介绍了高效导向筛板的研究开发思路,阐述了其结构与特点,并详细介绍了高效导向筛板在石油、化工领域的推广应用情况。高效导向筛板具有生产能力大、分离效率高、塔压降低、 抗堵性强、造价低廉、拆装方便等特点,具有适应于现代化工大通量、高效率、低能耗生产要求的优越性与广阔的市场推广前景,在实际应用过程中取得了巨大的经济效益、社会效益及环境效益。
反渗透具有低能耗、高效率等突出优点,是目前应用最为广泛的分离技术之一。反渗透膜的性能是影响反渗透过程效率的决定因素,反渗透膜的研制一直是国内外膜领域的研究热点。特别是近年来,石墨烯、碳纳米管等新型材料展现出优异的水传递行为,成为新型反渗透膜材料的研究热点。本论文回顾了反渗透膜的研制发展历程,介绍了不同单体通过界面聚合反应成膜的研究进展,综述了国内外新型混合基质膜和无机分子筛反渗透膜材料及其成膜研究,最后提出了新型反渗透膜的研究方向。
在全球可持续发展的背景下,传统的污水处理模式由于未考虑到废水中资源和能源的回收利用而日显弊端,而视污水为资源和能源载体的可持续水处理技术逐渐引起人们的重视。从污水现有处理技术存在的问题出发,立足于资源化和能源化的理念,论述了基于废水碳源回收的厌氧消化产甲烷、厌氧发酵制氢、基于生物电化学原理的水处理新模式及微藻能源的水/烟气联合处理技术,以及基于氮源低能耗处理的短程硝化反硝化、厌氧氨氧化和同步硝化反硝技术,基于废水磷源回收的P-RoC、MBR、REM-NUT及纳米工艺技术,和基于废水回用的深度处理技术,并介绍了其最新的研发进展,提出了城市污水可持续处理技术的研究和发展方向。
基于重组蛋白质的水凝胶在生物医学领域有广泛的潜在应用,因此这一领域在近20年吸引了研究工作者的极大研究热情并取得了巨大的进展。在这篇综述中,我们简要地讨论了基于重组蛋白质的水凝胶领域的最新进展,所涵盖的内容包括以生物识别为驱动力的物理交联的水凝胶以及化学交联的水凝胶的设计和构筑,以及它们在生物医学领域的应用。同时我们也讨论这一进展迅速的生物材料领域的发展前景与方向。
颗粒有机物是大气污染物的重要成分,对人体健康、雾霾形成具有重要影响。化石燃料燃烧是其最主要的来源之一。本研究选取我国不同燃油类型的机动车和燃油锅炉,利用稀释通道法采集了机动车及锅炉运行中排放的细颗粒物,并利用柱前衍生化GC-MS方法分析了其有机成分。在定量分析的约195种有机化合物中,机动车排放的理想示踪物霍烷和甾烷类物质均可被检出;芘/苯并[a]芘的值、苯并[ghi]苝和晕苯可以用来区分汽油车和柴油车排放;燃油锅炉排放的正构烷烃、正构烷酸、正构烷醇和多环芳烃与柴油车排放有相似之处,在颗粒物源解析研究中应单独考虑,否则可能会高估机动车的贡献;芳香酸可以用来区分燃油锅炉和其他污染源。与国外有机污染物排放源谱相比,我国机动车排放因子偏高,不同类别机动车排放因子具有较大差异。相同工况条件下,燃油类型对燃油锅炉排放因子有着较大影响。基于上述分析建立了我国不同类型机动车和燃油锅炉排放颗粒有机物的源成分谱。
在药物递送系统的研发和应用过程中,制备结构可控的微粒药物制剂是重要且有效的方式。本论文阐述了超临界流体构筑微粒技术在药物递送系统创新的应用,包括纳微米级药物微粒、药物多晶型控制和复合粒子制剂。总结了不同类型的超临界流体工艺特点及其粒子微观结构调控的机理。基于热力学和流体动力学两因素,利用超临界流体构筑微粒技术调控构筑药物活性成分的微观结构,包括粒度、晶型、晶习和粒度分布。
石墨烯作为一种新型二维碳材料,因其独特的结构和优异性质受到广泛关注,在众多领域具有广阔的应用空间。然而由于石墨烯片层间存在较强的相互作用,在实际应用过程中极易发生团聚,从而造成片层利用率低以及性能的急剧降低。因此,利用石墨烯的二维基元结构特点,通过组装实现石墨烯片层的有序性搭接以提高其片层的利用率,对石墨烯材料的实际应用具有重要意义。本文归纳了近年来不断出现的石墨烯基材料的组装体及组装方法,重点介绍了不同形态石墨烯组装体的结构特点及其在电化学储能器件中的潜在应用。
