基于Aspen酯交换法异丙醇生产工艺过程模拟与节能分析

基于NRTL-RK热力学方法,采用甲醇钠固体催化剂,使用Aspen Plus对酯交换法异丙醇生产工艺进行模拟及节能优化设计。以年产五万吨异丙醇项目为基础,综合考虑反应平衡、后续分离难度以及原料成本等因素,使用反应精馏塔作为异丙醇合成反应器,塔釜出料为99.99 wt%异丙醇。基于反应精馏塔塔顶流出物的热力学特点设计变压精馏系统,实现回收副产品醋酸甲酯与原料甲醇的目标。使用热泵精馏技术与双效精馏技术分别对反应精馏系统与变压精馏系统进行节能改造,装置分别节能为60.2%与43.9%,对换热网络能量进一步集成,最终能耗下降59.2%。

助力拔尖创新人才培养的创新实验教学研究

基于化学、化工实验教学活动的实践本质属性,围绕创新型实验课程的设置与实践型拔尖创新人才培养体系构建展开研究。将实践类创新型人才培养理念和策略贯通于人才培养全过程,旨在通过高质量科研成果向教学资源的有效转化进一步助力科技——教育——人才培养的同频共振。

离子液体及其在绿色有机合成中的应用

简要介绍了离子液体的组成和制备方法,归纳了离子液体的优越性质,概述了离子液体作为催化剂和绿色溶剂在催化加氢、Diels-Alder反应等有机合成反应中的应用,提出离子液体解决了催化剂的回收问题,避免了挥发性溶剂对环境的污染,实现了有机合成的绿色化。

Cu-Zr-Ce-O复合氧化物催化剂上CO选择性氧化性能

将共沉淀法制备的CuZrCeO复合氧化物催化剂应用于富氢气体中CO的选择性氧化反应,研究了ZrO2掺杂量及预处理方法对催化剂性能的影响,并通过H2TPR、COTPR等手段对催化剂进行了表征.结果表明,掺杂ZrO2的Cu1Zr1Ce9Oδ催化剂在160～200℃之间具有99%以上的CO转化率和相对较高的选择性.掺杂适量的ZrO2能够提高催化剂的热稳定性和储氧能力,促进催化剂表面吸附氧向晶格氧的转化.经氧气预处理的Cu1Zr1Ce9Oδ催化剂活性最高.催化剂上Cu+/Cu2+氧化还原离子对和表面的晶格氧含量均影响催化剂的活性,但在富氢气氛下,表面的晶格氧对催化剂的性能影响较大.

碳纳米管在电池工业中的潜在应用

介绍了碳纳米管的结构,叙述了碳纳米管在电池领域的潜在应用。碳纳米管是一种极具发展前途的贮氢材料,它具有较高的贮氢量,能够反复进行吸贮氢和释放氢的可逆过程;作为锂离子电极材料,碳纳米管具有高于石墨的嵌锂容量和良好的循环性能;在碳纳米管上沉积贵金属制成燃料电池的催化剂能减少贵金属的用量,降低催化剂的颗粒尺寸和提高催化剂的性能。

化工新型材料——碳纳米管

本文扼要介绍了碳纳米管的分类和结构 ,着重讨论了两种常用的碳纳米管的制备方法及其在化工领域的应用。

非贵金属催化剂上CO选择性氧化反应的研究

比较了CuO/ZrO2、CuO/MnO2、MnO2/CeO2、CuO/CoO和CuO/CeO25种催化剂体系对富氢气体中CO选择性氧化的活性,发现CuO摩尔含量为10%的CuO/CeO2催化剂具有较高的CO转化率和选择性,是比较适合该反应的催化剂。氧气进量的增加或者温度的升高,提高了CO转化率的同时,存在着更多的氢气消耗,导致CO选择性的降低,富氢气体中CO2的存在对CO的选择性氧化起抑制作用。

