沟槽对液固两相湍流中展向涡结构影响的实验研究

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作者 葛雅馨 孙姣 +2 位作者 高天达 陈文义 严冬 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期1368-1379,共12页

采用粒子图像测速技术(particlesimage velocimetry,PIV)研究沟槽对含有355μm聚苯乙烯颗粒的液固两相湍流边界层的影响规律,通过对比流过沟槽壁面与光滑平板含颗粒流的平均速度剖面、湍流度及雷诺切应力等湍流统计量,分析沟槽对两相湍... 采用粒子图像测速技术(particlesimage velocimetry,PIV)研究沟槽对含有355μm聚苯乙烯颗粒的液固两相湍流边界层的影响规律,通过对比流过沟槽壁面与光滑平板含颗粒流的平均速度剖面、湍流度及雷诺切应力等湍流统计量,分析沟槽对两相湍流边界层特性的影响。采用空间多尺度、局部平均结构函数和λci涡量识别准则准确识别发卡涡展向涡的涡心,并提取周围脉动速度及流线的空间拓扑结构,对不同法向高度处顺向涡的数量规律进行统计分析。结果发现:与光滑平板相比,沟槽壁面平均速度剖面缓冲层部分抬升,对数区外移,壁面摩擦速度和摩擦切应力变小,表现出4.86%的减阻效果;在同一法向高度,相较于光滑壁面,沟槽壁面下检测到的顺向涡结构倾角较小,数量也较少,周围流向脉动速度较弱,说明在两相流中沟槽壁面能够削弱发卡涡的强度和发生可能,达到减阻的效果。 展开更多

关键词 沟槽壁面 两相流 粒子图像测速 湍流边界层 展向涡

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综合有机化学实验:三唑并嘧啶类化合物的合成与表征

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作者 卢爱党 刘运亭 姜艳军 《大学化学》 CAS 2024年第8期241-246,共6页

以3-氨基-5-巯基-1,2,4-三氮唑、溴化苄和乙氧基亚甲基丙二酸二乙酯(EMME)为原料,经过亲核取代反应、缩合反应和水解反应,制备出含羧基及硫醚结构单元的三唑并嘧啶类化合物,并对产物进行结构表征分析。实验操作涉及加热回流、TLC(薄层... 以3-氨基-5-巯基-1,2,4-三氮唑、溴化苄和乙氧基亚甲基丙二酸二乙酯(EMME)为原料,经过亲核取代反应、缩合反应和水解反应,制备出含羧基及硫醚结构单元的三唑并嘧啶类化合物,并对产物进行结构表征分析。实验操作涉及加热回流、TLC(薄层层析色谱)检测、抽滤和重结晶等,有利于提高学生有机化合物多步合成及波谱解析能力。三唑嘧啶类化合物广泛存在于天然产物和药物中,学习该类化合物的合成不仅能通过实验内容了解社会需求,而且能结合前沿成果及课堂讲授的理论知识,提升实验内容的教学质量,取得良好的教学效果。 展开更多

关键词 科教转化 综合有机化学实验 三唑并嘧啶类化合物 有机合成

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共沸-反应精馏制备乙酸乙酯的实验与模拟 被引量：5

3

作者 李春利 董立会 +2 位作者 段丛 常立芳 彭飞 《河北工业大学学报》 CAS 2017年第3期68-72,共5页

以浓硫酸为催化剂,进行了共沸-反应精馏制备乙酸乙酯的实验和模拟研究.在搭建的玻璃实验塔中进行小试实验,探究了侧线采出温度与塔顶、侧线分水量和分相情况、侧线采出温度与侧线水相中乙酸含量的关系.利用Aspen Plus中的模块构建与实... 以浓硫酸为催化剂,进行了共沸-反应精馏制备乙酸乙酯的实验和模拟研究.在搭建的玻璃实验塔中进行小试实验,探究了侧线采出温度与塔顶、侧线分水量和分相情况、侧线采出温度与侧线水相中乙酸含量的关系.利用Aspen Plus中的模块构建与实验过程等价的共沸-反应精馏流程,对共沸-反应精馏制备乙酸乙酯进行了模拟研究;通过模拟对侧线采出比例进行了优化,确定了最佳侧线采出比例为0.75. 展开更多

