环氧树脂包覆聚磷酸铵-聚丙烯阻燃体系构建

为构建膨胀聚丙烯(PP)阻燃体系,采用原位聚合法制备环氧树脂包覆聚磷酸铵微胶囊(EP-APP)以改善APP与PP材料的相容性,并选用季戊四醇(PER)为成炭剂与EP-APP构成膨胀型阻燃剂(IFR),制备PP/EP-APP/PER阻燃复合材料。以微胶囊的水溶性为指标优化微胶囊包覆工艺,考察了EP-APP与PER质量比和IFR添加量对复合材料的阻燃性能及力学性能的影响,分析了IFR中EP-APP与PER的反应机理。结果表明,当EP加入量为APP质量的10%、固化剂三乙烯四胺(TETA)用量为EP质量的15%时,采用40℃(1 h)+70℃(1 h)的固化反应温度设置,可制得有良好耐水性的EP-APP微胶囊。当IFR质量分数为25%,IFR中EP-APP与PER质量比为3∶1时,制得PP/APP/PER阻燃复合材料的极限氧指数(LOI)达到35.0%,垂直燃烧性能达到UL94V-0等级,且复合材料仍能保持较好的拉伸性能。热重分析表明,IFR的分解反应可分为三个阶段:首先是EP-APP受热分解后与PER发生反应,生成含有磷酸酯键的物质;然后是酯类化合物生成稳定的环状酯并释放出H2O和NH3;最后上述产物进一步形成双环及多环磷酸酯并在高温下炭化形成致密的炭层,隔氧隔热从而发挥阻燃作用。

高效液相色谱法检测葡萄糖酸-δ-内酯

葡萄糖酸-δ-内酯常通过葡萄糖酸水溶液蒸发浓缩制备,所得产品常含有少量的葡萄糖酸和葡萄糖酸-γ-内酯。为了检测产品中葡萄糖酸-δ-内酯的质量分数,文中建立了可快速分离分析葡萄糖酸-δ-内酯、葡萄糖酸和葡萄糖酸-γ-内酯的高效液相色谱法,并优化了葡萄糖酸-δ-内酯的分析条件。以SPD-M20A二极管阵列检测器,采用Titank Hilic色谱柱分离葡萄糖酸-δ-内酯、葡萄糖酸和葡萄糖酸-γ-内酯,以0.01 mol/L乙腈-磷酸水溶液(体积比90∶10)为流动相进行等度洗脱,柱温为30℃,流速为1.0 mL/min,检测波长为205 nm,进样量为20μL。结果表明,葡萄糖酸-δ-内酯在7 min内可实现较好的分离;在0.5—2.5 mg/mL内具有良好的线性关系(r>0.999),检出限为0.002 mg/mL,定量限为0.5 mg/mL,3个水平的平均加标回收率为98.8%—99.9%,相对标准偏差0.1%—0.4%(n=5)。此方法分析时间短、灵敏度高、分离效果好,可用于葡萄糖酸-δ-内酯、葡萄糖酸和葡萄糖酸-γ-内酯的同时检测。

高盐废水中硫酸铵和硫酸钠的分质结晶工艺研究

处理高盐废水并回收其中的盐资源是许多生产企业废水综合治理的难题。采用等温溶解平衡法测定了10、15、60、80℃下Na_(2)SO_(4)-(NH_(4))_(2)SO_(4)-H_(2)O的液固相平衡数据,基于相平衡数据划分了结晶区域。根据高盐废水的组成和液固相平衡数据,提出了分质结晶分离(NH_(4))_(2)SO4和Na_(2)SO_(4)的工艺路线,设计了结晶过程工艺参数并进行了实验验证。结果表明,废水经3步结晶回收得到的(NH4)2SO4纯度达到了99.2%、Na_(2)SO_(4)纯度达到了98.9%,满足GB/T 535—2020《肥料级硫酸铵》和GB/T 6009—2014《工业无水硫酸钠》的纯度指标要求。该研究可为高盐废水中(NH_(4))_(2)SO_(4)和Na_(2)SO_(4)的回收利用提供参考。

