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化工进展 2017年第07期杂志 文档列表

化工进展杂志特约评述

我国新能源汽车产业发展现状及思考2337-2343

摘要：作为当下的热点新兴产业，新能源汽车因其环境友好、技术密集，受到世界各国政府的大力支持，尤其是在中国，发展极为迅速。本文详细介绍了我国天然气汽车、电动汽车和燃料电池汽车的发展现状，着重分析了3种类型乘用车的综合成本、技术瓶颈、污染物排放、补贴、社会运营成本等发展要素，提出了我国新能源汽车产业发展的相关建议。新能源汽车产业要立足资源和地域特点因地制宜发展；改革电动汽车补贴方式、促其健康发展；同时要加快研究开局、抢占燃料电池技术制高点。

化工进展杂志化工过程与装备

新型乙二醇合成工艺的产品精制与节能技术2344-2352

摘要：乙二醇是一种重要的化工原料，用于制造聚酯、炸药、防冻剂、增塑剂等。本文总结了草酸酯催化加氢法、生物质催化加氢转化法等新型乙二醇合成工艺，综述了新路线中乙二醇粗产品所含的杂质种类与含量，分析了煤基乙二醇和生物质基乙二醇生产技术的分离单元所面临的具体问题及技术瓶颈。对比和分析了萃取精馏、反应精馏、共沸精馏等方法在乙二醇精制中的优缺点及应用前景，概述了多效精馏、热泵技术、热耦合等节能技术及其在乙二醇产品精制中的应用。针对常规方法难以分离的1,2-丙二醇、1,2-丁二醇，提出了通过设计、合成具有特定结构和活性位的催化剂、利用化学反应将二者转化、分离的建议。建议未来乙二醇生产技术的发展方向应该是低水耗、高选择性的合成工艺和高效节能的精制技术。

火灾环境液化石油气卧罐稳定性与静态可靠性分析2353-2359

摘要：沸腾液体扩展蒸汽云爆炸（BLEVE）是液化烃介质压力容器处于火灾环境而极易发生的一类多米诺效应灾难事故。本文针对液化石油气（LPG）卧罐，考虑LPG热力学性质与安全阀泄压过程，构建一个两节点集中温度参数模型，并与美国陆军弹道实验室（BRL）现场实验数据进行对比验证；基于热量平衡原理导出LPG卧罐的稳定状态，分析表明处于稳定状态的体系温度与安全阀动作可以直接影响BLEVE是否发生；在稳定性分析基础之上，应用一次可靠度法与响应面法，分析研究LPG卧罐的静态可靠性。稳定性与静态可靠性分析可以为多米诺效应定量风险评价以及火灾环境压力容器本质安全设计提供理论与方法支持。

热泵蒸汽系统准两级压缩联合过冷器循环的性能分析及优化2360-2367

摘要：为了克服高压比的运行工况对能效系数（COP）、排气温度等热泵系统循环、安全性能的影响，将准两级压缩联合过冷器的循环方式引入经典的热泵蒸汽系统，在低温热源水输入温度固定为65℃、冷凝温度变化区间为115～135℃的工况下，以R245fa为工质，对经典系统及改进系统进行理论循环性能对比，并以取得更高COP为目标对改进系统的补气参数（补气率B）和过冷器参数（热源水过冷率A）进行优化。结果表明：在所考察的冷凝温度区间内，采用准两级压缩联合过冷器的循环方式下的改进系统取得了更好的循环与安全性能，当B和A的典型值分别取为0.4和0.2时，改进系统COP较经典系统平均提高了13.5%，排气温度与压缩比平均降低了1.72℃与19.2%，采用优化过的补气率和过冷率参数后，改进系统的COP可平均提高32.36%。

褐煤脉冲式气流干燥传递过程研究2368-2374

摘要：褐煤干燥是褐煤固体热载体新法干馏工艺的重要组成部分。本文对脉冲式气流干燥器内基于气-固两相流的褐煤干燥动量、热量、质量传递过程进行了研究。依托高效成熟的气流干燥技术，以颗粒在气流中的受力情况为基础，建立了气流干燥过程中颗粒加速运动的热量传递模型和颗粒减速运动的动量及热量传递模型，并提出了新的脉冲式气流干燥器高度的设计及优化方法。通过将脉冲式气流干燥器的干燥模拟数据与相同高度的等径式气流干燥器的数据进行对比，验证了脉冲式气流干燥的高效性，并根据烟气温度、颗粒湿含量、体积传热系数等模拟参数沿干燥器高度的分布情况对其高效性的原因进行了详细分析，为脉冲式气流干燥装置工艺设计提供准确的数据依据和理论参考。

