水-正丙醇-正丁醇三元体系汽液平衡实验数据与计算

水-正丙醇-正丁醇三元体系常见于乙炔法生产1,4-丁二醇工艺产生的废液中,对该体系汽液平衡数据进行测定是对其进行分离回收的前提,而目前文献中,仅在极窄的温度范围内有很少的相关数据。今测定了99.2kPa时,在正丙醇与正丁醇的配料体积比分别为1/4、3/7、2/3、1/1和3/2,水含量直至气相出现液液分层条件下水-正丙醇-正丁醇溶液的三元汽液平衡数据,从而明显扩大了该体系的实验数据及温度适用范围;研究中还用扩展型UNIQUAC方程建立了溶液组分的活度系数模型,关联该体系的汽液平衡数据,通过单纯型法回归获得三元体系组分之间的相互作用能参数。计算结果表明,建立的模型应用相同的相互作用能参数,可以很好的关联本实验测定的数据及文献数据,一方面说明本实验数据与文献数据有很好的一致性,另一方面也表明建立的UNIQUAC模型可以可靠地预测水-正丙醇-正丁醇的汽液平衡数据。

库水-淤砂层-坝体-坝基体系地震响应分析

针对我国西部水利工程结构面临的地震安全问题,特别是混凝土高拱坝的抗震安全设计,以小湾水电站混凝土高拱坝为研究对象,进行了库水-淤砂层-坝体-坝基体系的耦合动力分析,同时考虑了复杂的坝基地形、正常蓄水位的库水以及常年运行而堆积的淤沙层的影响。主要内容有:①基于传递矩阵法及二维有限元,实现了复杂峡谷地形的自由场计算;②基于水-饱和多孔介质-固体的统一计算框架,实现了库水-淤沙层-坝体-坝基体系的三维地震响应分析算法。最后,分别以脉冲波和地震波作为输入,探讨了小湾拱坝的地震响应规律及库水淤沙层对拱坝地震响应的影响。结果表明:坝体顶部中心区域会承受较大的拉、压应力;而库水底部淤砂层对坝体的位移及应力影响并不显著。

正丙醇-水-钾盐和异丙醇-水-钾盐体系液液相平衡数据的测定和理论计算

实验测定了正丙醇 水 氟化钾、异丙醇 水 氟化钾、正丙醇 水 碳酸钾、异丙醇 水 碳酸钾体系在25℃时的液液相平衡数据,当水相中氟化钾或碳酸钾浓度较高时产生的正丙醇或异丙醇富集相中含有可以忽略的盐,水富集相中含有可以忽略的正丙醇或异丙醇,因此用氟化钾或碳酸钾可以成功地分离正丙醇 水或异丙醇 水体系。采用Pitzer方程计算富水相中水的活度,用NRTL方程计算富正丙醇或异丙醇相中水的活度,将二者结合对液液相平衡数据进行理论计算。结果表明计算值与实验值符合良好,为工业上用钾盐分离正丙醇 水或异丙醇 水体系提供了数据和模型。

磁场对乙醇-水、正丙醇-水体系汽液平衡的影响

研究了磁场对乙醇-水、正丙醇-水体系汽液平衡的影响。研究表明,磁化对这二个体系的汽液平衡均有影响,磁化效果随磁场强度和溶液组成呈波动状变化。拟合出了磁场作用下的汽液平衡方程。并对磁化机理进行了探讨,提出了氢键磁化共振理论假说。