化学反应工程理论在电镀废弃物处理中的应用

介绍了化学反应工程理论在电镀废液和污泥处理中的应用,阐述了与电镀废液中重金属离子去除及电镀污泥中重金属浸出有关的动力学模型,通过典型的工程案例讲解了拟合方法。

富氢气体中CO选择性氧化的研究进展

详细概述了富氢气体中CO选择性氧化反应的贵金属和非贵金属催化剂,简要介绍了反应条件对催化剂活性的影响,指出控制催化剂的尺寸是金催化剂研究的重点,铂和其它非贵金属的抗CO2性和抗水性还有待进一步改善;通过便宜的添加剂、合适的制备方法和处理条件等手段来提高催化剂活性和选择性是有效的途径。

富氢气氛中CuO/CeO2催化剂选择性氧化CO

制备了不同CuO含量的CuO/CeO2复合氧化物催化剂,研究了催化剂的配比、反应温度和氧气的进气量对催化剂活性和选择性的影响.

掺杂碱金属与碱土金属的CuO-CeO_2催化剂的漫反射红外光谱分析

CuO-CeO2系列催化剂是高效的CO选择性氧化反应的催化剂,通过原位漫反射红外光谱对掺杂碱金属和碱土金属氧化物的CuO-CeO2催化剂表面的吸附物种进行了研究。结果表明CuO-CeO2系列催化剂上,2 106 cm-1处出现CO的红外吸附峰。在反应气氛中,此峰的强度随着温度先升高后降低,说明Cu+是CO主要的活性吸附中心。低温下催化剂表面吸附的CO主要以可逆形式脱附出来,而高温下CO则以不可逆的形式脱附出来。催化剂表面在3 660 cm-1处出现尖锐的红外峰,归属于CeO2经还原产生的Ce-(OH)2偕式基团。在1 568,2 838和2 948 cm-1附近处出现甲酸根的红外谱峰,以及1 257和1 633 cm-1处出现碳酸根物种的红外峰。甲酸根物种是气相的CO与表面的羟基反应生成的产物,该物种的C—H键断裂生成碳酸根物种,这两物种均会降低催化剂的高温活性。Cu1Li1Ce9Oδ催化剂出现较强的CO2和甲酸根的红外峰,温度高于180℃时,该催化剂上还能看到微弱的CO红外峰,说明锂离子的给电子性质有利于提高Cu1Li1Ce9Oδ催化剂上CO的不可逆脱附,抑制氢的活化吸附,同时促进了甲酸根物种的生成。低温下Cu1Mg1Ce9Oδ和Cu1Ba1Ce9Oδ催化剂上CO的吸附量较多,但主要以可逆脱附形式脱附出来,对CO选择性氧化没有贡献。

问题导向联合项目教学法在化学反应工程课程中的应用

采用"问题导向"和"基于项目的教与学"的方法,紧贴化学反应工程课程各个知识点与化工实际生产的联系,设计出难易适中、针对性强的工程项目。课堂教学采用问题导向的教学方法,侧重基本原理及规律、公式等内容和相关理论应用实例的讲授;课后通过工程项目实训来验证和巩固课堂上所学的理论知识。通过"做中学"和"学中做"相互促进的规律,加深学生对理论知识的熟练应用和工程实践能力的提高。

铂金催化剂上CO选择性氧化机理研究进展

简要介绍了金、铂催化剂上CO的选择性氧化反应,详细论述了该反应动力学及反应机理的确立,指出载体、氧的活化位、氢气及不同促进剂的影响等是今后研究的方向。

Cu_1Zr_1Ce_9O_δ催化剂选择性氧化CO性能的研究

用共沉淀法制备了Cu1Zr1Ce9Oδ催化剂，考察了反应温度和反应气体中各组分对Cu1Zr1Ce9Oδ催化剂上选择性氧化CO反应的影响。结果表明，降温的过程中Cu1Zr1Ce9Oδ催化剂的活性滞后。H2的存在有利于CO的脱附，促进了低温下选择性氧化CO的反应；而温度较高时，H2氧化副反应的发生降低了CO的转化率，反应气中H2O和CO2降低了催化剂的活性和选择性，最佳反应温度为（160—200）℃，O2的进入量取3为宜。

