酸性磷铵料浆密度的测定

分别用湿法工业磷酸(19.41%P2O5)和纯稀磷酸(23.68%P2O5)与气氨中和并进行浓缩得到一系列不同中和度、不同含水率的酸性磷铵料浆。测定了其密度与中和度、含水率的关系。结果表明,料浆的密度随含水率减小、中和度减小而增加,从湿法磷酸获得的料浆密度略高于纯稀磷酸料浆密度。可用ρ=k(ρsxv+ρL(1-xv))式对酸性料浆的密度进行预测。     

甲苯液相氧化反应过程的动力学研究

在直径Φ48mm 的鼓泡床反应器中对以醋酸钴(CO~(2+))水溶液为催化剂的甲苯液相空气氧化反应动力学进行了研究。结果表明,反应体系的活性时间随催化剂的用量的增大而线性增大,当 Co 含量大于2×10~(-2)%(mass)时,对反应影响较小。甲苯液相空气氧化反应的甲苯消耗动力学分别与甲苯浓度和氧溶解在甲苯中的浓度成一级反应.其宏观动力学活化能约为41 kJ/mol。氧在液相主体消耗的本征动力学活化能为57 kJ/mol,指前因子53.34m~3/(mol·s)。通过 Ha 数和效率因子η对反应动力学控制步骤进行分析,结果表明,Ha 小于0.1,η为0.606～0.728。反应主要发生在液相主体,受动力学控制,但传质仍对反应有影响。     

Co/Mn/Zr复合催化剂催化甲苯液相氧化

以乙酰丙酮锆或乙酸锆与乙酸钴和乙酸锰制备乙酸钴/乙酸锰/乙酰丙酮锆或乙酸锆(Co/Mn/Zr)三元复合催化剂。比较乙酸钴(Co)、乙酸钴/乙酸锰(Co/Mn)和Co/Mn/Zr催化剂体系对甲苯液相氧化反应的催化性能。结果表明:在催化剂中添加Zr可以降低反应温度,提高甲苯转化率和苯甲酸选择性。与乙酸锆相比,采用乙酰丙酮锆制得的Co/Mn/Zr具有较好的催化活性。在Co,Mn和Zr物质的量之比为5 5 1,Co与甲苯的物质的量之比为1 10 000,溶剂乙酸与甲苯质量比为1 2.3,反应温度160℃和反应压力1.4 MPa的条件下反应3 h后,苯甲酸选择性和甲苯转化率分别为80.2%和15.4%。     

纤维素气凝胶负载有机胺强化CO_2吸附的研究

以氯化1-丁基-3-甲基咪唑离子液体(BMIMCl)为纤维素溶解介质,通过冷冻干燥法制备出具有三维孔道结构的纤维素气凝胶,并利用浸渍法分别将二乙醇胺(DEA)、二乙烯三胺(DETA)、多乙烯多胺(PEPA)和聚乙烯亚胺(PEI)负载于纤维素气凝胶上,以强化其CO_2吸附性能。采用FT-IR、TG/DTG、SEM、N_2等温吸脱附等方法对材料进行了表征,并采用自制静态吸附装置对负载前后气凝胶的CO_2吸附性能进行了测试。结果表明,虽然有机胺负载的纤维素气凝胶的比表面积和孔容有一定程度的下降,但负载有机胺能显著提高纤维素气凝胶对CO_2的吸附量,其中负载DEA时效果最好。CO_2吸附量随DEA负载量的增加呈现先增大后减小的趋势,当DEA加入质量分数为40%时气凝胶对CO_2吸附量最大,在313.15K、绝对压力190kPa下,达到1.99mmol/g,而相同条件下,未浸渍的纤维素气凝胶吸附量仅为0.55mmol/g。拟合结果表明,CO_2在有机胺负载的纤维素气凝胶上的吸附行为符合Langmuir单分子层吸附模型。     

立足工程实践的高校多元化化工卓越工程师培养体系研究

文章介绍了四川大学化学工程学院"卓越工程师教育培养计划"的培养目标、基本思路、内容、实施步骤及以工程实践能力培养为主线的多元化精英工程人才培养体系的建设经验。近年来,学院的卓越工程师培养取得显著成效,该培养体系在全面提升学生的工程实践能力与创新意识方面起到了重要作用。     

