高吸水树脂改良煤矸石基质水分特性

【目的】探究不同质量分数的高吸水树脂(SAP)对矿区煤矸石基质容重、孔隙度、毛管水运移规律和保水性等方面的改善状况,阐明SAP最佳使用量下煤矸石基质的水分运移规律,为无土矿区煤矸石基质水分条件改善提供依据,实现矿区煤矸石固废资源化利用,为植被生长提供适宜条件。【方法】通过室内土柱试验模拟质量分数0%、0.1%、0.2%、0.3%和0.4%的SAP对煤矸石基质水分运移规律的影响。【结果】(1)SAP可以改善煤矸石基质物理性质,随SAP使用量的增加,煤矸石基质容重呈下降趋势,总孔隙度与毛管孔隙度呈上升趋势;(2)SAP会极显著抑制煤矸石毛管水上升高度,且质量分数在0%~0.4%范围内,随SAP使用量的增加抑制效果逐渐增强,但当SAP质量分数为0.4%时,对煤矸石毛管水抑制程度较0.3%差异不显著;(3)最小显著差异法拟合分析得到:煤矸石毛管水上升高度随时间变化呈幂函数增加趋势(P<0.01),上升速率与时间变化呈对数函数下降趋势;(4)在室内通风条件下,72 h内不同SAP质量分数的煤矸石基质含水率持续降低,纯煤矸石(SAP质量分数0%)基质含水率下降趋势最大,水分损失率为15.96%,SAP质量分数为0.3%与0.4%下降趋势较小,水分损失率分别为3.90%和3.52%,差异不显著,且作用时间越长,SAP的保水性能表现越突出。【结论】SAP可以改善煤矸石基质水分条件,且在一定范围内,含量越高改善效果越显著。因此从经济和效果两方面考虑,首选质量分数为0.3%的SAP应用于无土矿区煤矸石基质中,为植被生长提供适宜的水气条件。

基于旋转超重力机的固体制剂除尘装置设计与模拟

固体制剂生产时容易产生大量粉尘,如果处理不当,对生产过程和药品质量都会产生很大影响。旋转超重力机具有高效传质和分离性能,设备体积小,开停车方便,已成熟应用于化工分离、环境保护等领域。采用Solidworks软件对设备进行建模和组件设计,使用Fluent软件对设备内流体流动状态进行模拟和分析,从而得到设备内部各个零件的最优参数。

用于生产针状焦的优质芳烃原料制备技术研究进展

针状焦的生产原料性质直接影响针状焦的品质,由此提出将催化裂化柴油(LCO)中双环芳烃定向转化为三、四环芳烃,以制备针状焦的优质生产原料为目的,推进“油转化”。详细介绍了现有双环芳烃的缩聚技术,对萘的催化缩聚反应机理进行了全面的分析,并对不同萘缩聚催化剂的应用及研究进展进行总结和探讨,包括催化剂性质对催化活性、产物选择性、回收方式的影响。同时,对实现LCO定向转化的工业化应用进行分析,提出未来应深入研究固体超强酸的催化萘缩聚机理,并基于理论指导制备高活性、高选择性的萘缩聚催化剂。

超级奥氏体不锈钢热轧工艺研究

利用热力学模拟软件计算了904L、254SMO、654SMO超级奥氏体不锈钢和316L常规奥氏体不锈钢相图以及析出相的析出行为,并通过数学回归方法研究了其高温强度。研究表明:超级奥氏体不锈钢凝固模式为全奥氏体凝固,固相线温度普遍偏低,较316L低80~110℃,σ相析出温度较316L高,高温强度较316L高,热加工难度大。

工业固废在超高水材料中综合利用的实验研究

针对超高水材料时常出现压缩泌水,影响使用效果等问题,研究了粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、选铁尾矿砂等工业固废的性能,结合超高水材料的特点,开展大量实验,通过在超高水充填材料中掺入适量工业固废,改善超高水材料性能,实现工业固废综合利用的目的。

