顺序式模拟移动床分离煤基混合醇的Aspen色谱动态模拟

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作者 曹俊雅 宋恕哲 +4 位作者 贺鹏 王利国 赵雪锋 曹妍 李会泉 《化工进展》 北大核心 2025年第3期1228-1242,共15页

我国煤制乙二醇产能快速扩大,过程副产混合醇高值利用是重大需求。本文针对煤制乙二醇副产混合醇分离纯化难题,提出顺序式模拟移动床(SSMB)高效分离工艺。以IPE-18为吸附剂,乙醇/水(体积比1∶9)为洗脱剂,采用Aspen chromatography软件... 我国煤制乙二醇产能快速扩大,过程副产混合醇高值利用是重大需求。本文针对煤制乙二醇副产混合醇分离纯化难题,提出顺序式模拟移动床(SSMB)高效分离工艺。以IPE-18为吸附剂,乙醇/水(体积比1∶9)为洗脱剂,采用Aspen chromatography软件构建了6柱SSMB模型,开展了乙二醇和1,2-丁二醇连续色谱分离动态模拟研究。以三角形理论最佳操作点为初始参数,通过单因素考察优化方法,探索了洗脱液流量和子步骤切换时间对产品纯度及产能的影响规律,获得了最优操作参数和柱内浓度分布动态变化机制。结果显示,在最优参数下,乙二醇纯度和产能分别达到98.29%和0.4303kg/d;1,2-丁二醇纯度和产能分别达到98.11%和0.0972kg/d,实现了二者的高效分离。最后,针对整体工艺开展了技术经济性分析,6柱SSMB的产品单位处理量为1.07kg/d,溶剂消耗为4.04。本文结果将对SSMB分离煤基混合醇工业化放大提供有效支撑。 展开更多

关键词 动态仿真 色谱 分离 顺序式模拟移动床 乙二醇 1 2-丁二醇

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管内扭带强化传热技术:涡流结构调控的进展与挑战

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作者 张春华 王国清 +3 位作者 张利军 鲁波娜 周丛 刘俊杰 《化工进展》 北大核心 2025年第6期3163-3174,共12页

扭带作为管内涡流强化传热的核心元件之一,因其构型简单、易于工程实施而受到重要关注。然而,扭带的结构设计普遍采用试差法,导致管内流动结构始终偏离基于传热优化理论的理想纵向涡流场。本文阐述了扭带结构的研究进展,并指出涡流结构... 扭带作为管内涡流强化传热的核心元件之一,因其构型简单、易于工程实施而受到重要关注。然而,扭带的结构设计普遍采用试差法,导致管内流动结构始终偏离基于传热优化理论的理想纵向涡流场。本文阐述了扭带结构的研究进展,并指出涡流结构的精细调控是平衡强化传热效果与流动阻力的关键。进一步讨论了基于扭带的构型复合、颗粒流复合和外场复合强化传热管内流体力学特性,认为涡旋流、振荡流和二次流行为的深度耦合是实现涡流场精细调控的切入点,这可以有效兼顾管壁附近流体和中心区域流体的扰动换热。随后,针对扭带在烃类热解反应过程强化这一典型工业应用,指出在该工艺的高热流密度、短停留时间、易结焦等极端恶劣的工况条件下,刚性旋流内置二次纵向涡旋的衰减涡流结构是适应该特殊换热体系的理想流场。因此,如何处理好管壁附近刚性旋流与中心区域二次涡旋之间的竞争-协同关系,成为了高效、低阻、可靠扭带强化传热技术发展过程中亟待解决的新问题。 展开更多

关键词 扭带 强化传热 涡流场 二次涡旋 烃类热解

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氯苯类农药废盐有机残留物热脱除试验

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作者 毛威 顾翔宇 +2 位作者 郝熔江 马蕊 李松庚 《环境工程技术学报》 北大核心 2025年第1期279-288,共10页

