异步控制Varicol工艺分离愈创木酚甘油醚对映体过程研究

模拟移动床技术已经成为手性化合物拆分的重要手段。以Chiralcel OD为固定相、乙醇/正己烷混合物为流动相, 采用一种先进的模拟移动床技术(Varicol工艺)分离愈创木酚甘油醚对映体。针对进出料口位置异步切换模式建立了Varicol工艺数学模型, 采用有限元正交配置法对模型进行求解。从初始循环内愈创木酚甘油醚对映体内部浓度的时间进程曲线分析了Varicol工艺的分离过程。并且设计了5柱 (1-1.5-1.5-1) 构态的Varicol工艺分离愈创木酚甘油醚操作区, 确定了获得单一对映体产品纯度99%的分离条件, 通过实验数据进行了验证。理论和实验研究可以为Varicol工艺的工业应用提供基础依据。     

磷酸复合盐对炭材料抗氧化性的影响

针对炭材料高温使用时的氧化损耗问题,配制出以磷酸盐为主要成分的复合抗氧化剂,通过对炭材料的沸腾浸渍和热处理后,样品在800℃静态空气中进行高温灼烧,测定样品的氧化失重率。利用SEM、EDS和Raman,对复合磷酸盐的玻璃态保护层的抗氧化机理进行了分析。研究发现:使用多种磷酸盐可以形成更加稳定的复杂体系的网状结构,浸渍后的样品抗氧化性明显好于使用一种磷酸盐的浸渍效果。     

二元液滴自由碰撞聚并后的振荡行为研究

以甲苯、超纯水为多相系统研究对象,采用高速摄像机测试分析了二元液滴自由碰撞聚并后的振荡行为特性。实验结果表明,聚并后甲苯液滴振荡过程存在明显的周期性与阻尼衰减机制,液滴Reynolds数、Weber数是影响聚并后液滴振荡周期、阻尼系数的关键无量纲参数。液滴惯性力与振荡周期呈正相关性,而液滴黏性力则主导了振荡过程的阻尼衰减机制,振荡阻尼系数随黏性力的增加而增加,同时,液滴碰撞聚并作用与其后续振荡过程相对独立,即碰撞聚并过程对液滴振荡行为特性无明显影响。此外,液滴振荡过程特性参数的实验与理论计算对比结果显示,振荡周期实验结果相较于理论值略微偏高,振荡周期、阻尼系数实验与计算值相对误差的标准差分别为14.9%和44.9%。     

响应曲面法优化碳酸锂反应结晶工艺

碳酸锂是制备各种锂化合物的基础锂盐,碳酸锂的制备是锂产业链当中的承前启后的关键技术。以察尔汗盐湖老卤为原料,采用响应曲面法中的central composite design（CCD）设计实验,分别考察了温度、碳酸钠加料速度、碳酸钠浓度和锂离子浓度4个因素及交互作用对反应结晶工艺中碳酸锂的收率和粒度的影响,并分别建立了响应值与影响因素之间的回归方程。响应预测最佳值为：碳酸锂收率93.68%、粒径（d₅₀）16.73 μm;相应的实验值分别为94.01%和16.91 μm。预测值与实验值接近,误差较小,说明响应曲面法建立的预测碳酸锂反应结晶的模型可靠,在最佳工艺条件下分析所制得的产品,用ICP-AES分析纯度为99.52%,用XRD分析基本无杂峰,说明反应结晶生成Li₂CO₃晶体,其主要晶面为（-1 1 0）、（-2 2 0）和（0 0 2）。     

CH4/CO2混合气置换强化含氮低品质甲烷的浓缩

针对CO₂置换吸附分离CH₄/N₂过程中CO₂再生困难的问题,采用少量产品气CH₄真空吹扫以提高CO₂的解吸效果,并以解吸得到的CH₄/CO₂混合气为置换步骤的置换气,通过置换来强化含氮低品质甲烷的浓缩过程。以自制椰壳活性炭为吸附剂,对CH₄/CO₂混合气置换强化吸附回收含氮低品质甲烷工艺过程进行了实验与模拟研究。在gPROMS软件中建立并求解固定床吸附分离模型方程,预测了CH₄、N₂ 和CO₂在自制椰壳活性炭上的竞争吸附穿透曲线,通过预测结果和实验的对比,验证了数学模型方程的准确性。对比了不同置换气强化吸附分离低品质甲烷的效果,结果表明CH₄/CO₂混合气置换强化相对于CO₂置换强化可获得更高纯度产品。进行了CH₄/CO₂混合气置换强化真空变压吸附循环实验,可以将14%的CH₄/N₂和53%的CH₄/CO₂联合富集到98.8%,同时获得77.8%的回收率。     

