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化学工程 栏目所有文章列表
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1. 基于纤维膜的膜蒸馏界面结晶及清洗再生
段蓝翔,陈佳明,蔡景成,郭飞
浙江大学学报(工学版)    2022, 56 (10): 2104-2108.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2022.10.022
摘要   HTML PDF(pc) (1281KB)(163)   

针对膜蒸馏(MD)技术处理高盐溶液时,膜界面出现结晶结垢的问题,以无纺结构的纤维膜为膜蒸馏的分离界面,设定不同的料液初始质量分数和膜蒸馏工况条件,表征含盐溶液在膜界面上的结晶行为,探究膜界面结晶的成核和生长机理,开展膜蒸馏的性能分析和失效分析. 通过降低料液质量分数的方式对已发生界面结晶的膜进行清洗再生实验,研究膜清洗再生后的膜蒸馏性能和恢复机制. 结果表明,NaCl结晶以微小晶粒形式附着在纤维丝上,在近料液的膜界面上形成大块结晶,降低膜蒸馏的跨膜通量. 膜的清洗再生可以恢复跨膜通量,恢复比例与结晶生长程度成负相关.

2. 火炸药光固化3D打印成型
谭博军,陈斌,刘亚静,汪伟,李子森,汪营磊,肖川
浙江大学学报(工学版)    2021, 55 (8): 1594-1606.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2021.08.021
摘要   HTML PDF(pc) (1785KB)(315)   

针对发射药、推进剂、炸药光固化3D打印技术,按照光固化3D打印技术的特点和应用方向,综述火炸药光固化3D打印技术的研究进展. 概述立体光固化成型技术、数字光处理技术、连续液面制造技术的成型原理以及工艺特点,分析光固化3D打印火炸药研究存在的问题,提出光固化3D打印火炸药采用新型黏合剂的重要性,总结光固化黏合剂的发展方向和趋势,并对火炸药光固化3D打印技术发展方向进行预测. 指出火炸药光固化3D打印技术应按照火炸药的应用背景,对光固化3D打印火炸药用含能黏合剂设计与制备、黏合剂与固体填料表界面作用、工艺适配性、性能精细化表征进行系统化研究,为光固化3D打印技术在火炸药中的应用提供参考.

3. 缠绕管结构参数对管内压降的影响及压降模型
郭燕妮,杨遥,黄正梁,王靖岱,阳永荣
浙江大学学报(工学版)    2020, 54 (8): 1620-1627.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2020.08.022
摘要   HTML PDF(pc) (1278KB)(271)   

为了研究缠绕管内流体的压降规律、建立具有较宽适用范围的压降预测模型,以水为介质,采用U型压差计测量缠绕管内流体进、出口的压降,实验考察缠绕直径、缠绕角度、管径等缠绕管结构参数对管内压降的影响. 结果表明,在流速及其他结构参数相同的情况下,缠绕直径或管径越小,单位长度缠绕管内压降越大;在不同流速区间,缠绕管结构参数对管内压降的影响程度不同. 在低流速(小于0.5 m/s)下,缠绕管结构对管内压降的影响较小;在高流速(大于0.5 m/s)下,缠绕管结构对管内压降的影响显著. 采用统一的压降预测模型对实验数据拟合会使得其在高压降区失准,进而提出由流动参数和缠绕管几何参数组合而成的分段特征参数,并构建分段式压降预测模型. 分段式压降模型的计算值与实验值的相对偏差小于10%.

4. MoS2/硼掺杂石墨烯的电化学析氢和储锂性能
任王瑜,侯世成,姜孝男,陈卫祥
浙江大学学报(工学版)    2020, 54 (8): 1628-1636.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2020.08.023
摘要   HTML PDF(pc) (1274KB)(355)   

为了研发高效低成本的析氢反应(HER)电催化剂和高性能的电化学储锂电极材料,通过一步水热法制备MoS2/硼掺杂石墨烯(MoS2/BG)复合材料. 结果表明,少堆积MoS2纳米片均匀地分散在硼掺杂石墨烯上,并具有较多的无序结构和扩大的层间距. 作为析氢反应电催化剂,MoS2/BG复合材料表现出较高的电催化活性和较低的Tafel斜率(46.3 mV/dec);作为电化学储锂电极材料,MoS2/BG复合材料表现出优异的电化学储锂性能,可逆比容量为1 205 mA·h/g,并具有稳定的循环性能和显著增强的高倍率特性. MoS2/BG复合材料电化学性能优异是由于硼掺杂改变石墨烯的电子性质和表面特性,以及无序结构较多的弱堆积MoS2层均匀地分散在硼掺杂石墨烯表面,增加电催化析氢反应的活性位点和电化学储锂能力,降低电极反应的电子转移阻抗,增强电极反应的动力学性能.

