醋酸丁酸纤维素在离子液体中的均相合成

Cellulose acetate butyrates (CAB) were homogeneously synthesized in an ionic liquid, 1-allyl-3-methyl-imidazolium chloride (AmimC1).By a sequence of first adding butyric anhydride and then acetic anhydride in the cellulose/AmimCl solutions, CAB products with the butyryl contents ranging from 33% to 47%(mass） were obtained.NMR analysis showed that among the three OH groups of the anhydroglucose unit (AGU) of the synthesized CAB, the distribution of the butyryl moieties showed a preference at the C6 position, while the partial degree of substitution of acetyl moieties at the C6 position showed the minimum values.Solubility measurement showed that CAB samples readily dissolved in the common organic solvents, such as methyl ethyl ketone, dichloromethane, and ethyl acetate.     

Bu2SnO催化反应耦合法清洁合成苯氨基甲酸甲酯

加压条件下,对反应耦合法清洁合成苯氨基甲酸甲酯（MPC）的催化剂进行了筛选,对反应工艺优化、催化剂的循环使用和表征等方面进行了研究。在筛选的催化剂中,Bu₂SnO是较为理想的催化剂。在反应物碳酸二甲酯（DMC）和二苯基脲（DPU）的摩尔比为10∶1,催化剂Bu2SnO的用量为2%,160℃时,反应2 h,MPC的收率达到98%,远高于文献结果（77%）。催化剂Bu₂SnO循环使用4次后,催化活性基本不变。对反应前后的Bu2SnO进行了FTIR、XPS和XRD表征,结果表明,反应后从釜液中用水作沉淀剂絮凝沉淀出的催化剂绝大部分仍为Bu₂SnO,并可能含有其他微量未水解的催化剂中间体。     

AmimCl离子液体对梧桐屑的溶解再生性能

考察了梧桐屑在1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐(AmimCl)离子液体中的溶解再生性能.通过带热台的偏光显微镜观察了梧桐屑在离子液体中的溶解过程.实验结果表明,梧桐屑在离子液体中的溶解率随溶解时间的延长、温度的升高、初始浓度降低而增大,优化实验条件可使溶解率最高达到23％.通过13C CP/MAS NMR、FT-IR、XR...     

CaY分子筛对乙二醇和1,2-丁二醇吸附分离性能的研究

利用装填有CaY分子筛的固定床对乙二醇和1,2-丁二醇吸附分离进行研究,从水、甲醇、乙醇和正丙醇中筛选出正丙醇为最佳洗脱溶剂,并探究了进样流速(0.4, 0.8, 1.2 mL/min)及操作温度(298, 318, 338 K)对穿透曲线的影响,对测得的穿透曲线采用Modified Dose-Response模型进行拟合,与实验结果能够高度吻合。并采用巨正则蒙特卡洛(GCMC)研究混合醇在CaY分子筛内部的竞争吸附,模拟了乙二醇和1,2-丁二醇在CaY分子筛内部的吸附位点,发现其吸附位点几乎重合,且CaY分子筛对乙二醇的吸附量要大于1,2-丁二醇,此模拟结果为实验结果提供了微观理论支撑。     

Recycling and Reuse of Ionic Liquid in Homogeneous Cellulose Acetylation

Molecular distillation was used to recover ionic liquid (IL) 1-allyl-3-methylimidazolium chloride (AmimCl) in homogeneous cellulose acetylation. The five factors that affect the separation efficiency of molecular distillation, namely, feed flow rate, distillation temperature, feed temperature, wiper rotating speed, and distillation pressure, are discussed. The optimal recovery condition was determined via orthogonal experiments using an OA₉(3⁴) design. The IL was recycled and reused 5 times in the homogeneous cellulose acetylation system under optimal conditions. The purity of recycled IL the 5th time reached 99.56%. FT-IR (Fourier transform infrared spectroscopy) and ¹H NMR (nuclear magnetic resonance) spectroscopy showed that the structure of the recovered IL is not changed. This work proves that AmimCl has excellent reusability, and that molecular distillation is an effective method for recovering IL in homogeneous cellulose acetylation.     