热处理是一种有潜力的废盐有机污染物脱除技术。针对2,4-二氯苯氧乙酸农药废盐有机残留物,利用重结晶配制模拟废盐的方式,从动力学、有机物转化路径等方面,研究了有机物浓度、有机物组成、无机盐组成、气氛等因素对热处理的影响,并进一... 热处理是一种有潜力的废盐有机污染物脱除技术。针对2,4-二氯苯氧乙酸农药废盐有机残留物,利用重结晶配制模拟废盐的方式,从动力学、有机物转化路径等方面,研究了有机物浓度、有机物组成、无机盐组成、气氛等因素对热处理的影响,并进一步在实验室流化床上研究了反应温度和时间对有机物脱除的影响。结果表明:相比2,4-二氯苯氧乙酸和4-氯苯氧乙酸,钠基取代的2,4-二氯苯氧乙酸钠的分解温度更高;有机物浓度为5%时,有机物脱除表观活化能最低;废盐中氯化钠对有机物热分解有催化作用,而硫酸钠具有更高的反应能垒;废盐有机物热脱除过程涉及有机物的热分解和热挥发,有机物在氮气中易碳化,而在空气中发生碳化和氧化;流化床热脱除试验结果显示,反应温度和气氛是影响有机物脱除效果的主要因素,在600℃空气气氛中,有机物脱除率可达96.79%。 展开更多

关键词 废盐 热处理 有机污染物 动力学分析 流态化

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中国炼油创新技术MIP的开发策略及启示 被引量：5

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作者 许友好 王维 +2 位作者 鲁波娜 徐惠 何鸣元 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期4465-4470,共6页

车用汽油质量升级是世纪之交的国家重大需求,中国炼油工业基于自身的技术力量,设计了正确的技术开发策略,提出具有原创性的多产异构烷烃催化裂化(MIP)技术,由此开发出适应不同排放阶段汽油生产的中国自主技术及相应的技术路线。本文回顾... 车用汽油质量升级是世纪之交的国家重大需求,中国炼油工业基于自身的技术力量,设计了正确的技术开发策略,提出具有原创性的多产异构烷烃催化裂化(MIP)技术,由此开发出适应不同排放阶段汽油生产的中国自主技术及相应的技术路线。本文回顾了MIP技术诞生之初的国际环境、当时国内催化裂化技术面临的难题以及MIP技术在汽油质量升级过程中的作用和技术开发策略。文中指出,需基于市场需求,对MIP技术持续迭代,使其在激烈的竞争环境下始终保持强劲的生命力。 展开更多

关键词 催化裂化 多产异构烷烃催化裂化 汽油 烯烃 辛烷值 多尺度模拟

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天然鳞片石墨球形尾料制备柔性电热膜

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作者 徐冰 杨晓蓉 +4 位作者 刘月华 何峰 周兴 王志 公旭中 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期4534-4541,共8页

随着球形石墨在锂离子电池负极材料的应用,天然鳞片石墨球化过程中产生了大量的球形尾料,其利用率及附加值较低。本文将球形石墨(SG8)、球形尾料与羧基化纳米纤维素按不同比例混合,制备了6种柔性电热膜。通过调控球形石墨和球形尾料添... 随着球形石墨在锂离子电池负极材料的应用,天然鳞片石墨球化过程中产生了大量的球形尾料,其利用率及附加值较低。本文将球形石墨(SG8)、球形尾料与羧基化纳米纤维素按不同比例混合,制备了6种柔性电热膜。通过调控球形石墨和球形尾料添加量、电压等参数,研究电热膜的电阻、电阻率和升温速率的演变规律。研究表明,在10V电压下,球形尾料含量为15%的加热膜电阻率为8.57mΩ/mm,达到发热最高温度为59.3℃,前30s的升温速率为0.50℃/s,水洗后球形尾料含量为15%的加热膜电阻率为9.30mΩ/mm,达到发热最高温度为58.6℃,前30s的升温速率为0.46℃/s,表明球形尾料电热膜水洗后仍具备良好的柔性和发热性能,证明了利用天然石墨球形尾料可制备柔性电热膜。相比于球形石墨,球形尾料具有更好的电热性能,为天然石墨球形尾料的高质化利用提供了解决途径。 展开更多

关键词 球形尾料 球形天然石墨 电热膜 柔性 丝网印刷

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气固微型流化床反应分析仪的理想流型判据分析

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作者 卢飞 鲁波娜 许光文 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期2201-2213,共13页