竹粉水-正丁醇溶剂体系酸催化液化试验研究

生物质是唯一可转化为液体燃料的可再生资源,利用可再生生物质资源替代传统化石资源制备液体燃料及化学品受到越来越多的关注。笔者采用水-正丁醇双溶剂体系构建竹粉水油相液化溶剂体系,在酸催化条件下实现竹粉液化转化及其产物反应分离,研究了油水体系对竹粉液化及油水溶性组分分离的影响。结果表明:液化最佳反应条件为水-正丁醇比例20∶60、反应温度240℃、反应时间60 min、固液比1∶10;最佳反应条件下竹粉转化率为92.5%,水相产率6.6%,油相产率70.5%。正丁醇含量、反应温度及反应时间的提高可以实现水相组分向油相组分转化,从而提高油相组分含量。液化产物分析结果表明,油相组分C元素含量及热值相对于竹粉明显提高,分别提高约1.3及1.9倍;水-正丁醇溶剂体系已基本实现液化产物高热值油相及低热值水相组分的分离。

温控相转移催化新体系中α,β-不饱和酮的常压加氢反应

构建了一种由水、1-己醇和Ru纳米(Ru_(nano))催化剂组成的温控相转移(TPT)催化新体系,并将上述催化体系应用于查耳酮常压下的选择性加氢反应中。在优化后的反应条件下,查耳酮的转化率以及查耳酮中C==C双键加氢产物二氢查耳酮的选择性均高于99%,Ru_(nano)催化剂可重复使用6次,查耳酮的转化率和二氢查耳酮的选择性均保持不变。反应的转化频率(TOF)高于迄今所报道的常压H2下Ru_(nano)催化剂的最高值,且Ru的流失也得以进一步减少。此外,上述TPT催化新体系在其它α,β-不饱和酮的常压加氢反应中亦获得了高于99%的转化率和选择性。

基于“水-能-碳”关联系统的城镇污水处理厂碳排放研究

在“双碳”战略背景下,有效地核算污水处理厂碳排放量对节能减碳具有重要意义。基于“水-能-碳”关联系统,构建新型核算体系,并以长江中下游某城镇污水厂为案例,开展碳排放量核算。结果表明,常规情况下污水厂碳排放总量达208211.97 kgCO_(2)/d,直接碳排放为主要排放源,各子碳排放系统中CH_(4)类碳排放量占比最高,达48.26%。最后,针对核算结果,提出污水处理厂减碳措施与建议,以期为后来的研究者、工程技术人员研究同类问题提供参考。

人与自然和谐共生:“水-岸”协同治理机制与策略创新

河湖流域生态系统是自然生态系统的重要组成部分,流域生态系统由水域和岸线共同组成。从水里到岸上,从水陆分界到河湖岸线,从行政割裂到协同治理,从“二元悖论”到和谐共生,体现了流域“水-岸”协同治理的标本逻辑、资源逻辑、主体逻辑和现代化指向,形成了以流域综合规划为主、以流域治理委员会为主和以流域生态补偿为主的治理方式。治理体系正在从单一目标治理向多目标综合治理转变,从狭隘的河道治理向流域全面治理转变,从单一部门治理向多部门协同治理转变,推进人与自然和谐共生的现代化实践。流域“水-岸”协同治理的机制与策略创新,包括观念理念协同、制度机制协同、政府市场协同、多元主体协同、文化生态协同。

异丙醇-水体系中分子间相互作用对萘迁移热力学性质的影响

研究了萘从水到H2 O 异丙醇 (IPA)混合溶剂中的迁移变化 ,表明萘的迁移随异丙醇摩尔分数x(IPA)的增加呈复杂的下降趋势 .标准迁移熵和标准迁移焓的研究表明 ,随异丙醇摩尔分数x(IPA)的增加 ,二者呈现双峰变化 .迁移熵和迁移焓的双峰变化 ,表明系列H2 O IPA混合溶剂的微观结构经历了从相对的有序到无序到再有序、再无序、再有序的变化过程 ,H2 O IPA混合溶剂中除了在富水区存在着笼合物的特殊结构外 ,在x(IPA)约为 0 0 8处还存在着一相对有序的结构 .研究表明 ,H2 O 异丙醇 (IPA)混合溶剂组成。

