、温度134.7℃和酸质量分数为4.67%,此时糖收率为36%、糠醛质量浓度为1.98 g/L,为下一步五碳糖水解生产糠醛提供了较为满意的糖质量浓度和糠醛质量浓度,同时在最佳水解条件下的验证实验结果与模型预测值十分接近,说明模型是适用的。

  2013年09期 v.41;No.295 10-14+64页 [查看摘要][在线阅读][下载 396K]
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材料科学

• 石油焦基多孔炭电极材料的制备及调控

  谭明慧;艾培培;李士斌;郑经堂;吴明铂;

  以石油焦为原料,氢氧化钾为活化剂,采用化学活化法制得中孔丰富、比表面积高的多孔炭。通过硝酸铁溶液浸渍,再经高温热处理,或在高温过程中通入CO2,对多孔炭进行孔结构深度调控。将所制多孔炭用作电化学电容器电极材料,通过恒流充放电、循环伏安测试其电化学性能,采用氮气吸附法测定多孔炭的比表面积及孔径分布。结果表明:KOH与石油焦质量比为3∶1,活化温度850℃,活化时间90 min时,可以制得比表面积为2 738 m2/g,总孔容为1.51 cm3/g,中孔率为43.2%的多孔炭,在电流密度为100 mA/g时,该电极在6 mol/L KOH电解液中的比电容值高达256.6 F/g。多孔炭经金属盐溶液浸渍并经CO2二次活化后,中孔率由43.2%提高至70.7%,尽管因比表面积的下降造成了电极比电容值的下降,但由于中孔率的提高,电极的充放电速率明显加快。

  2013年09期 v.41;No.295 15-18+69页 [查看摘要][在线阅读][下载 309K]
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• DB-1固体阻垢剂对定边地下水阻垢缓蚀特性的研究

  吴宏京;闫思洁;周根树;刘忠旭;张刚;席生岐;

  采用室内模拟研究的方法,考察DB-1固体阻垢剂对定边油矿井下石油管的阻垢缓蚀作用及机理,以期为固体阻垢剂在油田中的应用提供依据。实验利用静态挂片法和扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)测试研究了DB-1固体阻垢剂在定边1744-1#油井采出水模拟腐蚀实验条件下,DB-1固体阻垢剂在添加前后以及不同温度(30,50,70℃)下对N80套管钢结垢及腐蚀的影响。结果表明:1744-1#中N80钢的结垢程度随着温度的升高先升高后降低;与空白样相比,添加DB-1固体阻垢剂对试样有明显的阻垢缓蚀效果;试样表面垢层SEM形貌观察和XRD分析表明,垢的主要成分是FeCO3,CaCO3,CaSO4,BaCO3,还有少量Ca的硫化物、复盐等。

  2013年09期 v.41;No.295 19-22+35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1203K]
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传质过程及设备

• 流体流动对筛板稳定性的影响

  谭蔚;韩瑜;刘丽艳;

  近年来塔内流致振动诱发的塔板损坏的现象引起了人们的关注,塔板在连接处所发生的螺栓脱落乃至进一步的塔板坍塌对整个生产的效率有很大的影响。采用实验的方法研究了筛孔气速、液体流量、溢流堰高度等参数对塔板振动的影响。实验采用空气-水二相体系,在600 mm有机玻璃塔内水和空气错向流动,接触状态为常压精馏中较为多见的混合泡沫态。实验利用动态应变仪对塔板中心附近径向应变进行测试,然后通过快速傅里叶变换分析其振动特性。结果表明:在混合泡沫态的操作工况下,塔板的振动频率值随筛孔气速的增加而变大,随溢流堰高度的增加而减小,而塔内液体流量对振动频率的影响较小;操作工况偏离正常范围时,可能导致塔板发生较大振动和塑性变形。实验结果为研究流致振动下塔板的破坏提供了一定的依据,为后续工业效率的提高和工作环境的改善奠定了基础。

  2013年09期 v.41;No.295 23-26+48页 [查看摘要][在线阅读][下载 295K]
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• CaCO₃悬浮液热压过滤干燥实验研究

  李秀丽;周明远;樊丽;

  碳化法生产所得超细CaCO3浆体需经机械过滤和二级热力干燥才能得到粉体产品,工艺复杂,能耗较大。为简化传统生产工艺,采用热压过滤干燥固液分离技术进行超细CaCO3悬浮液的脱水干化研究。通过对热压过滤干燥固液分离技术的原理分析和理论研究,设计小型热压过滤干燥装置,并确定影响CaCO3热压干燥效果的主要因素为滤饼厚度、热压干燥温度和热压干燥时间。设计正交试验,以滤饼含水率为考察指标,结果表明:影响滤饼含水率的显著因素是浆体填料高度(决定滤饼厚度)和热压干燥时间,浆体填料高度为40 mm,热压干燥温度为150℃,热压过滤时间为15 min和热压干燥时间为30 min时,所得滤饼水分最低,质量分数为15.67%。热压干燥过程中部分水分以液态形式脱除,与传统热力干燥相比节能约73%。

