化工类本科毕业论文模式的探索与实践

在教学实践中,逐步探索出一套较为成熟的与科研结合的化工类本科毕业论文模式。该模式在课题选择、课题指导、时间安排、质量监督等方面进行全面的改革与探索。结果表明,该模式有利于培养学生的创新精神和能力、工程素质和实际动手能力,可在我校化学工程与工艺专业推广,也可在地方重点院校化学工程与工艺专业推广使用。     

不同聚合度的聚甲氧基二甲醚对柴油性能的影响

聚甲氧基二甲醚（DMM_n）具有氧含量和十六烷值高的优点,将其与柴油混配可有效提高柴油的燃烧性能,降低尾气中污染物的排放。因聚合度为5～8的DMM_n常温下为固态,不易与柴油互溶,影响柴油低温流动性,所以选择聚合度为1～4的DMM_n与0^#柴油进行调和。通过将单组分DMM₁～DMM₄和DMM_1~4混合组分分别按照7个不同的质量比与0^#柴油调和,并考察对柴油凝点、密度、运动黏度及动力黏度的影响。结果表明：单组分DMM₁~DMM₄和DMM_1~4混合组分调和柴油后均可以显著降低柴油的凝点,21%的DMM₁调和0^#柴油时降凝效果最好为降低6℃。根据调和柴油性质对比0^#柴油国Ⅵ标准,使密度和黏度保持在标准范围内,得到最优降凝的调和比例为9%DMM₁、12%DMM₂和18%DMM_1~4,最后通过对最优降凝调和柴油进行十六烷值和闪点以及红外光谱和质谱检测,确定18%的混合DMM_1~4为最优配比,为实际柴油调和提供参考。     

利用微藻热化学液化制备生物油的研究进展

微藻是制备生物质液体燃料的良好材料,利用微藻热化学液化制备生物油在环保和能源供应方向都具有非常重要的意义。目前国内外研究者主要采用快速热解液化和直接液化两种热化学转化技术进行以微藻为原料制备生物油的研究。快速热解生产过程在常压下进行,工艺简单、成本低、反应迅速、燃料油收率高、装置容易大型化,是目前最具开发潜力的生物质液化技术之一。但快速热解需要对原料进行干燥和粉碎等预处理,微藻含水率极高,会消耗大量的能量,使快速热解技术在以微藻为原料制备生物油方面受到限制。直接液化技术反应温度较快速热解低,原料无需烘干和粉碎等高耗能预处理过程,且能产生更优质的生物油,将会是微藻热化学液化制备生物油发展的主流方向,极具工业化前景。国内外研究者还尝试利用超临界液化、共液化、热化学催化液化、微波裂解液化等多种新型液化工艺进行微藻热化学液化制备生物油的实验研究。今后的主要研究方向应是将热化学液化原理研究、生产工艺开发、反应器研发、反应条件优化、产品精制等有机地结合起来,进行深入研究。同时应努力节约成本、降低能耗。     

碱土金属催化剂催化裂解重油实验研究

采用小型流化床实验装置,以减压渣油为原料,铝酸镁为催化剂,考察反应温度、水油比、催化剂装填量等条件对重油催化裂解反应气体产物分布的影响;同时,还考察了不同催化剂对重油催化裂解三相组成和气体产物分布的影响。研究结果表明,各操作条件对重油催化热解实验产物存在不同程度的影响,其中温度影响最大,在反应温度为750℃、水油比为2、催化剂装填量为40g等最优条件下,乙烯质量产率为11.89%,总烯烃质量产率为20.19%。通过对不同催化剂的比较,铝酸镁的选择性优于铝酸钙,铝酸钙的产率优于铝酸镁。     

腐植酸改良红石膏堆场理化性质的研究

为缓解我国人均耕地面积不足的问题,研究了将液体腐植酸和粉状腐植酸分别按1％、2％、3％、4％和5％的比例分3次喷洒到红石膏堆场上,老化7天后测其表层pH、堆积密度和团粒结构,选出最佳腐植酸喷洒比例,该比例下测定改良后红石膏毛细现象和浸出重金属离子浓度均符合土壤修复标准,中试种植植物的出苗率达95％,达到用腐植酸改良红石...     

