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化学工业与工程
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玻璃钢/复合材料
2018年 35卷 5期
刊出日期 2018-09-15
目录
化学反应与工艺
化工模拟与计算
化工过程与设备
能源与环境化工
目录
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目录
2018 Vol. 35 (5): 0-0 [
摘要
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401
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831
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化学反应与工艺
1
高万贤, 李新刚, 田野
草酸盐热解法制备CoCeZrO复合氧化物用于催化CO-PROX的研究
针对目前CO-PROX反应中钴基催化剂体系研究较少的问题，设计开发了草酸盐热解法制备Zr掺杂CoCe催化剂体系，研究了不同Zr掺杂量对CO-PROX反应活性的影响。结果表明：当Zr和Ce物质的量之比为3∶20时，CO-PROX反应的活性最好，在110℃可将CO完全转化，且在100℃以下O
2
至CO
2
的选择性维持在100%。BET测试表明，该样品具有最大的比表面积110 m
2
/g。TEM和XRD表征结果表明，该样品具有最好的Co
3
O
4
结晶度。H
2
-TPR结果表明该样品具有最好的被还原能力。这些都有利于反应活性的提高。
2018 Vol. 35 (5): 1-6 [
摘要
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1707
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936
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7
陈雅琳, 李巍, 周雪琴, 汪天洋, 刘东志
2,5-二氯-N-[2-(异丙基磺酰基)苯]嘧啶-4-胺的合成优化
以1-（异丙基磺酰基）-2硝基苯为起始原料，经过还原、亲核取代反应生成目标产物2，5-二氯-N-[2-（异丙基磺酰基）苯]-4-胺。并参考文献优化反应条件，如溶剂的选择与配比、反应物的配比、缚酸剂的选择与配比、投料方式、后处理重结晶溶剂的选择，得到纯度高、收率高的目标化合物，其经氢谱和质谱进行结构表征。该工艺具有反应时间短、成本较低、产物收率高的优势，在一定程度上符合工业化生产的要求。
2018 Vol. 35 (5): 7-11 [
摘要
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3909
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976
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12
马莉, 姜斌, 任海伦
CsX分子筛催化丙酮制备异佛尔酮
采用离子交换法和浸渍法向NaX分子筛引入Cs进行改性，分别记做CsX-IE和CsX-IMP。采用SEM、XRD、FT-IR、BET、TG和CO
2
-TPD等分析手段对催化剂进行表征，并在固定床微反应器装置上，对改性后的分子筛催化丙酮缩合制备异佛尔酮反应进行了催化性能评价。研究表明：2种制备方法得到的改性后分子筛催化剂均具有完整的晶体结构、较大的比表面积、适当的碱性位和良好的热稳定性，催化活性比较高。同时得到适宜的工艺条件：反应温度350℃，液时空速2.0 h
-1
，在此工艺条件下，丙酮的转化率为26.05%，异佛尔酮的选择性为52.27%。
2018 Vol. 35 (5): 12-18 [
摘要
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1079
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能源与环境化工
19
王春振, 张文, 王宇新
KOH活化石墨毡阳极用于印刷电路板蚀刻液的电解再生
石墨毡电极的润湿性和电化学活性对印刷电路板蚀刻液电解再生装置的性能有重要影响。在900℃下，用KOH对石墨毡进行活化处理，并将KOH活化石墨毡作为电解池阳极对酸性蚀刻废液进行电解再生。用SEM、XPS表征和分析了活化前后石墨毡炭纤维的表面形貌和元素组成。通过循环伏安（CV）和电化学阻抗谱（EIS）分析了石墨毡电极的电化学性能。结果表明，KOH活化石墨毡炭纤维表面含氧量由原始石墨毡的2.60%（原子百分数，下同）增加到6.27%，润湿性得到改善。缺陷C数量增多，对Cu（I）电化学氧化活性提高。KOH活化石墨毡比表面积较原始石墨毡增加了约42倍。KOH活化石墨毡用于电解实验，阳极电势和槽电压较原始石墨毡分别降低0.10和0.05~0.06 V。
2018 Vol. 35 (5): 19-27 [
摘要
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3307
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28
刘园园, 谢海妹, 亢一澜, 李祥高, 田建华
锂离子电池硅/热解聚苯胺复合负极材料的研究
以纳米硅为原料，聚苯胺（PANI）为碳源，通过球磨法和高温热解制备了硅/热解聚苯胺（Si/p-PANI）复合物作为锂离子电池负极材料，并研究了热解温度对复合材料性能的影响。采用XRD、SEM、TEM、FTIR及XPS方法对复合材料的结构、形貌和组成进行了表征；采用恒流充放电和CV等方法测试了材料的电化学性能。研究结果表明，Si/p-PANI可以抑制纳米硅颗粒之间的团聚，并形成良好的导电网络。700℃热解后得到的Si/p-PANI在400 mA·g
-1
电流密度下循环50次，可逆比容量为1 051.1 mAh·g
-1
，具有良好的电化学性能。
2018 Vol. 35 (5): 28-34 [