高铝粉煤灰碱法提铝过程镓的吸附研究

我国内蒙古中西部以及山西北部地区的高铝粉煤灰中氧化铝含量高达50%以上,伴生的镓含量可达60 mg/kg,是重要的含铝、镓二次资源。为进一步提升高铝粉煤灰资源化利用附加值,实现粉煤灰提铝过程低浓度含镓溶液的高效提取,本文基于高铝粉煤灰预脱硅拜耳-亚熔盐联合法提铝工艺中的含镓碱液体系,研究了含镓模型溶液中镓离子的静态吸附规律,系统考察了不同吸附时间、吸附温度、镓初始浓度以及碱浓度对螯合树脂吸附镓离子的影响,完成了吸附动力学与吸附等温线的考察,并采用吸附柱进行了低浓度含镓碱液动态吸附及淋洗试验验证。静态吸附试验结果表明:采用LSC-600型螯合吸附树脂可实现低浓度含镓碱液中镓离子的高效吸附,树脂的平衡吸附容量随静态吸附时间增大而增大,吸附24 h后树脂吸附容量达到平衡;镓离子初始浓度低于400 mg/L,树脂的平衡吸附容量受吸附温度影响较小,在镓离子浓度高于400 mg/L体系中,树脂的平衡吸附容量随吸附温度升高而降低,其中吸附温度为50℃时树脂对镓离子的平衡吸附容量最大;随含镓碱液碱浓度增加,螯合树脂对镓离子的吸附容量先增大后减小,螯合树脂对镓离子的平衡吸附容量随镓离子初始浓度增大而增大,镓离子初始浓度高于1 200 mg/L时树脂吸附容量达到饱和,吸附温度为50℃,镓离子初始浓度为1 200 mg/L,碱浓度为5 mol/L时树脂的最大吸附容量为36 mg/g。动力学拟合结果表明:碱体系树脂对镓离子的吸附动力学过程符合准二级动力学方程,属于化学吸附过程;吸附等温线拟合结果表明,LSC-600型螯合树脂对镓离子的吸附满足Langmuir等温方程,说明镓离子的螯合吸附过程为单层吸附。树脂的动态吸附和淋洗结果表明,液体流速越大,树脂达到吸附平衡时的穿透床层数越小,树脂对镓离子的吸附容量和吸附率均较低,镓离子初始浓度50 mg/L,吸附温度为50℃,吸附流速为2. 5 BV/h时,树脂对低浓度含镓碱液吸附效果最优,最大吸附容量为3. 13 mg/g,淋洗过程淋洗液镓离子浓度随着床层数增加先增大后降低,淋洗流出液达到0. 7 BV时镓浓度最高为1 936mg/L,高浓度段(0. 3～1. 5 BV)溶液中镓离子浓度为1 248 mg/L,富集倍数达25倍。     

阳离子型聚丙烯酰胺对含超细氢氧化镁浆料过滤性能的影响

为解决超细氢氧化镁颗粒细、易团聚导致的难过滤问题,本文考察了添加剂种类对含超细氢氧化镁浆料过滤性能的影响,系统研究了阳离子型聚丙烯酰胺加入方式、添加剂用量比、反应温度、反应时间和搅拌速率等因素对过滤速率的影响,采用X射线衍射仪（XRD）、热场发射扫描电子显微镜（SEM）对反应过程中得到的氢氧化镁晶体结构、形貌、粒度等进行表征分析,结合傅里叶红外光谱仪（FTIR）探究了聚丙烯酰胺分子与氢氧化镁晶体的结合机制,总结了阳离子型聚丙烯酰胺提高含超细氢氧化镁浆料过滤性能的机理。结果表明：阳离子聚丙烯酰胺的添加量为理论氢氧化镁质量的0.7%,反应温度60℃,搅拌速率250r/min,超细氢氧化镁浆料的过滤速率最大为545mL/(m²·s),体系黏度最低为8.64mPa·s,氢氧化镁的平均粒径为138nm。过滤性能提高的机理为：阳离子聚丙烯酰胺中的酰胺基团与氢氧化镁分子中的羟基通过吸附架桥方式结合形成长链分子,使氢氧化镁颗粒之间分散性提高,减少相互间的团聚,提高整体过滤速率。     

漆包线热解炉反应器的数值模拟与优化设计

铜漆包线是重要的二次铜资源,回收过程中表面有机漆层的脱除主要依靠热解,热解炉内的不均加热将导致漆层脱除不完全或铜线表面氧化。以某铜漆包线热解炉为研究对象,通过数值模拟的方法对热解炉内燃烧及传热过程进行计算,并根据模拟结果进行了结构优化：使用EDM燃烧模型模拟甲烷燃烧产生热量,得到炉内高温气流的温度场分布及气流流向,发现炉内存在流动死区及罐体加热不均匀问题。根据计算所得流场及温度场对炉膛结构设计进行优化,增加导流挡板及更改出口位置等,增加热解罐受热面积,解决罐体加热不均问题,提升温度均匀性约58%,可提前20 min达到热解所需温度,在工业生产中可以节省耗气量。     

二次铝灰水解渣分质利用研究

二次铝灰是一次铝灰回收金属铝产生的危险废物,我国二次铝灰年排放量超过400万吨,目前通常采用水解技术进行脱氮预处理,但水解渣利用难度较大.针对上述问题,本文提出了二次铝灰水解渣温和碱溶-稀酸除杂-成型烧结回收活性铝并制备耐火材料骨料的利用工艺,系统考察了温和碱溶过程和稀酸除杂过程中反应时间、温度、浓度等因素对铝溶出率以...     

基于高铝粉煤灰的堇青石-莫来石复合材料制备

为了实现高铝粉煤灰的高值化利用,以高铝粉煤灰为单一铝硅原料,依次对其进行酸、碱预处理,将处理后的高铝粉煤灰与滑石粉混合,通过一步原位烧成制备堇青石-莫来石复合材料,进一步考察原料配比和烧成条件对烧成样品性能的影响规律。结果表明,烧成温度为1 370℃、烧成时间为2 h、堇青石和莫来石理论质量比为50∶50时,可制备出体积密度为1.96 g/cm~3、显气孔率为30.47%、常温抗折强度为66.44 MPa的堇青石-莫来石复合材料,其主要指标均达到YB/T 4549—2016《堇青石-莫来石窑具》的要求,该方法实现了以粉煤灰为主要原料,灵活制备具有不同堇青石和莫来石配比的复合材料,为高铝粉煤灰的高值化利用提供新途径。