从ILs到PILs:聚合离子液体介孔材料的制备性质及结构调控方法
摘要：聚合离子液体(PILs)是一种特殊聚电解质,兼具聚合物和离子液体(ILs)特性。根据PILs组成和结构的变化,它可以是固体、液体或凝胶状软物质,目前已成为ILs和介孔聚合材料领域的前沿研究方向之一。本文简要回顾了ILs的特性、潜在应用及其设计和应用过程中面临的挑战,分析了PILs概念提出的必然性,综述了PILs的主要合成方法、ILs单体的种类以及PILs性质和多尺度结构的调控方法,指出未来PILs的研究方向应集中在如下几个方面:PILs的新合成路线、产品的系统表征(如相对分子质量、链段结构、微/介观结构、机械强度和机械加工性等)以及PILs的组成-结构-性质关系,为面向特定应用的PILs材料的设计提供理论指导。溶剂油萃取深度脱芳烃实验
摘要：随着环保要求的日益严格和清洁燃料的需求增加,低芳烃含量溶剂油亦需进一步脱芳烃。液液萃取脱芳技术因具有操作条件缓和、萃取剂可循环利用、可得到芳烃副产品等优势被广泛应用,但针对低芳烃含量的原料,萃取剂的研发是关键问题。本实验采用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)+乙二醇复合萃取剂萃取分离低浓度芳烃溶剂油体系,从萃取剂对甲苯的选择性系数(S)和分配系数(K)两方面出发优化了脱芳萃取剂配方,确定乙二醇质量分数为15%的复合萃取剂适用于萃取分离芳烃质量分数小于15%的低芳烃原料。测定了常压、40℃时DMF-甲苯-正庚烷和复合萃取剂-甲苯-正庚烷体系的液液相平衡数据,并用Othmer-Tobias方程对实验数据进行关联。相平衡数据证实了复合萃取剂更适用于低芳烃原料油脱芳。将优化的复合萃取剂用于溶剂油脱芳烃,实验结果表明在萃取温度40℃、萃取时间5min、分相时间10min、单级剂油质量比0.5的操作条件下,经7级错流萃取,溶剂油的芳烃质量分数可从9.15%降至0.76%,具有一定的工业应用前景。国家973计划电石炉尾气净化课题验收
摘要：<正>由西南化工研究设计院有限公司牵头承担的国家973计划前期研究课题——电石炉尾气净化与天然气高效开采应用基础研究,日前在广州通过科技部基础司组织的验收。专家组认为课题执行情况良好,应用于高含硫富CO气氛的脱氧催化剂及工艺具有创新性,同意通过验收。该课题是国家973计划前期研究专项若干资源高效开发Y形气-液顶吹喷枪流型及两相流混合特性实验
摘要：贫化电炉气液顶吹喷枪是一种独特的垂直下降管,其一端Y形通入气液两相,一端直接通入熔池中进行喷吹作业。本文采用多相流水模型模拟仿真的实验手段进行了定量分析,结果表明:不同于传统的垂直下降管,这种顶吹喷枪的管内流型受气液相间压差的影响,产生了一种由环状流过渡为泡状流的流型,不同流型的分布区域与压差的大小有关并且稳定存在;在支管与主管的交叉区域,对于不同的气液比存在3种气液混合相分界面,并各自产生不同的流型;浸没式顶吹气泡群形态在不同的管内流型驱动下有较大差异,表现在深度及宽度两个方面,并证明了气液比为2~5间的生产效果是最佳的。纵翅片结构形式对管换热器性能的影响