基于超高斯特征的固体激光器输出特性研究

【目的】以超高斯数学模型为基础,选用不同的超高斯分布阶数,对Nd:GdVO4的1342 nm固体激光器输出特性情况进行试验测量及数据分析,验证符合泵浦光实际抽运分布的数学模型。【方法】以半导体激光器为泵浦源,采用平凹腔腔型结构,在25℃的LD温度和20℃的冷却水温度条件下进行测试。【结果】试验结果表明,当入射功率持续增加时,输出功率与入射功率呈线性关系。泵浦功率大于10 W后,超高斯分布的输出特性与高斯分布有明显区别,且随着超高斯阶数m的增加,输出功率也随之增加。试验测试数据与m为2时的超高斯分布计算结果基本一致,优于m为1时的高斯分布计算结果。【结论】试验结果与m为2时的抽运光超高斯分布模型最符合,从而验证了泵浦光超高斯分布模型比高斯分布模型更加符合实际强度分布。

尼泊金酯的合成及催化剂选择

对乙醇、丙醇、丁醇和对羟基苯甲酸为原料合成尼泊金酯的催化剂及反应条件进行了研究。实验表明 ,固体超强酸 SO2 - 4 /Ti O2 Al2 O3是合成尼泊金酯的良好催化剂 ,最佳的反应条件为 :醇酸比为 4∶ 1 ( mol比 ) ,催化剂用量为反应物质量的 4 % ,反应时间为 5h。上述条件下 ,尼泊金乙酯的产率为 85% ,尼泊金丙酯的产率为94 % ,尼泊金丁酯的产率为 92 %。

固体超强酸SO_4^(2-)/ZrO_2-CeO_2催化油酸酯化反应的研究

以固体超强酸SO42-/ZrO2-CeO2为催化剂,以油酸和甲醇为原料,在高温高压反应釜中进行酯化反应。对反应条件的研究表明,当甲醇与油酸的体积比为2∶1(摩尔比为15∶1),反应温度为160℃,反应时间4 h,催化剂用量8%(与油酸的质量百分比)时,反应的酯化率达到97.34%。动力学计算表明,该酯化反应的反应级数为1.42,反应活化能为25.25 kJ/mol。

云南老王寨金矿的深部地质过程——来自显微岩相学和元素地球化学的证据

通过老王寨金矿围岩、蚀变岩石、矿石的显微岩相学和元素地球化学的系统研究发现:伴随硅化、碳酸盐化等蚀变和硫化物矿化,岩(矿)石中发育沿粒间、裂隙或角闪石解理纹贯入或穿插的黑色不透明超显微隐晶,经电子探针、扫描电镜和能谱分析鉴定,该固体物质主要由超显微晶石英、硅酸盐、碳酸盐、硫化物以及呈熔离交生关系的金红石、白钨矿和镜铁矿(磁铁矿)组成;熔离交生结构与沉淀共晶结构共存的特有岩相学特征指示成矿流体具备由熔体性质向热液性质转化的特性。结合岩(矿)石稀土微量元素研究,认为这种在透射光显微镜下呈黑色不透明的超显微隐晶固体物质,是具熔浆流体特点和超临界流体性质的地幔流体引发交代蚀变的直接微观表现之一;在交代蚀变过程中其性质由熔浆向地壳热液过渡,同时与地壳物质发生混染而有利于成矿作用的进行。

正丁烷在Ni(Fe)-SO_4^(2-)/ZrO_2超强酸催化剂上的异构化反应

用脉冲色谱法考察了 Ni ( Fe) SO2 - 4 /Zr O2 固体超强酸催化剂对正丁烷异构化反应的催化性能 ,添加 Ni、Fe元素可有效提高 SO2 - 4 /Zr O2 催化剂的异构化活性。采用 IR,XRD,XPS等手段研究了 Ni ( Fe) SZ型催化剂的结构及性能 ,Ni( Fe)含量≤ 1 % ( w)时 ,随着加入 Ni( Fe)的比例增加 ,有利于稳定 Zr O2