关键词 反应精馏 乙酸乙酯 模拟 优化 节能

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费托合成水中混合醇初步分离工艺的实验与模拟 被引量：1

4

作者 李春利 张乾龙 +3 位作者 郭中山 王峰 方静 李浩 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1319-1326,共8页

针对费托合成水中混合醇的分离问题,提出了利用隔壁塔(DWC)精馏技术初步分离混合醇的工艺。在忽略隔板传热的情况下,利用DWC小试实验装置进行了实验研究,并通过Aspen Plus模拟软件利用四塔模型严格模拟计算用于混合醇初步分离的DWC工艺... 针对费托合成水中混合醇的分离问题,提出了利用隔壁塔(DWC)精馏技术初步分离混合醇的工艺。在忽略隔板传热的情况下,利用DWC小试实验装置进行了实验研究,并通过Aspen Plus模拟软件利用四塔模型严格模拟计算用于混合醇初步分离的DWC工艺。根据DWC小试实验参数进行模拟设定,并以产品关键组成和塔内温度分布为依据对比模拟与实验结果,进而验证了模拟过程的准确性。以寻求精馏过程再沸器热负荷最小值为目标,并将产品分离要求作为约束条件,使用序列二次规划(SQP)优化方法结合灵敏度分析工具对常规精馏序列工艺和DWC工艺进行参数优化。通过分析最佳参数条件下常规精馏序列工艺和DWC工艺的温度分布和关键组分浓度分布,对常规精馏序列工艺中间组分的返混现象和DWC工艺模拟过程忽略隔板传热的可行性做出了阐述。基于公平的优化模拟结果,分析对比了常规精馏序列工艺和DWC工艺的经济性和二氧化碳(CO2)排放量。结果表明,DWC工艺相比常规精馏序列工艺可降低47.8%的能源消耗和47.8%的CO2排放量,并且减少24.1%的设备总投资成本(CTI)和47.5%的年度总运营成本(CTO含量),从而使年度总成本(CTA)降低了43.8%。因此,将DWC技术应用于费托合成水中混合醇的分离具有非常显著的优势。 展开更多

关键词 费托合成水 混合醇 精馏 隔壁塔

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固体颗粒对沟槽湍流边界层影响的实验研究 被引量：4

5

作者 严冬 孙姣 +3 位作者 高天达 陈丕 成雨霆 陈文义 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期2279-2288,共10页

本文采用粒子图像测速技术(particles image velocimetry, PIV)研究固体颗粒对放置在平板湍流边界层中的平壁和沟槽壁面减阻效果的影响.实验对清水和加入粒径为155μm聚苯乙烯颗粒的流法向二维速度场信息进行采集,对不同工况下的平均速... 本文采用粒子图像测速技术(particles image velocimetry, PIV)研究固体颗粒对放置在平板湍流边界层中的平壁和沟槽壁面减阻效果的影响.实验对清水和加入粒径为155μm聚苯乙烯颗粒的流法向二维速度场信息进行采集,对不同工况下的平均速度剖面、雷诺应力和湍流度等统计量进行对比,分析流体在边界层中的行为.运用空间局部平均结构函数提取了不同工况湍流边界层喷射-扫掠行为的空间拓扑结构并进行比较.结果发现,在不同的壁面条件下,粒子加入后的对数律区中无量纲速度均略大于清水组,雷诺切应力有所降低,湍流度有所减弱.对于不同流场速度下的沟槽而言,颗粒的加入均降低了壁面附近的阻力,而颗粒单独作用于光滑壁面的减阻效果并不明显.加入粒子后的相干结构数目有所增加,法向脉动速度下降.沟槽壁面附近的相干结构数目有所增加,法向脉动速度在自由来流速度较大时有所上升,在速度较小时有所下降.这表明不同减阻状况下的沟槽均能将大涡破碎成更多的涡,并且粒子的加入强化了这种破碎作用. 展开更多

