连续流微反应器内蒽醌硝化反应规律研究

蒽醌类染料是染料行业用量仅次于偶氮染料的第二大类染料,通过蒽醌硝化反应制备的硝基蒽醌是合成各类蒽醌类染料的重要原料之一。采用热质传递性能优异的微反应器,研究了蒽醌连续硝化反应过程中反应温度、蒽醌体积流量、n(HNO₃)/n(蒽醌)、蒽醌浓度、停留时间及硫酸质量分数等关键工艺参数对蒽醌硝化反应的影响。结果表明,在蒽醌硝化反应过程中,一硝化和二硝化反应竞争显著;调节过程工艺参数,在促进蒽醌转化率的同时,会显著影响一硝化和二硝化产物的比例。充分利用微反应器的优势精确调控过程参数,是提高单一硝化产物选择性的有效措施。     

精制间二硝基苯中甲氧基化反应的优化

以甲醇钠和混二硝基苯为原料研究了甲氧基化反应,将其中的邻、对二硝基苯转化为对应的硝基苯醚,从而得到高纯度间二硝基苯.并讨论了甲醇、甲醇钠加入量对粗间二硝基苯进行醚化反应收率的影响,确定了最优的工艺条件.实验结果表明:粗间二硝基苯和甲醇质量比为1:0.3,邻、对二硝基苯与甲醇钠的物质的量的比为1:1.05,反应时间50 ...     

改进型生物接触氧化反应器内实现短程脱氮的实验研究

根据短程硝化反硝化生物脱氮的理论要求及生物接触反应器的工艺特性,对传统的生物接触氧化反应器进行了结构与水流流态的改进,在改进后的反应器中,利用人工含氮废水,进行了常温下短程脱氮的可行性与工艺条件的探讨.试验结果表明:在常温(20~25℃),弱碱性(pH=8),低碳氮比(C/N=3)的条件下,控制适当的溶解氧浓度(M(DO)=1.0~1.5 mg/L),可有效地实现短程脱氮的目的,亚硝态氮积累率可达70%~84%,氨氮的转化率在80%以上,说明利用生物接触氧化反应器进行短程脱氮是可行的.     

加料流率对SFBR工艺去除营养物的影响

采用序半连续式反应器在不同的加料流率下,对人工合成废水营养物的去除进行了研究.氮化合物的去除是在一个操作循环中采用顺序进行硝化和反硝化反应,加料流率分别为0.05,0.10,0.15 L/h 3个不同的水平,不同的加料流率对COD,氮化合物(NH4-N和NO3-N)去除和微生物生长的影响进行了研究.结果表明,加料流率对COD、氮化合物(NH4-N和NO3-N)去除和微生物生长的都有一定的影响.当加料流率为0.05 L/h时,COD有最高去除率(84%)、最高的总氮去除率(64%),微生物的生长速率没有明显的影响.并利用一组涉及到多个微生物反应的动力学数学模型,分析了加料流率对同时去除碳、氮化合物率和微生物生长的影响.     

连续流双污泥同步除磷脱氮系统的微生物学研究

目的考察双污泥同步除磷脱氮系统稳定期的主要微生物种类、数量和特性.方法利用电镜、特殊染色法、平板分离技术和一系列的生化试验对系统内硝化池、缺氧池内的微生物进行了观察和分离鉴定.结果硝化菌总数为9.5×106cfu/mL,共分离出5株硝化菌;反硝化菌总数为4.5×105cfu/mL,共分离出5株反硝化菌,通过吸磷试验发现,肠杆菌科的两株菌(LB3和LB5)和假单胞菌属的菌株(LB4)的吸磷能力较强20h后的吸磷量达到了3.32mg/L、4.64mg/L和2.74mg/L,弧菌科的菌株(LB2)和气单胞菌属的菌株(LB8)的吸磷能力较弱,20h后的吸磷量仅为1mg/L和1.24mg/L.结论反硝化聚磷污泥和普通好氧聚磷污泥在性状上极为相似,内源物质PHB和聚磷有着相同的变化规律;硝化池内填料表面形成了稳定的生物膜,硝化细菌成为优势菌群;分离得到的5株反硝化菌可认为是反硝化聚磷菌.     