利用六羟甲基三聚氰胺生产废水制备脲醛缓释肥

利用六羟甲基三聚氰胺(HMM)生产中含甲醛的废水制备脲醛缓释肥,考察反应U/F摩尔比、温度和pH对制备反应的影响。结果表明,HMM废水制备脲醛缓释肥的优化条件为:U/F=1.80,亚甲基化反应温度49.8℃,羟甲基化反应pH=7.7。在优化条件下,HMM生产废水的甲醛转化率可达99.1%,制备的脲醛缓释肥尿素氮含量为4.2%,总氮含量为36.7%,AI值45.3%,均满足GB/T 34763—2017的要求。

磷尾矿热分解动力学机理与煅烧工艺研究

磷尾矿中的钙、镁、磷资源含量丰富。使用煅烧-浸出法以磷尾矿为原料生产镁盐时,首先需要将磷尾矿煅烧分解为氧化钙和氧化镁,达到活化、提纯的目的。磷尾矿的热分解机理对生成镁盐的质量以及煅烧工艺的选择等都具有重要意义。对磷尾矿热分解动力学特性与煅烧工艺进行了探究,为磷尾矿资源的回收利用提供理论指导。研究表明,在升温速率为10℃/min条件下煅烧温度由25℃升高至1000℃的过程中,磷尾矿非等温热分解过程可分为两个阶段,即400~500℃白云石分解为碳酸钙与氧化镁的第一阶段和700~900℃碳酸钙分解为氧化钙的第二阶段,并分别确立了相应的热分解动力学方程。较优煅烧条件:煅烧温度为900℃、煅烧时间为4 h、升温速率为15℃/min、尾矿粒度小于0.150 mm。

蛋黄-壳介孔磁性炭微球的制备及其对红霉素的高效吸附

以溶剂热法制得的Fe_(3)O_(4)纳米颗粒为磁核,正硅酸四乙酯(TEOS)为造孔前体,间苯二酚-甲醛树脂(RF)为碳源,一步法制备蛋黄-壳介孔磁性炭微球(Fe_(3)O_(4)@C),并将其作为吸附剂用于去除水中的红霉素。采用TEM、XRD、FTIR、BET和VSM对Fe_(3)O_(4)@C进行表征。结果表明,Fe_(3)O_(4)@C核壳之间具有大空腔,比表面积为444m^(2)/g,平均孔径为7.7nm,具有超顺磁性。通过静态吸附实验研究了Fe_(3)O_(4)@C对红霉素的吸附平衡和速率,并确定了优化的操作条件。结果表明,在吸附剂投加量为1.0g/L、初始红霉素浓度为300mg/L、pH为10的优化条件下,Fe_(3)O_(4)@C对红霉素的吸附量为210mg/g。Fe_(3)O_(4)@C对红霉素的吸附过程是自发的、吸热的和不可逆的,遵循准二级动力学和Langmuir等温线模型。经3次循环再生后,Fe_(3)O_(4)@C吸附量仍能维持在初始吸附量的86%以上。

磁微碳球的制备及其对结晶紫染料的吸附研究

通过水热法制备磁核,酚醛树脂提供碳源,引入硅源作为硬模板,制备得到磁性复合碳球;采用扫描电子显微镜、比表面积及孔隙度分析仪和振动样品磁强计对材料性能进行表征。将所得磁微碳球用于对水溶液中结晶紫染料进行吸附,考察了吸附时间、温度、染料初始浓度对吸附过程的影响,并通过吸附动力学、吸附等温线、吸附热力学对吸附过程机理进行研究分析。结果表明:该材料粒径介于1.5~2μm;具备较为优异的比表面积(526m2/g)和孔容(0.832cm3/g);具有超顺磁性,在外加磁场的作用下可以实现与染料废水的快速分离;吸附动力学符合拟二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir模型,为单分子层吸附;热力学分析表明,该吸附为自发的吸热过程。磁微碳球作为吸附剂可有效地去除染料废水中的结晶紫,解决了吸附剂回收困难的问题,为染料废水治理提供了新的技术方法。

Y型气流式喷嘴的雾化滴径和滴径分布

索特平均滴径(SMD)和滴径分布是描述喷嘴雾化性能的主要指标。根据Y型喷嘴雾化过程的特征,提出了Y型喷嘴的液滴随机分裂模型,得到了SMD的表达式。考察了Y型喷嘴对氯化聚氯乙烯(CPVC)氯化液的雾化过程,利用Mastersizer2000型测粒仪测定了雾化滴径分布。关联了SMD的经验方程,得到了初次雾化平均滴径。采用液滴随机分裂模型模拟计算了雾化滴径分布,计算结果与实验结果吻合,说明模型和平均滴径方程可以用来预测Y型喷嘴的雾化性能。

