工业氧化铝催化剂上乙醇脱水动力学

在排除内外扩散影响的条件下,采用微型等温固定床反应器对工业化氧化铝催化剂上乙醇脱水的动力学行为进行了实验研究。建立了工业氧化铝上乙醇脱水的半经验动力学模型,采用高斯-牛顿方法对实验结果进行拟合。统计检验结果表明,所建模型很好地吻合了实验数据,是适宜和可行的。

乙醇脱水制乙烯等温固定床反应器的模拟

采用半经验的乙醇脱水制乙烯反应动力学模型,建立了乙醇脱水制乙烯等温固定床反应器的一维模型。利用工业生产数据对所建模型进行了验正,反应器出口温度、乙醇转化率、乙烯选择性的计算值与实际值的偏差分别是-1.65 K,-0.66%,0.43%。采用该模型模拟了加热介质温度、进料空速、乙醇含量对反应器轴向温度分布、乙醇转化率和乙烯选择性的影响。模拟结果表明,加热介质温度在643～683 K内可得到较好的反应器轴向温度分布和乙醇脱水反应结果;适宜的进料空速为0.6 h^(-1),进料空速过高乙醇转化率降低;乙醇含量高有利于提高乙烯的选择性。

基于RBF神经网络的乙醇脱水制乙烯反应条件优化

以La改性HZSM-5分子筛为乙醇脱水催化剂,采用正交实验设计确定实验点,考察原料液乙醇质量分数、反应温度、空速和催化剂粒径等四个因素对乙烯产率的影响。以正交实验结果作为训练样本,采用RBF神经网络对乙醇脱水生成乙烯的反应条件进行仿真模拟,并用穷举法求出最佳反应条件。结果表明,由神经网络仿真模拟出的三维图可以直观地体现各个反应条件对乙烯产率的影响。在反应温度250℃、空速0.5 h^(-1)、原料液乙醇质量分数74%、催化剂颗粒大小为70目的最佳反应条件下,神经网络模拟产率为98.87%,与实验结果97.12%基本吻合,相对误差为-1.77%。

功能化离子液体修饰多壁碳纳米管固定化Candida antarctic lipase B

将带不同阴离子(Br^-、BF_4^-、PF_6^-、H_2PO_4^-)的咪唑离子液体修饰改性的多壁碳纳米管(MWNTs)作为一种全新的载体通过物理吸附法固定化褶皱假丝酵母脂肪酶B(CALB),对其酶学性能进行测试。并通过透射电镜、拉曼光谱、热重分析、X射线光电子能谱对修饰前后的MWNTs进行表征,研究材料表面修饰对酶学性能的影响。研究结果表明,经过离子液体表面修饰后的MWNTs固定化CALB具有更高的比活力,耐受性(高温、高pH值)、热稳定性和重复使用性也得到进一步增强;离子液体中不同的阴离子对修饰MWNTs固定化酶的酶学性能有显著影响,其中以PF_6^-为阴离子的固定化酶比活力最高,比未修饰的MWNTs提高了5倍。固定化酶的动力学参数分析表明离子液体的引入增强了酶与底物之间的亲和力,从而增强了酶的活性。

聚乙烯亚胺-磁性羧甲基纤维素复合物对铜离子和镉离子的吸附

制备了聚乙烯亚胺修饰的磁性羧甲基纤维素纳米复合材料(PEI-MCMC),对其结构进行了表征分析,探究了该材料在不同p H和时间、不同离子浓度下对铜离子(Cu^(2+))和镉离子(Cd^(2+))的吸附量。结果表明,PEI-CMC对Cu^(2+)和Cd^(2+)的吸附过程均符合拟二级动力学模型,为化学吸附的过程。该材料在pH 5~6条件下,Cu^(2+)和Cd^(2+)分别在10和25 min时达到吸附平衡,平衡时的理论吸附量分别为32.24和83.33 mg/g。该吸附材料对Cu^(2+)和Cd^(2+)的吸附速度快,适用条件广,便于分离,为含Cu、Cd的废液处理提供了一定的参考。