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二步法消化煅烧白云石提取钙、镁过程研究

化学工程师 2024年第6期38卷 1-5,50页

作者：范天博刘森张欣爱李秋彤焦立强沈阳化工大学化学工程学院辽宁沈阳110142

采用NH_(4)Cl溶液直接消化煅烧白云石粉,通过考察煅烧温度、NH_(4)Cl浓度、NH_(4)Cl用量、反应温度、搅拌强度和时间等因素,采取“先提取钙,再提取镁”的二步法实现钙、镁的分别提取。实验结果表明,白云石在950℃下煅烧90min,失重率达... 详细信息

采用NH_(4)Cl溶液直接消化煅烧白云石粉,通过考察煅烧温度、NH_(4)Cl浓度、NH_(4)Cl用量、反应温度、搅拌强度和时间等因素,采取“先提取钙,再提取镁”的二步法实现钙、镁的分别提取。实验结果表明,白云石在950℃下煅烧90min,失重率达到最高;第一步提钙过程中,NH_(4)Cl与白云石氧化钙的摩尔比为2.3∶1,消化温度为100℃,NH_(4)Cl浓度为0.5M,时间为1.5h,搅拌强度为1000r·min^(-1),钙提取率达到99.8%以上,溶液中几乎没有Mg^(2+)存在;第二步提镁过程中,氨镁摩尔比大于2.07,温度为100℃,NH_(4)Cl浓度为0.5M,时间为1h,搅拌强度为1500r·min^(-1),镁提取率为50.96%。利用消化后的白云石溶液制备出CaCO_(3)和Mg(OH)_(2),并通过SEM、XRD对产品进行表征分析。

关键词：白云石消化碳酸钙氢氧化镁煅烧提取

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金催化乙炔氢氯化的密度泛函理论研究进展

分子催化（中英文） 2024年第3期38卷 273-283,I0004页

作者：徐成瑜李晓月李胜楠董杨孙恩琪范天博张福群刘云义郭洪范沈阳化工大学化学工程学院辽宁省化工应用技术重点实验室辽宁沈阳110142 辽宁省镁钙资源无机功能材料工程研究中心辽宁沈阳110142

乙炔氢氯化(AH)是生产氯乙烯的主要途径之一,传统上使用高毒性的汞催化剂,因此开发无汞催化剂迫在眉睫.金(Au)催化剂是最有潜力的替代催化剂之一,然而其活性Au物种、反应物的活化过程或反应过渡态结构等催化机理仍不够清晰.密度泛函理论... 详细信息

乙炔氢氯化(AH)是生产氯乙烯的主要途径之一,传统上使用高毒性的汞催化剂,因此开发无汞催化剂迫在眉睫.金(Au)催化剂是最有潜力的替代催化剂之一,然而其活性Au物种、反应物的活化过程或反应过渡态结构等催化机理仍不够清晰.密度泛函理论(DFT)在研究由Au催化AH的反应机理中发挥了极其重要的作用.我们综述了DFT对金催化剂活性位点、反应物在催化剂上的吸附性质及反应机理的研究进展.重点讨论了DFT对阳离子金和金簇催化AH反应过程的模拟计算,包括Au电子状态、其它原子掺杂及金簇尺寸和形状对催化AH反应影响的模拟.结果表明DFT模拟计算在微观分子尺度上研究反应物的吸附、反应中间体及过渡态等方面发挥了关键作用,对理解Au催化AH反应机理做出了重要贡献.

关键词：密度泛函理论金基催化剂贵金属催化碳载体载体效应

基于OpenFOAM模拟精馏塔板的气液流动

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过程工程学报 2023年第6期23卷 858-869页

作者：周晓庆焦云鹏范天博何险峰陈建华沈阳化工大学化学工程学院辽宁沈阳110142 中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100190 中国科学院大学化学工程学院北京100049

本研究对筛孔型精馏塔板上的空气-水两相流进行了模拟,模拟方法采用基于开源软件平台OpenFOAM的双流体模型框架。模拟体系选用Solari-Bell经典实验体系,研究了不同操作条件下的气液两相流动参数,包括清液层高度、气相速度、液相速度和... 详细信息

本研究对筛孔型精馏塔板上的空气-水两相流进行了模拟,模拟方法采用基于开源软件平台OpenFOAM的双流体模型框架。模拟体系选用Solari-Bell经典实验体系,研究了不同操作条件下的气液两相流动参数,包括清液层高度、气相速度、液相速度和塔板压降等,模拟结果与实验结果的变化趋势基本一致。基于CFD模拟结果,分析了不同工况下塔内气液两相速度场与气含率分布等流动参数,结果表明本工作可以较好地捕捉塔板上的气液流动特征。进一步地,讨论了应用OpenFOAM模拟精馏塔内气液两相流动的若干影响因素,在此基础上分析了气液错流体系相间曳力对模拟结果的影响,实现了与使用商业软件模拟结果相接近的预测效果,验证了使用OpenFOAM模拟精馏塔体系的可行性。

关键词：精馏气液两相流数值模拟 OpenFOAM 交错流动

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甲烷氧化偶联制乙烯反应研究进展

工业催化 2022年第4期30卷 8-12页

作者：吕梅范天博沈阳化工大学辽宁沈阳110142

乙烯是重要的化工基础原料,生产方式主要是石油裂解,随着石油资源的日益匮乏,寻找新的乙烯生产路线成为研究重点。我国天然气储量丰富,甲烷氧化偶联(OCM)制乙烯工艺路线得到研究者的广泛关注。OCM路线是能够替代石油资源生产烯烃的重要... 详细信息