SO_4^(2-)/SiO_2-ZrO_2复合固体超强酸催化α-蒎烯水合反应

以硫酸锆和硅胶为主要原料在水热条件下合成了SiO2 ZrO2复合体,晶化温度150℃,晶化时间24h。用c(H2SO4)=0 25mol/L水溶液处理焙烧过的SiO2 ZrO2复合体,经焙烧后制得SO2-4/SiO2 ZrO2复合固体超强酸。用FTIR、XRD、BET及NH3-TPD等技术表征了其结构。结果表明,该催化剂存在超强酸中心,比表面积高达203 7m2/g,孔径为16 6nm,孔容为0 8cm3/g,但不具有中孔分子筛的特征结构。将SO2-4/SiO2 ZrO2复合固体超强酸用于催化α 蒎烯水合反应,α 蒎烯的转化率接近100%,对α 松油醇的选择性达50%;该催化剂重复使用5次后,α 蒎烯的转化率由开始的100%变为83 5%,对α 松油醇的选择性仍为50%,表明该催化剂具有良好的重复使用性能。

固体超强酸TiO_2/SO_4^(2-)-沸石分子筛催化合成邻苯二甲酸二辛酯

用固体超强酸ＴｉＯ２／ＳＯ２－４－沸石分子筛催化合成邻苯二甲酸二辛酯（ＤＯＰ）。对催化剂的制备条件和ＤＯＰ的合成条件进行了研究。在最佳反应条件下，酯化率可达９８％以上，研究还表明，此催化剂与单组份固体超强酸ＴｉＯ２／ＳＯ２－４相比，具有体积大、易过滤、产品中无催化剂残留、成本低、使用寿命长等优点，是合成ＤＯＰ的理想催化剂，还对沸石表面的吸附进行了Ｘ－射线衍射能谱测试，对ＤＯＰ进行了红外光谱测试验证。

新型稀土固体超强酸催化剂的制备及乳酸丁酯的合成

制备了一系列稀土固体超强酸催化剂,以乙酸丁酯为探针反应,考察了催化剂最佳制备条件;以乳酸和丁醇为原料,以S2O82-/ZrO2-SiO2-Sm2O3(BR-3%-0.75-450)为催化剂合成乳酸丁酯,研究了对酯化反应的影响因素、催化剂稳定性。实验结果表明,该催化剂活性和稳定性均优于未改性的SO42-/ZrO2-SiO2。

TiO_2/SO_4^(2-)-沸石分子筛催化酯化反应的研究

用固体超强酸TiO2 /SO2 -4 -沸石分子筛催化合成对羟基苯甲酸酯 ,对催化剂的制备条件和酯的合成反应条件进行了研究 .结果表明 ,该催化剂具有较高的活性 ,并具有一定重复使用性 ,是合成对羟基苯甲酸酯的良好催化剂 。

固体超强酸SO_4^(2-)/TiO_2催化合成亚油酸乙酯

用两相滴定沉淀法制备了SO2-4/TiO2固体超强酸催化剂,得到了适合亚油酸酯化的催化剂制备工艺条件:硫酸浸渍浓度0 75mol/L,浸渍时间4h,焙烧温度450℃,焙烧时间4h。首次将该催化剂用于亚油酸的酯化反应催化合成亚油酸乙酯,考察了物料比、反应时间、催化剂用量对亚油酸与乙醇酯化反应的影响规律,最佳反应条件为:n(无水乙醇)/n(亚油酸)=4,w(催化剂)=3%(相对于亚油酸),反应时间8h,亚油酸转化率可达93%。

固体超强碱氧化钙催化制备生物柴油及其精制工艺

以麻风果油为原料,研究了固体超强碱氧化钙在生物柴油制备工艺中的催化性能,考察了催化剂的焙烧温度、反应温度、反应时间、催化剂用量及醇油比对转化率的影响,确定了最优化的反应条件.对产品脱钙精制工艺进行了研究,考察了三种络合剂的脱钙性能.结果表明,柠檬酸是一种很好的可用于生物柴油的脱钙剂,精制后生物柴油的主要指标符合国内外同类产品的标准.

