三炼钢--中厚板MES系统的构筑

对济钢三炼钢一中厚板生产线的生产现状进行分析，介绍了MES构筑方案，提出了构筑MES是目前钢铁行业信息化发展的趋势，同时也是济钢追求高效、高质量生产的必由之路的观点。     

二次生长法在大孔管状载体上制备[Co(Im)_2]_∞膜

以水为溶剂在室温条件下制备出大小为500nm的[Co(Im)2]∞晶体,粒径分布比较均匀,适宜作为成膜的晶种.利用二次生长法在大孔管状α-Al2O3载体上制备致密连续的[Co(Im)2]∞膜,并考察了成膜时间、合成液浓度对成膜的影响.采用SEM,XRD和单组分气体测试对膜的形貌和气体分离性能进行表征.通过SEM显示[Co(Im)2]∞膜无缺陷,膜层厚度约为9μm.由单组分气体渗透测试可知,室温条件下H2的渗透通量达到1.1×10-8 mol/(m2·s·Pa),H2/CO2,H2/N2和H2/CH4的理想分离系数分别7.8,9.1和7.9,超过努森扩散系数.     

混合配体合成金属有机骨架UiO-66吸附剂的研究

金属有机骨架UiO-66具有良好的化学和热稳定性。为提高其氢气吸附能力,探究其在氢气储存领域中的应用,采用溶剂热法合成高纯度UiO-66,并以不同摩尔比的对苯二甲酸和2-氨基对苯二甲酸合成NH_2-UiO-66材料,分别对UiO-66和混合配体合成的NH_2-UiO-66进行X射线衍射、热重分析、N_2物理吸附、扫描电镜和氢气吸附性能等分析和表征,结果表明,NH_2-UiO-66的结晶度随着2-氨基对苯二甲酸的加入先逐渐变强,后又渐渐变弱。氢气吸附性能也随着2-氨基对苯二甲酸的加入呈现相同的特点,其中,对苯二甲酸与2-氨基对苯二甲酸的摩尔比为3∶2时,所合成的NH_2-UiO-66的氢气吸附性能最佳,比单配体合成的UiO-66提高33%,具有良好的应用前景。     

在粗孔a-Al_2O_3载体上合成NaA沸石膜

采用稀释的水玻璃作为分散介质配成0.5%(w)的NaA沸石悬浮液,对粗孔a-Al2O3(孔径3~5 mm)载体管修饰并预涂晶种,进一步采取原位水热晶化法在a-Al2O3载体管外表面制备NaA沸石膜. 重复合成5次后,在载体表面形成一层致密、连续的沸石晶体层. 由XRD确定该晶体为A型沸石,由SEM可观察到膜厚约15~20 mm,膜表面上的沸石晶体大小约为3~5 mm,晶体之间紧密孪生在一起,看不出晶间空隙. 制备的NaA沸石膜的H2渗透率为3.0510-6 mol/(m2sPa), 对H2/N2和H2/C3H8的理想分离因数分别为6.9和15.6,超过对应的努森扩散值3.74和4.69,说明所制备的NaA沸石膜具有分子筛分性能.     

P型沸石膜的合成及表征

采用水热合成法,详细考察了凝胶碱度对P沸石及其膜的合成的影响,发现凝胶碱度变化对合成晶化产物结构具有决定性影响,确定在实验条件下最佳合成碱度为Na2O/H2O=0.0163~ 0.0212. 在长250 mm、平均孔径3~5 mm的a-Al2O3陶瓷管外表面经二次涂膜,直接原位合成出膜厚约10~12 mm的沸石膜;XRD, SEM及H2, N2单组分气体渗透表征测试表明,载体管上的晶粒均匀规整,互锁状生长,为典型的P型沸石膜, H2和N2在膜内外压差为60~60 kPa范围内(25oC时),渗透速率分别为(3.60~3.99)10-6和(1.13~1.24)10-6 mol/(sm2Pa),同时具有较好的H2/N2选择系数(3.19~3.33).     

