分子蒸馏法从异氰酸酯热解液中分离多亚甲基多苯基多异氰酸酯

采用分子蒸馏技术从异氰酸酯热解液中分离多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PMPPI),通过设计L25(56)正交实验对PMPPI-氯苯的模拟热解液进行分离,得到最佳工艺条件为：进料速度2 mL/min、蒸馏温度100℃、转子速度120 r/min、蒸馏压强4.0 kPa,该条件下PMPPI的分离纯度高达99.65%. 使用上述最佳分离条件对多亚甲基多氨基甲酸甲酯(PMDC)热解分离PMPPI的真实热解液进行分离,分离高效液相色谱检测不到氯苯,证明分子蒸馏可从异氰酸酯热解液中高效分离PMPPI.     

氧化法烟气脱硫脱硝废水回收NaNO2工艺

针对氧化法烟气脱硫脱硝废水中含大量亚硝酸盐造成水体污染及有价盐资源浪费问题,回收废水中的NaNO2,提出pH调控除杂?碳碱沉淀脱钙?结晶提纯分离工艺,分别考察了pH值、除钙剂投加方式、浓缩总盐浓度和结晶温度对废水中NaNO2结晶率和纯度的影响。结果表明,pH值和浓缩总盐浓度是影响脱硫脱硝废水中NaNO2结晶率及纯度的主要因素。在除杂pH=11、除钙剂湿投、浓缩总盐浓度70wt%、结晶温度50℃的条件下,NaNO2结晶率大于60%,产品质量达到GB/T 2367-2016标准。     

Si/F/K/Na杂质对硫酸钙结晶过程的影响

考察了湿法磷酸生产过程中Si, F, K和Na等杂质对CaSO4结晶过程的影响规律. 结果表明,两种碱金属对CaSO4结晶有不同作用,K有利于CaSO4晶体生长,而Na含量增加则会抑制CaSO4团聚;不同形式的K, Si和F对CaSO4结晶的作用不同,SiO2对CaSO4粒径影响不大,但会使其形貌不规则,H2SiF6会造成CaSO4晶体分散,而K2SiF6有利于CaSO4晶体生长.     

己二胺与碳酸二乙酯催化羰化合成己二氨基甲酸酯

以碳酸二乙酯(DEC)、1,6-己二胺(HDA)为原料、无水醋酸锰为催化剂,合成了1,6-六亚甲基二氨基甲酸乙酯(HDEC)。通过红外光谱、核磁共振氢谱、气相色谱确定HDEC标样的结构和纯度,并建立了定量分析方法。进一步采用气质联用对反应的主副产物进行定性分析,推测反应路径。同时,对合成工艺进行反应参数优化,并推测反应机理。结果表明,该反应通过两步实现,首先HDA与DEC反应生成单取代的1-(6-氨基)-六亚甲基单氨基甲酸乙酯(HMEC)中间体,HMEC进一步与DEC羰化反应生成HDEC目标产物,同时反应过程中DEC与HDA以及HMEC反应生成脲类副产物。在最佳反应条件原料DEC与HDA摩尔比为3.5:1、反应温度120℃、无水醋酸锰催化剂用量为HAD初始用量的15%、反应时间5 h、转速400 r/min下,HDA转化率为100%,HDEC收率达89.6%。本研究为非光气法合成六亚甲基二异氰酸酯(HDI)重要中间体HDEC提供理论借鉴。     

化工冶金跨行业耦合二氧化碳循环利用技术

双碳战略是国家重大战略,也是推动国家经济高质量可持续发展的必由之路。我国碳达峰到碳中和时间短、任务重。我国化工冶金每年碳排放约36亿t,约占全国工业碳排放量的36%,此外化工冶金废气、固废、废热产生量大、堆存量多、难利用、循环利用率低。发展化工冶金低碳化转型和变革,是我国工业领域双碳目标实现的根本保证。我国化工冶金历时百年,已发展成熟,仅通过原料燃料替代及绿色工艺转型减碳容量有限,亟需开展化工冶金跨行业耦合与循环利用技术变革,深入推动工业领域减碳。我国化工冶金大多是孤立、非循环连续工艺过程,引起跨行业耦合难、循环利用难度大的问题。针对上述问题,首先分析了化工冶金行业碳排放治理现状及国家战略需求;其次,提出了废气与废热耦合热化学转化制高质气体、废气与废气耦合定向催化制高端化学品、废气与固废耦合制低碳材料3个减碳增效策略。结合其技术发展现状和趋势,提出了拟重点发展的化工冶金跨行业耦合二氧化碳循环利用技术,以期为工业低碳绿色发展提供支撑。     

高铝粉煤灰预脱硅碱溶提铝过程中的物相转变规律

采用化学分析和XRF、XRD、激光粒度仪、SEM、FT-IR分析技术,研究了高铝粉煤灰预脱硅及浓碱液提铝过程中的固相变化规律.结果表明,高铝粉煤灰经预脱硅及NaOH浓碱溶液溶出后,碱灰质量比大于6时,Al2O3的溶出率大于85%,尾灰中铝硅质量比降至0.21,铝硅选择性分离.预脱硅过程中莫来石相和刚玉相未被破坏,而所含无定型铝硅酸盐溶解形成羟基方钠石Na8Al6Si6O24(OH)2(H2O)2,并附着于颗粒表面导致中值粒径略有增加;浓碱溶液提铝过程中,莫来石及刚玉相完全溶解,形成规则柱状或杆状的NaCaHSiO4及类沸石1.2Na2O’0.8CaO’Al2O3’2SiO2’H2O,中值粒径减小.     