固体超强酸催化合成PESA及其阻垢性能研究

以马来酸酐为原料、首次应用固体超强酸SO_4^(2-)/M_xO_y为催化剂"一锅法"催化合成聚环氧琥珀酸(PESA)。采用FTIR、GPC对产物结构和分子量进行了表征,利用SEM、XRD考察了产物对Ca CO_3沉渣形貌和物相,并探讨了其阻垢机理。结果表明:8种固体超强酸SO_4^(2-)/M_xO_y中SO_4^(2-)/Ti O_2-Si O_2催化活性最好,阻垢效率高达98.87%;FTIR分析证实了产物分子结构具有羟基、羧基、C-O-C基团,聚合物为PESA;GPC分析该PESA的数均和重均相对分子量分别为1 471和1 609;SEM和XRD分析表明该PESA能有效地损伤和变形Ca CO_3沉渣的晶体习性和结构,表现了明显的晶格畸变能力。

Na_2SO_4·10H_2O和Na_2HPO_4·12H_2O体系的相变特性

主要研究了Na2SO4·10H2O体系、Na2HPO4·12H2O体系及它们的复合体系的相变特性，测定了升温曲线和降温曲线，并初步探讨了体系中分层和过冷现象的解决措施。研究结果表明，Na2SO4·10H2O体系的相变温度为33℃左右，由于它是一个不一致溶化合物，易产生分层现象，采用的增稠剂CMC可以显著改善分层现象，有轻微的过冷现象存在。Na2HPO4·12H2O体系的相变温度约35℃，冷却过程中没有分层现象，但过冷现象严重，（3％硼酸＋3％硼砂）对改善该体系的过冷度有一定作用，但效果不佳。结合两个体系的实验结果，尝试了将Na2SO4·10H2O体系和Na2HPO4·12H2O体系进行复合以期得到新的相变特征，（80％Na2SO4·10H2O＋20％Na2HPO4·12H2O）复合体系的相变温度为28～29℃。重复实验结果表明该体系重复性好，相变温度稳定，分层和过冷现象基本消除。

固体超强酸SO_4^(2-)/ZrO_2和S_2O_8^(2-)/ZrO_2催化合成环己烯

应用固体酸催化剂SO42-/ZrO2和S2O82-/ZrO2作为环己醇的脱水剂,成功地制备了环己烯,并对反应时间、反应温度、催化剂的用量等对脱水反应的影响进行了探讨,实验结果表明,SO42-/ZrO2和S2O82-/ZrO2是环己醇脱水制备环己烯的良好催化剂,并且反应时间短、后处理容易、催化剂用量少、可以重复使用、收率高。脱水反应的最佳工艺条件为:催化剂用量为环己醇质量的6%,反应时间为0.9 h,反应温度为150℃,催化剂用量为环己醇质量的6%。

固体酸催化合成棕榈酸乙酯

制备了TiO2/SO2-4、ZrO2/SO2-4、大孔磺酸树脂负载AlCl3等固体酸催化剂,考察了催化剂种类(包括所制备的固体酸和磷钨酸、硅钨酸等杂多酸)、用量、反应时间、物料摩尔比等对酯化反应的影响。选TiO2/SO2-4做催化剂,并采用正交实验技术,优化出较佳合成工艺条件,即:反应温度80℃,反应时间12h,n(棕榈酸)∶n(乙醇)=1∶9,m(催化剂)∶m(棕榈酸)=0 08∶1。棕榈酸乙酯的收率可达96 19%。