微型流化床因具有气体返混小和可操作性强等优点,在反应动力学测量等领域备受关注。获得流型随操作参数的变化规律,才能实现微型流化床理想流型的有效调控。采用双流体模型耦合考虑结构的相间曳力(又称多尺度CFD)模拟了一系列A类和B类... 微型流化床因具有气体返混小和可操作性强等优点,在反应动力学测量等领域备受关注。获得流型随操作参数的变化规律,才能实现微型流化床理想流型的有效调控。采用双流体模型耦合考虑结构的相间曳力(又称多尺度CFD)模拟了一系列A类和B类颗粒在不同操作条件下的流化行为,结合颗粒浓度和气体停留时间分布(RTD)特征考察气速、床径和初始床高对气体返混行为的影响。研究表明,当微型流化床在初始鼓泡到湍动流态化之间操作时,才逼近颗粒全混流和气体近似平推流的运动状态。进一步分析气体RTD曲线形状特征(如拖尾、多峰等),提出采用斜度S<0.6作为微型流化床平推流判据,弥补了原判据[满足方差σ_(t)^(2)<0.25且峰高E(t)h>1]的不足,为微型反应分析仪的流型调控奠定了基础。 展开更多

关键词 气固微型流化床 平推流 停留时间分布 气体返混 多尺度 数值模拟

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湍流系统的能量最小多尺度模型研究进展

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作者 王利民 郭舒宇 +1 位作者 向星 付少童 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期2415-2426,F0003,共13页

湍流一直被视为经典物理中百年未解的难题,也被认为是检验新理论和新方法的试金石。新兴的介科学,由气固流态化中能量最小多尺度(energy-minimizationmulti-scale,EMMS)模型发展而来,基于各主导因素在竞争中协调的观点,致力于分析挑战... 湍流一直被视为经典物理中百年未解的难题,也被认为是检验新理论和新方法的试金石。新兴的介科学,由气固流态化中能量最小多尺度(energy-minimizationmulti-scale,EMMS)模型发展而来,基于各主导因素在竞争中协调的观点,致力于分析挑战性的介尺度现象。基于介科学框架,介绍了湍流系统中介尺度行为的共性原理和最新的介尺度观点,包括黏性机制和惯性机制的竞争中协调、湍流稳定性条件。在此基础上发展了EMMS湍流模型并实现与计算流体力学(computationalfluiddynamics,CFD)的耦合,贡献于层湍转捩预测和全球气候模型的改进。EMMS湍流模型复现了介区域内黏性控制机制与惯性控制机制的竞争中协调,为介科学理论作为复杂系统的普适理论提供依据。 展开更多

关键词 湍流 介科学 竞争中协调 介尺度 复杂流体 计算流体力学

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低品位含铌矿物中铌的提取工艺研究进展 被引量：11

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作者 孙林泉 王丽娜 +3 位作者 于宏东 苏慧 陈德胜 齐涛 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1847-1862,共16页

随着电子、材料等尖端行业的迅速发展,铌因其独特的物化性质已被视为关键战略性金属资源,其需求量逐年递增,铌的冶金提取技术也受到越来越多的关注。我国白云鄂博地区铌资源丰富,但因铌品位低、矿相复杂、选矿分离难度大,目前尚未有效... 随着电子、材料等尖端行业的迅速发展,铌因其独特的物化性质已被视为关键战略性金属资源,其需求量逐年递增,铌的冶金提取技术也受到越来越多的关注。我国白云鄂博地区铌资源丰富,但因铌品位低、矿相复杂、选矿分离难度大,目前尚未有效地开发利用。研究开发适用于我国低品位铌资源的提铌技术,具有重要的研究价值和战略意义。综述了主要的低品位铌资源提铌技术的研究现状,包括火法还原法、酸分解法、碱分解法、氯化法和火法-湿法联合法等,探讨了各种技术工艺的优势和特点,以及铌低品位条件对提铌效果的影响。近年来开发的亚熔盐法和焙烧-酸浸联合法也用于低品位铌资源提铌,这两类方法展现了良好的提取效果和应用价值,具有较为广阔的前景。前者由于分解率高、环境负担小而具有较大的潜力。现有研究表明后者可以较为高效地分解低品位铌矿,铌浸出率可达到98%。最后,对目前低品位铌资源提铌方法存在的问题和未来研究发展方向进行了总结和展望。 展开更多

关键词 铌资源 低品位 回收 还原 分解 污染 联合法

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矿石资源中锂的提取与回收研究进展 被引量：44

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作者 苏慧 朱兆武 +1 位作者 王丽娜 齐涛 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期10-23,共14页