关键词 沟槽壁面 两相流 粒子图像测速 湍流边界层 相干结构

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酯化法合成丙酸甲酯的动力学研究 被引量：3

6

作者 李柏春 张静雅 +2 位作者 王凤竹 张文林 李春利 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2017年第12期1468-1472,共5页

以强酸型阳离子交换树脂为催化剂,在间歇反应釜中对丙酸和甲醇酯化合成丙酸甲酯的反应进行了研究。考察了合成条件对反应的影响,确定了适宜的反应条件为:C100FLH阳离子交换树脂为催化剂、搅拌转速200 r/min、催化剂用量为丙酸质量的10%... 以强酸型阳离子交换树脂为催化剂,在间歇反应釜中对丙酸和甲醇酯化合成丙酸甲酯的反应进行了研究。考察了合成条件对反应的影响,确定了适宜的反应条件为:C100FLH阳离子交换树脂为催化剂、搅拌转速200 r/min、催化剂用量为丙酸质量的10%,反应温度343.15 K,酸醇摩尔比1.4∶1。建立拟均相模型并对实验数据线性拟合,得到333.15~348.15 K下酯化合成丙酸甲酯的反应动力学方程为r=55 792.236exp(-37 164.789/RT)(c_Ac_B-c_Cc_D/K),式中,K=exp(1 676.94/T-2.796 6),为工业化合成丙酸甲酯提供了动力学数据。 展开更多

关键词 丙酸甲酯 动力学 强酸型阳离子交换树脂 丙酸 甲醇

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基于离子交换机理的尖晶石型LiMn2O4脱/嵌锂模拟 被引量：3

7

作者 纪志永 黄智辉 +2 位作者 袁俊生 李非 周俊奇 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期131-135,共5页

基于离子交换机理,以ICSD(The Inorganic Crystal Structure Database)中LiMn_2O_4的结构数据为基础,利用Materials Studio软件包中Visualizer模块和CASTEP模块构建并优化了尖晶石型LiMn_2O_4和HMn_2O_4以及λ-MnO_2的晶体结构,并通过... 基于离子交换机理,以ICSD(The Inorganic Crystal Structure Database)中LiMn_2O_4的结构数据为基础,利用Materials Studio软件包中Visualizer模块和CASTEP模块构建并优化了尖晶石型LiMn_2O_4和HMn_2O_4以及λ-MnO_2的晶体结构,并通过对比涉及各自晶体结构的系统能值、晶胞参数、键长及键角等的变化,初步验证了离子筛提锂过程是自发吸热过程;分别通过对LiMn2O4和HMn2O4添加H和Li,模拟考察了脱锂和嵌锂(即酸洗和吸附)过程中的活性原子位及H和Li的迁移轨迹,得出8a位置Li和H的离子性较强,脱锂为H置换四面体8a位置Li,并与邻近位置O形成键长约为0.098 9nm的O-H键;嵌锂为Li取代8a-16c-8a孔道中8a位置H的动力学过程。研究结果对锰基离子筛提锂的后续工作具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 尖晶石 离子筛 提锂 离子交换 模拟

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离子液体-水复配吸收剂对VOCs的吸收性能 被引量：7

8

作者 张文林 孙腾飞 +3 位作者 闫佳伟 霍宇 李功伟 李春利 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1077-1086,共10页

将水、离子液体按一定比例复配作为吸收剂,以甲苯、丙酮作为挥发性有机化合物(VOCs)的典型代表,比较了不同种类离子液体-水复配吸收剂对含甲苯、丙酮混合废气的吸收效果。结果发现,1-十二烷基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐([DDMIM][NTf... 将水、离子液体按一定比例复配作为吸收剂,以甲苯、丙酮作为挥发性有机化合物(VOCs)的典型代表,比较了不同种类离子液体-水复配吸收剂对含甲苯、丙酮混合废气的吸收效果。结果发现,1-十二烷基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐([DDMIM][NTf 2])与水形成的O/W型离子液体乳化液对体系的吸收效果较好,由COSMO-SAC计算得到了甲苯和丙酮在[DDMIM][NTf 2]中的无限稀释活度系数,并计算了吸收过程的Gibbs自由能、焓变、熵变和偏摩尔超额焓等热力学数据。实验验证了离子液体-水复配吸收剂吸收芳香类化合物、酮类化合物混合废气的可行性,考察了不同实验条件对吸收效果的影响。结果表明:在甲苯、丙酮进气质量浓度分别为15000 mg/m 3和7500 mg/m 3、进气流量0.024 m 3/h、搅拌速率1600 r/min、吸收温度303.15 K的实验条件下,[DDMIM][NTf 2]质量分数为10%的100 g复配吸收剂对甲苯的初始吸收率为94%,对丙酮的初始吸收率为95%;通过对复配吸收剂进行再生及循环吸收实验,验证了复配吸收剂回收利用的可能性。 展开更多

