超临界H_2O/CO_2混合工质氢氧化反应器模拟

为了推动氢氧化反应器在新型超临界水煤气化制氢发电系统中的应用,初步探究了超临界H_2O/CO_2混合工质氢氧化反应器的运行特性。在Aspen Plus中建立了超临界H_2O/CO_2新型混合工质氢氧化反应器的平推流反应器流程模型,研究了反应温度、组分流量等因素对反应器性能的影响。结果表明:反应器内主要发生了氢气、甲烷和一氧化碳的氧化反应,当氧气稀缺时甲烷氧化反应优先于氢气氧化反应。根据模拟结果对反应器末端的氢气残留以及反应器内部温度分布的不均匀问题提出了改善措施,为工程应用中提升混合工质中氢能的利用效率、保障混合工质汽轮机的安全性提供了参考依据。     

Au/Pr(OH)_3和Au/Pr_6O_(11)催化剂的制备及其在CO氧化中的性能研究

采用水热法合成了棒状氢氧化镨,通过焙烧(400℃、4 h)将其转化为氧化镨。以氢氧化镨和氧化镨为载体,用沉积-沉淀法制备了相应的纳米金催化剂。通过比较两者在CO氧化中的催化行为发现,氢氧化镨负载的纳米金催化剂具有更高的催化活性。通过XRD、FT-IR和HRTEM等对催化剂进行表征,结果表明,氢氧化镨载体上增加的氢氧根基团与增加的催化活性直接相关。     

AC发泡剂的技术进步

我国ＡＣ发泡剂三十年的生产历史，各工序工艺不断改进。次氯酸钠生产由槽式反应器改为塔式反应器。尿素氧化由间歇槽式改进为连续管式反应器。氧化添加剂改用价廉易得的硫酸镁。缩合工序中开发了以副产盐酸代替硫酸，效益显著。改酸性缩合为弱碱性缩合，延长反应釜寿命，提高联二脲的质量和收率又可回收副产氨。对联二脲的氧化，由于氯气氧化的诸多缺点，开发了氯酸钠氧化和双氧水氧化；氯、氯酸盐结合氧化；电解氧化等各有其长。对ＡＣ发泡剂的超细化和活化改性也进行了探讨。     

陶瓷膜在氢氧化铌粉体脱氟洗涤工艺的应用

针对氢氧化铌粉体脱氟洗涤过程耗水量大、含氨废水产量高的问题，本文开发了基于陶瓷膜的氢氧化铌粉体洗涤技术与工艺。考察了膜孔径、洗涤方式、洗涤液用量等参数对氢氧化铌浆料脱氟(F-)效果的影响；在最终五氧化二铌(Nb2O5)产品纯度以及经济性方面对比了陶瓷膜法与传统压滤法洗涤氢氧化铌粉体工艺的不同。结果表明，恒体积渗滤洗涤方式对于去除氢氧化铌浆料中F-效果最好。采用200nm膜孔径的α-Al₂O₃陶瓷膜，当料液比为1∶60kg/L时，常规氢氧化铌浆料中F-含量达标，50nm孔径的α-Al₂O₃陶瓷膜可以对超细氢氧化铌粉体实现高效洗涤，两种膜在氢氧化铌粉体洗涤应用中均展现出较好的稳定性。陶瓷膜洗涤法对氢氧化铌及其最终产品Nb₂O₅的除杂效果显著，且在降低成本方面均明显优于压滤洗涤法。因此，基于陶瓷膜的洗涤工艺具有较高的技术与经济可行性，将有力促进我国钽铌湿法冶金绿色化发展。     

对二甲苯液相氧化反应器技术进展

论述了聚酯工业中对二甲苯氧化反应器关键技术的研究和发展,讨论了对二甲苯液相氧化反应特性和氧化反应器的工程特征及其研究开发对策,提出反应器设计必须同时满足气-液分散、液液混合和固体粒子悬浮三方面的要求,最后对未来的发展趋势进行了分析。     

氢氧化铈合成的新方法

研究了氢氧化铈合成的绿色方法. 以碳酸铈和醋酸为主要原料,最后获得氢氧化铈和醋酸钠. 探讨了过氧化氢的加入方式、过氧化氢的加入量、反应温度、醋酸铈的浓度、氢氧化钠的加入量对铈的氧化率的影响. 用扫描电子显微镜对氢氧化铈进行了表征. 铈的氧化率大于98 ,铈的收率大于99%.     