Cu-Zr-Ce-O催化剂上CO选择性氧化及再生研究

采用共沉淀法制备了一系列Cu-Zr-Ce-O复合氧化物催化剂,考察了ZrO2加入量、不同再生方法对催化剂CO选择性氧化反应性能的影响,并通过DSC-TPR、XRD和SEM手段对催化剂进行了表征.结果表明,添加ZrO2的Cu1Zr1Ce9Oδ催化剂在160 ℃～200 ℃,具有99%以上的CO转化率,并且催化剂的选择性相对较高.适量ZrO2的加入能够细化催化剂的颗粒,提高催化剂的热稳定性,改变催化剂的聚结方式.经氮气、氢气及氧气再生处理后的Cu1Zr1Ce9Oδ催化剂,催化活性有所不同,其中经氧气处理后的催化剂,表面吸附氧体积分数较高,活性恢复较好.

纳米级TiO_2中空球的制备

以聚苯乙烯（PS）乳液为模板,首先合成了PS/TiO2复合微球,采用回流溶解出PS模板的方法,制备出纳米级TiO2中空球。探讨了不同单体浓度、引发剂用量、乳化剂用量以及反应温度对聚苯乙烯乳液的影响。利用XRD、TG、BET、IR和UV-Vis手段对合成的纳米颗粒进行了表征。研究发现80℃下,单体浓度占总质量的20%、引发剂和乳化剂分别为单体质量的0.3%和3%、回流时间为12h时,可以得到外径为180nm、比表面积为283.4m2/g的TiO2中空球,且中空球的壳层由大量粒径为8~10nm的TiO2颗粒紧密堆积而成。

化工专业项目驱动与O2O融合教学模式的实践与思考

以化工专业课程为基础,将项目式教学与O2O教学有机融合,有助于提高学生的工程实践能力。在该教学模式下,工程项目的开展以学生的自学和互学为主、教师的助学和导学为辅,依托线下课堂与线上信息化教学平台,构建多元、立体的教学环境,以达到课堂知识内化与课下知识传授相结合的教学效果。这种教学模式的实施能够促进适应产业发展的创新型化工专业技术人才的培养。

化学反应工程课程建设的探讨

化学反应工程是化工类学生的专业基础课,作者针对化学反应工程的学科特点,在教学内容、课堂教学条件和方法等方面进行了有益的改革实践。采用直观实例唤醒学生的联想能力,利用启发、提问、讨论等手段达到师生的双向互动,自制形象生动的多媒体课件提高了教学效果。

铜铈催化剂上CO选择性氧化反应研究

采用浸渍法制备出4种不同质量分数的Cu-Ce-O/-γA l2O3催化剂并用于富氢气体中CO的选择性氧化反应,研究发现以40%Cu-Ce-O/-γA l2O3催化剂活性较好.向其中掺杂钌的1%Ru-Cu-Ce-O/-γA l2O3催化剂的低温活性有很大提高,而掺杂铂的1.5%Pt-Cu-Ce-O/-γA l2O3催化剂的高温活性有了很大的改善.

甲烷三重整反应用镍系催化剂的研究

采用等体积浸渍法制备了不同镍负载量的Ni/γ-Al2O3催化剂,用于甲烷三重整制合成气反应,并通过XRD,H2-TPR,CO2-TPD研究了催化剂表面性质与催化性能之间的关系.研究表明,镍负载量为8%的Ni/γ-Al2O3催化剂具有较高的甲烷转化率,氢气的生成量最多.镍的负载量低于8%时,镍负载量越低,催化剂上的NiO与载体γ-Al2O3的相互作用越强.镍系催化剂主要由NiO微晶和Al2O3组成,其表面上的NiO物种反应后易流失和烧结.CO2的化学吸附主要发生在催化剂的载体上.