仲丁醇-水-氟化钾及仲丁醇-水-碳酸钾体系的液-液相平衡

将氟化钾或碳酸钾加入到仲丁醇-水体系中时,可产生水富集相(水相)和仲丁醇富集相(仲丁醇相).文中通过实验测定了仲丁醇-水-氟化钾、仲丁醇-水-碳酸钾体系在25℃时的液-液相平衡数据,发现当水相中氟化钾或碳酸钾含量分别大于或等于26.38%(质量分数,下同)或28.76%时产生的仲丁醇相中含有可以忽略的盐、水相中含有可以忽略的仲丁醇,因此用氟化钾或碳酸钾可以有效地分离仲丁醇-水体系.分别采用Pitzer方程和UNIQUAC方程计算水相和仲丁醇相中水的活度,将二者结合对液-液相平衡数据进行理论计算.理论计算值与实验值吻合较好,对仲丁醇-水-氟化钾体系实验值与计算值的绝对平均偏差水相为1.57%,有机相为0.33%;对仲丁醇-水-碳酸钾体系实验值与计算值的绝对平均偏差水相为1.40%,有机相为0.39%.

磁场对正丁醇-水物系汽液平衡的影响

为探讨磁场对二元共沸物系汽液平衡的影响,在不同磁感应强度的磁场中,研究了正丁醇-水物系的汽液平衡。结果表明,外加磁场对正丁醇-水物系的汽液平衡有一定的影响,总体上呈正效应,即外加磁场有利于该物系的精馏过程。采用NRTL模型对正丁醇-水物系的汽液平衡数据进行了拟合,得到了不同磁感应强度下的NRTL模型参数,并进行了热力学一致性检验,验证了试验数据的可靠性。

醇-水体系中醇回收技术进展

根据所含碳原子数不同,将醇类物质分为高碳醇及低碳醇。详细综述了高碳醇和低碳醇-水体系中醇回收技术的研究进展,并从能耗、原料组成、产物纯度及收率等技术经济性方面比较了各种技术的优劣;分析结果表明,液-液萃取是高碳醇回收的主流技术;由于兼顾了不同技术的优势并规避了各自的缺陷,组合技术将成为实现醇-水体系中低碳醇回收技术绿色化及高效节能化的重要发展方向;而化学链分离(CLS)法对于多元醇的回收具有更大潜力。

碳酸钾分离乙醇-丙酮-丁醇-水体系

测定了乙醇-丙酮-丁醇-水-碳酸钾体系在25℃时的液-液相平衡数据，结果表明, 有机物水溶液可简化为二元系处理, 可用Pitzer理论和Wilson方程对相平衡数据进行关联计算，计算值与实验值符合良好．采用碳酸钾分离乙醇-丙酮-丁醇-水体系，碳酸钾的脱水率高达95.6%．

液相色谱水-异丙醇体系测定脂溶性维生素A,D,E

利用反相高效液相色谱研究了混合药片中的脂溶性维生素A ,D ,E的同时测定。用不同比例的水∶异丙醇体系分析这三种维生素 ,确定 2 5∶75( φ)的水∶异丙醇体系为最佳流动相。测定了不同萃取条件下的脂溶性维生素的回收率 ,回收率均 94 %以上。使用 9维他片作为样品。本方法简单 ,可靠 。

正丁醇-水混合物双塔精馏流程的稳态模拟及优化

本文采用UNIFAC模型计算正丁醇-水混合物的汽液平衡数据,应用SRK状态方程计算气、液相的焓值,对正丁醇-水混合物双塔精馏流程进行了稳态模拟和优化,得到了各物料流的温度、压强、流量和组成以及精馏塔理论板上的温度分布、汽(液)相流量分布和组成分布及再沸器的热负荷,该计算对正丁醇-水系统双塔精馏工艺的设计和操作具有实际意义。

