助滤剂在高黏度可压缩物料过滤中的应用

对于高黏度、高可压缩、固相浓度低、以澄清液相为产品的过滤过程,通常采用加入助滤剂的强化过滤技术进行液固两相分离。在进行助过滤时,应该根据待分离物料的不同物性,选择不同种类的助滤剂,且保证助滤剂的添加量适当,才能起到助过滤的效果,减小滤饼阻力、加快过滤速度、确保滤液澄清。     

新型助滤剂的合成和对细粒煤助滤的应用研究

以实验室自制辛基酚聚氧乙烯醚丙烯酸酯(AOP)、丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为原料,过硫酸盐氧化还原体系为引发剂,采用水溶液共聚法合成同时具有表面活性和絮凝作用的新型共聚物PAAA。研究了合成条件对产品助滤、脱水效果的影响。得到了合成助滤剂的最佳反应条件:单体质量分数10%,溶液pH值6.0,引发剂质量分数0.1%,温度60℃,所得助滤剂能有效地提高细煤的过滤速度和降低滤饼含水质量分数。助滤剂在真空度为0.05 MPa时可将细粒煤滤饼含水质量分数从35.51%降至21.7%,过滤速度从0.229 L/(m2.s)提高到0.474 L/(m2.s)。     

不同工艺条件下PS/ScCO2均相体流变特性研究

通过建立含有类似锥板流变仪结构的实验平台对不同的温度、压力、剪切速率以及CO2质量分数等工艺条件下聚苯乙烯(PS)/超临界CO2(ScCO2)均相体的流变性能展开研究。结果表明:压力的升高会增加均相体的黏度,压力由7.5 MPa升高到10.5 MPa时,CO2质量分数为0.5%的均相体黏度增加了140 Pa s,约为原来的4.6%;增加温度则会降低均相体黏度,而且随着温度的升高,黏度的下降趋势在逐渐减小,温度从443.15 K逐渐增加到473.15 K时,CO2质量分数为0.5%的均相体黏度的减少值分别为778,482,327 Pa s;当均相体中CO2质量分数逐渐增加时,其黏度变化呈线性下降,CO2质量分数每升高0.1%,均相体黏度下降约为52 Pa s;加大剪切速率可以大幅度降低均相体的黏度,当CO2质量分数为0.5%的均相体在剪切速率从(120/π)/s增加到(240/π)/s时其黏度下降趋势最大,值为40%。     

低温低浊进水下壳聚糖及其衍生物助滤效果研究

针对黄河下游水库水质冬季呈现低温低浊、处理难度大的特点,采用壳聚糖(CTS)、低聚合度壳聚糖(LCTS)、质子化壳聚糖(HCTS)和羧甲基壳聚糖(CMCS)助滤剂进行二次微絮凝过滤模拟实验。结果表明,低温低浊水质下CTS、LCTS、HCTS可有效降低滤池出水浊度,当CTS投加量为0.6 mg/L时,浊度可将至0.1 NTU;质量分数0.2%的稀盐酸代替质量分数1%的冰乙酸溶液溶解CTS可有效解决滤池出水因投加CTS助滤剂引起水中pH降低、滤池出水TOC含量升高等问题;降低进水pH,可提高CTS强化过滤效果;pH为6时,出水浊度降至0.1 NTU左右,颗粒数降至320 CNT/m L。     

以水性环氧树脂为凝胶体系的氧化铝空心球浆料的流变性能

以水性环氧树脂为凝胶体系,研究了氧化铝空心球陶瓷浆料的流变性能,考察了水性环氧树脂溶液含量、固化温度对水性环氧树脂溶液和不同固相含量氧化铝空心球陶瓷浆料凝胶过程的影响。结果表明:在同一温度下,随水性环氧树脂溶液质量分数的增加,凝胶时间缩短,当水性环氧树脂含量从15.4%(质量分数)增加到28.8%时,溶液凝胶时间从99.3min缩短至38.2min;固化温度升高后,溶液凝胶时间明显缩短,从20℃时的125.3min下降到50℃时的5.8min。以水性环氧树脂为凝胶体系的氧化铝空心球浆料也存在上述规律,随浆料固相含量增加,凝胶时间缩短。以水性环氧树脂为凝胶体系成功制备出氧化铝空心球多孔陶瓷。     

