树脂催化重汽油烷基化硫转移的动力学研究

采用树脂催化剂,研究重汽油中噻吩类硫化物的烷基化硫转移性能,分析反应前后硫分布的变化,并对反应动力学进行研究。结果表明,在反应温度110℃和反应时间60 min条件下,烷基化硫转移率大于90%,其反应动力学为一级反应速率方程,反应活化能为20.32 kJ·mol~(-1),指前因子为1 364 h~(-1),噻吩类硫化物烷基化反应的动力学方程可表示为:r=1364exp(-2.445×10~3/T)c_T。     

生物甲烷膜分离提纯系统的设计与优化

以厌氧发酵生物气为原料生产压缩天然气是大规模利用生物质资源的重要途径。首先,在过程模拟软件UniSim Design中基于有限元方法建立了中空纤维膜的离散数值计算模型,适合于模拟渗透切割比非常高的生物甲烷膜分离过程。以单级聚酰亚胺膜分离系统为例研究了关键操作条件--膜的进料压力对处理能力、甲烷收率及压缩天然气生产单耗的影响。目前的评估体系下,提高进料压力有利于提高处理能力和甲烷回收率,而压缩天然气生产单耗在2.70 MPa时最低,为0.46 kW·h·m^-3压缩天然气。通过分析渗透气的甲烷浓度变化趋势,开发了一级二段气体膜分离系统,兼具流程简单、设备投资低、甲烷收率高、产值高的优点。以处理1000 m³·h^-1生物气为例,甲烷收率达95.0%,压缩天然气产量500 m³·h^-1。对应地,装置总投资为3.8×10⁶ CNY,年运行费用及设备折旧为1.5×10⁶ CNY,年经济效益（毛利）超过2.50×10⁶ CNY。     

Kinetics of xylose dehydration into furfural in acetic acid

In this paper kinetics of xylose dehydration into furfural using acetic acid as catalyst was studied comprehensively and systematical y. The reaction order of both furfural and xylose dehydration was determined and the reaction activation energy was obtalned by nonlinear regression. The effect of acetic acid concentration was also investi-gated. Reaction rate constants were galned. Reaction rate constant of xylose dehydration is k1 ? 4:189 . 1010 ?A.0:1676 exp ?108:6.1000RT . ., reaction rate constant of furfural degradation is k2 ? 1:271 . 104?A.0:1375 exp?63:413.1000RT . and reaction rate constant of condensation reaction is k3 ? 3:4051 . 1010?A.0:1676 exp?104:99.1000RT .. Based on this, the kinetics equation of xylose dehydration into furfural in acetic acid was set up according to theory of Dunlop and Furfural generating rate equation is dd?F.t ? k1?X.0e?k1t?k2?F.?k3?X.0e?k1t?F.. ? 2015 The Chemical Industry and Engineering Society of China, and Chemical Industry Press. Al rights reserved.     

腐殖酸热分解动力学

采用热重分析法（DTA-TGA）研究了腐殖酸的热分解过程及其动力学,分析其DTA-TGA曲线可得：热分解反应发生在284.65～417.16℃; 用红外光谱（FT-IR）、核磁氢谱（¹H NMR）、核磁碳谱（¹³C NMR）对腐殖酸结构进行表征,用Flynn-Wall-Ozawa（F-W-O）法、Kissinger法及Šatava-Šesták法计算出腐殖酸热分解反应的表观活化能为210.83 kJ·mol^-1,指前因子对数为17.55;确定了其热分解反应的级数和动力学参数,且热分解反应机理为二级反应;腐殖酸在氮气氛围下维持1min寿命的最高使用温度为278℃;同时,计算出腐殖酸样品热力学参数焓变、熵变及摩尔自由能变分别为67.99 kJ·mol^-1、-164.83 J·（mol·K）^-1 和176.36 kJ·mol^-1。     