二甲基乙酰胺-水体系双效精馏过程节能减排研究

双碳目标的提出对化工生产中精馏塔的节能提出了新要求。本文以N,N-二甲基乙酰胺-水二元混合体系为例,采用Aspen Plus V 11化工模拟软件对普通精馏技术和双效精馏技术进行模拟与优化,并对两种不同精馏技术的能耗和环境进行评价。模拟计算结果表明,在相同的设计基础和分离要求下,采用双效精馏可明显降低分离能耗近40%且环境友好,具有较强的节能优势和较少的二氧化碳排放。另外,两种不同的双效精馏技术中,逆流双效精馏技术稍优于顺流双效精馏技术。

新型水-气分散体系提高低渗透油藏采收率的实验研究

针对国内应用注气开发的低渗透油藏,开发了一种新型水-气分散体系制备装置,利用蒸发-冷凝制取水-气分散体系,用以降低流度。利用该装置测试了不同条件下体系的流度降低能力,通过室内验评价了提高采收率效果。结果表明:温度、压力以及水气比是影响体系控制流度能力的重要因素。渗透率在0.1×10^(-3)~4.5×10^(-3)μm^(2),水-气分散体系可提高采出程度3%~10%,渗透率越高,扩大波及体积效果越好。

正丁醇对二(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠微乳液体系的影响

通过在二(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠(AOT)/正庚烷/水的三元体系中加入正丁醇,得到了新的四元体系。绘制了25℃时AOT/正丁醇/正庚烷/水四元体系能够稳定存在的相图,发现在一定R值(水和AOT的摩尔比)条件下该相图出现了分为两个区域的现象。利用电导率数据研究了由W/O型微乳液→双连续微乳液→棒状液晶→层状液晶→双连续微乳液→O/W型微乳液的结构转变。通过稀释法求得AOT/正丁醇/正庚烷/水微乳液体系的结构参数,结果表明:含水量增加,两个区域的自由能-△G0c→i都减小,对微乳液体系的稳定不利;含水量越低,越有利于微乳液的形成和稳定;AOT/正丁醇/正庚烷/水四元体系比以AOT作表面活性剂的三元体系有更大的微乳液区域,是一个适合制备所需功能性纳米粒子的体系。

常压下微量水-正丁醇汽液相平衡研究

采用自制的单循环汽-液相平衡釜,测定了常压下含微量水的乙醇/正丁醇溶液二元体系的汽液平衡数据,测得的乙醇-水数据与文献中数据相比,两者吻合较好,验证了汽-液平衡釜的可靠性。正丁醇-水体系的实验结果发现:当水质量分数<0.02时,其平衡常数趋于5.0,同时其活度系数趋于3.0。进一步用Aspen Plus v8.4计算机软件,分别对Wilson、NRTL、UNIQUAC活度系数模型进行关联,回归出相应的二元交互作用参数。将关联结果与实验结果相比较,得到关联值与实验值的温度和汽相组成的平均绝对偏差,分别小于0.29 K和0.000 9,一致性良好。该结果为正丁醇-水混合物的分离提供了一定的基础数据,同时也为汽液平衡数据库补充了新的内容。

离子液体萃取精馏叔丁醇-水二元共沸体系流程模拟

采用Aspen Plus流程模拟软件对叔丁醇-水体系的萃取精馏过程进行流程模拟,采用离子液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([EMIM][AC])和传统溶剂乙二醇分别作为萃取剂,并对二者分别作为萃取剂的流程进行对比。通过灵敏度分析工具(Sensitivity)考查了溶剂比、理论塔板数、回流比、原料进料位置和溶剂进料位置对分离效果的影响。结果显示,采用[EMIM][AC]萃取分离叔丁醇-水二元共沸体系的最佳工艺优化条件为:全塔理论塔板数为25,回流比为0.9,溶剂比为0.7,原料和萃取剂进料位置分别为第15块理论板和第2块理论板,塔顶关键轻组分叔丁醇质量分数为0.999,收率为99.9%,同时,[EMIM][AC]的回收率达到100%。与乙二醇相比,[EMIM][AC]作为萃取剂的萃取精馏塔塔顶和塔底能耗分别减少了32.72%和45.19%。