化学链制氢是一种新型的制氢方式,具有高效、产品纯度高且分离简单、内分离 CO2、低 NOx等特点,具有广阔的发展前景。阐述了化学链制氢的基本技术原理,并从载氧体的筛选与制备、化学链制氢反应器的发展、化学链制氢原料的选择等方面对当前化学链制氢技术的发展现状和存在不足进行了总结分析,指出了化学链制氢发展的 3个重点方向:筛选制备性能优异的载氧体、设计优化反应器、固体燃料化学链制氢及其系统开发。
还原工艺对于费托合成技术的成败具有极其重要的作用。简要介绍了各工业化费托技术使用的还原反应器,并对还原过程中规律性的结果,包括还原中催化剂晶态结构演化,还原气氛、还原温度对催化剂反应性能的影响进行了详细介绍。
采用电渗析技术对焦化生化出水如曝气生物滤池出水及反渗透浓水进行脱盐,考察不同废水中的离子迁移、废水脱盐及离子交换膜污染情况。结果表明:2种焦化废水采用电渗析处理具有较好的脱盐效果,其中不同离子的迁移脱除与其浓度、离子半径等密切相关。膜电阻测试表明,不同焦化废水电渗析体系中不同离子交换膜的污染存在差别。扫描电镜和红外分析表明,曝气生物滤池出水主要由有机物造成阴离子交换膜污染,而反渗透浓水主要在电渗析浓室侧的膜表面形成颗粒状的无机污染,且阳膜浓室侧比阴膜浓室侧更显著。
为了解决工业生产中甲醇-丁酮共沸体系难分离的问题,本研究采用一步法合成了N-乙基吡啶溴盐([EPy][Br])、N-丁基吡啶溴盐([BPy][Br])和N-己基吡啶溴盐([HPy][Br])3种离子液体(IL),测定了101.3 kPa下这3种离子液体对甲醇-丁酮共沸物系的溶剂选择性,并考察了溶剂比对其选择性的影响,同时将离子液体的分离性能与有机溶剂进行了比较。实验结果表明:合成的3种离子液体都可提高甲醇对丁酮的相对挥发度,它们的选择性大小顺序为[EPy][Br]> [BPy][Br]> [HPy][Br],同时,它们的选择性随溶剂比的增加而增大,与常规有机溶剂相比,离子液体作为萃取剂具有显著优势。因此,可以选用[EPy][Br]作为分离甲醇-丁酮共沸物系的萃取剂。
采用燃烧合成法制备了6种镍基双金属催化剂,考察了其与活性炭协同催化聚丙烯成炭及燃烧性能。结果表明,Ni-Al、Ni-Mg双金属催化体系的催化活性优于单一Ni金属,成炭率分别达到43.7%和41.8%,能够形成以碳纳米管为主的致密炭质保护层且能大大降低聚丙烯的热释放速率。Ni-Co催化体系对成炭效果提高不大,但能够改善炭层的结构;Ni-Cu、Ni-Zn、Ni-Fe催化体系对促进PP成炭效果较差。
采用微波辅助浸渍法,以Hβ分子筛为载体,合成了负载型席夫碱钯配合物催化剂Pd(DD)2/Hβ(DD为对羟基苯甲醛缩对氨基苯甲酸配体)。采用1H-NMR、XRD、FT-IR、ICP等方法对Pd(DD)2/Hβ进行结构确认,将该配合物用于催化苯酚氧化羰基化制备碳酸二苯酯反应,考察了助催化剂Cu加入量、助催化剂铜钴锰复合氧化物加入量、反应温度、反应时间对DPC产率和选择性的影响。实验结果表明,在反应条件为:铜加入量0.04 g、铜钴锰复合氧化物加入量0.4 g、反应时间8 h、反应温度110℃时,碳酸二苯酯的收率及选择性分别为36.1%和82.2%。
采用三乙胺为主模板剂、双端氨基聚乙二醇800为辅助模板剂制备出片状SAPO-34分子筛,使用XRD、SEM、BET及NH3-TPD对样品进行表征;并考察在甲醇制烯烃反应中的催化性能。结果表明,所合成的片状SAPO-34分子筛具有较大的比表面积(720 m2/g)和适中的酸性。在催化甲醇制烯烃反应中表现出较长的寿命,甲醇转化率达到99%以上,乙烯和丙烯(双烯)选择性达到80%以上。
提出了一种适于求解混合整数非线性规划问题的混合粒子群优化算法,并将其与化工过程模拟软件相结合,用于共沸精馏塔的最优设计。优化模型以年度总费用最小为目标,以精馏段板数、提馏段板数和回流比为优化变量,并引入流体力学约束使得优化结果更具实际价值,并以效率更高的"轮盘赌"式策略处理整数变量,约束处理采用Deb方法。最终以C++实现优化算法,C#编制界面,通过商业模拟软件Aspen Plus计算粒子适应度,将本方法用于一个醋酸甲酯/甲醇/水三元共沸组成的分离案例,所获最优年度总费用优于文献结果。