近年来锂的开发随着新型能源的大规模应用得到快速发展。锂矿石是提取锂产品的主要来源之一,矿石提锂高效清洁工艺开发与资源综合利用是该领域发展的必然趋势。在分析锂矿石组成及结构特点的基础上,对酸法、碱法、盐法等典型提锂工艺进... 近年来锂的开发随着新型能源的大规模应用得到快速发展。锂矿石是提取锂产品的主要来源之一,矿石提锂高效清洁工艺开发与资源综合利用是该领域发展的必然趋势。在分析锂矿石组成及结构特点的基础上,对酸法、碱法、盐法等典型提锂工艺进行了综述,重点讨论了锂生产过程中存在的环境污染及资源综合利用问题。酸法提锂工艺中锂回收率高,但酸性浸出液成分复杂,纯化步骤流程长,含氟矿石产生含氟气体污染环境。碱法和盐法工艺选择性好,但锂回收率较低、成本高、渣量大。除此以外,其他方法都存在明显的优缺点,如高温氯化法回收率高,渣的利用具有一定优势,但设备腐蚀严重。因此,矿石提锂新工艺的开发重点在于减少废渣的产出,并实现伴生资源的综合回收。 展开更多

关键词 锂矿石 锂提取 沉淀 回收 污染 综合利用

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从盐湖卤水中提取与回收锂的技术进展及展望 被引量：36

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作者 苏慧 朱兆武 +1 位作者 王丽娜 齐涛 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第13期2119-2126,共8页

近年来随着便携式电子设备和电动汽车的迅速发展,锂在新型能源材料领域中的应用日益显现,其开发与利用也受到了高度的关注。锂主要存在于矿石和盐湖卤水资源中,其中盐湖卤水中的锂储量高达70%以上。盐湖卤水提锂工艺简单,能耗低,省去了... 近年来随着便携式电子设备和电动汽车的迅速发展,锂在新型能源材料领域中的应用日益显现,其开发与利用也受到了高度的关注。锂主要存在于矿石和盐湖卤水资源中,其中盐湖卤水中的锂储量高达70%以上。盐湖卤水提锂工艺简单,能耗低,省去了矿石加工分解的复杂过程,避免了大量酸性或碱性固体废渣的产生,环境友好。因此与矿石提锂工艺相比,盐湖卤水提锂工艺具有明显的技术及经济优势,是世界锂产品生产的主要途径。然而,盐湖卤水中除锂外还含有大量的钠、钾、硼、镁等元素,因此在提锂过程中需要对杂质离子加以分离净化,其中镁锂的分离最为困难。国外的盐湖卤水大多镁锂比(质量比)低(Mg/Li﹤20 ,w/w),—般采用盐田浓缩-转化法提取锂,工艺简单、成本低。而我国除了新疆扎布耶盐湖为世界唯一的低镁锂比碳酸盐型盐湖外,其他均为高镁锂比盐湖(Mg/Li>20),传统的蒸发-转化工艺失去效果,因此开发适应于高镁锂比盐湖卤水的提锂技术成为当前研究的热点。针对高镁锂比盐湖卤水研究开发了许多新工艺,如煅烧浸取法、溶剂萃取法、膜分离法、离子交换与吸附法等。其中煅烧浸取法可实现卤水中多资源的综合利用,但水蒸发量大,能耗高,产生的HCl对设备腐蚀性大,而且污染严重。溶剂萃取法操作连续、处理量大、固定投资小、运行成本低,但高酸反萃以及溶剂的损失制约了该方法的大规模应用,急需开发新的萃取体系解决这些问题。膜分离法步骤简单、试剂耗量低、清洁无污染,但膜成本较高,膜中毒以及使用寿命短的问题有待解决,而且该方法耗水量大。离子交换与吸附法选择性好、收率高,其中铝基吸附剂实现了规模化工业生产,但吸附法必须与其他方法结合进行锂的生产。分析表明,溶剂萃取法和膜分离法在解决高镁锂比盐湖卤水提锂方面更具有发展前景,而对于锂浓度较低的盐湖卤水,使用铝基吸附剂具有明显的优势。本文在分析盐湖卤水资源特点的基础上,评述了蒸发浓缩沉淀法、煅烧浸取法、溶剂萃取法、膜分离法以及吸附法与离子交换法等关键提锂技术的研究现状及特点,重点阐述了高镁锂比盐湖卤水提锂方法的理论及特点,并综述了提锂工艺中杂质离子的走向和分离步骤,探讨了清洁、高效锂产品生产过程的发展方向。 展开更多

关键词 盐湖卤水 锂提取 高镁锂比 沉淀 萃取 膜 吸附

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原料油汽化特性对催化裂化反应结焦过程影响的CFD模拟 被引量：5