摘要：提出了一种可改善换热效率的百叶窗式纵翅片换热管的结构模型,对其进行简化,采用Fluent软件对换热管烟气侧流动与传热过程进行数值模拟,对比了两种百叶窗纵翅片与普通纵翅片的换热效率与压降,结果发现:百叶窗式纵翅片传热效果比普通纵翅片高130%以上。模拟了6组不同流体入口速度下传热与压降的变化情况,分析了百叶窗翅片间距与倾斜角度对传热与压降的影响,结果表明:入口速度越大,进出口温差越小,压降越大;翅片间距越大,进出口温差和压降都越小;翅片倾斜角度越大,换热效果相差不大,压降越大。搭建了简易实验平台对模拟结果进行验证。组合转子强化传热及阻垢装置稳定性分析
摘要：针对组合转子强化传热及阻垢装置在某石化企业冷却器中运行稳定性进行了研究。通过对装置转子的叶片磨损量以及转子的轴向长度进行测量分析得出,转子经过17个月的运转,最大径向减少量为1.1mm,占转子外径11.6%,若认为每年的磨损量相同,那么组合转子有效使用年限远远超过5年。转子轴向长度方向最大磨损量为0.315mm,占总长度的0.9%,在一定的条件下,轴向磨损基本可忽略。装置运行后转子表面存在少量污垢,但其未对装置运行的稳定性造成影响。装置运行后换热器无新增漏管的报告,故装置未对换热管造成严重的损害。由于现场安装不够规范以及挂件未能与换热管固定在一起,有部分装置的出水端挂件脱出换热管并倾倒,封头的安装也对其产生了一定的影响。针对挂件倾倒问题本文给出了解决办法。桦甸油页岩的二级萃取溶解行为
摘要：以吉林桦甸油页岩为研究对象,通过二氯甲烷、石油醚两级萃取,对油页岩原矿、两级萃余物进行SEM扫描,对二氯甲烷萃取液、石油醚萃取液进行GC/MS检测,研究桦甸油页岩在两级溶液的溶解行为以及各级萃余物表面物理形貌。结果表明,随着萃取的加深,油页岩颗粒相对光滑的片层结构逐渐消失,颗粒粒径趋于细小,表面沟壑逐渐增多,后级萃取时液固接触面积增加。二氯甲烷和石油醚对油页岩中烷烃溶出能力较强。两级萃取物组分主要由C15~C28饱和烷烃构成。溶剂萃取法可以有效地提取油页岩中一类或相似的化合物群,对研究油页岩构成及提取高经济价值成分有重要意义。感冒清热颗粒中药渣中试规模循环流化床气化实验
摘要：以感冒清热颗粒中药渣为原料,在双回路循环流化床中试设备中进行热解气化实验,研究原料含水率、原料粒径以及空气当量比ER对其气化特性的影响。结果表明:①随着原料含水率的提高,炉内平均温度降低,产生的燃气中焦油含量、CO2含量明显提高;CO含量、气体产率、碳转化率显著降低;H2含量、燃气热值以及气化效率均呈现先增大后减小的趋势。②原料粒径越小,反应炉内平均温度越高,燃气中焦油含量越低,燃气热值和气体产率越高,气化效率以及碳转化率越高;H2、CH4、CO、CnHm含量增加,CO2含量减少。③随着ER的增大,可燃气体尤其是CO的浓度不断降低,CO2含量不断增加;炉内平均温度、气体产率以及碳转化率均逐渐增大;燃气热值和燃气中焦油质量浓度逐渐减小;气化效率则呈现先增大后减小的变化趋势。④当原料含水量<9%、原料粒径<4mm以及ER在0.25~0.27时,气化效率较高,具有较好气化特性。离子液体促进溶剂萃取油砂沥青
摘要：传统水洗法和溶剂萃取法萃取油砂沥青时,存在沥青中含有沙土和残沙中含有油等缺点。为解决上述缺点,本文采用不同比例的乙酸甲酯/正庚烷复合溶剂萃取油砂沥青,研究了离子液体(1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐,[Emim]BF4)对该溶剂萃取体系的萃取率和分离洁净程度的影响。采用红外光谱仪和扫描电镜对萃取后的残沙和沥青的洁净程度进行了定性分析,并结合元素分析仪和电感耦合等离子体发射光谱仪获得萃取后残沙和沥青的洁净程度的定量结果。实验结果表明:当复合溶剂体积比为2∶3时,[Emim]BF4促使沥青回收率达到最大值94.20%,比单纯复合溶剂萃取体系的最大萃取率高7.92%;通过上述测试方法的定性和定量分析,证明了[Emim]BF4能有效解决沥青夹带沙土和残沙中含油的问题。蒲公英总黄酮在聚乙二醇-硫酸铵双水相体系中的分配与提取