D301树脂动态吸附溴离子过程探究及模型拟合

研究了用D301树脂吸附岩盐矿提钾母液中溴离子的可能性,考察了吸附柱动态吸附过程中原料液溴离子初始浓度、床层高度及进料流速等因素的影响。结果表明,增加原料液溴离子初始浓度或降低进料流速能提高树脂单位饱和吸附量。当原料液溴离子初始浓度从1000 mg/L升至4000 mg/L时,树脂单位饱和吸附量从1.8 mg/L增至6.4 mg/mL。增加床层高度或降低进料流速会延长动态吸附突破时间及饱和时间,而原料液溴离子初始浓度对其没有影响。应用了Bed Depth Service Time(BDST), Thomas, Yoon-Nelson, Wolborska及Modified dose response(MDR)等五种吸附模型对动态吸附过程进行拟合,其中MDR模型的拟合效果最佳。D301树脂可用于从含有高浓度氯离子的提钾母液中提取溴离子。     

微波作用下反应结晶制备碱式碳酸镁

采用等初末温度比较法和等温法分别在微波及水浴加热下反应结晶合成了碱式碳酸镁颗粒。用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）以及粒度分析表征不同阶段样品的晶体结构、表面形貌和粒度分布,用化学分析（滴定法）跟踪反应结晶过程中镁离子浓度的变化。实验结果表明：所得晶体由纳米片自组装而成,微波场对碳酸镁结晶具有促进作用,即微波对碳酸镁结晶中初级纳米颗粒的组装具有促进作用,可提高碱式碳酸镁的生长速率,增大颗粒粒度,但没有改变产物晶习;不同温度下碱式碳酸镁转变路径不同,较高温度时无定形颗粒直接组装成碱式碳酸镁,较低温度时将出现正碳酸镁中间态,经由不同相转变历程的碱式碳酸镁纳米片微观形貌和组装方式并不相同。     

乙炔法聚氯乙烯生产减少汞排放的“最佳环境实践”

“最佳环境实践”是国际上普遍推行的旨在减少和控制目标领域和场所环境污染与健康危害的综合管理手段。文中论述了我国乙炔法聚氯乙烯生产中汞使用和排放的“最佳环境实践”,并提出了建议。     

接触式传感器对柔性机械手振动控制系统性能的影响

为了满足柔性机械手的高速运行和高精度定位的性能要求,采用了振动主动控制系统消除机械手末端振动。但控制系统中的接触式传感器改变了机械手的动力学特性。利用Lagrange方程原理建立了柔性机械手末端装有传感器的非线性动力学模型,从理论和仿真实验两个方面分析了接触式传感器的安装对动力学特性和控制系统性能的影响,并得出了相关结论。     

对二甲苯结晶过程的固液相平衡研究

使用Van’t Hoff方程、Hildebrand方程和冰点降低常数法计算了PX-MX二元体系的固液平衡相图,计算结果表明,3种计算方法均与实验结果吻合很好。使用冰点降低常数法计算混合二甲苯多元体系的低共熔点组成,计算结果表明,含有EB的多元体系,其液相不能当作是理想溶液,不含EB的多元体系,其液相可以近似当作是理想溶液,在工业生产分析时,PX-MX-OX-EB可以近似为PX-MX-OX三元体系。根据冰点降低常数法的计算结果,绘制了PX-MX-OX三元体系的固液平衡立体相图,并分析了不同工业原料中对二甲苯的结晶过程,计算结果表明,PX结晶过程的回收率都受到低共熔点的限制,对于PX质量分数为21.5%的低含量进料,PX最大回收率为67%,对于PX质量分数为83.72%的高含量进料,PX最大回收率为97%。