关键词 离子液体 乳化液 吸收 挥发性有机化合物(VOCs) 热力学分析

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垂直壁面附近上升单气泡的弹跳动力学研究 被引量：6

9

作者 孙姣 周维 +1 位作者 蔡润泽 陈文义 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期1-11,共11页

采用高速摄影技术结合阴影法,对静止水中垂直壁面附近上升单气泡运动进行实验研究,对比气泡尺度及气泡喷嘴与壁面之间的初始无量纲距离(S~*)对气泡上升运动特性的影响,分析气泡与壁面碰撞前后,壁面效应与气泡动力学机制及能量变化规律.... 采用高速摄影技术结合阴影法,对静止水中垂直壁面附近上升单气泡运动进行实验研究,对比气泡尺度及气泡喷嘴与壁面之间的初始无量纲距离(S~*)对气泡上升运动特性的影响,分析气泡与壁面碰撞前后,壁面效应与气泡动力学机制及能量变化规律.结果表明,对于雷诺数Re≈580~1100,无量纲距离S~*<2~3时,气泡与壁面碰撞且气泡轨迹由无约束条件下的三维螺旋转变成二维之字形周期运动;当S~*>2~3时,壁面效应减弱,有壁面约束的气泡运动与无约束气泡运动特性趋于一致.气泡与壁面碰撞前后,壁面效应导致横向速度峰值下降为原峰值的70%,垂直速度下降50%;气泡与壁面碰撞前,通过气泡中心与壁面距离(x/R)和修正的斯托克斯数相关式可预测垂直速度的变化规律.上升气泡与壁面碰撞过程中,气泡表面变形能量单向传输给气泡横向动能,使得可变形气泡能够保持相对恒定的弹跳运动.提出了气泡在与壁面反复弹跳时的平均阻力系数的预测模型,能够很好地描述实验数据反映出的对雷诺数Re、韦伯数We和奥特沃斯数Eo等各无量纲参数的标度规律. 展开更多

关键词 气泡 垂直壁 周期弹跳 碰撞

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分子筛负载氨基、羟基离子液体催化CO2和环氧丙烷合成碳酸丙烯酯 被引量：2

10

作者 张文林 和佳明 +1 位作者 张宾 李春利 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期575-583,共9页

合成了含氨基、羟基的双功能团离子液体氯化1-(2-羟乙基)-3-氨基丙基咪唑和单氨基功能团离子液体氯化1-胺丙基-3-甲基咪唑。将离子液体(ILs)负载在介孔分子筛SBA-15上,考察其催化CO2和环氧丙烷(PO)合成碳酸丙烯酯(PC)的反应性能,并用核... 合成了含氨基、羟基的双功能团离子液体氯化1-(2-羟乙基)-3-氨基丙基咪唑和单氨基功能团离子液体氯化1-胺丙基-3-甲基咪唑。将离子液体(ILs)负载在介孔分子筛SBA-15上,考察其催化CO2和环氧丙烷(PO)合成碳酸丙烯酯(PC)的反应性能,并用核磁共振进行表征。结果表明,与单功能团离子液体相比,双功能团离子液体具有优良的催化效率,在反应温度373 K、反应压力1.8 MPa条件下,其催化CO2和环氧丙烷制备碳酸丙烯酯,PO的转化率和PC的选择性分别达到90.4%、92.5%。通过Gaussian 09软件DFT方法中的B3LYP/6-311+G(d,p)基组理论分析了ILs与PO的稳定结构、相互作用关系、结合键能、电荷分布、静电势能差、前沿轨道及位能差,计算结果表明离子液体上的官能团氨基、羟基与PO耦合产生氢键,由此推测了环加成反应机理。 展开更多