摘要：蒲公英中内含的黄酮类物质具有较高药用价值,用双水相萃取法提取植物中有效成分是新型提取高附加值生物质的有效方法。本文考察了PEG/(NH4)2SO4双水相体系萃取分离蒲公英总黄酮时聚乙二醇相对分子质量、PEG质量分数、(NH4)2SO4质量分数、温度、pH值5个因素对分配行为的影响,并通过正交实验优化了工艺条件。结果表明最佳双水相提取工艺条件为:(NH4)2SO4质量分数18%,PEG1000质量分数23%,pH值5.34,提取温度25℃,NaCl盐的存在与否对萃取影响很小,蒲公英中总黄酮的提取率可达5.47%。因此,使用双水相法提取蒲公英总黄酮是该类提取技术中一种更加绿色环保和高效的方法。基于化学链制氧的煤气化集成系统工艺参数分析
摘要：利用化学链制氧(chemical looping air separation,CLAS)取代传统空气分离制氧技术,提出了基于化学链制氧的煤气化集成系统。以Mn2O3/Mn3O4为氧载体,依据Gibbs自由能最小化原理,利用Aspen Plus对该集成系统进行模拟研究。结果表明,当还原温度高于840℃时,还原程度和粗煤气温度不随还原温度增加而发生明显变化,H2、CO和CH4流量及含量变化趋势较平缓,冷煤气效率为80%左右;随CO2循环比增大,水蒸气用量逐渐减少,粗煤气中H2流量和含量降低,CO流量和含量升高,CH4流量和含量基本不变,冷煤气效率升高,粗煤气温度降低。气化压力变化对粗煤气中H2、CO和CH4流量和含量无明显影响,气化压力升高会降低冷煤气效率,提高粗煤气温度。化学储氢研究进展
摘要：氢气作为一种高效、清洁的能量载体,被视为21世纪最具发展潜力的能源。氢的储存是氢能规模化应用的关键,相比于物理储氢,化学储氢更加高效安全。常用的化学储氢方式主要有金属氢化物、配位氢化物、有机液体氢化物等。本文综述了上述3种主要储氢方式的研究进展并指出存在的问题。金属氢化物中,如新近发现的多相R-Mg-Ni系储氢合金储氢量较高,价格低廉,但其仍存在过于稳定、加/脱氢动力学性能差等问题;配位氢化物含有丰富的轻金属元素,储氢密度较高,但存在可逆循环性能差的问题,限制了其应用;液体有机物储氢量高,还可以同汽油一样在常温常压下运输,且环己烷、苯等液体有机储氢介质均为工业上可以大规模生产的化学品,如果能开发出高稳定性、高转化率和高选择性的脱氢催化剂,将大幅度推动氢能规模化应用。空气自呼吸质子交换膜燃料电池最新研究进展
摘要：空气自呼吸质子交换膜燃料电池具有系统体积小、能量密度高、能量转化效率高和清洁无污染、无需复杂的空气供给及增湿系统等优点,是极具商业前景的新一代中小功率便携式电源,其相关研究为燃料电池领域的热点研究课题。本文综述了近年来此类电池在结构、机理、组成元件、性能等方面的研究进展,认为改善阴极催化层孔隙率和疏水性等能显著加快氧气传输和水移除,提高氧气活化能力;气体扩散层的组成、结构和厚度亦影响其气体透过性和水移除效果;合适的结构设计和材料选取能调节池体温度,强化空气对流;膜电极免增湿技术的应用可以维持电池在低湿度下较高质子传导率和系统稳定性,这是空气自呼吸质子交换膜燃料电池实现商业化的重要研究方向。黏结剂与阻熔剂对兰炭成型及熔融特性的影响