脲醛树脂合成过程中游离甲醛的抑制

研究了脲醛树脂合成过程中抑制游离甲醛的方法,讨论了合成工艺的优化以及单宁酸和可溶性碱木质素作为降醛剂的效果。结果表明：优化后的合成工艺为甲醛与尿素的物质的量比为1.2：1,缩聚反应阶段温度和pH值分别为95℃和5.0,三聚氰胺用量为尿素与甲醛总质量的2%,聚乙烯醇用量为尿素质量的1%。采用该工艺条件可使的产品中游离甲醛的量降到0.18%,黏度为16.2s,固体质量分数为52.96%,储存时间大于45d。采用单宁酸用量为尿素质量的2%时,产品中游离甲醛量为0.09%,固体质量分数为53.44%,黏度为16.9s;可溶性碱木质素用量为尿素质量的5%时,游离甲醛的量为0.15%,其他指标与添加单宁酸的样品相似。     

干法纺丝用聚间苯二甲酰间苯二胺溶液的流变性能

研究了聚间苯二甲酰间苯二胺溶液的固体质量分数、相对分子质量、温度对溶液流变性能的影响。结果表明:聚间苯二甲酰间苯二胺溶液的流变性能受溶液固体质量分数、相对分子质量、温度的影响明显,聚合物相对分子质量增大、溶液固体质量分数增加均使溶液表观黏度增大,温度升高使溶液表观黏度减小,溶液表观黏度随剪切速率的变化幅度较小。试验结果表明:适合干法纺丝的聚间苯二甲酰间苯二胺溶液的固体质量分数为31%³5%,特性黏度为1.6 dL/g左右,纺丝时原液温度范围为5035%,特性黏度为1.6 dL/g左右,纺丝时原液温度范围为50¹20℃。     

二氯丙醇釜残处理工艺研究

文章介绍了以甲醇为溶剂,溶解二氯丙醇釜残,过滤后回收不溶氯化钠,氯化钠配成溶液可用于电解制备氯气。考察了溶剂种类、溶剂用量、温度、时间对回收氯化钠溶液质量的影响。最优工艺条件为:以1.2当量的甲醇作溶剂,溶解温度70℃,溶解时间为5 h,回收的氯化钠溶液质量较好,TOC为38 ppm,釜残降低34.5 wt%。     

邻氯甲苯分子筛提纯吸附及动力学分析

通过实验研究邻氯甲苯中微量对氯甲苯的吸附，对不同类型的分子筛吸附剂进行筛选。结果表明：吸附剂C的吸附效果最优，最优吸附剂质量分数为12.5%,最优吸附时间为15 min;吸附过程为放热、熵减过程，且同时存在物理吸附和化学吸附；当对氯甲苯质量分数为0.45%时，吸附速率最快。     

加盐萃取精馏分离邻二甲苯-间二甲苯的研究

研究了萃取剂的种类、用量和盐的种类及用量对萃取精馏的影响。研究结果表明,当采用二甲基亚砜作为萃取剂时,其用量与体系溶液体积比为0.5∶1时,盐为醋酸钾时,质量分数为4%时,相对挥发度可以达到1.502。用Aspen软件模拟,通过模拟计算及优化,模拟结果表明,当1号塔塔板数为53块,回流比为8;2号塔塔板数为10,回流比为9,分离得到的邻二甲苯和间二甲苯质量分数可以达到0.95。     

FeCl3改性膨胀珍珠岩对水体中磷的吸附研究

采用氯化铁溶液浸渍膨胀珍珠岩进行改性,考察了氯化铁质量分数、温度、时间等因素对改性效果的影响,改性膨胀岩的用量、温度、时间对磷吸附效果的影响,磷的含量采用磷钼蓝分光光度法进行浓度测定。试验结果表明：温度18℃时,1.500 0 g膨胀珍珠岩在20 mL质量分数1%的FeCl₃溶液中改性7 h,对磷溶液吸附效果最优;温度18℃时,1.200 0 g改性膨胀珍珠岩加入到20 mL质量浓度3μg/m L的磷溶液中,吸附5 h后,去除率可达99.43%。用Langmuir方程描述了改性膨胀珍珠岩对磷的等温吸附特征,其吸附为单分子层吸附。动力学方程符合准二级吸附动力学模型。     