煤焦异相还原N2O的反应机理

采用两种不同的简化煤焦模型,利用量子化学密度泛函理论研究了煤焦异相还原N₂O的反应机理。通过计算反应物、中间体以及过渡态的结构和能量明确了反应的过程,并通过热力学分析和动力学分析深入分析煤焦异相还原N₂O的反应机理。研究结果表明：单个碳原子无法体现N₂O分子在煤焦表面的吸附和脱附过程,不适于作为煤焦模型研究煤焦异相还原N₂O的反应,六环苯环簇碳基模型可以成功地研究煤焦异相还原N₂O的反应。煤焦异相还原N₂O的反应共经历三个过渡态和两个中间体将N₂O还原成N₂,N₂O分子在煤焦表面的吸附反应的活化能为51.01 kJ·mol^-1,煤焦表面吸附N₂O的过程容易进行。煤焦异相还原N₂O的反应在所研究的温度范围（298.15~1500 K）内为放热反应,可以自发发生,反应平衡常数大于10⁵,可以完全进行,认为是单向反应。煤焦异相还原N₂O的反应在所研究的温度范围（298.15~1500 K）内反应速率较快,反应活化能为43.55 kJ·mol^-1,Arrhenius表达式为1.24×10¹⁰exp（-5238.15/T）。     

富氢原料气脱一氧化碳催化剂C-846A的开发

开发了一种富氢原料气中CO选择性氧化脱除催化剂C-846A。该催化剂贵金属用量少,使用空速高（8 500 h^-1）,在温度不高于133 ℃的条件下,可将富氢原料气中含0.13%的CO氧化脱除至100×10^-6以下。近700 h寿命试验结果表明,催化剂低温活性好,脱除精度高,性能稳定,应用前景广阔。     

水力空化提高醇酮焦油轻质组分的研究

为了提高己二酸生产过程中产生的副产物醇酮焦油的利用率,利用水力空化技术提高醇酮焦油中≤160℃轻质组分的含量,通过单因素实验分别考察了温度、入口压力、V(甲醇)∶V(水)、pH值和循环时间对醇酮焦油轻质化的影响。在单因素实验的基础上,增加正交试验优化确定入口压力、循环时间、V(甲醇)∶V(水)对醇酮焦油轻质化的影响,当温度为80℃、入口压力为2.5 MPa、V(甲醇)∶V(水)为1.0∶1.0、pH值为4和循环时间为70 min时,≤160℃馏分变化百分率为37.62%。同时,对水力空化过程中的能量利用进行了计算,当入口压力为2.5 MPa、循环时间为70 min时,耗散实际能量所用的总能量为5.78×10⁶ kJ·m^-3。     

Internal Friction, Dielectric Loss, and Ionic Conductivity of Tetragonal ZrO2-3% Y2O3 (Y-TZP)

The defect structure in 3 mol% Y-TZP was studied by correlated internal friction, dielectric loss, and ionic conductivity experiments. A prominent mechanical and dielectric loss peak occurs in the temperature range between 380 and 550 K that depends on the frequency of measurement. The relaxation parameters were determined as H_m = 90 ± 3 kJ·mol⁻¹, τ_∞= (1.0_+1.5^−0.6) × 10₋₁₄ s for the mechanical relaxation and H_d = 84 ± 3 kJ·mol⁻¹, τ_∞= (1.6_+1.7^−0.9) × 10^–13 s for the dielectric relaxation. The ionic conductivity below 790 K is controlled by an activation enthalpy of H _σ= 89 ± 3 kJ·mol⁻¹; at higher temperatures H _σ= 60 ± 3 kJ·mol^–1. An atomistic model is presented which assumes that oxygen vacancies are trapped by yttrium ions forming anisotropic complexes which—by reorientation—cause anelastic and dielectric relaxation. At higher temperatures (>790 K) these complexes are dissociated, which leads to the reduced activation enthalpy for ionic conductivity.     