11

作者 陈昇 王梦钶 +5 位作者 鲁波娜 李秀峰 刘岑凡 刘梦溪 范怡平 卢春喜 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期2982-2995,共14页

为考察原料油汽化特性影响,在一套百万吨级工业FCC提升管中,基于多相欧拉模型耦合EMMS曳力和传质、油滴汽化和十二集总反应动力学模型,采用三维CFD模拟研究气液固三相流动、汽化、反应、结焦的复杂过程,新开发结焦预测模型定量预测结焦... 为考察原料油汽化特性影响,在一套百万吨级工业FCC提升管中,基于多相欧拉模型耦合EMMS曳力和传质、油滴汽化和十二集总反应动力学模型,采用三维CFD模拟研究气液固三相流动、汽化、反应、结焦的复杂过程,新开发结焦预测模型定量预测结焦状况,对比研究不同原料油雾化液滴粒径和起始汽化温度下各相和反应组分浓度场、温度场分布和结焦程度。结果表明,模拟方法可较准确预测汽化、反应生焦和结焦过程,不同雾化液滴粒径和起始汽化温度通过流场分布和汽化快慢影响液相油滴汽化率和反应转化率;合适液滴粒径(60μm)和起始汽化温度(654 K)可提升轻油、汽油、液化石油气目标产品收率并改善结焦程度。 展开更多

关键词 催化裂化 多相反应 汽化 结焦 CFD

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CO_(2)合成醇酯类化学品和高分子材料研究进展 被引量：4

12

作者 白煜 梁杰 +3 位作者 王利国 曹妍 贺鹏 李会泉 《洁净煤技术》 CAS 北大核心 2021年第2期117-131,共15页

我国作为煤炭大国,燃烧化石燃料产生大量CO_(2)。通过化学作用将CO_(2)转化为能源燃料、基础化学品或高分子材料,有利于实现碳氧资源综合利用。从CO_(2)直接利用和间接利用的角度出发,分别综述了CO_(2)资源化利用研究进展。直接利用方面... 我国作为煤炭大国,燃烧化石燃料产生大量CO_(2)。通过化学作用将CO_(2)转化为能源燃料、基础化学品或高分子材料,有利于实现碳氧资源综合利用。从CO_(2)直接利用和间接利用的角度出发,分别综述了CO_(2)资源化利用研究进展。直接利用方面,重点阐述了CO_(2)直接加氢合成甲醇和乙醇;同时CO_(2)可作为羰化剂合成有机碳酸酯和高分子材料,包括碳酸二乙酯、聚碳酸酯和CO_(2)基可降解聚合物。在间接利用方面,重点综述了CO_(2)经碳酸乙烯酯的酯交换反应合成碳酸二甲酯,以及碳酸乙烯酯加氢制备甲醇联产乙二醇的研究进展。CO_(2)加氢直接合成甲醇催化剂主要包括铜基催化剂、贵金属催化剂,由于贵金属的成本高,廉价的Cu基催化剂研究较为广泛。CO_(2)加氢直接合成乙醇研究较广泛的催化剂为贵金属(Rh、Pd、Ru)基催化剂体系,还需进一步研究廉价、高活性和高稳定性的催化剂。CO_(2)与乙醇直接合成碳酸二乙酯(DEC)研究较多的催化剂为铈基多相催化剂,但由于生成物中水分的影响,限制了DEC的收率。环氧化物和CO_(2)耦合反应生成DEC过程中不产生水,可以有效克服热力学的限制,因此高能化合物与CO_(2)的耦合路线是高效制备DEC的有效途径。CO_(2)与环氧化物共聚制备聚碳酸酯材料多采用稀土三元催化剂体系,环氧化物的转化率和聚碳酸酯选择性较高,目前已经实现工业应用。CO_(2)通过碳酸乙烯酯与甲醇酯交换合成DMC,多使用碱性较强的催化剂和含碱性基团的离子交换树脂。CO_(2)经碳酸乙烯酯加氢制备甲醇和乙二醇的反应中,铜基催化剂展现出优异的催化性能。CO_(2)化学转化利用是CO_(2)碳氧资源综合利用的重要途径,将有效支撑我国未来碳中和目标实现。 展开更多

关键词 CO_(2) 催化 醇 有机酯 高分子材料

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全钒液流电池提高电解液浓度的研究与应用现状 被引量：11