反应条件及陈化过程对氢氧化铬氧化速率的影响

氢氧化铬是含铬二次资源中铬的重要存在形式,也是含六价铬污染物还原时的主要产物,其氧化过程的研究对铬资源的提取和铬污染的控制具有重要意义。以亚硫酸钠还原重铬酸钠制备的氢氧化铬为研究对象,实验考察了氧化温度（室温~200 ℃）、氧化时间（0~168 h）、添加剂种类（碳酸钠、硫酸钠）等因素对氢氧化铬氧化的影响,并进行了氧化方程选取和动力学拟合计算。结果表明,温度越高两种氢氧化铬样品氧化反应越充分、氧化限度越大。在无添加剂条件下,200 ℃时新制、陈化氢氧化铬的氧化速率K值分别是80 ℃时的617、4 375倍;添加剂的加入会促进其氧化反应,140 ℃条件下,新制氢氧化铬添加碳酸钠、硫酸钠为n（Na）∶n（Cr）=0.2时的氧化速率K值分别是无添加时的10、4倍;新制氢氧化铬较陈化氢氧化铬更易氧化,氧化速率K值为陈化氢氧化铬样品的1.4~1.9倍,可能与其所含结合水较多有关。     

氧化反应器RBI风险分析

氧化反应器是精对苯二甲酸（Pure Terephthalic Acid，简称PTA）生产工艺装置中的氧化装置的核心部分。为使氧化反应器长期稳定运行，来保证生产安全稳定，需要对氧化反应器进行风险分析。根据TSG R0004—2012《固定式压力容器安全技术监察规程》等技术规范的要求，基于RBI技术对某企业的氧化反应器进行风险分析安全评定工作，通过分析计算得出氧化反应器的失效可能性、失效后果和风险等级，制定了检验计划和防治措施，为氧化反应器的安全运行提供技术支撑。     

中科院开发出流化床生产特种炭黑技术

中国科学院前不久宣布，该院科研人员开发成功一种流化床反应器，可对低档普通超细炭黑进行臭氧氧化表面改性，生产出市场急需的高档特种炭黑。     

石油化工中液相氧化技术的研究进展

阐述了液相氧化在不同氧化工艺中的反应特征，介绍了工艺开发过程中新型催化剂及氧化反应器的研究情况。结合近几十年来液相催化氧化的研究成果，展望了氧化工艺的发展趋势。     

二甲醚催化氧化合成醋酸乙烯

通过浸渍法制得负载型H_4SiW_(12)O_(40)-MoO_3/SiO_2催化剂,并在连续流动同定床反应装置上考察了其在二甲醚催化氧化合成醋酸乙烯的催化活性,研究了反应压力和助催化组分改性催化剂对二甲醚催化氧化合成醋酸乙烯的影响.结果表明,当原料气配比为n(DNE):n(O_2):n(Ar)=1.5:1:1,反应压力为0.25 MPa,CoO改性H_4SiW_(12)O_(40)-MoO_3/SiO_2催化剂催化氧化二甲醚合成醋酸乙烯的选择性由3.69%提高至7.09%,二甲醚的转化率由55.20%增加至61.18%.X射线衍射结果表明,CoO能促进MoO3和U_4SiW_(12)O_(40)在SiO_2载体表面上均匀分布.NH3程序升温脱附结果显示,添加氧化钴助催化组分能进一步调变H_4SiW_(12)O_(40)MoO_3/SiO_2催化剂表面酸性.     