5. Bi2S3-MoS2/石墨烯复合材料的合成及电化学储锂性能
朱清,任王瑜,姜孝男,陈卫祥
浙江大学学报(工学版)    2019, 53 (7): 1306-1314.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2019.07.009
摘要   HTML PDF(pc) (1623KB)(382)   

为了研发高性能的锂离子电池负极材料,采用水热法合成了Bi2S3-MoS2/石墨烯复合材料,利用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、热重分析(TGA)和X-射线光电子能谱(XPS)对复合材料进行表征,讨论复合材料的微观结构对电化学储锂性能的影响. 特别是,当Bi与Mo的物质的量之比为1∶4时,Bi2S3-MoS2/石墨烯的电化学储锂可逆比容量可以达到1 140 mA·h/g,并具有稳定的循环性能. 当充放电电流密度为1 000 mA/g时,其高倍率特性为886 mA·h/g. Bi2S3-MoS2/石墨烯复合材料优异的电化学储锂性能主要由于MoS2具有更少的层数和较多的边缘以及Bi2S3纳米粒子具有更均匀的粒径,并能很好地分散在石墨烯表面,增强了复合材料容纳锂离子的能力,改善了储锂电极过程的动力学性能.

6. 复合溶剂萃取N,N 二甲基乙酰胺
许丽芳, 王成习, 李海凤
浙江大学学报(工学版)    DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2016.02.021
7. 功能无纺布插层复合材料的结构阻尼性能
倪楠楠, 温月芳, 贺德龙, 王程成, 益小苏, 许亚洪
浙江大学学报(工学版)    DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2016.02.022
8. 负钛铜基载氧体在煤化学链燃烧中多环芳烃的生成
李媛, 尹雪峰, 张志磊
浙江大学学报(工学版)    DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2016.02.023
9. 加氢站高压氢气泄漏爆炸事故模拟及分析
李静媛, 赵永志, 郑津洋
浙江大学学报(工学版)    DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2015.07.026
10. 水静压对脉冲放电及深拖等离子体震源的影响
张连成, 黄逸凡, 刘振, 闫克平
浙江大学学报(工学版)    DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2015.07.027
11. 非均相催化臭氧氧化深度处理炼油废水
邓凤霞,邱珊,岳秀丽,徐善文,陈聪,丁晓,马放
浙江大学学报(工学版)    DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2015.01.022
12. MW燃煤电厂钒钛系脱硝催化剂失活原因分析
陈艳萍,吴思明,卢慧剑,魏博伦,何奕,施耀
浙江大学学报(工学版)    DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2015.03.0231 000
13. 双组分颗粒振动体系中的能量传递与耗散
张富翁, 王立, 刘传平
浙江大学学报(工学版)    DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2015.03.024
14. 煤焦油中芳烃(萘)的加氢饱和试验
夏良燕,夏芝香,方梦祥,唐巍,王勤辉,骆仲泱
浙江大学学报(工学版)    DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2015.03.025
15. 伊潘立酮的合成新工艺
戴颖萍,戴立言,王晓钟,陈英奇
浙江大学学报(工学版)    DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2015.03.026
16. 多股进料搅拌釜停留时间分布的信息熵
王宇良,郑海俊,周业丰,黄正梁,王靖岱,阳永荣
浙江大学学报(工学版)    DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2015.03.027
17. 离子液体复合溶剂法制备纤维素多孔微球
王鹏, 林东强, 姚善泾
J4    2013, 47 (12): 2160-2164.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2013.12.013
摘要  

针对传统纤维素溶解方法的局限性,以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐(BmimCl)和有机溶剂1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(DMI)组成的复合溶剂溶解微晶纤维素,结合反相悬浮再生法,制备纤维素多孔微球.考察复合溶剂配比对纤维素溶解度和微球制备的影响,比较分析了微球的理化性质,结果表明:所制微球体现出良好的球形度、孔度、孔径和比表面积;进一步选择合适微球,偶联离子交换配基,制备阴离子交换介质,体现出良好的蛋白吸附性能.采用复合溶剂法制备纤维素多孔微球,过程简便,性能优良,可以作为层析介质制备的新方法.