撞击流反应器停留时间分布

在直径300 mm、高500 mm的冷模装置上,以水为介质,KC l饱和溶液为示踪剂,测定了两喷嘴及四喷嘴撞击流反应器的停留时间分布,探讨了流量以及喷嘴数量对停留时间分布的影响。结果表明:流量相同时,增加对置喷嘴数量可明显改善反应器内混合效果;利用前短路Γ混合模型和组合模型对实验数据进行了关联,并对两种模型的特点进行了分析比较;模拟计算结果显示:模型可以很好地描述撞击流反应器的停留时间分布。

活性炭固定床上氯苯气体的吸附过程

研究了氯苯气体在活性炭固定床上的吸附过程。对不同温度下氯苯在活性炭中的吸附特性进行了测定,并用过热蒸气对活性炭吸附的氯苯进行了脱附回收。采用线性平衡吸附体系的动力学模型对实验数据进行关联,得到了活性炭吸附氯苯的总传质系数和吸附带长度。结果表明:吸附温度升高时,总传质系数减小,吸附带长度增大。根据模型计算得到的穿透曲线与实验结果进行比较,两者吻合较好。

氯化液喷雾脱挥工艺研究

以过氯乙烯氯化液为原料，研究了氯化液喷雾脱挥工艺，取得了良好的效果。试验条件下，氯化液中的氯苯脱除率达到98．7％以上，热水中氯苯质肇浓度小于25mg／L，是现有工艺的6％～15％；喷雾脱挥形成的树脂颗粒的Sauter平均粒径（SMD）为70～150μm，粒径的累积体积分布符合Rosin-Rammler分布。对得到的过氯乙烯树脂进行质量检测，结果表明，树脂质量部达到了产品要求的质量标准。

盐水重饱和工艺研究

以氯碱厂隔膜法产生的蒸发结晶盐和离子膜法副产淡盐水为原料，在溶盐塔内进行盐溶解制饱和盐水实验，取得了良好的效果。在适合的实验条件下，制得的盐水中NaCl浓度达到305-320g／L，不舍固体悬浮物。实验发现，盐水流速、盐浆加入方式对溶盐过程有显著影响；盐浆浓度对溶盐效果影响不大。

流态化溶盐工艺及过程分析

在溶盐塔内利用流态化溶盐工艺配制出理想的饱和盐水,在适宜的实验条件下制得了不含浮盐的饱和盐水,并利用流态化模型对溶盐过程进行了分析和计算。

氯化液脱溶剂Y型气流式喷嘴的雾化性能

研究了Y型气流式喷嘴对氯化聚氯化烯(CPVC)氯化液的雾化性能。实验结果显示:粒径的累积体积服从R osin-R amm ler分布;当氯化液质量流量一定时,滴径随蒸汽质量流量的1.346次方单调减小;蒸汽质量流量一定时,滴径随液体质量流量的0.371次方单调增加。通过对雾化过程影响因素的分析,采用三参数经验方程对实验数据进行了关联,计算结果与实验值最大相对误差为12.8%,平均相对误差为3.93%。

蒸发结晶盐配制电解盐水工艺研究

介绍以氯碱厂隔膜法烧碱生产中产生的蒸发结晶盐配制的盐浆为原料,并利用离子膜法烧碱生产中的副产淡盐水,在溶盐塔内进行盐溶解制饱和盐水实验,取得了良好的效果;在适宜的实验条件下,制得盐水中的NaCl质量浓度达到305～320 g/L,且不含固体悬浮物;并根据传质理论,建立了盐颗粒溶解过程模型.实验结果表明,溶盐过程是盐浆沉降、盐浆分散、盐颗粒扩散溶解的过程;盐浆浓度对溶盐效果影响不大.