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作者 朱兆武 张旭堃 +2 位作者 苏慧 张健 王丽娜 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期3439-3446,共8页

全钒液流电池电解液为单一钒元素各价态离子的电解质溶液,避免了不同元素离子通过膜渗透产生的交叉污染,电池循环次数高,使用寿命长。全钒液流电池非常适合电站削峰填谷、新能源发电储能和偏远地区供电等。但受钒离子溶解度的限制,全钒... 全钒液流电池电解液为单一钒元素各价态离子的电解质溶液,避免了不同元素离子通过膜渗透产生的交叉污染,电池循环次数高,使用寿命长。全钒液流电池非常适合电站削峰填谷、新能源发电储能和偏远地区供电等。但受钒离子溶解度的限制,全钒液流电池电解液浓度相对较低,导致电池能量密度较低、电解液储罐体积大,钒电池更适用于静态储能系统,而较难应用于电动汽车、电子产品等领域,而电解液成本高也限制了其大规模商业化应用。本工作基于各价态钒离子在不同酸度和温度条件下在传统H_(2)SO_(4)溶液中的溶解性能,总结了通过引入添加剂、改变支撑电解质和构建混合相电解液以提高钒电解液浓度和稳定性的方法及研究现状,介绍了不同种类添加剂在高温下稳定V(V)的作用机理,不同酸作为支撑电解质对V的溶解性及电解液电化学性能的影响,以及混合相电解液对于稳定电解液的内在机制。重点分析了最近研究报道的新型高浓度钒电解液,展望了大幅提高钒电解液浓度的可行性及研发方向。综合分析表明,改变传统H_(2)SO_(4)支撑电解质,如HCl/H_(2)SO_(4)等体系的开发,是大幅提高钒电解液浓度、增大电池能量密度比较有前景的研发方向。 展开更多

关键词 全钒液流电池 钒电解液 高浓度 稳定性 储能

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离子液体在生物质转化中的应用与研究进展 被引量：9

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作者 陈茹茹 王雪 +3 位作者 吕兴梅 辛加余 李益 张锁江 《轻工学报》 CAS 2019年第3期1-20,共20页

综述了离子液体在纤维素及其衍生物、半纤维素及其衍生物和木质素及其模型化合物降解转化中的主要作用等方面的研究成果与最新进展.认为离子液体是生物质转化过程中常用的溶剂和催化剂.针对不同类型的生物质,离子液体/无机酸或离子液体... 综述了离子液体在纤维素及其衍生物、半纤维素及其衍生物和木质素及其模型化合物降解转化中的主要作用等方面的研究成果与最新进展.认为离子液体是生物质转化过程中常用的溶剂和催化剂.针对不同类型的生物质,离子液体/无机酸或离子液体/金属氯化物(Lewis酸)是目前研究生物质转化催化剂的主流体系.鉴于目前离子液体体系在生物质催化转化应用中存在成本较高、回收困难等问题,提出了未来的研究方向,主要包括:一是合成性能更好的新的离子液体来催化生物质转化;二是开发新的复合催化体系,有针对性地在离子液体中添加一种甚至多种有助生物质溶解或催化转化的添加剂或催化剂;三是开发成本低廉、性能优越、易于回收的离子液体催化体系. 展开更多

关键词 离子液体 生物质 木质纤维素 葡萄糖 半纤维素 可再生资源

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反应与溶析结晶过程强化及数值模拟研究进展 被引量：3

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作者 曲晏利 姜跃佳 +1 位作者 程景才 杨超 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期4970-4982,共13页

反应与溶析结晶技术被广泛地用于无机与有机化学品的生产,如催化剂和药物活性组分。反应与溶析结晶过程通常是在高过饱和度条件下进行,具有快速的成核与生长速率,因此需要在结晶过程开始前实现不同反应物或溶析剂与溶液之间快速充分的混... 反应与溶析结晶技术被广泛地用于无机与有机化学品的生产,如催化剂和药物活性组分。反应与溶析结晶过程通常是在高过饱和度条件下进行,具有快速的成核与生长速率,因此需要在结晶过程开始前实现不同反应物或溶析剂与溶液之间快速充分的混合,以避免不良混合造成过饱和度的空间不均匀分布,破坏晶体产品的性质。模型和数值模拟方法的分析和预测能力可以加深对过程现象的机理认识,促进结晶设备和操作条件的优化设计。本文综述了反应与溶析结晶的过程强化方法和数值模拟的研究进展。首先从结晶设备、外加能量场和膜技术辅助结晶三个方面对过程强化研究进行了阐述;然后介绍了数值模拟中常用的微观混合模型,包括涡流卷吸模型和基于联合组成概率密度函数的微观混合模型;最后对文献中的液液反应结晶、气液反应结晶和溶析结晶的数值模拟进行了总结与分析。针对已有研究的不足,提出了未来发展方向的一些展望。 展开更多