多层喷雾洗涤塔对粉尘颗粒的脱除特性2375-2380

摘要：通过搭建多层喷雾洗涤塔实验台，研究了液气体积比、塔内气体平均流速、粉尘浓度、喷雾压力等操作参数对除尘效率的影响规律。研究结果表明：洗涤塔内喷雾层数对除尘效率的影响最为显著，与传统的单层相比，除尘效率可以提高15%以上，并且入口粉尘浓度的变化对其除尘效率的影响较小。增大喷雾压力可以有效提升除尘效率，当喷雾压力为0.5～0.6MPa时除尘效率变化趋于稳定。在相同操作参数下，适当降低气体在塔内平均流速有利于提高洗涤塔的除尘效率，对于三层喷雾洗涤，最佳的气体塔内平均流速为0.6～0.8m/s。当喷雾压力为0.6MPa、塔内气体平均气速为0.6m/s、液气体积比为5.27的条件下，三层喷雾除尘的效率可以达到98.3%。

导向管喷动流化床内宽筛分硅颗粒流化特性的实验及模拟2381-2392

摘要：在内径为182mm的导向管喷动流化床中，以亚毫米级的宽筛分硅颗粒为物料，对喷动气旁路特性进行了实验研究，分别考察了静止床层高度、夹带区高度、导向管内径、喷动气速和流化气速对喷动气旁路分率的影响。结果表明喷动气的旁路分率随喷动气速的增加首先保持平稳，随后降低直至保持稳定值；当喷动气速较小时，旁路分率随静止床层高度的增加而增加，当喷动气速足够大时，静止床高的变化对旁路分率影响不大；此外，喷动气旁路分率随流化气速、导向管内径的增加而增大，但随着导向管安装高度的增加而减小。同时，采用基于颗粒动力学理论的双欧拉模型，通过Fluent建立了与冷态实验条件一致的导向管喷动流化床气固两相流的数理模型，经计算流体力学模拟考察了相关参数对模拟结果的影响。结果表明压降与实验值吻合，流态化外观也与实验结果一致。所建立的模型具有一定的准确性和可靠性，可以成为预测实验结果的有效途径。

改进BP 神经网络预测Ni/Al2O3 催化CH4-CO2 重整反应2393-2399

摘要：CH4-CO2重整制合成气的反应可以实现CO2的减排和C1资源的高效利用。这一反应受反应温度、原料气比例、催化剂种类等诸多因素影响，如果考察每种因素影响，势必大大增加实验的工作量。人工神经网络以其超强容错性、并行处理、可学习和自适应等优点，在非线性预测方面具有明显的优势。本文基于Ni/Al2O3催化CH4-CO2重整反应过程，采用改进的BP神经网络建立了关于CH4转化率、CO2转化率和H2/CO比的预测模型，结果表明，采用改进BP神经网络在此研究中具有更快的收敛速度和更好的网络稳定性，其收敛次数仅为BP神经网络的58.86%；改进BP神经网络模型的敏感度分析表明，输入因素对反应结果影响的顺序为：反应温度>Ni负载量>平均孔径≈比表面积≈孔体积。

CO2 海水脱钙后主要体系中镁盐的结晶2400-2406

摘要：使用烟道气中的二氧化碳进行海水脱钙后的体系中存在大量的镁离子和碳酸氢根离子。如果未加合理利用，不仅会造成资源的浪费，同时体系中存在的大量镁离子在后续生产过程中仍然会引起结垢的问题。本文提出通过使用氢氧化钠作为沉淀剂将该体系中的碳酸氢根转化为碳酸根，并与镁离子结合生成沉淀的新思路，继而减少了溶液中的碳酸氢根及镁离子，同时实现了镁资源和碳资源的进一步矿化利用。通过考察10℃、40℃和60℃条件下碱源中的OH–与Mg2+的摩尔比对镁提取率的影响，以及提镁后的固相的表征分析，得到了不同n(OH–)/n(Mg2+)比值与固相沉积物的种类与形貌的对应关系。得出以下结论：随着NaOH加入量的增多，镁提取率增加；NaOH足够过量时，镁提取率会达到98%以上。在10℃下，镁系物能够以MgCO3·3H2O、Mg5(CO3)4(OH)2·5H2O和Mg(OH)2纯物质或混合物形式存在。60℃时MgCO3·3H2O消失，固相以Mg5(CO3)4(OH)2·4H2O和Mg(OH)2的纯物质或混合物形式存在。本研究为海水提镁、海水资源化利用及CO2矿化技术提供了一个全新的思路和发展方向，为今后更深入地研究镁资源的提取工作提供了参考。

