离子液体回收循环利用的研究进展与趋势

离子液体是完全由阴阳离子组成的绿色可设计溶剂。因为其稳定性好、极低挥发性及独特的物理化学性质,使其在诸多领域具有巨大的应用潜力,近年来已成为研究热点。由于离子液体相对昂贵的生产成本,随着应用规模及范围的逐渐扩大,如何高效回收循环利用离子液体受到极大关注,成为离子液体产业化必须要解决的难题之一。本文概述了近年来在离子液体回收应用方面的研究进展,重点探讨了利用蒸馏、萃取、膜分离、吸附分离以及相分离等方法回收离子液体存在的优势及不足。分析表明,离子液体的回收和循环利用将极大促进离子液体产业的发展,但目前的规模仍然偏小且多处于研发阶段,在此基础了提出了未来拟重点开发的回收利用技术及发展趋势。     

离子液体中电化学还原CO_2研究评述与展望

近百年来,伴随着矿石燃料的大量消耗,CO_2的排放量剧增,引发了全球性的生态环境和社会问题。CO_2同时也是廉价且可再生的碳资源,可作为生产醇、醚、酸、酯等重要化工品的原料。在众多吸引力十足的CO_2利用路线中,作为清洁、可控的反应过程,电化学还原固定CO_2技术在温和条件下生产化学品方面具有独特的优势。离子液体以其特有的性质被广泛用于电化学还原CO_2过程,本文对目前国内外离子液体介质中电化学还原CO_2的研究现状进行了综述,介绍了离子液体介质中电化学还原CO_2的主要反应及基本原理;针对离子液体对CO_2高效活化和转化等关键科学问题进行深入探讨,提出新型功能化离子液体的应用将成为CO_2电化学还原领域的发展方向和热点。     

Ni2P/SBA-15耦合[Bmim]BF4催化加氢脱氮的新过程

通过改性固体催化剂,耦合离子液体进行催化反应,实现了在温和条件下催化加氢脱氮性能的提高。采用助剂Mo对Ni₂P/SBA-15催化剂进行改性,并用XRD、BET、XPS对催化剂结构进行表征。以吡啶为含氮模型化合物,将固体催化剂耦合[Bmim]BF₄在温和的条件下进行加氢脱氮活性评价。结果表明,低温时的脱氮过程主要以离子液体萃取为主;随着温度的升高,耦合加氢脱氮效果表现显著,且改性后的5% Mo-25% Ni₂P/SBA-15催化剂耦合离子液体在150℃、3 MPa的条件下评价脱氮率最高,达到了80.1%。离子液体4次加氢循环之后,其加氢性能没有明显的下降。离子液体的参与使得催化加氢脱氮反应在温和的条件下得以实现,这为催化加氢在低温低压条件下提供了新的理论和工艺。     

离子液体吸收分离硫化氢进展

针对近年来离子液体在吸收分离硫化氢(H₂S)气体方面的研究进展, 重点论述了H₂S在离子液体中的溶解度及对其他气体的选择性、H₂S-离子液体体系的热力学性质及模型。对离子液体吸收H₂S的机理进行了分析, 阐述了离子液体阴阳离子种类、结构以及取代基等对H₂S分离性能的影响规律, 简要提出了该领域存在的研究难点和未来的发展方向。     

基于QSAR方法的离子液体毒性预测

离子液体因其极低的蒸气压、独特的溶解催化性能而备受关注,在许多领域展现出良好的应用潜力。但实现离子液体的工业化,离子液体的潜在毒性及环境影响也是重要的指标。针对离子液体的毒性性质,采用启发式算法筛选了5个影响离子液体毒性的关键参数,以离子液体对大肠杆菌（E. coil）毒性数据 MIC值作为研究对象,建立了40种咪唑类离子液体的定量结构-活性相关（QSAR）预测模型,使用外部测试集对模型进行了外部验证。结果表明,该模型具有良好的可靠性,可用于咪唑类离子液体的毒性预测。     

离子液体中电化学还原CO2研究评述与展望

近百年来,伴随着矿石燃料的大量消耗,CO₂的排放量剧增,引发了全球性的生态环境和社会问题。CO₂同时也是廉价且可再生的碳资源,可作为生产醇、醚、酸、酯等重要化工品的原料。在众多吸引力十足的CO₂利用路线中,作为清洁、可控的反应过程,电化学还原固定CO₂技术在温和条件下生产化学品方面具有独特的优势。离子液体以其特有的性质被广泛用于电化学还原CO₂过程,本文对目前国内外离子液体介质中电化学还原CO₂的研究现状进行了综述,介绍了离子液体介质中电化学还原CO₂的主要反应及基本原理;针对离子液体对CO₂高效活化和转化等关键科学问题进行深入探讨,提出新型功能化离子液体的应用将成为CO₂电化学还原领域的发展方向和热点。     

原油常减压蒸馏装置的流程模拟及参数优化

根据某原油常减压蒸馏装置的工艺流程,采用Aspen Plus软件对装置的初馏塔、常压塔和减压塔进行流程模拟计算,获得了各产品的温度、流量等关键参数及减压塔侧线产品的馏程曲线,并与实际数据对比,二者吻合良好. 分析了塔板温度和气液相流量沿塔板的分布,运用灵敏度分析工具对相关参数进行优化,优化后常压塔柴油收率可增加0.22 t/h,常压塔热负荷降低6.3%,减压塔轻油收率上升0.18%,减压塔热负荷降低11.2%.     

绿色过程系统工程

发展从源头消除污染的绿色技术是过程工业可持续发展的必然要求,任何单元技术的突破对过程工程的绿色化都是不可或缺的。然而过程工程是一个系统科学,不仅要考虑单个技术,重点还要考虑从原料替代、介质创新到单元强化及系统集成的整个链条,归根到底是要通过新介质(如催化剂、溶剂等)的原始创新和新工艺集成创新实现过程工业的绿色化。基于系统论的科学思想综合考虑过程工程这一复杂大系统,以离子液体介质创新为核心,综述了在原料替代、新型介质设计、传递规律、系统集成方面的新进展,以期为绿色化工技术的发展提供重要的科学基础。     

亚临界热处理对不同Cr/C高铬铸铁的组织与相变的影响

研究了不同Cr/C的高铬铸铁经亚临界热处理前后组织与性能的变化规律.结果表明,在亚临界热处理时,Cr/C越高越有利于二次碳化物的析出,越能降低奥氏体的过饱和度,提高M2点转变温度,在空冷时基体中马氏体含量也就越高,材料的力学性能得到提高,进而提高了材料的耐磨性.     

气固鼓泡流化床的流动特性数值模拟

为了模拟研究均匀布风的气固鼓泡流化床的流动特性,建立双流体力学模型,利用计算流体力学软件(FLUENT)并通过软件接口插入自编的计算气泡频率、气泡速度、气泡长度程序模块,成功模拟出鼓泡流化床的颗粒循环及气泡的特殊流动状态。计算的气泡频率、气泡速度、气泡长度与实验结果相符。