关键词 离子液体 碳酸丙烯酯 环氧丙烷 二氧化碳 量子化学

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GO/LiMn_(2)O_(4)膜电极构建及其提锂性能研究 被引量：3

11

作者 张帆 纪志永 +6 位作者 汪婧 郭志远 方嘉炜 郭小甫 赵颖颖 刘杰 袁俊生 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期12-18,共7页

实现盐湖卤水、地热水、海水等溶存态锂资源的高效提取对于满足强劲的锂产品市场需求至关重要。电化学吸附是一种低成本、环境友好的提锂技术,极具发展前景。本工作基于LiMn_(2)O_(4)材料,通过分别掺入常规氧化石墨烯(CGO)、低缺陷氧化... 实现盐湖卤水、地热水、海水等溶存态锂资源的高效提取对于满足强劲的锂产品市场需求至关重要。电化学吸附是一种低成本、环境友好的提锂技术,极具发展前景。本工作基于LiMn_(2)O_(4)材料,通过分别掺入常规氧化石墨烯(CGO)、低缺陷氧化石墨烯(LDGO)和大片径氧化石墨烯(LGO),制备CGO-LiMn_(2)O_(4)、LDGO-LiMn_(2)O_(4)和LGO-LiMn_(2)O_(4)膜电极,并对其提锂性能进行考察。结果表明,不同氧化石墨烯(GO)的掺入均有利于提升膜电极的提锂容量、提锂速率及对Li^(+)的选择性;掺入LGO的膜电极表现出最优的提锂性能,提锂容量达到35.29 mg/g,提锂速率达1.044 mg/(g·min),镁锂分离系数高达588.30。结合分析与表征认为,GO由于具有较大的比表面,可为膜电极表面提供更多的“有效锂离子”,使得提锂容量有效提升;同时,阳离子嵌入GO片层后固定层间距,进而阻挡大半径离子进入,使得其对Li^(+)的选择性提高;因LGO具有更大的片径和更高的石墨化度,使得对应膜电极的导电性更好,整体提锂效果更优。 展开更多

关键词 氧化石墨烯 锰酸锂 选择性 电化学吸附

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功能化离子液体在锂离子电池中的应用及研究进展 被引量：1

12

作者 张文林 史紫微 +3 位作者 兰晓艳 张宾 霍宇 李春利 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期20-24,共5页

离子液体具有结构可设计性、低蒸汽压及不燃性等优点,作为一种绿色电解质溶剂被电池领域关注。离子液体的加入改善了锂离子电池的热稳定性和电化学性能。离子液体作为电解质可分为单一离子液体电解质、离子液体-有机溶剂电解质、离子液... 离子液体具有结构可设计性、低蒸汽压及不燃性等优点,作为一种绿色电解质溶剂被电池领域关注。离子液体的加入改善了锂离子电池的热稳定性和电化学性能。离子液体作为电解质可分为单一离子液体电解质、离子液体-有机溶剂电解质、离子液体基凝胶电解质以及功能化离子液体电解质等,引入特殊基团的功能化离子液体有望成为有机溶剂的替代者。今后主要的研究方向是进一步提高功能离子液体的结构稳定性及解决其与石墨电极的匹配性问题等。 展开更多

关键词 锂离子电池 离子液体 凝胶 电解质 溶剂

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一种基于几何重构的Youngs-VOF耦合水平集追踪方法 被引量：6