焦炉烟道气双氨法一体化脱硫脱硝:从实验室到工业实验

针对目前焦炉烟道气脱硫脱硝方法设备投资和运行成本偏高的不足,提出双氨法一体化脱硫脱硝工艺,充分利用焦化自产浓氨水作为脱硫脱硝剂,利用焦化自有硫铵工序作为脱硫脱硝产品的资源化平台,将脱硫脱硝工艺有机“镶嵌”入焦化主工艺。实验研究了臭氧用量、氨水浓度、温度等对脱硫脱硝的影响,通过模拟计算优化了浓氨水用量、循环喷淋量等工业脱硫脱硝塔的关键参数,最终设计了双氨法一体化脱硫脱硝工业实验流程,并选择自分布式多降液管斜孔塔板作为一体化脱硫脱硝塔的内件。结合工艺设计、设备设计,最终建成处理10×10⁴m³·h^-1的焦炉烟道气脱硫脱硝工业实验装置,脱硫脱硝后烟道气SO₂和NO可分别降至10 mg·m^-3和150mg·m^-3以下,完全满足GB 16171-2012的要求。     

稀土催化苯乙烯配位聚合制备富含间规聚苯乙烯

由稀土羧酸盐(RE)、烷基铝(AL)与含氯活化剂(CL)组成的催化体系用于苯乙烯(St)定向聚合,研究了催化剂配比及反应条件对苯乙烯聚合反应动力学和产物结构的影响,采用凝胶渗透色谱仪(GPC)、核磁共振波谱仪(¹³C NMR)、偏光显微镜(POM)及差示扫描量热仪(DSC)等分析测试手段表征聚苯乙烯(PS)的分子量及其分布、立构规整度、结晶性及热性能。实验结果表明:含氯活化剂为氯代羧酸酯(CE)时,聚合速率对单体浓度均呈现一级动力学关系, 表观增长活化能为34.4 kJ·mol^-1,可得到数均分子量(M_n)为2.8×10⁵～6.8×10⁵ g·mol^-1、熔点为160～260℃的可结晶聚苯乙烯。对于CE与卤代烃(RX)复合的催化体系,可明显提高催化活性,当聚合温度为50、60、70℃时,表观增长速率常数可分别提高3.9倍、5.6倍及9.2倍,分子量降低(M_n为0.5×10⁴～5.0×10⁵ g·mol^-1),并可得到间规度[rrrr]约为60%的可结晶聚苯乙烯,熔点为170～240℃。     

Improvement of porcine interferon-α production and ATP regeneration efficiency by reducing induction temperature

在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1.5×106 IU·ml^-1,是30℃传统诱导生产时最高活性（1.0相似文献   

离子交换树脂对D-甘油酸的吸附热力学和动力学

D-甘油酸是一种重要的甘油衍生物,具有解酒护肝的功能。关于D-甘油酸生产方法的研究已有不少,但对其分离方法及分离机理的研究却鲜见报道。通过静态吸附实验,研究了D-甘油酸在201×7阴离子交换树脂上的等温热力学和动力学特性。结果表明,D-甘油酸在201×7阴离子交换树脂上的最大平衡吸附容量随pH的增加而降低,其吸附等温线符合Freundlich模型。在293~308 K下,吸附焓变为14.77 kJ·mol^-1,表明该吸附过程为吸热过程。升高温度有利于提高吸附速率,但对最大平衡吸附容量影响不大。同时,采用动边界模型描述D-甘油酸在该树脂上的交换行为,分别考察了料液浓度、树脂粒径和温度对交换过程的影响。交换过程的吸附速率随D-甘油酸浓度和温度的增加而增大,但随树脂粒径的增大而减小。研究表明该离子交换过程的速率控制步骤为颗粒扩散过程,交换过程的反应速率常数k₀为1.22×10^-3,反应级数a为0.631,表观活化能E_a为14.90 kJ·mol^-1,并得到了动力学总方程。     

催化氧化邻羟基甲苯制备邻羟基苯甲醛的热力学分析

引言邻羟基苯甲醛(o-hydroxybenzaldehyde,OHBA)是重要的有机合成中间体,广泛应用于医药工业[1-2]、农药[3-5]、食品香料与香精、电镀[6]、石油化工和合成纤维等领域。目前合成邻羟基苯甲醛的方法很多,从原料的角度主要可以分为以邻羟基苯甲醇、邻羟基苯甲酸、苯酚和邻羟基甲苯为原料的合成方法[7]。其中由于邻羟基甲苯廉价易得,且以其为原料的空气/氧气直接氧化法[8-12]环境污     