丙烷在La_2O_3－V_2O_5及La_2O_3－MoO_3催化剂上的氧化脱氢

研究了Ｌａ_２Ｏ_３－Ｖ_２Ｏ_５及Ｌａ_２Ｏ_３－ＭＯＯ_３两个催化体系对丙烷氧化脱氢反应的活性以及反应体系中加入ＣＯ_２对Ｃ_３Ｈ_６选择性及其产率的影响；并对这二个催化体系进行了比较。     

H2-O2气氛中丙烯环氧化反应研究进展

对H2-O2气氛中丙烯环氧化反应所采用的催化剂、反应器及操作方式进行了评述.综合分析了所使用的钯(金或银)/钛硅分子筛(或氧化钛)双功能催化剂的各项性能指标以及所采用的反应器型式.结合H2-O2直接合成H2O2所用催化剂,对原位氧化丙烯反应过程进行了系统描述.指出进一步的研究方向是借助反应或分离耦合技术,创造有利于原位生成的H2O2及时进行环氧化而避免分解的操作环境,包括催化剂表面状态、反应器型式、溶剂体系和操作方式,并提出以丙烷路线经脱氢、环氧化是制取环氧丙烷的最佳组合.     

氧化钙对镍基催化剂萘转化性能影响的研究

用浸渍法和共浸渍法分别制备了Ni Al2O3和Ni-Ca Al2O3催化剂,在常压连续流动固定床反应器上,研究了氧化钙对Ni Al2O3催化剂萘的转化率、CO、H2和CO2的收率以及它们的选择性的影响,比较了在Ni Al2O3和Ni-Ca Al2O3两种催化剂上萘水蒸气转化所产生的H2 CO比例大小、积炭量和有机副产物的区别。试验发现,氧化钙助剂的加入增强了Ni Al2O3催化剂的活性和抗积炭性能。     

对羟基苯乙酮氨肟化制备对羟基苯乙酮肟

考察了在HTS-1分子筛催化剂上对羟基苯乙酮(简写为4-HAP)在固定床反应器中与氨和过氧化氢发生氨肟化反应合成对羟基苯乙酮肟(简写为4-HAPO)的反应规律,4-HAP氨肟化反应的适宜条件为:以乙醇为溶剂、温度高于60℃、反应时间大于5 h、4-HAP宜一次性加入、氨和过氧化氢连续加入、催化剂的质量分数为w(HTS-1)=1.4%、n(NH3)∶n(H2O2)∶n(4-HAP)=4.2∶1.1∶1、n(溶剂)∶n(4-HAP)=6∶1,4-HAP转化率达到73.9%,4-HAPO选择性达到98.9%,该结果优于类似条件下US 5 466 869报道的结果。通过色质联用分析鉴定了4-HAP氨肟化反应的产物,与现有的文献报道相比,HTS-1分子筛具有较高的活性和选择性,副产物的种类和数量均较少。4-HAP氨肟化反应过程中产生的副产物主要为1,8,9-蒽三酚(THA)和对苯二酚(HQ)。适当提高反应温度和催化剂浓度、提高氨与4-HAP的比例、控制过氧化氢与4-HAP在适当的摩尔比(如1.1∶1),可抑制这两种副产物的生成。HQ和1,8,9-蒽三酚在氨存在下发生氧化反应是反应产物颜色变深的原因。     

溶液组成对喷雾热解法制备氟掺杂二氧化锡导电薄膜性能的影响

以四氯化锡和氟化铵为原料,异丙醇和水为溶剂,采用喷雾热解法,在载玻片上制备氟掺杂二氧化锡导电薄膜(fluorine-doped tin oxide,FTO)。研究了四氯化锡浓度、氟化铵浓度、双氧水浓度、异丙醇与水的体积比对FTO薄膜的透光率和方块电阻的影响。运用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、紫外-可见分光光度计和四探针测试仪分别对FTO薄膜进行了表征。结果表明:在喷雾热解液中加入少量的H2O2(0.05mol/L)可明显提高FTO薄膜在可见光区的透光率,而不影响其方块电阻;当喷雾热解液组成为0.8mol/LSnCl4,0.1mol/LNH4F,0.05mol/LH2O2,异丙醇与水的体积比为8:2,衬底温度为500℃,喷涂100次时,所得FTO薄膜在可见光区的平均透光率为84%,方块电阻为15Ω/□,且FTO薄膜平整致密、二氧化锡晶粒均匀。     