18. 热动力装置高温排气噪声特性的实验研究
吴大转, 陈一伟, 苗天丞, 杜韬, 许伟伟, 王乐勤
J4    2013, 47 (12): 2165-2169.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2013.12.014
摘要  

为研究热动力装置产生的高温气体在水下排气时产生的噪声特性,建立水下高温排气噪声测试系统,测试常温和高温条件下的水下排气噪声及陆上排气噪声,分析了上游声源、排气温度对水下排气噪声的影响.实验结果表明:水下排气噪声的高频部分随排气温度的增加而增加,而温度对陆上排气(气体直接排入到大气中)噪声的影响很小;排气温度主要影响水下管口辐射噪声及气泡噪声,气液温差的增加导致管口辐射噪声增加,同时气泡的变形也随温度的增加而变快,从而导致了气泡噪声的增加;由于温度的升高,喷口处气液温差加大,喷口处液体的湍动也随之增加,进而增加了高频段的湍流噪声.

19. 三丁酸甘油酯中维生素A热处理反应产物研究
尹红, 俞安, 盛财平, 袁慎峰, 陈志荣
J4    2013, 47 (12): 2170-2175.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2013.12.015
摘要  

为了考察维生素A的稳定性,在避光无氧条件下,采用高效液相色谱(HPLC)及其自带的二极管阵列检测器(DAD)和液质联用仪(HPLC/MS)分析了维生素A醋酸酯(VAA)在三丁酸甘油酯中热处理时生成的副产物类型,跟踪分析了6个不同温度下各物质质量分数随时间的变化情况.研究表明:低温时VAA主要发生异构化反应生成VAA异构体,高温时VAA主要发生异构化反应、脱水反应和二聚反应生成VAA异构体、脱水维生素A和二聚体.

20. 煤质组成对水煤浆气流床气化炉性能的影响
孔祥东 ,陶莉莉,钟伟民 ,程辉 ,钱锋
J4    2013, 47 (9): 1685-1689.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2013.09.026
摘要  

基于化学反应平衡假设,建立水煤浆气流床气化炉的平衡模型.以H/C和O/C摩尔比、灰分的质量分数为输入变量,考察了煤中C、H、O元素的相对摩尔量和灰分质量分数对气化炉性能的影响,为工业气化炉选煤、配煤和变煤种等操作提供指导.研究结果表明:在相同气化温度下,随着O/C摩尔比的升高|有效合成气产率降低,比氧耗增加,随着H/C摩尔比的升高|有效合成气收率略微增加,而比氧耗变化不大|煤中O元素的相对摩尔量对气化炉的性能有着较为显著的影响|然而随着灰分质量分数的增加,有效合成气收率降低,比氧耗增大.因此,在工业生产过程中,应该密切关注原料煤的组成变化,及时调整气化参数,优化气化炉的运行,提高气化经济效益.

21. HZSM-5催化甲醇制丙烯反应动力学
姜坤,严丽霞,蒋斌波,王靖岱,阳永荣
J4    2013, 47 (9): 1690-1696.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2013.09.027
摘要  

在等温固定床反应器中考察了HZSM-5分子筛催化剂催化甲醇制丙烯(MTP)反应产物分布随空时(05~12 min)和反应温度(400~500 ℃)的变化规律.根据实验结果,提出新的产物集总方法.将反应产物集总为甲烷、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、C4、C5+等物质|结合HZSM-5催化剂上MTP反应的特点,在平行反应网络的基础上加入了高碳烃类与低碳烯烃间的转化步骤,以Runge-Kutta法求解动力学方程,用非线性最小二乘曲线拟合得到模型参数,建立考虑产物间相互转化的HZSM-5催化甲醇制丙烯反应动力学模型,通过统计检验验证了所建模型以及估值结果的可靠性.模拟值与实验结果的对比表明:该模型能够准确地反映MTP反应主要产物分布随温度和空时的变化规律,并能体现产物间的相互转化.