化工进展杂志能源加工与技术

生物质焦油处理方法研究进展2407-2416

摘要：生物质气化技术是目前常见的生物质能转化技术，其过程中产生的焦油不仅有腐蚀设备、堵塞管道、造成二次污染等危害，而且会降低生物质气化效率。文章介绍了生物质焦油的组成、危害及其处理方法，重点介绍了最近几年里催化裂解法和等离子体法处理焦油的研究进展，并比较了不同方法的优缺点。物理法具有设备和操作流程简单的优点，但存在焦油自身能量得不到利用和二次污染等问题。热裂解法可将焦油转化为气体，具有增加产品气能量含量的优点，但对操作温度的要求高，耗费较大。催化裂解法的温度低于热裂解法，是目前研究最活跃的领域，但仍普遍存在催化剂稳定性差、易失活、价格高等难题。等离子体法是近年来新兴的焦油处理方法，包括冷等离子体法和热等离子体法。其中，热等离子体法具有高温、高焓、高电子密度的特点，为生物质焦油处理技术的发展提供了新的可能。

解决高硫石油焦出路的措施分析2417-2427

摘要：随着我国石油对外依存度和加工进口高硫原油的激增，高硫石油焦总量将越来越大，加之环保法规的日益严格，解决高硫石油焦的出路问题已提上日程。本文从源头控制前处理、过程控制、终端后处理、拓展应用途径等方面涵盖整个石油焦全过程链条的角度综合考虑，简述了目前石油焦的形势，详细介绍了有针对性的措施和方法，通过对现有手段各自的优缺点和适用范围的分析，提出了解决高硫石油焦出路的建议。针对高硫石油焦的出路问题，需设置近期规划与远期规划统筹安排。近期规划需要改善和优化生产、销售环节，焦化装置掺炼低硫原料、增产高附加值产品等；远期规划要通过增设沸腾床渣油加氢、灵活焦化、石油焦煅烧和气化等新技术、新装置，全面解决高硫石油焦的出路问题。

CWM-80 型超级涡流磨2427-2427

摘要：CWM-80型超级涡流磨是国家高新技术企业浙江丰利粉碎设备有限公司和有关科研院所联合研制开发成功的新一代微粉设备。它在被评为国家重点新产品的基础上，又被列为国家火炬项目。此机的诞生，攻克了常温下有机物料超细粉碎的难题，标志着我国粉碎工业取得了突破性进展。该机的研制成功，填补了国内空白，主要技术指标达到国际同类产品先进水平，可替代进口同类产品。

低温灰化中不同有机质的内蒙古油页岩热解特性2428-2435

摘要：运用低温灰化仪、热重-红外联用分析仪对3种内蒙古油页岩进行低温灰化和以20℃/min升温速率的热解实验，来探究低温灰化对油页岩热解特性的影响。通过热重（TG-DTG）曲线、红外分峰拟合曲线分析低温灰化前后官能团的变化，并考察了CO2、CH4、CnHm轻质气体随灰化时间的变化规律。结果表明：热解实验过程中，低温灰化后不同有机质含量的油页岩和原样的热重曲线有差别之处，灰样在第二阶段则趋于平缓，失重比例小，且随着灰化时间的增加，灰样的热重曲线逐渐向高温区移动。内蒙古油页岩原样的热解产物主要是CO2和CH4、CnHm，而灰样中轻质烷烃和芳香烃的含量均减少；内蒙古油页岩析出气体CH4和CnHm曲线基本相似，呈高斯分布，CO2的析出速率先缓慢增加后快速增加，达到最高值后又快速下降，直至析出结束。同时，对内蒙古油页岩和灰样进行热解动力学的研究，反应的活化能通过Coats-Redfem积分法进行分析，得出热解的化学反应动力学参数，其计算结果为油页岩的高效开发和经济利用提供了理论基础。