13

作者 张嫚嫚 孙姣 陈文义 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期775-786,共12页

针对界面追踪方法中拉格朗日方法和欧拉–拉格朗日方法计算效率低、不适用大变形、不能应用于三维数值计算模型等问题,研究了一种效率高、界面清晰、适用于三维模型的计算气液两相界面迁移特性的欧拉运动界面追踪方法,该方法将'米&#... 针对界面追踪方法中拉格朗日方法和欧拉–拉格朗日方法计算效率低、不适用大变形、不能应用于三维数值计算模型等问题,研究了一种效率高、界面清晰、适用于三维模型的计算气液两相界面迁移特性的欧拉运动界面追踪方法,该方法将'米'状相邻单元Youngs方法用于运动界面重构,将Youngs-VOF和水平集通过几何方法耦合,提高运动界面精度,克服了VOF和水平集方法存在的缺陷,避免了利用高阶导数本身的稳定性去求解水平集对流方程和距离函数方程.'米'状相邻单元Youngs方法避免了数值耗散、数值色散性以及非线性效应引起的捕捉界面模糊的情况. Youngs-VOF耦合水平集方法既保证了计算界面时的稳定性,与拉格朗日方法相比又提高了计算效率.利用Youngs-VOF耦合水平集方法与VOF方法对单个气泡在水中上升过程数值计算与实验对比并对经典剪切流场中圆形运动界面模型的数值计算,验证了Youngs-VOF耦合水平集方法的有效性并比VOF方法捕捉界面更清晰、锐利;通过对溃坝–自由表面流动过程数值计算并与实验进行对比,验证了Youngs-VOF耦合水平集方法的稳定性以及对三维数值模型的适用性. 展开更多

关键词 运动界面重构 改进的Youngs方法 水平集方法 VOF方法 几何重构

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聚合物分离膜表面形态及微结构研究进展 被引量：1

14

作者 孙启超 杨振生 +2 位作者 伍联营 王志英 李春利 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期185-190,共6页

聚合物分离膜是分离过程中的核心部件,但传统膜材料存在通量少、易污染的普遍缺点,难以实现高效低阻,为解决这一问题,综述介绍了聚合物分离膜表面形态和微结构的制备方法及应用优势,前者包括制备表面微图案化和增大表面粗糙度的方法,比... 聚合物分离膜是分离过程中的核心部件,但传统膜材料存在通量少、易污染的普遍缺点,难以实现高效低阻,为解决这一问题,综述介绍了聚合物分离膜表面形态和微结构的制备方法及应用优势,前者包括制备表面微图案化和增大表面粗糙度的方法,比如仿生及生物启发膜的制备,模板法、刻蚀法、表面改性方法等,后者主要体现在膜表面的超亲水化、减轻膜的污染及抗菌等方面,最后对面向应用过程的微图案膜与表界面构造方法进行展望,未来可通过设计与开发表面微结构膜及相关膜组件推动膜分离过程的发展。 展开更多

关键词 分离膜 表面形态 微结构 图案化 粗糙度 抗污染

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选择性电渗析提锂技术的研究进展 被引量：3

15

作者 郭志远 张帆 +3 位作者 纪志永 张晓钗 陈青柏 袁俊生 《河北工业大学学报》 CAS 2022年第6期1-9,共9页

伴随电动汽车等新兴行业的快速发展,市场对锂及其化合物的需求高速增长。开展高储量、低品位的盐湖卤水、(浓)海水及油气资源生产水中溶存锂资源的高效提取具有重要意义。不少地区的溶存锂资源中镁锂比高,分离难度大,目前尚未实现充分... 伴随电动汽车等新兴行业的快速发展,市场对锂及其化合物的需求高速增长。开展高储量、低品位的盐湖卤水、(浓)海水及油气资源生产水中溶存锂资源的高效提取具有重要意义。不少地区的溶存锂资源中镁锂比高,分离难度大,目前尚未实现充分开发利用。基于单价选择性离子交换膜的单价离子选择性电迁移特性,选择性电渗析(Selective Electrodialysis,S-ED)逐步应用于高镁锂比水体中镁锂间的预分离与锂的初步纯化。S-ED在保证较高锂回收率的条件下可获得低镁锂比的锂富集液,展现出较高的研究价值与应用前景。本文综述了S-ED用于盐湖卤水和(浓)海水中锂资源提取的研究现状,重点总结了主要操作参数和共存离子对S-ED提锂性能的影响规律,对目前高镁锂比水体选择性电渗析提锂技术存在的不足进行了总结,并对其未来发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 盐湖卤水/海水 锂资源提取 选择性电渗析 操作参数 共存离子