22. 水洗及酸洗对毛竹热解产物的影响 
谷双, 路长通, 陈纪忠
J4    2013, 47 (7): 1313-1320.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2013.07.027
摘要  

为了探讨竹材资源的加工利用途径, 以毛竹为原料, 分别采用去离子水和质量分数为3%的H2SO4溶液对毛竹进行水洗或酸洗预处理. 采用一喷动式流化床热解炉对毛竹原料和水洗或酸洗预处理样品进行热解实验, 考察升温速率、热解终温温度、水洗或酸洗预处理时间等对热解产物和液相产物组成分布的影响. 热解结果表明, 在不同升温速率和热解终温下, 毛竹热解过程明显不同. 经水洗或酸洗预处理后的毛竹样品热解结果显示, 水洗使毛竹热解生成的固体产物得率降低而液体产物得率升高, 造成了液体产物中有机小分子及苯酚质量分数的升高, 且随水洗时间的延长而加强. 酸洗促进了固体产物的生成, 表明酸具有催化热解过程中脱水反应的作用. 水洗及酸洗显著提高了液体产物中糠醛的质量分数.

23. 微波辅助苯乙基苯醚催化降解反应动力学
潘晶莹, 熊俊, 吕秀阳
J4    2013, 47 (6): 1104-1108.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2013.06.024
摘要  

以苯乙基苯醚(PPE)为木质素模型物质,四氢萘为溶剂和供氢剂,对甲苯磺酸(PTSA)为催化剂,研究PPE在微波和四氢萘作用下的降解规律,总结了微波对降解反应的影响并推断PPE在四氢萘和PTSA作用下的降解机理.高效液相识谱法的分析结果表明:随着PPE初始质量密度的升高,PPE的转化率有所下降|随着PTSA质量密度的升高,PPE的转化率也不断升高.相对于普通的热传导加热,微波对PPE的催化降解反应起到了比较明显的促进作用,降解反应的表观活化能下降了27.7%.

24. PVA与超高摩尔质量PEO复合膜的制备及表征
丁维, 杜淼, 郑强
J4    2013, 47 (6): 1109-1113.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2013.06.025
摘要  

将聚乙烯醇(PVA)与超高摩尔质量的聚氧化乙烯(PEO)进行共混,制备了PVA-PEO复合膜,并对混合溶液的流变行为、力学性能及其结晶行为进行了考察.研究发现:PVA水溶液及PVA-PEO混合溶液的稳态流变行为均呈现明显的第一牛顿区、非牛顿区和第二牛顿区.少量PEO的加入使混合溶液的黏度增大,但增加幅度不大|PEO加入后得到的PVA-PEO复合膜的弹性模量、断裂强度及断裂伸长率等力学性能及玻璃化温度均有所提高,且随着PEO质量分数的提高,各项力学性能均得到增强,这与在成膜过程中PEO的加入使PVA的晶区尺寸变小而分布均匀,以及体系中物理交联点增加有关.

25. Au/TS-1催化剂上葡萄糖氧化
唐月, 朱明乔, 黄霖, 王萌, 陈新志
J4    2013, 47 (6): 1114-1119.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2013.06.026
摘要  

针对传统的生物发酵法制备葡萄糖酸钠周期长、选择性低、温度控制要求高等缺点,采用3种方法制备了Au/TS-1催化剂,进行比表面积(BET)测定、X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)表征,用于以氧气为氧化剂葡萄糖氧化制备葡萄糖酸钠,评价了催化性能,并进行反应条件影响考察.结果显示:使用沉积沉淀法制备的质量分数为4%的Au/TS-1催化效果最佳,纳米金颗粒大小在10~20 nm,纳米金颗粒分布均匀,其最佳反应条件为60 ℃,pH 9.5,氧气流量为40 mL/min,催化剂0.18 g,水溶液中葡萄糖的质量分数为5%,葡萄糖最快在23 min 内选择性及转化率均可达到100%,但催化剂在第4次重复利用后,其活性降低很快.研究表明:沉积沉淀法能制备一定纳米金颗粒大小的Au/TS-1催化剂,在该多相催化剂上葡萄糖氧化制备葡萄糖酸钠时间短、活性高、选择性好,但稳定性有待提高.

26. 环氧乙烷氢甲酯化法生产1,3丙二醇过程放大与技术经济分析
曾宏, 朱毓, 方柏山
J4    2013, 47 (3): 540-548.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2013.03.021
摘要  

设计环氧乙烷(EO)氢甲酯化法生产1,3丙二醇(PDO)的新工艺,耦合闪蒸并实现过程综合.基于小试结果放大,应用SuperPro Designer仿真软件,模拟年产万吨PDO的全工艺流程.对比2种不同氢甲酯化压力的工艺方案(A方案:7 MPa);B方案:4 MPa,并进行经济成本分析.模拟结果表明:主要过程数据符合实验结果,工艺设计合理|经济分析显示:高温高压设备占设备购置成本比例较大,原料成本占操作成本88%以上|方案A和方案B的项目总投资分别约10 877万元和10 004万元,税后净利润约2 800万元/a和2 743万元/a,投资收益率分别为29.58%和31.15%.