用掩饰技术制备A型沸石膜

以大孔α-Al2O3为支撑底膜,以聚丙烯蜡为掩饰剂,经二次生长水热合成A型膜。研究了采用掩饰技术对所合成膜性能的影响。研究结果表明,所制备的膜薄而连续,质量较高。     

蒸汽相转化涂晶法SAPO-34分子筛膜的制备及表征

采用一种新型涂晶方法即蒸汽相转化涂晶法, 在廉价大孔α-Al₂O₃载体上水热合成制备高质量的SAPO-34分子筛膜。该方法能够有效修复α-Al₂O₃载体的大孔缺陷, 通过制备平整均匀的晶种层, 最终得到了连续并且无明显“针孔”缺陷的SAPO-34膜。实验考察了浆料中添加尺寸分别为2 μm、1 μm、500 nm及100 nm的晶种对形成晶种层及分子筛膜的影响, 并将制备的分子筛膜用于渗透汽化异丙醇脱水实验。在75℃下对90wt%的异丙醇/水混合物具有优良的分离性能, 其通量和分离系数分别为1.396 kg/(m²·h)和973。     

混合添加剂对水合物膜法捕集CO2的影响

温室效应是当今人类社会所面临的一个重大环境问题,而CO2对温室效应的贡献最大,因此发展节能环境友好地捕集CO2的新技术具有重要的意义.文章探索了混合添加剂四丁基氟化铵(TBAF)和甲醇(MeOH)对水合物膜法捕集CO2/N2混合气中的CO2的影响.结果表明,当TBAF和MeOH浓度分别为摩尔百分含量0.229％和1.26％时分离效果最好,且与纯水相比,该混合添加剂使系统达到稳定状态所需的时间由300 min降低到120 min.随着进料压力和温度的升高,渗透侧CO2的浓度先增大后减小,在压力为3.50 MPa,温度为4.0℃时,分离因子可以达到7.58,但是渗透速率没有明显变化.实验证明TBAF-MeOH可以加速水合物的生成且促进CO2形成水合物.     

反扩散法制备介孔MCM-48分子筛膜

采用反扩散法制备介孔MCM-48分子筛膜.首先以CTAB和P123为双模板,以TEOS为硅源,合成了MCM-48晶种.采用热浸渍法在α—Al2O3载体上预涂MCM-48晶种层.MCM-48分子筛膜的制备采用反扩散法,即通过硅源(TEOS)和模板剂(CTAB)溶液分别配制,载体管内外分开装填的工艺制备介孔MCM-48膜.利用XRD、SEM及单组分气体渗透实验对制备的样品进行表征.XRD结果表明,所合成的MCM-48晶种具有良好的长程有序性及较高的规整度.从SEM照片看,合成的MCM-48粉体具有晶形,颗粒大小均匀.能够在大孔径的α—Al2O3管状载体上形成平整、致密的晶种层.MCM-48分子筛膜的SEM照片表明,膜层很薄,并且是连续致密的.室温下,制备的MCM-48分子筛膜的H2渗透率达到10-7mol/(m2·s·Pa),压降为0.1 MPa时MCM-48膜对H2/N2的分离系数达到3.0.     

清液体系高性能T型分子筛膜的制备及表征

采用二次生长法, 在廉价大孔α-Al₂O₃管状载体上通过变温热浸渍涂晶法获得连续致密的晶种层, 在摩尔配比为1SiO₂:0.05Al₂O₃:0.26Na₂O:0.09K₂O:30H₂O清液体系中120℃水热晶化16 h成功制备出T型分子筛膜。实验考察了小晶种液浓度, 晶化时间对T型沸石分子筛膜的形貌和性能的影响。XRD和SEM结果表明, 晶化过程中晶种的外延生长和新的晶核成核过程同时进行, 晶种的外延生长和新核的诱导作用产生协同作用, 缩短T型沸石膜的生长时间。将制备的T型沸石分子筛膜用于75℃渗透汽化分离10wt%水/异丙醇体系, 其渗透通量和分离系数分别达到2.96 kg/(m²·h)和6400。