管式反应器合成苯硫酚的工艺研究

采用管式反应器,以卤代苯和H2S为原料,高温气相反应合成苯硫酚,研究了反应机理并通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(1 H-NMR)对产物进行了表征。为探究管式反应器结构对气相反应的影响,利用流体力学软件FLUENT模拟管式反应器内流场情况。结果显示:通过优化反应器结构,改善了物料混合效果,显著提高了苯硫酚的产率。通过考察反应器结构、反应温度、物料物质的量比、停留时间对合成苯硫酚的影响,得出最佳工艺条件:氯苯为原料,反应温度为600℃,n(H2S)∶n(PhCl)=2.5∶1,物料的停留时间45s,苯硫酚的产率50.2%;溴苯为原料,反应温度为580℃,n(H2S)∶n(PhBr)=2∶1,物料的停留时间45s,苯硫酚的产率62.4%。实验结果表明:溴苯为原料,苯硫酚的产率更高,副反应少。利用管式反应器高温气相合成苯硫酚,生产效率高,具有良好的工业应用前景。     

AO-MBR工艺短程硝化反硝化处理垃圾渗滤液中试研究

为了解决垃圾渗滤液在无外加碳源的条件下难以实现高效生物脱氮的问题,采用中试规模的A/O-MBR反应器,通过实现短程硝化反硝化去除垃圾渗滤液中的高浓度有机物和氮化物,并考察反应器系统对水质变化的适应能力以及不同进水碳氮比时的去除效果.实验结果表明:在进水氨氮质量浓度为1 500 mg/L、碳氮比为2∶1、水力停留时间(HRT)为4.21 d的条件下,COD和TN去除率均达到80%以上,说明系统实现了低碳氮比垃圾渗滤液高效生物脱氮.     

基于导数分析确定最优反应工艺(Ⅰ)简单反应体系

反应过程的优化设计是化工过程开发与设计的重要研究领域。本研究从认识反应动力学特性入手,提出了基于目标函数瞬时值的导数,确定最优反应工艺的方法。作者将反应体系分为三类,对其中的第一类即简单反应体系进行了分析。给出了 与最优反应器类型之间的关系判据,分析了 与进料条件的关系。对几种典型的简单反应,分析了其最优网络结构。所得结论说明本方法的简单可靠。     

不同厌氧方式对连续流亚硝化恢复的影响

为探究不同厌氧运行方式对亚硝化恢复的影响,在常温(20±2)℃下,采用两组两级连续搅拌反应器(CSTR)1#和2#,实验分为S1、S2和S3三个阶段.在S1阶段1#采用厌氧/厌氧运行(两级DO均为0~0.1 mg/L),2#采用厌氧/好氧运行(两级DO分别为0~0.1和0.6~0.8 mg/L);在S2阶段1#转变为好氧/好氧运行(两级DO分别为0.2~0.4和0.6~0.8 mg/L),2#保持厌氧/好氧不变(两级DO分别为0~0.1和0.6~0.8 mg/L);在S3阶段,研究恢复后亚硝化的稳定性,此时1#、2#两级DO均为1.0~1.2 mg/L.分别对此过程中亚硝化的恢复时间以及恢复后稳定性进行比较.结果表明,1#的恢复时间比2#缩短了12 d,但当溶解氧增加到1.0~1.2 mg/L时,2#恢复后的亚硝化更稳定.先厌氧/厌氧(两级DO均为0~0.1 mg/L)后好氧/好氧运行(两级DO分别为0.2~0.4和0.6~0.8 mg/L),有利于亚硝化的快速恢复,恢复后转变为厌氧/好氧运行(两级DO分别为0~0.1和0.6~0.8 mg/L)有助于亚硝化的长期稳定运行.     

SBR法硝化与反硝化的试验研究

本文介绍了ＳＢＲ法硝化、反硝化及连续硝化、反硝化的反应规律。试验结果表明，脱氮进行的顺利与否，主要决定于硝化反应完成的程度。但在反硝化过程，不投加有机碳源的反硝化速率远远低于投加有机碳源的速度。因此，在反硝化时，投加一定的碳源是必要的，它可以加快反硝化速率，缩短反应时间并减小反应器容积。     

二甘醇乙烯基醚连续合成工艺研究

以乙炔和二甘醇为原料、二甘醇钾为催化剂,采用固定床反应器及气液非均相反应工艺,连续合成二甘醇单乙烯基醚和二甘醇双乙烯基醚,通过单因素调优确定了适宜反应条件:操作空速0.3～0.4 h-1,系统压力≥0.6 MPa,操作温度175℃,钾浓度约2%,二甘醇转化率≥75%,产品总收率≥72%.     

固定床连续催化合成N-甲酰吗啉工艺的研究

以甲酸甲酯和吗啉为原料,采用固定床连续催化合成N-甲酰吗啉,适宜的操作条件为:甲酸甲酯:吗啉=1.04:1,反应温度115℃,操作空速0.35 h-1.吗啉基本可实现完全转化,选择性接近100%.同时反应产物通过减压闪蒸,在吗啉空速为0.33 h-1的条件下可以循环利用未反应的甲酸甲酯.     