超级电容器用V_2O_5的制备及性能

以晶态V2O5(c-V2O5)为原料,采用H2O2-c-V2O5-溶胶-凝胶法制备了超级电容器用非晶态V2O5(a-V2O5)正极材料。研究了H2O2与c-V2O5的浓度比、搅拌时间、陈化时间、水基电解液种类及浓度、Cu2+掺杂等因素对材料结构和电容性能的影响。产物为无定型、纳米级粉体。c-V2O5与H2O2的浓度比为0.04 g/mL、搅拌时间12 h、陈化时间4 d、电解液为KOH且浓度为1 mol/L时,a-V2O5电极比电容最优,在30 mA/g电流密度下首次放电比电容为55.2 F/g。Cu2+掺杂在很大程度上可以提高a-V2O5的比电容,当Cu2+质量分数为0.5%时放电比电容高达111.4 F/g。     

类水滑石CuNiAl的制备、表征及其催化性能的研究

采用水热法和尿素水解法首次合成了三元类水滑石CuNiAl(Cu+Ni/Al=3,Cu/Ni=5.0,3.0,1.0,0.33),将合成的类水滑石用于苯羟基化反应。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等手段对类水滑石进行表征,以CuNiAl31作为催化剂,考察了反应时间、反应温度、溶剂及溶剂用量、催化剂用量、n(benzene)/n(H_2O_2)对苯羟化反应的影响。结果表明:与CuNiAl11、CuNiAl21、CuNiAl13催化剂相比,CuNiAl31具有较高的反应活性,反应的最佳条件为:反应时间6h、反应温度65℃、15 ml吡啶作为溶剂、10mg催化剂、n(benzene)/n(H_2O_2)=3.0时,苯的转化率为7%,苯酚的选择性几乎为100%。     

相转移催化H2O2环氧化环己烯合成环氧环己烷

对反应控制相转移催化剂制备方法进行了改进,催化剂产率可达94%,并用红外光谱(IR)和元素分析对催化剂进行了表征;将催化剂用于以w(H2O2)=34.5%为氧化剂,以质量分数76.7%的工业粗环己烯为原料合成环氧环己烷;探讨了反应时间、反应温度、环己烯与H2O2的摩尔比、催化剂用量、溶剂用量等因素对反应的影响。获得的较佳合成条件(以0.08 mol H2O2计)为:反应温度40℃,反应时间90 m in,催化剂用量0.6 g,n(C6H10)∶n(H2O2)=2.5∶1,溶剂1,2-二氯乙烷70 mL。该条件下环氧环己烷平均选择性为96.1%,环氧环己烷的平均收率达91.7%。将回收的催化剂用于反应,环氧环己烷的平均选择性和平均收率分别为95.3%和90.9%。     

超声波/H2O2协同降解水中染料酸性嫩黄的研究

采用US／H2O2协同降解酸性嫩黄染料，考察了超声功率、H2O2用量、染料溶液的初始浓度及初始pH对降解效率的影响，并对降解动力学规律作了初步探讨，结果表明，酸性嫩黄的降解效率随超声波功率的增大而增大，随其初始浓度的增大而降低；当H2O2浓度介于一定范围内，增大H2O2用量可提高酸性嫩黄的降解效率，但H2O2用量过多时，会使降解效率下降；pH〈5时，降解效果较好，且pH越小，降解效率越高；pH≥5时，降解效率较低。在本实验条件下，超声波与双氧水对酸性嫩黄废水的降解存在协同作用，经US／H2O2协同降解120min后，酸性嫩黄的降解效率可迭84．0％。US／H2O2对酸性嫩黄的协同降解符合一级反应动力学规律。