沙棘籽油在超临界CO_2中溶解度的测定和关联

对物质在超临界流体中溶解度的计算方法进行了简要评述。重点就Chrastil和delValle-Aguilera所提出的半经验关联式作了深入分析和比较。认为delValle-Aguilera公式源于Chrastil公式，但比Chrastil公式在关联实验数据时具有更为广泛的物理含义和适用性。特别对于植物籽油在超临界CO2中的溶解度计算就是成功的例证。最后，采用连续式测量方法，在10-30MPa和303-323K条件下，实测了沙棘籽油在超临界CO2中的溶解度数据。用delValle-Aguilera公式的形式对实验结果进行关联，给出了计算参数。所提出的计算公式，在上述实验条件范围内，最大相对误差小于6％。

CO2膨胀液体热力学特性及在化学反应中的应用

二氧化碳膨胀液体被认为是环境友好的绿色溶剂,具有良好的气体溶解度、传质特性、低黏度、条件温和以及有机溶剂用量少等突出特点,受到化学家和化学工程学家们越来越多的重视。本文详细介绍了二氧化碳膨胀液体的体积膨胀度、相平衡热力学、传递特性、酸性以及导电性等理论研究成果;在此基础上,分析讨论了这些性质变化的内在原因;总结了目前为止利用二氧化碳膨胀液体所开发的化学反应研究现状,包括加氢、氢甲酰化、氧化以及其他反应等;对存在的问题和今后应该致力于解决的技术性难题进行了讨论,指出了今后的重点发展方向。

有机化合物在超临界流体中溶解度的模拟计算

为了预测有机化合物在超临界流体中的溶解度数据,以Peng-Robinson状态方程为模型,开发了一个用于计算含超临界流体相的气-液相平衡计算程序.对于已经发表的丙烷+辛烷、氢气+正己烷、SC-CO2+柠檬精油、SC-CO2+α-蒎烯、SC-CO2+葑酮等5个二元体系共计168个实验数据,用上述程序进行了检验计算,温度范围为310～377 K,压力范围为2～12 MPa.计算结果表明,选用适当的混合规则,只考虑一个二元相互作用参数就可以获得满意的计算精度:对于丙烷+辛烷系统,液相组成的计算误差最大为3.83%,气相组成最大误差0.29%;CO2+柠檬精油系统,平均相对误差值为2.71%;CO2+α-蒎烯系统,平均相对误差值为1.18%;CO2+葑酮系统,平均相对误差值为1.69%.该程序可以为超临界流体过程开发和设计提供基础数据.

CAI系统开发中多媒体功能的灵活实现

计算机辅助教学技术越来越受到人们的重视。随着新一代操作系统的诞生,为开发界面友好、交互性强以及具有一定智能化的多媒体设计软件开辟了广阔的前景。本文简要介绍了可视化环境下化工原理CAI软件开发过程中有关软件多媒体功能灵活实现的方法。据此开发的软件具有友好的人机交互功能并有初步的智能化特点,辅助教学以及工程设计方便、实用。

CAD系统开发中可视化界面的制作技巧

简要介绍可视化环境下化工设备ＣＡＤ软件开发过程中有关软件可视化界面的制作技巧。此软件具有初步的智能化特点，辅助工程设计方便、实用。

超临界流体技术中的膜过程研究

超临界流体过程和膜过程是反应、分离工程中的新型技术。将两者结合,充分发挥各自的技术优势和特点,衍生出一种创新的耦合过程。超临界膜过程技术在反应、分离等领域展示出良好的应用前景。对该项技术近年来取得的最新发展进行阐述,并着重就超临界流体在各种膜中的渗透扩散机理以及膜的污染机制等关键问题作分析讨论。指出今后需要致力于研究的方向。

化工设备CAD开发中软件功能的设计与实现

简要介绍了可视化环境下化工设备CAD软件开发过程中软件功能的设计与实现。据此开发的软件具有友好的人机交互功能 ,并有初步的智能化特点 ,辅助工程设计方便、实用。

沙棘油在超临界二氧化碳流体中溶解度的实验研究

设计开发了一套超临界萃取实验装置,对超临界CO2萃取沙棘油进行了实验研究。与有机溶剂萃取法作比较,利用气相色谱法对其化学成分进行了分析测试。采用动态法,重点对沙棘油在超临界CO2中的溶解度进行了测定。测定的压力、温度范围分别为15.0-30.0 MPa,308.2-323.2 K。溶解度随压力的增加而增大,当压力小于20 MPa时,温度升高溶解度下降。当压力大于20 MPa时,溶解度随温度升高而增大。将实验结果用del valle模型进行关联,可以获得满意的关联精度。