Conceptual design of an extractive distillation process for the separation of azeotropic mixture of n-butanol-isobutanol-water

In many chemical processes, large amounts of wastewater containing butanol and isobutanol are produced. Given that n-butanol-isobutanol-water can form triple azeotrope, high-purity butanol cannot be recovered from the wastewater by ordinary distillation. To economically and effectively recover butanol from this kind of wastewater, 1,4-butanediol is selected as an extractant to break the formation of the azeotropes, and a doubleeffect extractive distillation process is proposed. The conceptual design of the proposed process is accomplished based on process simulation. With the proposed process, the purity of recovered butanol and water is greater than 99.99 wt%. In comparison with the conventional azeotropic distillation process, economic analysis shows that the operating cost of the proposed process is lower:when the capacity of wastewater treatment is 100 t·h^-1, the total operating cost decreases by 5.385×10⁶ USD per year, and the total annual cost of the new process decreases by 5.249×10⁶ USD per year. In addition, in the extractive distillation system, variable effects on separation purities and cost are more complex than those in the ordinary distillation system. The method and steps to optimize the key variables of the extractive distillation system are also discussed in this paper and can provide reference for similar studies.     

Thermal Decomposition Kinetics of Abietic Acid in Static Air

The thermal decomposition of abietic acid in air was investigated under non-isothermal condition using thermogravimetric analysis-differential thermal analysis (TGA-DTA) technique with heating rates of 5, 10, 15 and 25 K·min^-1. The non-isothermal kinetic parameters were obtained via the analysis of the thermogravimetric and differential thermogravimetric (TG-DTG) curves by using Flynn-Wall-Ozawa method and Kissinger method. The thermal decomposition mechanism of abietic acid was studied with four integral methods (Šatava-Šesták, MacCallum-Tanner, ordinary integral and Agrawal). The results show that the thermal decomposition mechanism is nucleation and growth, and the mechanism function is Avrami-Erofeev equation with n equates 1/2. The activation energy and the pre-exponential factor are 64.04 kJ·mol^-1 and 5.89×10⁵ s^-1, respectively.     

不同填料的厌氧氨氧化污泥挂膜性能比较

向厌氧氨氧化反应器内投加填料形成生物膜有利于污泥的持留,然而有关填料本身的不同特点对厌氧氨氧化生物膜生长影响的报道较少。将两种不同密度的悬浮塑料填料和两种不同密度的海绵填料置于同一反应器内,进行厌氧氨氧化污泥的挂膜,结果发现海绵填料的单个填料氨氮平均去除速率和亚硝态氮平均去除速率整体高于悬浮塑料填料,所挂污泥的EPS含量整体也高于悬浮塑料填料,并且挂膜速度也相对较快。在挂膜30 d后,单个小密度海绵填料便可检测出氨氮和亚硝态氮去除速率,且Δ（NO₂^--N）/（NH₄⁺-N）值接近1.32。在挂膜105 d后,单个小密度海绵填料的氨氮平均去除速率为0.123 mg·L^-1·h^-1,亚硝态氮平均去除速率为0.160 mg·L^-1·h^-1,值为1.30,最为接近理论值1.32,厌氧氨氧化活性为最佳,并且其所挂污泥的厌氧氨氧化菌丰度值在4种填料中最大,为1.73×10¹⁰ copies·（g dry sludge）^-1,总体来看小密度海绵填料的挂膜效果更好。     