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应用分子动力学模拟和拉曼光谱对钙、镁、氯离子水化现象的研究 被引量：2

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作者 乔梦丹 李非 +3 位作者 王美玲 朱含钰 张宇 袁俊生 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2023年第1期21-30,共10页

应用分子动力学方法,模拟了298 K下,密度为1.0 g/cm^(3)的水溶液中Ca^(2+),Mg^(2+),Cl^(-)的水化现象,得到了相应离子周围水分子的微观分布情况.发现在钙离子周围,水分子以其氧离子去靠近中心离子;而在氯离子周围,水分子则以其中的一个... 应用分子动力学方法,模拟了298 K下,密度为1.0 g/cm^(3)的水溶液中Ca^(2+),Mg^(2+),Cl^(-)的水化现象,得到了相应离子周围水分子的微观分布情况.发现在钙离子周围,水分子以其氧离子去靠近中心离子;而在氯离子周围,水分子则以其中的一个氢原子去靠近中心离子.通过分析三种离子的径向分布函数、配位数曲线、水化数、水化半径,发现Ca^(2+)的水化数和水化半径均大于Mg^(2+),即Ca^(2+)的水合能力比Mg^(2+)强.与以往研究结果相比,本文计算所得的自扩散系数更接近实验所得结果.为了使模型更好的代表真实水溶液体系,本文还应用分子动力学和拉曼光谱法研究了不同浓度的CaCl水溶液.分子动力学研究发现随着浓度的升高,CaCl溶液中Ca^(2+),Cl^(-)的配位数分别呈降低趋势.同时,随着浓度的升高,Ca,Cl^(-)的自扩散系数也呈现降低的趋势.作者推断这是由于浓度的升高,加剧了离子的微观反向运动造成的.拉曼光谱法研究发现随着水溶液中CaCl浓度的升高,溶液中的氢键网络结构受到了越来越严重的破坏,溶液中Ca^(2+)与Cl^(-)形成的直接接触离子对的数量开始大量增加. 展开更多

关键词 钙 镁 氯 离子水合作用 分子动力学模拟 拉曼光谱

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超声波辅助泡沫分离回收溶液中牛血清白蛋白的性质研究 被引量：2

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作者 刘丹宇 张怡 +1 位作者 刘伟 杨春燕 《食品工业科技》 CAS 北大核心 2021年第6期67-72,87,共7页

本文提出了一种超声波辅助泡沫分离富集水溶液中牛血清白蛋白的新方法。首先利用傅立叶红外光谱研究泡沫分离前后牛血清白蛋白分子结构的变化,利用高效分子排阻色谱测定超声波对牛血清白蛋白聚集效果的影响,随后,研究了装液高度、气体... 本文提出了一种超声波辅助泡沫分离富集水溶液中牛血清白蛋白的新方法。首先利用傅立叶红外光谱研究泡沫分离前后牛血清白蛋白分子结构的变化,利用高效分子排阻色谱测定超声波对牛血清白蛋白聚集效果的影响,随后,研究了装液高度、气体体积流量、分布器孔径对泡沫分离回收牛血清白蛋白效率的影响,并对回收的牛血清白蛋白的理化性质进行评价。结果表明,泡沫分离过程中牛血清白蛋白在气液界面上的吸附会诱导分子间二硫键的产生,超声波辅助泡沫分离能有效抑制牛血清白蛋白分子聚集。在温度25℃,pH6.0,牛血清白蛋白浓度0.20 g/L,气体分布器的孔径180μm,液体高度300 mm,进料速率2 mL/min,气体体积流量150 mL/min,超声波功率600 W和超声波处理时间2 min的条件下,牛血清白蛋白的富集比和回收率分别达到6.3%和85.3%。超声波处理能够明显抑制泡沫分离过程中牛血清白蛋白分子聚集体的产生,进而提高消泡液的表面疏水性、泡沫性能和乳化性。 展开更多