磷矿在磷酸中的浸出行为

为改进湿法磷酸生产工艺,提高副产石膏的品质,缓解湿法磷酸中固体副产物磷石膏带来的环保压力,进行了磷-硫两步法酸解磷矿制磷酸的研究。着重对贵阳某磷矿在磷酸中的浸出行为进行研究。结果表明,磷矿粒度小于75 μm、搅拌速度为500 r/min、反应温度为70 ℃、五氧化二磷质量分数为40%、反应时间为60 min时,磷矿分解率达到98.5%。德罗兹多夫动力学经验模型能够较好地描述40%五氧化二磷中磷矿反应速率的变化规律,且阻缓系数较大,表观活化能为6.048 kJ/mol,表明40%五氧化二磷中磷酸分解磷矿的反应速率受扩散控制。酸解渣SEM和EDS分析表明反应产物磷酸二氢钙结晶析出是影响扩散的主要因素。     

麻疯树油制备生物柴油的酯交换工艺研究

以麻疯树油为原料,研究了生产生物柴油过程中的酯交换反应条件的影响及反应动力学。结果表明,酯交换反应的适宜操作条件为:油∶甲醇=1∶6(摩尔比),使用油重的1.3%的KOH为催化剂,在64℃下反应20 m in,甲酯收率达98%以上。在优化反应条件的基础上,研究了其动力学特征,32℃和51℃时的反应速率常数k分别为0.6627 L/(m in.mol)和0.9474 L/(m in.mol),反应的活化能约为Ea=15.46 kJ/mol。     

环己烷液相非催化/催化氧化反应动力学特性比较

分别以不同氧浓度气体及纯氧作为氧源,利用鼓泡塔反应器在1.1 MPa、不同温度、不同气体流量条件下比较了环己烷液相非催化氧化和催化氧化反应特性。通过比较分析,讨论了环己烷液相氧化的链式反应机理。理论分析和实验数据表明,环己烷液相催化氧化反应诱导期短,其表观速率与环己烷浓度和氧气浓度都为一级;而非催化氧化反应诱导期长,是由烃直接氧化引发过程控制,只有当过氧化氢积累到一定浓度以后,过氧化物分解产生自由基速率变得显著,反应才表现出自催化反应特征。而在催化剂存在的情况下,环己基过氧化氢分解非常迅速,环己基过氧化氢浓度在整个反应过程中稳定在一个很低的水平,反应由氧化生成酮的链传递反应过程控制。     

硫酸/离子液体催化合成三聚甲醛的实验与分子模拟研究

以3种烷基咪唑类酸性离子液体与硫酸组成的复合催化剂取代纯硫酸作为三聚甲醛合成的催化剂。结果表明,在相同反应条件下,硫酸/1-乙基-3-甲基咪唑硫酸氢盐([EMIM][HSO₄])作为催化剂时,产物三聚甲醛的平衡浓度可以提高17%。分子动力学模拟研究表明,[EMIM][HSO₄]可以改变反应体系粒子间微观结构。加入[EMIM][HSO₄]后,会改变体系的扩散行为,减弱水合氢离子与硫酸氢根离子之间的相互作用,增大硫酸氢根离子与水分子之间的相互作用。从理论上解释了硫酸/[EMIM][HSO₄]改善三聚甲醛合成反应的原因。     

2,2,4-三甲基戊烷在H-MCM-22和H-MCM-36上的吸脱附性能研究

在固体酸催化异丁烷与丁烯的烷基化反应中,烷基化产物(2,2,4-三甲基戊烷)及时从催化剂表面脱附有利于催化反应特性和催化剂寿命的改善。用智能重量分析仪(IGA)研究了2,2,4-三甲基戊烷在H-MCM-22和H-MCM-36上的吸附/脱附等温线及动力学,以分析孔道结构对2,2,4-三甲基戊烷吸附脱特性的影响。结果表明,2,2,4-三甲基戊烷在H-MCM-22和H-MCM-36上的平衡吸附量均随平衡压力增大而增大,总体上随温度升高而降低。等温平衡吸附线可用Langmuir-Freundlich模型进行描述。H-MCM-36比H-MCM-22具有更强的酸性中心和更大的平衡吸附量。H-MCM-36的孔道中介孔比例高达55.4%,介孔结构有利于减小粒内扩散阻力,使2,2,4-三甲基戊烷脱附比H-MCM-22更彻底。吸脱附动力学研究结果表明,在303K时,2,2,4-三甲基戊烷在H-MCM-22上的吸附主要由粒内扩散控制,当温度升至323K和343K时,吸附过程受表面吸附速率控制。在测定的三个温度条件下,2,2,4-三甲基戊烷在H-MCM-22上的脱附均受粒内扩散控制,而2,2,4-三甲基戊烷在H-MCM-36上的吸脱附行为均受表面吸附速率控制。研究结果表明,采用具有介孔结构的MCM-36为基体进行C4烷基化反应催化剂的制备,可有效改善产物2,2,4-三甲基戊烷在催化剂颗粒内的扩散特性和脱附特性,将有利于改善反应的选择性及催化剂寿命。