MUCT工艺处理生活污水短程脱氮的实现及硝化菌群动态变化

采用连续流MUCT工艺处理实际生活污水,研究短程生物脱氮的实现,并采用实时荧光定量PCR方法(quantitative real time PCR,QPCR)分析全程脱氮向短程脱氮转变过程中氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria,AOB)和亚硝酸盐氧化菌(nitrite-oxidizing bacteria,NOB)的动态变化。通过降低溶解氧浓度为0.5mg·L^-1和缩短水力停留时间为6h,实现短程硝化,亚硝酸盐积累率达到90%。在短程硝化稳定运行阶段总氮去除率高达90%以上,远远大于全程阶段的74%。QPCR结果表明全程脱氮阶段水力停留时间的缩短使AOB细胞数呈现下降的趋势,NOB细胞总数稳定维持在10⁸cells·(g dried sludge)^-1。短程脱氮阶段,AOB细胞数小幅度上升,由3.17×10⁶cells·(g dried sludge)^-1增长到1.32×10⁷cells·(g dried sludge)^-1,同时AOB占全菌的比例也小幅度增长。NOB的细胞数在5.9×10⁷~1.78×10⁸cells·(g dried sludge)^-1之间波动。NOB占全菌的比例由1.44%下降到0.47%。因此,MUCT工艺处理实际生活污水的系统中NOB丰度降低及活性抑制是实现并维持短程生物脱氮的重要原因。短程脱氮运行期间由于控制低溶解氧浓度和短的水力停留时间,AOB丰度及相对含量没有显著增加,甚至下降,但不会影响氨氮和总氮的去除。     

十水草酸铈的热分解过程以及热分解动力学研究

利用TG-DSC法研究了十水草酸铈在N2和O2氛围下煅烧过程的差异及其分解动力学机理.结果表明,十水草酸铈在N2气氛下煅烧时,煅烧产物CeO2表面附着有黑色的炭黑,而在O2气氛下煅烧时,仅得到浅黄色的CeO2.依据实验结果推测,十水草酸铈在N2气氛下煅烧时经历3步热分解过程;而在O2气氛下煅烧时经历2步分解过程,第1步...     

己二酸氨化制己二腈的宏观动力学

己二酸氨化法是工业上生产己二腈的重要方法之一,其中和反应步骤受气液相传质影响很大。采用体积为1 L的半间歇式反应釜,对己二酸中和反应的宏观动力学进行了研究。在磷酸质量分数为0.2%、搅拌速率为1800 r·min^-1、氨气流量为600 L·h^-1的条件下,实验考察了210～260℃范围内温度对己二酸浓度随时间变化的影响。由实验数据拟合结果表明:在250℃己二酸浓度大于0.1 mol·L^-1时为传质控制阶段,中和反应对于己二酸为一级,反应活化能为42.9 kJ·mol^-1;在250℃己二酸浓度小于0.1 mol·L^-1时为反应控制阶段,中和反应对于己二酸为二级,反应活化能为52.7 kJ·mol^-1。模型计算值与实验值相吻合,并结合理论模型得出对己二酸的本征反应级数为二级。保持总压(略大于常压)、温度260℃、搅拌速率1800 r·min^-1和磷酸质量分数0.2%保持不变,在氨气流量为200～600 L·h^-1的范围内考察了氨气分压对己二酸浓度随时间变化的影响,动力学拟合结果表明对氨气分压的本征反应级数为一级。     

干-湿冷却系统对空冷机组热经济性影响的分析

受环境温度影响, 空冷机组夏季工况的运行背压高, 严重限制了机组的带负荷能力, 并影响机组的热经济性和安全性。分析了一种干-湿混合冷却系统, 将汽轮机排汽分流出一部分通过循环水冷却, 以降低机组夏季工况背压。建立了干-湿混合冷却系统对机组热经济性影响的数学模型, 并以某330 MW直接空冷机组为例揭示了机组背压和净功率随主蒸汽流量、湿冷分流量以及环境温度的变化规律。结果表明:主蒸汽流量为1120 t·h^-1、湿冷分流量为175 t·h^-1时, 机组出力从326.266 MW达到330 MW满负荷运行, 提高了3.734 MW, 背压由46.8 kPa下降到31.9 kPa, 机组的热耗率降低了110.9 kJ·(kW·h)^-1, 发电标准煤耗率降低了4 g·(kW·h)^-1。