关键词 泡沫分离 超声波 分子聚集 牛血清白蛋白

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导热绝缘环氧树脂/ZnO复合材料的制备及其性能研究 被引量：4

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作者 许建军 杨开雄 +2 位作者 李志坚 于晓燕 张庆新 《胶体与聚合物》 2019年第4期151-154,I0001,共5页

以双酚F环氧树脂为基体,以ZnO为导热填料,制备了EP导热绝缘复合材料。用硅烷偶联剂KH-570对氧化锌进行了改性,并研究了改性后的ZnO含量对复合材料力学性能、电绝缘性能以及导热性能的影响。实验结果表明:随着填料含量的增加,力学性能出... 以双酚F环氧树脂为基体,以ZnO为导热填料,制备了EP导热绝缘复合材料。用硅烷偶联剂KH-570对氧化锌进行了改性,并研究了改性后的ZnO含量对复合材料力学性能、电绝缘性能以及导热性能的影响。实验结果表明:随着填料含量的增加,力学性能出现先降低后增大的现象,并在ZnO含量为15wt%时性能最好;介电性能略有改变但仍然维持了聚合物材料所具有的低介电常数和低介电损耗的特点;复合材料的导热系数呈增加趋势,表明ZnO有效改善了树脂的导热性能。 展开更多

关键词 导热性能 环氧树脂 纳米氧化锌 力学性能

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生物油氧化反应动力学分析与模型

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作者 于飞跃 孙姣 +1 位作者 杨辉 陈文义 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期331-335,共5页

以棉秆热解生物油为研究对象,在动力学分析的基础上,推导基于COD的生物油氧化反应动力学模型,结合实验数据计算氧化反应动力参数,获得氧化反应动力学模型曲线。结果表明:氧化过程中,生物油的COD呈指数形式递减,反应时间在0~60 min时,生... 以棉秆热解生物油为研究对象,在动力学分析的基础上,推导基于COD的生物油氧化反应动力学模型,结合实验数据计算氧化反应动力参数,获得氧化反应动力学模型曲线。结果表明:氧化过程中,生物油的COD呈指数形式递减,反应时间在0~60 min时,生物油被迅速氧化,60~120 min时氧化速率降低,120 min时氧化过程基本结束,模型曲线与实验值的相关系数均为0.9以上,表明该模型可较好预测生物油中有机物氧化反应结果。 展开更多

关键词 生物油 动力学分析 动力学模型 动力参数 氧化反应

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下吸式生物质气化炉热力学平衡模型研究

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作者 杨辉 陈文宇 +1 位作者 孙姣 陈文义 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期335-342,共8页

建立下吸式生物质气化炉热力学平衡模型,该模型包括焦炭、焦油和气体,并用已公布的实验数据对模型进行验证,均方根(RMS)在1.304~3.814之间,结果表明该模型的预测值与实验数据吻合较好,可认为模型可靠。然后模拟棉秆在下吸式生物质气化... 建立下吸式生物质气化炉热力学平衡模型,该模型包括焦炭、焦油和气体,并用已公布的实验数据对模型进行验证,均方根(RMS)在1.304~3.814之间,结果表明该模型的预测值与实验数据吻合较好,可认为模型可靠。然后模拟棉秆在下吸式生物质气化炉中以空气和富氧气体2种气化氛围下,不同操作参数(当量比、预热温度和气化炉反应温度)下对棉秆气化的气体组分、热值和产率的影响。模拟结果表明:富氧气体为气化剂时,当量比从0.20增至0.35时,气体中N含量比空气显著下降,达10%以上,同时发现能提高气体中H和CO的含量和热值,热值比空气提高约20%。预热温度对气化成分变化影响有限,随预热温度从30℃变化到130℃,气体的平均热值从空气的5.2 MJ/m^(3)提高到富氧气体的7.0 MJ/m^(3)。随气化炉内反应温度从750℃升至1250℃,空气和富氧气体2种气化剂下的H和CO分别从20.94%、26.84%和21.77%、28.67%下降到4.06%、9.12%和10.49%、21.60%,导致气体的热值降低。 展开更多

关键词 生物质 下吸式气化炉 热力学模型 富氧气化

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