  2013年09期 v.41;No.295 27-30+44页 [查看摘要][在线阅读][下载 204K]
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传热过程及设备

• 有机晶体多晶型调控研究进展

  李妍;吴宇嘉;刘涛;张金利;李韡;韩优;

  近些年涌现出许多新型的多晶型调控方法,其中利用添加剂和界面组装对有机晶体多晶型进行调控已成为研究热点。分子模拟可以在分子水平上研究晶体结构形貌及异相成核中的界面作用机理,因此被广泛应用于揭示晶体成核和生长过程中的关键问题。文中综述了近些年来国内外利用添加剂和界面组装技术调控有机晶体多晶型的实验研究进展,以及利用分子模拟方法预测晶体形貌进而探索界面分子作用调控多晶型机理的研究进展。最后,对多晶型实验和模拟方面的研究手段进行了总结和展望。

  2013年09期 v.41;No.295 31-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 182K]
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• 输油管线集肤效应电伴热的优化

  赵晓刚;周毅;赵健宇;

  在对比输油管线伴热输送方法的基础上,介绍了输油管线集肤效应电伴热(SECT)的基本构成。并通过对电伴热系统的优化设计,提出了输油管线沿线的分段等温集肤效应电伴热输送。为进一步优化设计集肤效应电伴热输油管线的伴热性能,搭建了20 m长的分段等温集肤效应电伴热输油管线实验台架,对分段等温集肤效应电伴热输油管线进行了系统测试。测试结果表明:应用分段等温集肤效应电伴热技术时集肤效应明显,可极大地提高伴热效率;在优选不同形状和尺寸的SECT加热管时,宜采用1.905 cm的圆形SECT加热管,此时阻抗值较大且穿线安装方便。分段等温SECT的不仅可以提高发热效率,减小施工难度,而且漏电压处于安全水平,能够达到节能、环保、高效、安全等目的,易于在中长距离黏油输油管线中推广应用。

  2013年09期 v.41;No.295 36-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 473K]
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• 板翅式换热器封头对其流体分配及换热的影响

  张哲;田津津;郭永刚;厉彦忠;

  实验研究了板翅式换热器封头结构对其内部流体分配及换热特性的影响,实验结果表明,目前工业应用的板翅式换热器内部存在流体分配极为不均匀的严重问题,造成了其换热效能的严重下降。研制了各种新型孔板封头结构,并且实验研究了新型封头的各种参数,如孔板长度、开孔的分布规律和小孔直径对板翅式换热器流体分配及换热的影响。研究结果表明,孔板封头从根本上改善了换热器内部流体的分配问题,流体不均匀度从0.208减小到0.035,最大与最小流速比由改进前的2—3倍降低到1.1—1.2倍,温度分布不均匀度从0.826减小到0.601。孔板型封头结构增加了换热器的流动阻力,错排孔板型封头在改善换热器流体分配的同时,也较好地抑制了阻力损失的增加,得到了不同封头结构的流动阻力与雷诺数之间的关系。

  2013年09期 v.41;No.295 40-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1683K]
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化工热力学

• 常压下正丁醇-异丁醇-醋酸丁酯-水体系汽液平衡测定与关联

  戴蓉蓉;顾正桂;

  文章采用单级循环汽液平衡釜测定了常压条件下正丁醇-异丁醇-醋酸丁酯-水混合液中的二元体系的汽液平衡数据,运用试差法关联Wilson方程中六对二元体系的模型参数,并计算出相应的汽相组成;测定了常压条件下正丁醇-异丁醇-醋酸丁酯-水四元体系的汽液平衡数据,并由六对二元体系模型参数关联出四元体系的汽液平衡数据。比较实验和计算值,结果表明:实验值与计算值的相对偏差均≤5%,说明实验值与计算值一致。文章研究结果为正丁醇、异丁醇、醋酸丁酯及水混合液的分离提供了一定基础数据。

  2013年09期 v.41;No.295 45-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 213K]
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• 二氯磷酸苯酯的热力学性质

  杨继朋;邵先钊;

  应用比重瓶法、乌氏黏度计法和静态法分别测定了二氯磷酸苯酯(PDCP)的密度、黏度和饱和蒸汽压,通过对实验数据的关联,发现密度随温度的变化适合于二次多项式,黏度随温度的变化适合于Andrade方程,饱和蒸汽压随温度的变化适合于Antoine方程,为工业化生产提供基础性数据。

  2013年09期 v.41;No.295 49-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 153K]
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化工流体力学

• 钻井液循环气液分离器作用效能研究

  张洁;孟祥交;陈刚;胡琦;