摘要：将大量粒径小于3mm的废弃兰炭粉末制气化型煤既可以降低气化型煤的成本,也充分利用了资源。本文采用常温加压成型工艺,重点研究了不同黏结剂对型煤性能的影响,并考察了添加阻熔剂后兰炭灰渣熔点的变化情况。结果表明,在相同添加量下,有机黏结剂制备的型煤落下强度大,但热稳定性差;而以无机黏结剂制备的型煤落下强度小,影响型煤热值,但热稳定性好。黏土1(wAl2O3>60%)既有黏结性能,又能很好地提高煤灰熔融特性。将腐殖酸钠、淀粉、黏土1复合黏结剂可以使兰炭型煤落下强度和灰熔点满足气化型煤的要求。含添加剂PVA的胶体铅酸电池电解质性能
摘要：为改善胶体电解质的物理性质,提高电化学性能,制备了不同聚乙烯醇(PVA)含量的胶体电解质,黏度、强度和胶凝时间测试结果表明,黏度随PVA含量的提高而增加,在含量0.0050%之后增加显著;加入0.0025%和0.0050%PVA,凝胶强度增大,胶凝时间延长,凝胶性能得到改善,但继续提高PVA含量对改善电解质的物理性质不利。循环伏安和交流阻抗测试结果表明,加入0.0050%PVA可提高电极的反应电流和电量,有利于提高活性物质的利用率、析氧过电位,抑制自放电,降低电解质的阻抗、电化学反应的电荷转移电阻和电容。物质对油砂热解特性的影响
摘要：油砂的开采和提炼是解决当前能源紧缺的重要途径。采用X射线衍射技术(XRD)和热重分析仪(TGA)分别对油砂酸洗前后样品的矿物质组分及其热解特性进行了研究,结果表明:油砂内在矿物质主要为方解石、石英、黄铁矿和黏土矿物等。经HCl/HF酸洗后,能够脱除油砂大部分内在矿物质组分;油砂热解过程可分为两个阶段,即脱水阶段和热裂解阶段;采用Coast-Redfern积分法求解出了油砂热解过程主要阶段的动力学参数活化能和指前因子,发现酸洗后油砂样品的活化能有着不同程度的增加。研究结果为油砂的工业化提供了一定的理论基础。中粮(安徽)非粮乙醇技术改造能量投入/产出分析
摘要：中粮(安徽)15万吨/年粮食燃料乙醇的非粮原料技术改造取得了预期效果。本文在概述非粮原料改造基础上,采用能量投入/产出分析方法,对以木薯和玉米为原料的燃料乙醇生产过程的能量效率进行了分析,对原料变化产生的影响进行评价,最后展望今后采用非粮路线发展生物质液体燃料的前景。结果表明,生产环节改造对能量效率变化具有重要影响。玉米乙醇的净能量值为1.77MJ/L,木薯乙醇为7.82MJ/L,以木薯为原料的燃料乙醇具有较高的能量效率。但综合考虑能量效率、碳排放及土地利用等因素,继续拓展生物质原料应以农林废弃物为主,木薯原料的使用规模不宜轻易扩大。碱处理制备介孔-微孔沸石分子筛的影响因素及其应用研究进展
摘要：综述了碱处理制备介孔-微孔沸石分子筛的影响因素,包括碱处理条件、沸石分子筛硅铝比和模板剂对碱处理脱硅形成介孔的影响。评述了碱处理所制备介孔-微孔沸石分子筛在应用方面所取得的进展,重点介绍了它们在烷基化、异构化、裂化和醇烃化等催化反应中的应用。通过碱处理引入介孔可极大地缩短分子在沸石微孔道中的扩散距离,从而增强表观催化反应活性及提高催化剂的稳定性。提出了今后研究的重点为:阐明碱处理引入介孔的形成机理和碱处理对分子筛骨架结构、酸性的影响,拓展碱处理制备介孔-微孔沸石分子筛的应用范围。