基于R124/DMAC 为工质的压缩吸收式制冷系统的性能分析2436-2442

摘要：吸收式制冷能够利用工业余热进行制冷，但存在不能高效利用100℃以下废热的问题。本文以压缩吸收式制冷系统为研究对象，采用新型制冷工质对R124/DMAC，对不同发生压力、发生温度和冷凝温度下系统性能的变化规律进行研究，并与传统氨/水制冷系统的性能进行比较。结果表明影响系统制冷系数（COP）、?损和?效率的主要因素是发生温度和发生压力，在相同冷凝温度下，R124/DMAC制冷系统的最佳发生压力为600kPa，最佳发生温度为75℃；而氨/水制冷系统的最佳发生压力为1100kPa，最佳发生温度为100℃，采用新型制冷工质对能够有效地利用更低品位的热源进行制冷，同时系统的安全性更高。

昭通褐煤“腐植酸的提取——腐黑物的低温热解”的梯级利用特性2443-2450

摘要：以昭通褐煤为原料，通过碱溶酸析法提取腐植酸，探讨各工艺条件下褐煤腐植酸的提取率、腐植酸的品质，并对提完腐植酸后剩余的褐煤腐黑物进行热解气化，以热解产物分布、热解气及焦油的组成为指标，研究其热解气化特性，为开发“腐植酸的提取——腐黑物的低温热解”梯级利用提供基础数据，结果表明：1.5%NaOH、70℃反应温度和3h反应时间、2MPa压力下腐植酸的产率较高，可达到41%以上，得到的腐植酸的总酸性官能团含量可高达6.8mmol/g，其中主要的羧基官能团含量达到4.4mmol/g，腐植酸的灰分产率为14.23%，其对金属元素吸附大小顺序为Al>Si>Fe>Ca>K>Mg。腐黑物（残渣）热解气产率为15.72%，焦油产率为2.29%，热解气中主要的成分有H2、CO、CO2、CH4，其中H2的含量最高可达38.2%，焦油的组分较重且极为复杂，热解半焦的固定碳含量有所提高，热解产物中各组分的含量及比值随热解工艺条件的变化有所改变。

浙江“丰利”再次被认定为浙江省知名商号2450-2450

摘要：日前，浙江省工商行政管理局了《关于延续认定315件企业商号为浙江省知名商号的通知》，国家高新技术企业浙江丰利粉碎设备有限公司的“丰利”企业商号榜上有名，再次被认定为浙江省知名商号，有效期6年。

文冠果生物柴油与0#柴油混配物的混配规律2451-2456

摘要：以甘肃产文冠果油为原料，在制备生物柴油的基础上，通过测试文冠果生物柴油与0#柴油混配物（生物柴油体积分数分别为0、5%、20%、40%、60%、80%、100%）的密度、运动黏度、冷滤点、闪点等理化性质，研究了生物柴油体积分数对混配物理化性质的影响规律。结果表明，混配物的密度与混配物中生物柴油的体积分数呈良好的线性关系；混配物的运动黏度可用公式100ln(υρ)=X1ln(υ1ρ1)+X2ln(υ2ρ2)预测，计算值和实测值的相对偏差在±1%之内；混配物的冷滤点（CFPP）、闪点（FP）与生物柴油的体积分数（X）关系分别符合三次多项式CFPP=0.7344–0.1058X+0.00187X2–1.3875×10–5X3和FP=57.2638+0.6836X–0.01762X2+1.8983×10–4X3。随着生物柴油体积分数的增加，混配物的密度、运动黏度和闪点不断增大，而冷滤点逐渐降低，通过0#柴油与生物柴油混配，可提高油品在储存、运输和使用过程的理化性能。

化工进展杂志工业催化

光热协同催化技术在能源领域的应用2457-2463

摘要：光热催化是在光催化的基础上同时加热，或在热催化的基础上同时进行光照以达到共同催化目的的一种新型催化手段，是当前催化领域的研究热点。文章介绍了光热协同催化在能源合成领域的应用，包括光热催化CO加氢、光热催化CO2还原、光热分解水制氢等。研究发现，光催化与热催化耦合确实能够高效驱动反应的进行，明显改善了单一光催化或单一热催化的不足。在催化CO加氢方面，引入光照能明显提高CO的转化效率，同时能够调控烃类产物分布；在催化CO2还原方面，通过调变合适的光热反应条件，能够实现高效地、选择性地将CO2还原为CO、CH4或其他烃类产物；在催化H2O分解制氢方面，在温和条件下提高了产氢效率。与此同时，本文也分析了部分体系的光热协同作用机制以及现阶段研究的不足之处。最后展望了光热催化的发展前景，以期对于光热协同驱动体系的研究起到积极的促进作用。