  文中设计制作了一种气液旋流分离器,并将之组合应用于自主设计和建立的钻井液循环流动模拟实验装置。该气液旋流分离器采用筒体与内置锥体结合并具有侧斜向下进液管的构型,利用旋流分离原理实现气液分离。通过模拟实验详细研究了使用气液旋流分离器实现钻井液中气体分离的过程,考察了气液旋流分离器的分离效能以及流体流量、气流量、外接压力、流体黏度等因素对分离效能的影响。实验结果表明:在模拟实验运行条件下,气液旋流分离器的分离效能可达到90%。

  2013年09期 v.41;No.295 52-54+59页 [查看摘要][在线阅读][下载 262K]
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• 环形小通道内水单相换热特性的实验研究

  姚干兵;蔡其行;

  采用自行设计的环形小通道换热装置,对双面加热环形小通道内单相水处于流动充分发展下的对流换热特性进行了实验研究,通过热电偶、流量计测量内外壁面温度、水温和水流量,分析单相水处于不同热流密度下内外壁面热流密度、流量与对流传热系数之间的关系特性,结果表明:通道内外壁单独加热时的壁面对流传热系数均随加热热流密度的增大而增大,当加热热流密度一定时,内壁面对流传热系数随流量的增大而增大,外壁面对流传热系数随流量的增大变化不明显;内外壁同时加热时,随着内、外壁加热热流密度比的增大,内壁面的对流传热系数先减小后增大,而外壁面的对流传热系数一直增大。

  2013年09期 v.41;No.295 55-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 335K]
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反应工程

• 含颗粒甲烷/空气预混燃烧的51步简化机理

  孙宏科;李丹;马贵阳;宋金瓯;高雪利;马鹏;朱晓杰;

  基于含颗粒甲烷燃烧详细化学动力学机理Gri-Mech3.0,采用层流预混火焰模型计算含颗粒甲烷/空气预混燃烧过程。通过对详细机理的计算结果进行敏感性分析以及产物速度分析提取骨干机理,再根据准稳态假设进一步简化,最终得到一套包含27种组分和51个基元反应的简化机理。将该51步简化机理与详细机理进行对比,结果表明:该简化机理在预测燃烧速度方面具有较高精度,能够在较大热力学参数变化范围内较好地预测含颗粒和不含颗粒2种情况的甲烷/空气预混燃烧现象。

  2013年09期 v.41;No.295 60-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1959K]
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• 糠醛催化氧化制顺酐及宏观动力学的研究

  冷一欣;苏继光;刘晓成;黄春香;

  采用浸渍法制备负载型钼钨磷(MoWP)催化剂,空气为氧化剂,将可再生资源糠醛催化氧化制备顺丁烯二酸酐。以固定床微反应器评价催化剂的性能,研究了催化剂焙烧温度、接触时间、反应温度及糠醛摩尔比对反应的影响,并对糠醛气相氧化制顺酐的反应动力学特性进行了实验研究。结果表明,在催化剂焙烧温度为500℃、空速1 900 h-1、接触时间1.8 s、反应温度370℃、氧气与糠醛蒸气摩尔比为20∶1时,顺丁烯二酸酐收率最高达61.3%。按三角形反应网络建立的动力学模型与得出的动力学方程及参数同实验数据基本吻合。

  2013年09期 v.41;No.295 65-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 266K]
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煤化工

• Shell气化炉渣池堵渣机理分析

  林雯;赵锦波;梁钦锋;刘海峰;龚欣;

  Shell粉煤加压气流床气化技术是先进大型煤气化技术之一。文中结合中石化安庆Shell粉煤气化装置煤质和操作条件,分析了Shell气化炉渣池堵渣机理,提出了优化操作建议。研究表明:Shell气化装置采用的恒源煤灰流动温度约1 500℃,镇雄煤灰流动温度约1 400℃,通过将恒源煤与镇雄煤混配并添加适量石灰石能将配煤灰流动温度降低至1 350℃,同时改善煤灰黏温特性。Shell气化炉渣池结构决定了在一定条件下液态熔渣将沉积在渣屏表面,液态熔渣受渣屏水冷壁冷却形成一固态渣层,当沉积在渣屏表面的大尺度固态渣层脱落后将有可能造成Shell气化炉渣池堵渣问题;通过改善入炉煤质、控制适宜的操作温度和操作负荷等手段可降低Shell气化炉渣池堵渣风险。

  2013年09期 v.41;No.295 70-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 240K]
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过程模拟

• 哌啶醇连续精制工艺过程模拟与应用

  冯惠生;单纯;刘叶凤;金微;徐菲菲;

  介绍了哌啶醇精制的工艺流程,运用Aspen Plus软件对精制过程进行了模拟,利用其中的组分自定义模块完成了哌啶醇和哌啶酮的物性估算,同时利用Aspen Plus的灵敏度分析工具对哌啶醇塔的理论塔板数及回流比(质量比)进行了具体的模拟优化。产品哌啶醇的质量分数达到99.66%,模拟结果与现场数据吻合较好,一方面验证了物性估算的准确性,另一方面也说明了采用的方法适用于哌啶醇精馏过程的模拟。

  2013年09期 v.41;No.295 75-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 254K]
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