超/亚临界水解技术在生物质转化中的应用研究进展

超/亚临界水用于生物质水解转化是近年来出现的新技术。本文首先对纤维素超/亚临界水解机理、产物分布与水解动力学、水解条件优化进行了归纳和总结。在此基础上,综述和分析了生物质超/亚临界水解技术研究进展和工艺发展方向,并对生物质水解转化利用的新途径和反应器技术发展状况进行了讨论。指出超/亚临界水解技术在生物质资源化领域具有广阔的应用前景。

含CO_2/离子液体系统相行为及其在反应与分离中的应用进展

目前已知的绿色溶剂主要包括超临界流体(supercritical fluids,SCFs)、离子液体(ionic liquids,ILs)、二氧化碳膨胀液体(CO2expanded liquids,CXLs)、水以及上述溶剂的混合物等。其中,由超临界CO2(supercritical CO2,SCCO2)与IL混合而构成的新型溶剂,因为化学热力学方面的特性,成为近年来研究的热点,未来很有发展前景。本文回顾了目前为止在该领域所开展的工作,总结了影响SCCO2与ILs相行为的主要因素,包括温度、压力I、Ls的含水量I、Ls的阴离子I、Ls的阳离子I、Ls的摩尔体积以及助溶剂等。同时分析了ILs/SCCO2与溶质形成的多元混合物相行为的成因。介绍了ILs/CO2在萃取、反萃取、膜分离、反胶束、萃取与反应耦合等方面的应用。由于传统的单元操作很难满足无污染和对过程集成的要求,因而含有ILs/SCCO2的分离反应耦合过程将是未来实现清洁生产的发展方向。

化工设备中体与面结构连接模型的有限元分析

在压力容器的分析设计中,经常会遇到三维实体和薄壁板壳组成的结构,对其建模中单元的选取以及分析结果的精度仍是工程中亟待解决的关键问题,而关于体与面连接模型鲜有研究。基于线弹性模型和有限元手段,采用全实体单元、约束方程、多点约束(MPC)、刚度叠加法建立体与面连接模型,使用实体和壳单元对变截面梁进行了研究,得到高阶单元及多点约束法在体与面连接方面具有较高的准确性。并应用于实际的化工设备反应器底板和高颈法兰,验证了所开发体与面连接模型的可靠性。

超临界流体技术在石墨烯制备中的应用

石墨烯因其独特的二维晶体结构和优良的力学、电学、热学和光学特性,成为近几年材料领域的研究热点。要实现石墨烯产业化,其关键问题是探索大规模、高质量、低成本的石墨烯制备技术。超临界流体具有似气似液的优越性质,将其用于直接剥离制备石墨烯,具有高效、环保、产物质量高等优势。本文综述了近年来超临界流体技术应用于直接液相或气相剥离法制备石墨烯的研究进展,着重讨论了超临界二氧化碳辅助超声处理制备石墨烯的优势,以及超临界流体直接剥离法制备石墨烯的机理,在此基础上,指出目前文献中尚存在的不足以及亟待解决的关键问题。

用超临界二氧化碳萃取技术脱除废水中有机物

对超临界萃取技术在污水处理中的应用研究工作进行了全面回顾和总结,内容包括工艺流程、实验设备、影响因素分析、基础数据、案例分析与评价、模型化等。认为超临界萃取技术作为绿色工艺适合于进行污水处理,指出直接萃取、夹带剂萃取以及吸附萃取等方法的适用范围,强调应以系统性综合工艺评价作为污水处理工艺的选择依据。对含污水超临界二氧化碳(scCO2)多元体系的热力学分析、相平衡测量、相互作用参数、模型化以及同吸附萃取相关的含有机物超临界流体复杂介质在多孔材料孔道内的渗透扩散行为、过程模拟等均属于亟待解决的基础问题。

超临界CO_2中SBA-15对无机盐吸附的动力学

研究超临界环境中物质在吸附剂颗粒中的动力学行为十分关键.用Langmuir吸附模型、修正的Langmuir等温吸附模型及Freundlich吸附模型对实验数据进行了拟合,结果表明这3个模型都能较好地拟合超临界CO2中介孔基材SBA-15对前驱物AgNO3和Cu(NO3)2的吸附,其中Freundlich模型拟合误差最小.在此基础上,建立了基材颗粒内部吸附动力学模型,基于质量平衡微分方程,使用Polymath软件对吸附的平衡浓度及平衡时间进行模拟,与实验测定结果吻合良好.采用修正的Langmuir模型拟合吸附量与浓度的关系,结合动力学模型进行模拟计算可以较好地描述介孔氧化硅在超临界氛围中对无机盐的吸附行为.