关键词 反应结晶 溶析结晶 过程强化 微观混合 数值模拟

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Pickering乳液催化非均相羟醛缩合反应研究 被引量：2

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作者 陈余 郑晓妍 +3 位作者 赵辉 王二强 李杰 李春山 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期449-458,共10页

近年来,煤基合成甲基丙烯酸甲酯(MMA)工艺获得广泛关注,但甲醛、丙醛羟醛缩合反应存在反应过程不连续、分离回收过程复杂等瓶颈问题。本文以表面改性的二氧化硅(SiO_(2))纳米球为乳化剂,乳化剂颗粒交联进一步“加固”,在液滴周围形成了... 近年来,煤基合成甲基丙烯酸甲酯(MMA)工艺获得广泛关注,但甲醛、丙醛羟醛缩合反应存在反应过程不连续、分离回收过程复杂等瓶颈问题。本文以表面改性的二氧化硅(SiO_(2))纳米球为乳化剂,乳化剂颗粒交联进一步“加固”,在液滴周围形成了致密SiO_(2)壳层,构筑了强化型油包水(W/O)Pickering乳液。该Pickering乳液催化体系不仅实现了催化剂的“固载”和羟醛缩合温和反应过程的非均相转化,也为其他均相催化反应体系提供了机遇。 展开更多

关键词 乳液 多相反应 催化 甲基丙烯醛 多孔微球

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冰水界面动态结构的分子动力学模拟研究 被引量：1

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作者 王瑞 任瑛 +1 位作者 陈卫 韩永生 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期1315-1323,共9页

为了探究结冰过程冰水界面结构的动态复杂性,利用分子动力学模拟方法构建微观的冰水两相共存模型,研究了冰水两相界面结构随温度和晶面的变化规律。结果表明,当冰水两相达到平衡时,冰水界面结构中存在无序水分子和有序冰晶结构的可逆动... 为了探究结冰过程冰水界面结构的动态复杂性,利用分子动力学模拟方法构建微观的冰水两相共存模型,研究了冰水两相界面结构随温度和晶面的变化规律。结果表明,当冰水两相达到平衡时,冰水界面结构中存在无序水分子和有序冰晶结构的可逆动态转变,造成了界面结构的不均匀性。在改变环境温度和晶面类型时,冰水界面结构表现出不同的分布规律。在相同的温度下,一次棱柱面和二次棱柱面的界面层厚度比基面的略薄,而棱柱面水分子排列的有序性强,且存在分子间氢键的三维网络重组。当过冷度较大时,界面结构趋于六元环排列的有序状态,界面内无序水分子增多,同时水分子在界面层内的停留时间增长。从分子尺度上阐明了冰水体系界面结构的变化规律,对理解结冰过程和发展控冰技术具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 分子模拟 冰水界面 动态结构 序参量 结冰

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工艺条件对费托铁基催化剂气固流化特性的影响 被引量：2

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作者 佟瑞利 杨卓 +5 位作者 鲁波娜 冯留海 杜冰 赵用明 卜亿峰 门卓武 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1282-1289,共8页

