近临界水中溶解度测定装置的研制

基础数据缺乏是阻碍近临界水绿色化工过程研究与开发进程的因素之一。建立了一套近临界水中溶解度的测定装置,测定的温度可达350℃,压力可达30MPa。装置具有以下特点:采用缓冲罐补压技术,取样过程压力变化小;采用半流动式取样,能保证样品的代表性;采用PID调节,控温精度高(±1℃);釜体采用钛合金(TC4),耐腐蚀。从实测数据与文献数据比较和数据的重现性二方面对装置的可靠性进行了检验。在温度100~300℃、压力10~30MPa内系统地测定了苯-水体系的互溶度。本装置能为近临界水中反应和分离的研究提供重要的热力学数据。

多层组合桨搅拌槽内气-液分散特性的研究

在直径为0.476m的椭圆底搅拌槽中,采用由六叶半椭圆管叶盘式涡轮桨(HEDT)及四叶宽叶翼型桨的上提(WHU)及下压(WHD)操作组合的六种不同的三层桨,研究了气-液两相体系中的通气功率变化及气含率特性,获得不同桨型的通气搅拌功率及气含率的关联式;结果表明,底桨为HEDT的组合桨通气功率下降幅度最小,相同输入功率时气含率最高,其次为WHD,WHU为底桨时气液分散性能最差。因此,适用于气液两相操作的优化组合桨应以HEDT为底桨。此研究结果可为工业用多层组合桨气液搅拌反应器的设计提供参考。

降膜分子蒸馏过程模型研究

通过对降膜分子蒸馏器蒸发表面上液膜流动和传质传热的分析,建立了液膜的传质和传热方程;并在单组分非线性BGK方程的基础上,建立了描述多组分稀薄气体流动的非线性BGK模型方程。通过适当的边界条件将液膜方程和气体方程耦合在一起,得到了降膜分子蒸馏过程的传质与传热数学模型。该模型揭示了液膜温度和浓度在径向和轴向上的变化规律以及气相空间气体的密度、温度和速度的变化规律,适用于恒壁温和绝热壁等不同操作情况。

颗粒塞阀及其操作特性的研究

通过对粗聚丙烯和瓷球两种Geldart-D类颗粒漏斗-立管系统实验研究,发现在悬料操作区域内,漏斗-立管系统具有较高的抗压能力。因此,把在悬料条件下具有抗压特征的漏斗-立管系统(无机械转动部件阀门)称之为“颗粒塞阀”。颗粒塞阀的抗压下限可由下式 ()22mfgmfgmf24oomf233tsptmfmfsp300(1)()(1)d()7.0()dUUDDplDdDdemrefeef---=+ 沿立管高度积分求得;而抗压上限是由Ergun公式沿立管高度积分求得,但计算所用的气速是指此系统的漏斗中颗粒的有效重量等于气固之间作用的曳力时所对应的立管中气速。并指出了此阀可用于把颗粒从低压容器输送到高压容器的场合。

聚对苯二甲酸乙二醇酯在超临界甲醇中解聚的研究

在间歇高压反应器中研究了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)在超临界甲醇中的解聚反应特性, 通过扫描电镜观测了不同解聚条件下固相聚合物的内部结构,提出了解聚反应历程并得到了不同解聚条件下反应表观活化能。在甲醇的非临界区域,PET在甲醇中表现为溶胀过程,解聚程度低,反应在聚合物表面进行,反应表观活化能为27.19kJmol-1,解聚过程为传质、扩散控制;在甲醇的临界区域, PET完全溶于甲醇,解聚反应在均相中进行,反应表观活化能为89.79kJmol-1,为化学反应控制。

丁二烯/苯乙烯阴离子连续溶液共聚反应模型化研究

针对n-BuLi引发剂引发的丁二烯/苯乙烯阴离子连续溶液共聚反应,结合共聚机理与反应器操作模式,建立了完全混合全混流模式下共聚单体转化率及分子量分布模型,并借助共聚单体转化率实验结果,对共聚单体转化率模型进行参数估计,求得了4个链增长速率常数。在此基础上,进行了分子量分布模型的模拟计算,并将模拟结果与共聚物分子量分布的实测结果进行了比较。研究结果表明,建立的模型能较为满意地描述丁二烯/苯乙烯阴离子连续溶液共聚反应的单体转化率和分子量分布。