煤气化渣综合利用研究进展

我国富煤、贫油、少气的能源结构特点,石油、天然气对外依存度高的实际情况以及对煤炭高效清洁利用的重视赋予了煤化工产业发展的机遇,作为煤化工产业龙头的煤气化技术在中国蓬勃发展。随着煤气化技术的大规模推广,煤气化渣的堆存量及产生量越来越大,造成了严重的环境污染和土地资源浪费,对煤化工企业的可持续发展造成不利影响,煤气化渣处理迫在眉睫。笔者介绍了煤气化渣的产生及其带来的环境问题,煤气化渣的基本特点,综述了国内外煤气化渣在建工建材(骨料、胶凝材料、墙体材料、免烧砖)、土壤水体修复(土壤改良、水体修复)、残碳利用(残碳性质、残碳提质、循环掺烧)、高值化利用(催化剂载体、橡塑填料、陶瓷材料、硅基材料)等方面的研究进展,提出了煤气化渣综合利用思路。煤气化渣主要由SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3、C组成,气化细渣残碳含量较气化粗渣高,煤气化渣的主要矿相为非晶态铝硅酸盐,夹杂着石英、方解石等晶相,富含硅、铝、碳资源的化学组成特点和特殊的矿相构成是煤气化渣回收利用的基础。目前煤气化渣规模化处置利用主要聚焦在建工建材、生态治理等方面,但因其碳含量高、杂质含量高等特点,导致建工建材掺量低、品质不稳定,生态治理二次污染严重等问题,经济和环境效益差。在资源化利用方面,结合煤气化渣资源特点,目前主要在碳材料开发利用、陶瓷材料制备、铝/硅基产品制备等方面引起广泛关注,虽然经济效益相对显著,但均处于实验室研究或扩试试验阶段,主要存在成本高、流程复杂、杂质难调控、下游市场小等问题,无法实现规模化利用。为了提高企业经济效益,同时解决企业环保难题,结合煤气化渣堆存量大、产生量大、处理迫切的现状以及富含铝、硅、碳资源的特殊属性,建议煤气化渣的综合利用思路为"规模化消纳解决企业环保问题为主+高值化利用增加企业经济效益为辅"。开发过程简单、适应性强、具有一定经济效益的煤气化渣综合利用技术路线,是目前煤气化渣利用的有效途径和迫切需求。     

纤维增强多孔硅酸钙防火板制备及性能调控

高炉矿渣等大宗工业固废用于建材大多以规模消纳为主,而对其应用于高值功能材料中的性能调控研究较少.将高炉矿渣与氧化钙湿磨,在不同Ca/Si比和温度下制备多孔硅酸钙填料,并对其形貌、物相等进行分析.进一步将不同条件下得到的多孔硅酸钙填料与胶凝材料、添加剂等混合成型,蒸压制备纤维增强防火板材,对其常温导热系数、力学性能、高温性能、燃烧性能等系列性能进行了研究.结果 表明,通过工艺优化,矿渣湿磨Ca/Si比为1.4,反应时间为5h时制备的多孔硅酸钙填料,应用于防火板的综合性能最优,低密度板材抗折强度最高为9.11 MPa,弹性模量为4 336.70 MPa,导热系数最低为0.081 W/(m·K).固废基多孔硅酸钙填料的加入能够促进防火板中托贝莫来石物相生成,大幅提高板材的综合性能.     

醋酸丁酸纤维素在离子液体中的均相合成

Cellulose acetate butyrates (CAB) were homogeneously synthesized in an ionic liquid, 1-allyl-3-methyl-imidazolium chloride (AmimC1).By a sequence of first adding butyric anhydride and then acetic anhydride in the cellulose/AmimCl solutions, CAB products with the butyryl contents ranging from 33% to 47%(mass） were obtained.NMR analysis showed that among the three OH groups of the anhydroglucose unit (AGU) of the synthesized CAB, the distribution of the butyryl moieties showed a preference at the C6 position, while the partial degree of substitution of acetyl moieties at the C6 position showed the minimum values.Solubility measurement showed that CAB samples readily dissolved in the common organic solvents, such as methyl ethyl ketone, dichloromethane, and ethyl acetate.     

“双碳”战略下的冶金行业资源循环利用技术前沿

资源循环利用是冶金行业保障关键金属资源安全供给、实现碳达峰、碳中和的重要途径。本工作立足“双碳”战略视角,概述了冶金行业资源循环利用总体现状与绿色低碳转型发展趋势,从物质循环科学基础、“无废冶金”变革性技术、资源循环与碳循环耦合、二次金属资源高质循环以及基于数字技术的知识产权重构等多角度,展望了冶金行业资源循环利用技术发展前沿,提出了系列观点,以期为冶金行业绿色低碳转型发展提供参考。