微水固相法对皂荚多糖的阳离子化改性工艺研究

以皂荚种子胚乳片为原料,以3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵为醚化剂,采用微水固相工艺制备了阳离子皂荚多糖,通过单因素试验考察了氢氧化钠质量分数、醚化剂质量分数、反应温度及反应时间对产物黏度和取代度的影响,确定了最优反应条件为皂荚种子胚乳片500 g、250 mL 40% NaOH溶液、500 mL 60%的3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵溶液、反应温度60℃和反应时间4 h。该条件下制备的阳离子皂荚多糖含水不溶物为2.81%、黏度为1 196.2 mPa·s（1%的水溶液,25℃）、阳离子取代度为0.151。红外光谱和核磁共振氢谱的表征结果均证明皂荚多糖实现了季铵型阳离子化反应,阳离子皂荚多糖的表观黏度测试结果显示其符合皂荚多糖的假塑性流体特征。     

反应性微凝胶分散液的流变性能

为了在实际应用中更好地利用反应性微凝胶分散液的流变特性,采用自稳定分散聚合的方法合成了带有环氧基或羧基的反应性微凝胶,并研究了其在不同溶剂中的流变性能。结果表明,与相应的线形聚合物相比,当相对分子质量一定时,反应性微凝胶分散液的特性黏度较低,对聚合物相对分子质量依赖性较小;随着反应性微凝胶交联度的增加,特性黏度变小。在二甲苯中,随着反应性微凝胶质量分数的增加,分散液逐渐由牛顿流体转变为非牛顿流体,且随着反应性微凝胶质量分数的增加,假塑性增加。在甲苯、苯乙烯(St)或甲基丙烯酸异冰片酯(IBOMA)稀溶液中,反应性微凝胶的官能团种类对特性黏度的影响较弱,官能团种类对高浓度溶液的流变性能有较大的影响。     

MCM-41吸附模拟废水中的铬(Ⅵ)

硅源为正硅酸乙酯(TEOS),模板剂为十六烷基三甲基溴化铵(CTAB),采用溶胶凝胶法制备了MCM-41介孔分子筛,并将其作为吸附剂吸附模拟废水中的铬,考察了吸附时间、铬酸钾溶液pH值、吸附剂用量、吸附温度对吸附效果的影响。结果表明,最佳吸附条件为吸附时间75min,铬酸钾溶液pH值为6,吸附剂的用量为0.5g,吸附温度为40℃。此时,铬的去除率为67.22%。     

氧化破胶-絮凝过滤工艺降黏处理压裂返排液的研究

针对压裂返排液黏度较大、有机污染物含量高和处理难度大的特点,采用以Fenton试剂为氧化剂,聚合氯化铝为絮凝剂的氧化破胶-絮凝过滤工艺对其进行降黏处理和回收利用,并以黏度为指标,考察了Fenton试剂中H_2O_2(30%)、FeSO_4(0.5 mol·L~(-1))添加量及溶液pH、氧化破胶反应时间、絮凝剂种类和用量对降黏效果的影响。结果表明,对于100 mL黏度为16 m Pa·s的油田压裂返排液,当溶液pH为3.0,Fenton试剂中H_2O_2和FeSO_4添加量分别为0.48 mL和0.3 mL,反应时间为50 min时,氧化破胶效果最佳;氧化破胶后的溶液再经0.5 g聚合氯化铝絮凝过滤处理后,黏度可以降至1.1 m Pa·s,溶液中的大部分污染物也被除去,可以实现循环回收利用。     

浓缩型玻璃清洗剂的研制及其性能研究

研发了一种浓缩型防雾玻璃清洗剂。选用生物降解性较好的表面活性剂为主表面活性剂,通过正交试验确定了其最优配方组合:FMEE的添加质量分数为6%,APG0810的添加质量分数为4%,异构十三醇聚氧乙烯醚的添加质量分数为3%,AES的添加质量分数为2%,AEC9Na、聚醚改性聚硅氧烷、乙二醇丁醚、缓蚀剂和消泡剂的添加质量分数分别为0. 2%、0. 5%、5%、0. 5%、0. 3%。对防雾成分进行筛选,并对清洗工艺条件进行了考察,且在此基础上进行了重复清洗实验。研究结果表明:当清洗剂稀释12. 5倍,温度为40℃、清洗时间为7 min时,清洗剂的清洗效果最好,污垢去除率为99. 2%;重复清洗5次后,对污垢仍有较好的清洗效果,去除率高达90. 0%;选择聚醚改性聚硅氧烷作为防雾成分具有很好的防雾效果。     