27. 基于LNG卫星站冷能利用的小型空分流程
沈崴,孙荣泽,汤珂,金滔
J4    2013, 47 (3): 549-553.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2013.03.022
摘要  

为有效利用液化天然气(LNG)所含的低温位、高品质冷能,并针对LNG卫星站冷能随时间波动的特点,提出一种新型的小型空分流程.该空分流程通过调节循环氮气量来适应LNG用量的波动,同时利用倒灌液氮的方法在LNG所供冷量不足时补足系统所需的制冷量要求.利用HYSYS软件对该流程在4种不同LNG用量的工况下进行了模拟计算.结果表明:液氮在LNG富余时的产出储存并在LNG短缺时的倒灌补足的方案,实现了对供应波动的LNG冷能起到“移峰填谷”作用.经系统优化,去除了传统系统中存在的低温压缩机,避免了由此带来的技术难度.

28. 辣根过氧化物酶的新型包埋及活性研究
韩哲勇, 厉瑾, 宋锡瑾, 王杰
J4    2013, 47 (1): 182-187.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2013.01.026
摘要  

N-丙烯酰氧基琥珀酰亚胺对辣根过氧化物酶(HRP)进行化学修饰,在酶分子表面接上不饱和双键,以聚乙二醇400二丙烯酸酯(单体A)、聚乙二醇400二甲基丙烯酸酯(单体B)、聚乙二醇200二丙烯酸酯(单体C)、聚乙二醇200二甲基丙烯酸酯(单体D)4种单体中的一种和丙烯酰胺为聚合原料,在引发剂作用下进行自由基原位聚合,使酶分子的表面形成多点连接的网状薄壳结构,获得4种新型包埋的辣根过氧化物酶.研究结果表明,聚乙二醇200(400)二丙烯酸酯包埋酶的活性和稳定性较高.在pH 为3.0、11.0和温度为70 ℃ 的条件下,CHRP的相对活性达到47.9%、39.7%、76.5%,重复使用5次后,C-HRP保留了62.1%的初始活性.在变性剂SDS和脲中浸泡30 d后,4种包埋酶的活性可以保持初始活性的36%以上,说明采用该新型包埋方法可以获得较高的酶活性和稳定性.

29. 异丁烯齐聚反应研究
刘冰辉, 陈志荣, 尹红, 袁慎峰
J4    2013, 47 (1): 188-192.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2013.01.027
摘要  

针对异丁烯齐聚反应产物同分异构体多且不易分离的问题,采用多种分析手段对异丁烯齐聚反应进行研究.根据异丁烯聚合机理推断出可能的产物结构,采用量子化学方法对不同产物生成的可能性大小进行比较.以阳离子树脂Amberlyst-35为催化剂在固定床反应器中对异丁烯齐聚反应进行研究,温度和压力分别控制在80 ℃和15 MPa.实验结果表明,异丁烯齐聚反应产物主要是异丁烯二聚体和三聚体的同分异构体.采用核磁共振(NMR)和气质联用方法(GC-MS)对齐聚反应产物进行分析,发现异丁烯二聚体主要由5种异构体组成,三聚体主要由7种异构体组成.

30. 基于希尔伯特-黄变换测量搅拌釜临界分散转速
黄正梁,胡雨晨,王靖岱,阳永荣
J4    2012, 46 (9): 1685-1691.   DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2012.09.021
摘要  

基于希尔伯特-黄变换(HHT)分析搅拌釜壁产生的声发射(AE)信号,获得了代表气液体系运动的特征频段(10~80 kHz),将其对AE信号进行重构.以重构信号能量为特征参数,根据其随搅拌转速的规律性变化,提出搅拌釜临界分散转速的测量判据,即重构信号能量由平稳突然增大时所对应的搅拌转速为临界分散转速.与目测法相比,该方法平均相对偏差小于2.86%,具有较高的精度.研究发现,外循环破坏了搅拌釜内的径向流动,不利于气液分散,导致临界分散转速变大.根据不同外循环条件下的实验结果,建立外循环搅拌釜临界分散转速的预测关联式,平均相对偏差小于0.65%.该研究结果表明,声发射结合HHT的方法可以准确实现临界分散转速的测量.

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