熔融悬浮结晶法提纯湿法磷酸

使用熔融悬浮结晶法分离提纯湿法磷酸,研究了全回流稳态操作条件下重力洗涤塔内磷酸的纯化过程,考察了原料质量分数、洗涤塔中搅拌转速等操作条件对塔中产品纯度、杂质质量分数沿塔高分布的影响,并用发汗提纯模型进行了拟合。研究结果表明:采用的悬浮结晶装置对湿法磷酸有良好的分离提纯效果;结晶器进料质量分数、洗涤塔搅拌速率对熔融液中杂质质量分数沿塔高的分布有很大影响,进料质量分数增加,则产品纯度增加,适度的搅拌有助于保证洗涤塔的纯化效率,而过高的搅拌速率对分离提纯效果影响不大。在结晶器H3PO4进料质量分数为84%—86%、洗涤塔搅拌速率为10—20 r/min范围内,产品磷酸纯度可达到食品添加剂的标准,发汗提纯模型能很好地描述稳态操作时塔内的杂质质量分数分布规律,在半对数坐标中,杂质质量分数沿塔高呈线性分布。

密胺甲醛树脂包覆改性聚磷酸铵

将聚磷酸铵(APP)热活化后与三聚氰胺(MEL)进行反应得到接枝MEL的APP(MAPP),进一步用甲醛交联制得密胺-甲醛树脂包覆改性的APP(MFAPP)。扫描电镜、红外光谱及热重分析结果表明,改性后APP的表面被成功地包覆上了密胺-甲醛树脂,改性APP的起始分解温度从190℃升高到了245℃;研究MEL用量对MFAPP水溶性以及阻燃性能的影响表明,改性后APP的水溶性大幅下降,阻燃性能得到提高。当MEL的质量为APP的8%时,MFAPP的溶解度达到最低,此时70PP/30MFAPP的极限氧指数(LOI)为28%,70PP/20MFAPP/10PER的LOI值达到了35.0%;进一步研究改性对APP与聚丙烯(PP)相容性的影响,结果表明,PP/MFAPP拉伸性能优于PP/APP。

红霉素溶析结晶过程的介稳特性

在工业生产中,红霉素采用溶析结晶的方法制备,红霉素溶析结晶过程的介稳特性直接影响红霉素晶体的粒径和粒度分布。本研究采用差重法测定丙酮水溶液中红霉素的溶解度,采用激光散射法测定红霉素的超溶解度,由此获得红霉素-丙酮-水结晶体系的介稳区宽度。红霉素在丙酮水溶液中的溶解度随着丙酮浓度的降低而减小,32℃以下的各溶解度曲线有逐渐趋于一点的趋势。50℃时,介稳区的宽度随着丙酮浓度的降低而变窄,并于质量比MWater/MAcetone约为1.7时趋于最小值;红霉素的超溶解度随着反溶剂水导入速率的增大而减小,导致介稳区宽度变窄;搅拌速率的增加使红霉素的超溶解度先减小再增大,介稳区宽度于转速约为340r.min·1时达最小值。基于以上研究结果形成的变温、变搅拌强度的红霉素动态溶析结晶方法制备的红霉素晶体的粒度增大且分布集中,其生物效价也有明显提高。

混合醇萃取用以降低林可霉素产品中B组分含量的工艺研究

本文以提高林可霉素产品纯度为目的 ,研究了以混合高碳醇为萃取剂从发酵液中提取林可霉素的工艺过程 ;以混合高碳醇 (80 %辛醇∶2 0 %癸醇 )为萃取剂从发酵液 (pH10 )中提取林可霉素 ,常温下 12级连续逆流操作时 ,萃取率可达 92 .8%;萃取相经过洗涤后 ,以等当量的盐酸反萃 ,反萃液经浓缩、脱色和结晶 ,所得产品中林可霉素B含量 (1.3 %)远低于传统丁醇提取工艺产品 (4 .2 %)。在此基础上 ,还探讨了混合高碳醇萃取和丁醇萃取工艺相结合的可行性 ,以丁醇提取工艺的林可霉素一次结晶为原料 ,通过两级萃取和单级洗涤操作 ,再以盐酸溶液反萃 ,结晶后产品中林可霉素B含量小于 1.8%。

湿法磷酸净化制备牙膏级磷酸氢钙

以湿法磷酸为原料制取牙膏级磷酸氢钙的关键在于解决湿法磷酸的净化与脱氟问题。提出由中低品位磷矿石制得的湿法磷酸 ,采用溶剂沉淀法结合脱硫、脱氟、脱色等工艺的净化途径。研究重点探讨了磷矿粉和碳酸钡的加入量及反应条件对脱硫效果的影响 ;溶剂加入量对杂质金属离子除去效果的影响 ;真空度、温度与脱氟效果的关系。