组合式上行旋风分离器的结构优化

A new gas-solid separator dedicated to heavy-oil fast pyrolysis process incorporating inertial and centrifugal separation was designed.Gas and typical fluid catalytic cracking(FCC) catalyst particles(with a density of 1500 kg/m3,and a mean diameter of 45.81 μm) were used in the study.The inlet gas velocity was kept constant at 13.36 m/s,while the solid loading at the inlet ranged from 0 to 700 g/m3.When the exhaust pipe opening was provided with two narrow-width slots near the inlet without baffles,the solid collection efficiency increased with an increasing solid loading at the inlet and was close to 95% along with a decreasing pressure drop.After increasing the secondary separation structure,the separation efficiency greatly improved.By adjusting the diameter of the secondary exhaust pipe,the separation efficiency and pressure drop could be balanced.Under the experimental conditions,when the diameter of the second exhaust pipe was equal to d=100 mm,the pressure drop was lower than 1400 Pa while the separation efficiency could exceed 99.50%;and when the diameter was equal to d=120 mm,the pressure drop was less than 700 Pa,with the separation efficiency reaching over 99.00%.     

Ca基固体碱制备及其重油裂解气化性能

采用固相合成法制备Ca基固体碱催化剂,并利用N2吸附技术、XRD、FT IR及Hammett指示剂法对催化剂进行表征。采用双管反应器进行常压渣油催化裂解和气化再生实验,考察了反应温度、水/油质量比、剂/油质量比等对裂解产物中烯烃分布的影响,并考察了不同积炭量对待生剂气化性能的影响。结果表明,铝酸钙催化剂具有较强的碱强度和总碱量、较小的比表面积和孔容积。在反应温度750℃、水/油质量比10、剂/油质量比70时,催化裂解性能最优,乙烯质量产率达到214%,总烯烃质量产率为296%。积炭量对待生剂气化性能影响不明显。再生剂的总碱量略有减小,合成气以H2和CO2为主且含量达到89%（体积分数）。将催化裂解和气化再生整合,实现了热量耦合,达到综合利用重油的目标。     

减压深拔技术集成与调控. I. 减压深拔设备技术集成

重劣质油大量生产、常压渣油难以直接作为重油催化裂化原料,减压深拔技术重要性凸显。从常减压蒸馏装置整体考虑,统筹优化,将NS导向提馏塔板、NS减压进料分布器、NS洗涤段专用格栅填料、NS复合穿流塔板、NS抗堵喷射型液体分布器、NS层塔式液体收集器以及直接接触传热技术的配套设备等硬件技术集成,通过提高常压塔拔出率、改善减压塔闪蒸段分离效果、减少雾沫夹带,提高减压塔闪蒸真空度和闪蒸段温度、减少闪蒸段内回流、减压塔底微湿式汽提、提高切割清晰度等措施,从常减压装置设备方面提供了达到低成本、低能耗减压深拔效果的技术支撑。     

不同升温速率下的非等温热解特性及动力学

探究诸如煤等化石燃料在热解过程中的动力学行为是开发和优化相关工艺的基础。本文借助热重仪探究煤样在加热速率分别为10,40,70,100,200,500℃/min下的热解特性和动力学。根据TG/DTG曲线,热解过程可分为四个阶段,第一阶段主要是挥发物的脱除反应,第二阶段是则主要进行一次挥发物的缩聚反应。研究发现热解过程中在较高升温速率下挥发物更容易从煤样品中释放出来,且快速升温时需要更高的温度来完成热解反应。动力学结果显示无模型（KAS和 FWO）和Coats-Redfern两种方法都能确切描述热解过程,而且两种动力学模型计算所得活化能的变化一致。升温速率不能改变整个热解过程中的反应顺序,但较高的升温速率可以使热解初始反应阶段的活化能减小。     

腐植酸多功能可降解黑色液态地膜的应用研究

对腐植酸多功能可降解黑色液态地膜进行了试验室盆栽试验和大田试验,通过应用表明,土壤表面喷洒系列液态地膜,可在地表面形成一层黑褐色土膜,提高土壤湿度,减少土壤水分蒸发,降低0～50cm土体中的盐分含量,增加土壤肥力,促进植物生长。通过对照表明,系列液态地膜对农作物的效果与不施加地膜相比具有明显的抗旱、增温作用和早熟增产效果,与塑料地膜相比效果相当,但液态地膜喷施后40～60天逐渐降解,2～3个月降解为腐植酸类(有机肥),没有白色污染;翻压入土后,可以改良土壤团粒和改善土壤通透性。