肉桂酸的合成及其二聚反应的研究

利用Knoevenagel反应合成肉桂酸,研究了吡啶和六氢吡啶的用量、阻聚剂及反应时间对产率的影响,确定了最佳的反应条件,苯甲醛、丙二酸、吡啶、六氢吡啶的摩尔比为5∶6∶12∶0.167,在95℃下回流反应2 h,肉桂酸的产率可达到83.7%.该方法工艺简单,产率高,反应无污染,产物易分离纯化.同时利用光化学反应合成了天然提取物古柯间二酸,为肉桂酸的进一步开发利用提供了途径.     

碳热还原法制备SiC晶须试验研究

分别以SiO2微粉、石英砂和高岭土为硅源,用不同粒度的石墨为碳源,Fe2O3、H3BO3和NaCl作为催化剂,采用碳热还原法制备了碳化硅晶须.通过扫描电镜和电子探针分析晶须的形貌和组成,研究了3种硅源、不同种类的催化剂和不同粒度的石墨对SiC晶须生成及形貌的影响,探讨了晶须的生长机理.结果表明:选用SiO2微粉作为硅源,H3BO3作为催化剂所合成的SiC晶须生成量和形貌都较好;不同粒度的原料会在反应空间和反应速度上对晶须的生成产生不同的影响,当石墨粒度为100目时效果较好;在晶须的顶端发现催化剂熔球,推测合成机理为VLS机理.     

基于连续小波变换和RBF神经网络的气液两相流流型识别方法

针对气液两相流压差波动信号的非平稳特征,提出了以多尺度连续小波变换值矩阵的奇异值为特征矢量的流型识别方法。首先对气液两相流压差波动信号进行连续小波变换,得到初始特征向量矩阵。然后对初始特征向量矩阵进行奇异值分解得到矩阵的奇异值,将其作为流型的特征向量,再结合RBF神经网络形成流型的智能识别方法。对水平管内空气-水两相流4种流型的识别结果表明该方法能够有效地识别流型。     

行为m- NA阵列的完全收敛性

在研究m- NA阵列行和的收敛性质的基础上,利用截尾方法和矩不等式获得了m- NA阵列的完全收敛性定理.所得结果推广了文献[9]中的研究结果(m- NA随机变量序列要弱于NA随机变量序列).     

基于非线性理论的短期交通流预测研究

尝试用非线性理论对短期交通流进行分析和预测.建立了基于混沌动力学理论的短期交通流预测模型和方法,给出短期交通流预测的框架,用主分量分析法(PCA)对三种采样间隔(1 min5、min和15 min)的短期交通流数据进行分析,在判定短期交通流表现出混沌特性的基础上,用基于相空间重构理论的加权一阶局域预测法进行短期交通流预测.理论研究成果在上海延安高架路5 min采样间隔的交通流线圈检测数据中得到了验证,预测数据与实测数据吻合较好.     

基于混沌小波网络的交通流预测算法研究

实时准确的交通流量预测是实现智能交通诱导及控制的前提与关键,也是智能化交通管理的客观需要.结合交通流预测的特点,提出了一种基于小波网络的路段交通流预测方法,把混沌优化算法引入小波网络的拓扑构造,结合提出的相似时段的预测思想,给出了一种基于混沌优化算法的小波网络交通流量预测模型.实验结果表明,引入相似时段的预测思想可以有效提高交通流的预测精度,基于混沌优化算法的小波网络在交通流预测的精度和收敛速度方面明显优于常规BP网络     

TiC/Ti-Al基复合材料的燃烧合成

为了改善Ti-Al金属间化合物的脆性,利用SHS/PHIP工艺制备了TiC/Ti-Al基复合材料.理论分析表明,绝热温度随C质量分数的增加而呈升高趋势,当体系中碳的质量分数≥2%时,该体系能完成自蔓延过程.采用电子扫描显微镜,X射线衍射仪对合成产物进行了分析.结果表明,合成产物中除存在基体相Ti3Al和TiAl和增强相TiC外,还存在许多三元相Ti3AlC和Ti2AlC相;随着Al质量分数的增加,增强相的形貌由颗粒状逐渐变成棒状或片状;复合材料的硬度和压缩强度随C质量分数的增加逐渐增加,但密度及相对密度随C质量分数的增加呈先增加后降低的趋势.当C的质量分数达到4%时,其实际密度和相对密度均达到最大.     

N-苯基-2,6-二氯苯胺合成反应的溶剂效应和机理

研究了用N-苯基-2,2,6,6-四氯环己亚胺制备N-苯基-2,6-二氯苯胺合成反应的影响因素.,实验结果表明:溶剂效图1反应式应是N-苯基-2,6-二氯苯胺合成反应的主要影响因素,溶剂的极性越大反应越易进行.同时对合成反应的机理进行了探讨.