传统上浆态床费托合成铁基催化剂主要采用浆态床反应器进行还原,之后转移至费托合成反应器中进行反应。随着费托合成反应器规模的扩大,配套的浆态床还原技术显现出了生产能力小,还原周期长等不足。通过对费托合成铁基催化剂气固流化特... 传统上浆态床费托合成铁基催化剂主要采用浆态床反应器进行还原,之后转移至费托合成反应器中进行反应。随着费托合成反应器规模的扩大,配套的浆态床还原技术显现出了生产能力小,还原周期长等不足。通过对费托合成铁基催化剂气固流化特性进行研究,开发产能大、还原周期短的气固流化床还原技术能够显著提高费托合成装置的经济效益。在分析了费托铁基催化剂物性参数的基础上,利用氢气和氮气的混合气模拟还原合成气,在能够升温加压的不锈钢气固流化床反应器内,研究了工艺条件对催化剂气固流化特性的影响,包括温度、压力条件对床层压差脉动幅值的影响,温度、表观气速对反应器床层内气固分布的影响,并结合数值模拟揭示了加压条件下表观气速和温度条件对反应器床层轴向和径向的颗粒体积分数分布、径向颗粒速度分布的影响规律,获得了加压条件下床层从鼓泡流化态到湍动流化态的转变速度并与常压结果进行了对比。实验结果表明,压力增加能够降低床层压差脉动幅值;床层气固分布变化规律及关联计算结果表明在3.0 MPa条件下床层由鼓泡流化态转变为湍动流化态的气速为0.26 m/s。床层不同高度的径向模拟结果表明,在不同表观气速下,反应器内颗粒体积分数都沿径向呈中心稀、边壁浓的“环-核结构”,颗粒速度沿径向呈中心上行、边壁下行的流动趋势;温度升高会造成床层压差脉动幅值减小,但对颗粒体积分数和颗粒速度分布的影响并不显著。在气固流化床的工业运转中适当加大操作压力,利于湍动流化态的形成及流化质量的改善。 展开更多

关键词 费托合成 铁基催化剂 流化床 流化特性

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脉冲筛板萃取塔的研究现状 被引量：2

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作者 孙广垠 李龙祥 +1 位作者 谭博仁 王勇 《湿法冶金》 CAS 北大核心 2020年第6期459-467,共9页

综述了标准脉冲筛板萃取塔、新型脉冲筛板萃取塔(复合陶瓷内构件脉冲筛板萃取塔、卧式脉冲筛板萃取塔、L型脉冲筛板萃取塔)在流体力学、相间传质及相应的数学预测模型方面的研究进展。介绍了计算流体动力学在脉冲筛板萃取塔模拟研究中... 综述了标准脉冲筛板萃取塔、新型脉冲筛板萃取塔(复合陶瓷内构件脉冲筛板萃取塔、卧式脉冲筛板萃取塔、L型脉冲筛板萃取塔)在流体力学、相间传质及相应的数学预测模型方面的研究进展。介绍了计算流体动力学在脉冲筛板萃取塔模拟研究中的应用现状,以及脉冲筛板萃取塔在水处理、核工业、湿法冶金等领域中的应用状况。指出先进的试验检测方法、可靠的数学预测模型及计算流体动力学模拟的有机结合是研究脉冲筛板萃取塔的有效手段。 展开更多

关键词 脉冲筛板萃取塔 数学模型 流体力学 相间传质 轴向扩散 计算流体动力学

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铁酸镍/碳复合中空多壳层结构的制备及吸波性能

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作者 黄田野 杨梅 +3 位作者 王江艳 张少军 杜江 王丹 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期280-289,共10页

采用次序模板法合成了单、双壳层的中空铁酸镍(NiFe_(2)O_(4))材料,通过改变前驱体溶液组成及煅烧条件等因素实现了对产物形貌的调控.在中空NiFe_(2)O_(4)颗粒表面原位包覆聚多巴胺,再经过碳化处理,制备了具有中空多壳层结构(HoMS)的NiF... 采用次序模板法合成了单、双壳层的中空铁酸镍(NiFe_(2)O_(4))材料,通过改变前驱体溶液组成及煅烧条件等因素实现了对产物形貌的调控.在中空NiFe_(2)O_(4)颗粒表面原位包覆聚多巴胺,再经过碳化处理,制备了具有中空多壳层结构(HoMS)的NiFe_(2)O_(4)/C复合吸波材料;考察了其电磁参数,计算了其吸波性能,分析了不同复合结构对性能的影响.结果表明,中空多壳层结构能够显著降低材料的密度,而碳薄层不仅能够改善其阻抗匹配性,而且提升了材料的反射损耗性能.其中,双壳层NiFe_(2)O_(4)/C复合物的吸波性能最佳,当样品厚度为3.5 mm时,材料在8.44 GHz处反射损失最小,为-32.35 dB;当样品厚度为2.0 mm时,材料在14.01~17.69 GHz范围内反射损耗小于-10 d B,有效吸收频宽为3.68 GHz.这些优异性能主要源于独特的中空多壳层结构增加了电磁波多次反射/散射的概率,提供了更多的界面极化,实现了电磁波的快速衰减. 展开更多

关键词 铁酸镍 中空多壳层结构 次序模板法 电磁波吸收 阻抗匹配

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