Au/α-Fe_2O_3催化剂选择性氧化富氢气中CO的性能研究

通过并流共沉淀法制备了Au/-Fe2O3催化剂,考察了金负载量及焙烧温度对Au/-Fe2O3催化剂的物化结构及其选择性氧化富氢气体中CO催化性能的影响。研究结果表明,金负载量和焙烧温度对催化剂的性能均有较大影响,金负载量为1.5%(wt),低温焙烧(200~400℃)时制得的Au/-Fe2O3催化剂对CO选择性氧化反应具有很好的催化活性和选择性,其中金负载量为1.5%(wt)、300℃焙烧的Au/-Fe2O3催化剂,在40℃时对富氢气体中CO的转化率达到100%,选择性为 66%,该催化剂连续反应120h催化活性没有明显下降。XRD、BET和TEM分析结果表明,催化剂的性能与单质Au的粒径有关,粒径越小,催化活性越高。

分子筛固定氨基酰化酶I的研究

以Y型分子筛为载体,分别采用吸附法、吸附-戊二醛交联法、偶联法和偶联-重氮法4种方法对氨基酰化酶I进行固定化。 研究发现偶联法获得的分子筛固定化酶的活性最高,达0.258 IUmg-1,并对分子筛固定化酶最适pH值、最适反应温度、重复使用性和米氏常数进行了测定;结果表明该载体适合氨基酰化酶I的固定,可以获得较高的酶活力,分子筛固定化酶的最适pH值、最适反应温度都有所拓宽。

重组α-2b干扰素缓释微囊制备工艺及体外释药过程研究

以聚乳酸乙醇酸(PLGA)为囊材,对制备a-2b干扰素缓释微囊的工艺条件进行优化,研究了不同PLGA浓度、搅拌速度和搅拌时间对缓释微囊粒径分布、载药量、包封率和体外释药过程的影响。结果显示,在PLGA浓度为0.7gmL-1,搅拌速度2100rmin-1,搅拌时间4min条件下,制备的微囊平均粒径为2.8721m ,表面平滑、形态规整且不聚集,载药量为3.91%,包封率为85.8%,体外可连续释药10天,没有明显突释效应,释药量达93.3%,符合临床药用标准。

优进策略支持的进化规划估计反应动力学参数

为准确估计反应动力学参数,在分析确定性优化方法与进化算法特性的基础上,提出了一种由优进策略支持的进化规划方法(EEP),它将确定性寻优的两点梯度法(TPG)引入随机的进化规划算法(EP)中。EEP将依概率调用TPG寻优操作,并相应地调整原有的随机性操作,包括简化变异操作、改进选择操作。测试结果表明EEP克服了TPG与EP的缺点,发扬了二者的优点,具有良好的全局寻优性能。将EEP方法成功地应用于2-氯苯酚在超临界水中氧化反应动力学参数的估计,效果良好,与其它方法相比,结果有所改进,显示出EEP方法的优越性。

掺硼金刚石薄膜电极电催化降解染料废水的研究

通过测试新型掺硼金刚石薄膜电极的电化学性质,发现掺硼金刚石薄膜电极具有较高的析氢析氧过电位,有效地抑制了析氧副反应,具有较高的催化氧化效率。在研究活性艳红模拟染料废水在该电极上的催化降解过程中,考察了不同工艺条件:活性炭投加、电解质、电流密度、pH值和染料废水的初始浓度对染料降解脱除的影响。实验结果表明:在酸性介质中,投加一定量的活性炭和2gL-1硫酸钠电解质,选用电流密度为0.08Acm-2,来处理高浓度染料废水色度去除率可达到99%。由染料废水处理前后的紫外可见光谱表明电解不仅破坏了染料分子中的偶氮共轭发色基团,达到去色的目的,还可以断裂其他难降解小分子基团。

丙烯酸十八酯与甲基丙烯酸共聚物凝胶的合成及其性能

以无水乙醇为溶剂, N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)为交联剂,在50℃下将丙烯酸十八酯(ODA)与甲基丙烯酸(MAA)进行共聚,合成了丙烯酸十八酯(ODA)与甲基丙烯酸(MAA)的共聚物凝胶; 研究了共聚组成对凝胶性能的影响。结果表明:经二甲亚砜(DMSO)平衡溶胀后的凝胶,在[ODA]:[MAA]摩尔比为1:3时,具有较高的规整性和较高的溶胀倍率。DSC测定表明在温度变化过程中聚合物凝胶存在有序-无序结构的转变。将共聚物凝胶在由不同极性的溶剂环己醇和DMSO组成的混合溶剂中溶胀,发现聚合物凝胶在极性溶剂DMSO中的规整性最高,随着小极性溶剂环己醇的比例加大,混合溶剂的极性下降,聚合物凝胶在混合溶剂中的规整性逐渐降低,相变温度向低温迁移,吸热和放热量降低,至环己醇含量≥40%后,在升温-降温过程中其吸放热量均为0,不发生相变,这说明溶剂的极性对聚合物凝胶的规整性有较大的影响。

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