N-羟甲基丙烯酰胺聚合体系注凝成型纳米氮化硅陶瓷

注凝成型工艺中通常使用的单体丙烯酰胺是一种神经毒素,它阻止了注凝成型工艺的进一步发展,为此,通过实验研究了一种廉价、低毒N-羟甲基丙烯酰胺单体注凝成型体系及该体系形成凝胶时的用量、温度、预混液的pH值等对凝胶时间和凝胶强度的影响.结果表明:N-羟甲基丙烯酰胺聚合体系在无交联剂时仍能形成凝胶;在固相体积分数为40%纳米氮化硅陶瓷粉体的料浆中仅需质量分数的3%的N-羟甲基丙烯酰胺单体即可通过注凝成型得到可用于机械加工的坯体,完全可以代替丙烯酰胺应用于注凝成型工艺中.     

加盐萃取-精馏耦合分离甲醇-甲苯的工艺研究

研究了加盐萃取分离甲醇-甲苯共沸体系,考察了盐水种类、用量、质量分数及萃取温度等因素对萃取效果的影响,计算了在各种萃取条件下甲醇和甲苯的分配系数。实验结果表明:CaCl2水溶液的萃取效果最好,在CaCl2水溶液质量分数为0.35、萃取温度40℃、溶剂比(体积比)1.5∶1的条件下,甲醇的分配系数为2.32,选择性系数为18 200。基于以上实验数据,回归得到了萃取液液相平衡常数与萃取温度关联式的模型参数。在此基础上,提出了加盐萃取-精馏耦合分离甲醇-甲苯3塔工艺流程,并利用Aspen Plus软件中的Extract模拟萃取塔、RadFrac模拟精馏塔,选用NRTL-HOC和ELECNRTL热力学模型,对提出的工艺进行模拟计算,得到了合适的工艺操作条件。模拟结果表明:当萃取塔理论板数为5块;甲醇回收塔理论板数为21块、回流比为1.8;甲苯回收塔理论板数为28块、回流比为2.4时,分离得到的甲醇和甲苯的质量分数分别为0.996和0.997。     

纺丝液参数对静电纺丝制备莫来石纳米纤维的影响

为了获得静电纺丝制备莫来石纳米纤维的最优工艺参数,以无水氯化铝、正硅酸乙酯、异丙醚和二氯甲烷为原料,采用非水解溶胶-凝胶法制备莫来石前驱体凝胶,再以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为助纺剂,无水乙醇和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂制备纺丝溶液,利用静电纺丝技术获得莫来石前驱体凝胶-PVP纤维,经1 000℃煅烧合成莫来石纤维。研究了凝胶化温度(未凝胶、100和110℃)、凝胶用量(0.031、0.041和0.052 mol·L~(-1))和PVP用量(0.025、0.042和0.058 g·mL~(-1))等纺丝液参数对莫来石纤维相组成及显微结构的影响,并测试了最优工艺参数下制备的莫来石纤维在50℃下的热导率。结果表明:凝胶化温度对莫来石纤维物相组成影响较大,未凝胶化时纤维中仅有少量的γ-Al_2O_3相,凝胶化温度为100和110℃时则为莫来石相,但凝胶用量和PVP用量对莫来石纤维物相组成影响不大;纤维直径随着凝胶用量的增加而增大;当凝胶化温度为100℃,凝胶用量为0.041 mol·L~(-1),PVP用量为0.042 g·mL~(-1)时,纤维表面连续光滑,粗细较均匀,直径主要分布在150~300 nm,平均直径为213 nm,50℃下的热导率为0.053 W·m~(-1)·K~(-1)。     

薄膜铝空气电池聚丙烯酸凝胶电解质的制备

采用聚丙烯酸与氢氧化钾溶液结合,制备凝胶电解质。选择铝丝作为金属阳极,空气电极作为阴极,与所制凝胶电解质组装成薄膜铝-空气电池。采用单因素法,通过测试所制电池的放电性能,确定凝胶电解质的最佳制备条件。结果表明:选取中速滤纸作为纸基材料,N,N-亚甲基双丙烯酰胺的用量为0.50 g、氢氧化钾溶液的质量分数为37.5%、过硫酸钾的质量为0.20 g时,所制得的电解质与阴阳极组装的薄膜铝-空气电池在放电电流为20 mA时,能量密度最大,性能最好。