摘要
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3281
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35
李霞, 田建华, 单忠强
分子筛SBA-15对锂硫电池电化学性能的影响
针对锂硫电池存在的主要问题，将介孔分子筛SBA-15添加在锂硫电池硫电极中，通过SBA-15的吸附作用来抑制多硫化物的穿梭效应。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、氮气吸脱附测试等物理手段对材料进行表征，采用电池测试系统对电池的电化学性能进行测试。结果表明：添加1% SBA-15的SCS-1.0电池电化学性能得到明显提高，第300圈放电比容量比未添加SBA-15的SC电池的放电比容量提高200 mAh·g
-1
左右。所以，在硫电极中添加1% SBA-15有利于锂硫电池电化学性能的提高。
2018 Vol. 35 (5): 35-41 [
摘要
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4895
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化工过程与设备
42
吴家能, 王越, 许恩乐, 段亚威, 周杰, 徐世昌
外驱旋转式能量回收装置的设计和性能测试
旋转式能量回收装置（RERD）作为反渗透海水淡化系统的节能设备，对于降低系统能耗和产水成本具有重要意义。设计和加工了一套新的外驱旋转式能量回收装置，建立了满足其性能评测要求的一套完整的反渗透海水淡化系统。当装置的性能很好地满足工业化运用需求时，对RERD与反渗透淡化系统的耦合运行性能进行了现场测试。实验结果表明：反渗透膜的操作压力为6.0 MPa、RERD的处理量为13 m
3
/h及转子转速为500 r/min时，装置的泄漏量为0.57 m
3
/h，能量回收效率达到91.2%。保持反渗透膜的操作压力和装置转速不变，当装置的处理量为16 m
3
/h时，进出RERD的4股流体的流量和压力波动较小，装置的能量回收效率略有提高，达到92.5%。
2018 Vol. 35 (5): 42-48 [
摘要
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1026
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49
周航, 丁辉, 权健波
对二甲苯萃取精馏分离乙醇-丙酸乙酯共沸物
利用COSMO-SAC模型对常用萃取剂进行筛选，进而确定对二甲苯适合作为分离乙醇-丙酸乙酯二元共沸物系的萃取剂，并利用汽液平衡实验验证了所选萃取剂的分离效果。结果表明对二甲苯能够分离乙醇-丙酸乙酯共沸物系。采用Aspen Plus模拟软件对乙醇-丙酸乙酯-对二甲苯三元体系进行了连续萃取精馏模拟，并获得了适宜的工艺参数：萃取精馏塔中，理论塔板数为60块，原料进料位置为第50块塔板，萃取剂进料位置为第25块塔板，回流比为7，溶剂比为0.8，塔顶乙醇的含量可达到99.85%；溶剂回收塔中，理论塔板数为30块，进料塔板的位置为第11块塔板，回流比为6，塔顶得到丙酸乙酯的质量分数为99.0%。
2018 Vol. 35 (5): 49-55 [
摘要
] (
1324
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1163
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56
王红卫, 孔望欣, 上官光进, 简春贵, 简洁, 张雪梅
多罐复合式分批精馏塔的设计
为了开发多罐复合塔简单易行的设计方法，建立了多罐复合塔的恒摩尔持液模型，并用平衡程度系数概念考察了全回流过程中塔内各板和各罐内接近平衡的情况，在综合考虑所需塔板数和操作时间的基础上提出了设计中确定全回流操作终点的方法，给出了多罐复合式分批精馏塔的设计方法，该方法确定的板数能较好地完成分离任务。
2018 Vol. 35 (5): 56-61 [
摘要
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433
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1028
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化工模拟与计算
62
彭程, 黄成德, 王宇新
可溶铅酸液流电池模拟与仿真
可溶铅酸液流电池是一种使用单个容器存储电解液并且不需要微孔隔膜的氧化还原液流电池，这使得电池设计简单并降低了成本。建立二维暂态可溶铅酸液流电池模型，模型基于对质量、电荷以及能量的转移与守恒以及包含铅离子反应的宏观动力学模型为基础，研究了电极间隔、电极形状、电流密度、实验温度、入口电解液流速和电解质初始浓度对电池性能的影响。研究表明：与平板电极相比，弧形电极明显提高了充电时的电池电压。在影响铅酸液流电池性能的诸多条件中，电池温度和电流密度可能是优化电池性能的重要因素。
2018 Vol. 35 (5): 62-71 [
摘要
] (
2395
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888
)
72
王素贤, 何银凤, 高亚丽, 王燕, 朱怀工
四组分隔板塔用于三氯氢硅分离的模拟研究
对用于四组分分离的Kaibel隔板塔和完全热耦合隔板塔4-DWC在多晶硅还原工段中分离三氯氢硅的应用进行了模拟研究。首先，将不同结构的复杂塔简化为在热力学上等效的简单塔序列流程，利用简捷法设计计算得到初值；再利用严格模拟进行参数优化和模拟计算。结果表明：与常规三塔顺序分离流程相比，Kaibel隔板塔可节约能耗26.43%，4-DWC节约能耗36%，设备数量大大减少。
2018 Vol. 35 (5): 72-79 [
摘要
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1040
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