固定床反应器中超临界酯交换反应连续制备生物柴油

反应器是生物柴油制备过程中的核心设备,优化反应器结构有利于降低制备成本,有效提高生物柴油转化率。为强化超临界连续化酯交换反应,文中对固定床反应器填料结构进行研究,以玻璃珠、玻璃弹簧以及θ环作为填料,分别考察温度、压力、流量、醇油物质的量比以及填料种类对超临界酯交换反应的影响。结果表明在温度为350℃、压力为22 MPa、醇油物质的量比42∶1、停留时间为717 s时,θ环作为填料时效果最佳,产率高达90.27%。对甲醇和豆油混合物进行热力学计算,得到混合物临界温度和临界压力,与实验现象相匹配,为温度、压力对酯交换反应的影响提供理论依据。

离子液体介质中催化合成生物柴油技术研究

生物柴油作为一种可替代再生性清洁能源,成为新能源领域研究和开发的热点之一。廉价的原料、新合成工艺和高效催化剂技术是降低生产成本,促使该项技术推广应用的发展方向。离子液体作为一种功能可设计的新型绿色溶剂和催化剂,在化学反应和过程开发中显示出了独特的应用前景。将离子液体用于生物柴油制备是近年来新发展的方向,回顾了离子液体在酯交换反应制备生物柴油方面的研究进展,分别就离子液体为溶剂和催化剂时对生物柴油制备工艺的影响进行了分析和讨论,在此基础上,指出了应该着力解决的关键问题。

加热设备中螺纹烟管热力计算及其程序化

在加热设备中,螺纹烟管有较为广泛的使用,而目前螺纹烟管的传热计算还没有完整的理论解,工程计算上主要依赖以实验研究得出的经验计算式。主要是对螺纹烟管的传热机理及常用的经验计算式进行介绍分析,并将各个经验计算式的结果进行对比,探讨其数值的准确可靠性并给出参考意见。同时,考虑到各个经验计算式的复杂性,对螺纹烟管的热力计算程序化给出编制思路,以提高其工程设计计算效率。

超临界流体在多孔膜中渗透机理与模型研究进展

超临界流体与膜分离的耦合技术的研究已经取得了很大的进展,其应用前景已经得到越来越多的关注,但仍然存在很多不足。其中超临界流体在多孔膜中的渗透扩散机理还不明确,理论计算模型较少。对超临界流体在多孔膜中的渗透扩散机理的实验研究现状进行阐述,并对采用分子模拟和计算流体力学的计算机理论模拟进行分析讨论。最后,指出今后应着力发展的方向。

超临界CO2在木材处理中的应用现状

超临界CO2流体技术在萃取、喷涂、清洗、药物制备等领域已得到广泛研究、发展和应用。为了总结超临界流体技术在木材处理中的应用情况,本文在总结影响木材渗透性因素的基础上,概述了超临界CO2在改善木材渗透性,以及包括在木材染色、脱毒、防腐、干燥和脱水等功能性改良方面的一些应用现状。结果表明:超临界CO2在木材干燥、脱毒、染色和文物保护等方面的应用中显示出独特的优势。该技术将为木材科学的研究提供一定的理论基础。

超/亚临界水中木质纤维素水解转化制化学品

为了解决传统水解木质纤维素存在设备要求较高、水解收率低、溶剂回收再利用困难、酶用量高、环境污染严重等问题,本文总结了采用超临界水、超/亚临界水耦合连续处理木质纤维素制备液态产品的方法,通过对水解机理和水解动力学研究以及探讨超/亚临界水解木质纤维素应用,表明直接使用超/亚临界水解技术具有转化率高、水解时间短、无产物抑制、绿色环保,研究结果旨在为生物质资源开发与应用提供一定的理论指导和技术借鉴。