乙烯是重要的化工基础原料,生产方式主要是石油裂解,随着石油资源的日益匮乏,寻找新的乙烯生产路线成为研究重点。我国天然气储量丰富,甲烷氧化偶联(OCM)制乙烯工艺路线得到研究者的广泛关注。OCM路线是能够替代石油资源生产烯烃的重要途径,也是高效清洁利用天然气的重要发展方向。本文综述甲烷氧化偶联制乙烯的反应过程以及催化剂类型,对不同类型催化剂的OCM性能进行对比,具体分析提高甲烷氧化偶联催化性能的关键因素,有利于推进OCM催化剂的研究进程。

关键词：甲烷氧化乙烯偶联催化剂反应过程

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氨气沉淀法制备碱式硝酸铜及其形貌机理研究

人工晶体学报 2023年第3期52卷 536-545页

作者：王新安范天博赵一波刘森郭洪范李雪沈阳化工大学辽宁省化工应用技术重点实验室沈阳110142 沈阳化工大学辽宁省镁钙无机功能材料工程研究中心沈阳110142 沈阳化工大学沈阳市镁钙资源利用技术重点实验室沈阳110142

本文以硝酸铜为原料,采用氨气沉淀法制备了多种形貌的碱式硝酸铜。研究了反应过程中温度、通氨时间和通氨速率对产品微观形貌和产品收率的影响,在最佳反应条件,即反应时间40 min、反应温度90℃、通氨速率500 mL/min时,产品收率达到50%,... 详细信息

本文以硝酸铜为原料,采用氨气沉淀法制备了多种形貌的碱式硝酸铜。研究了反应过程中温度、通氨时间和通氨速率对产品微观形貌和产品收率的影响,在最佳反应条件,即反应时间40 min、反应温度90℃、通氨速率500 mL/min时,产品收率达到50%,产品形貌为类六方片状,分散性好,粒径分布接近于正态分布。在产品中发现由纳米级碱式硝酸铜颗粒紧密排布而成的二维纳米网状结构,上面分布有纳米级微孔。采用Morphology及CASTEP程序对碱式硝酸铜生长习性进行理论分析,计算结果与实验吻合,由温度引起的(001)晶面显露程度变化是导致宏观形貌不规则的重要因素。

关键词：硝酸铜碱式硝酸铜氨气沉淀法纳米结构形貌

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应用NRTL和UNIQUAC模型计算含全氟烃体系液液相平衡

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北京化工大学学报（自然科学版） 2006年第5期33卷 18-22页

作者：范天博王利生北京理工大学化工与环境学院北京100081

将NRTL和UNIQUAC活度系数模型中的相互作用参数改进为关于温度的双曲线型函数,取代以往表示这一关系的线性函数,使得上部会溶温度附近的溶解度计算得到明显改进。应用改进的模型对全氟烃与一些有机溶剂的二元混合物体系的液液相平衡进... 详细信息

将NRTL和UNIQUAC活度系数模型中的相互作用参数改进为关于温度的双曲线型函数,取代以往表示这一关系的线性函数,使得上部会溶温度附近的溶解度计算得到明显改进。应用改进的模型对全氟烃与一些有机溶剂的二元混合物体系的液液相平衡进行了计算,并以苯-全氟正庚烷体系作为具体示例。将得到的结果与实验数据进行了比较,NTRL和UNIQUAC模型计算的总平均误差分别为2.64%和2.16%。

关键词：全氟烃液液相平衡 NRTL模型 UNIQUAC模型

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氯化镁溶液氨气鼓泡反应制备纳米氢氧化镁

化工学报 2010年第11期61卷 3025-3032页

作者：范天博李雪马超刘云义沈阳化工大学化学工程学院辽宁沈阳110142

Magnesium hydroxide nanoparticles were synthesized in one step via bubbling gaseous ammonia into magnesium chloride solution without any *** samples were characterized with scanning electron microscope(SEM),X-ray powder diffraction(XRD),and thermal gravimetric analysis-differential thermal analysis(TG-DTA).The influence of reaction time and temperature on the morphology of Mg(OH)2 nanoparticles was investigated by experiments,and based on the reaction process of bubbling gaseous ammonia into magnesium chloride solution,the morphology and growth mechanism of Mg(OH)2 nanoparticles were analyzed and *** will be widely used in industry due to its simple process and special morphology.

关键词：氢氧化镁氨气鼓泡法形成机理

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铵(氨)循环工艺的原理及应用

无机盐工业 2022年第8期54卷 47-53页

作者：王志远窦泽伟熊莉佳范天博刘云义郭洪范沈阳化工大学化学工程学院辽宁沈阳110142

在化工生产中常需要使用酸碱参与反应,酸碱的消耗不仅增加了生产成本,还会排放含酸碱的废渣或废液而危害环境。铵(氨)循环工艺可作为解决上述问题的一个有效方法。在铵(氨)循环工艺中,铵(NH_(4)^(+))与某些物料反应,同时铵转化为氨(NH_(... 详细信息

在化工生产中常需要使用酸碱参与反应,酸碱的消耗不仅增加了生产成本,还会排放含酸碱的废渣或废液而危害环境。铵(氨)循环工艺可作为解决上述问题的一个有效方法。在铵(氨)循环工艺中,铵(NH_(4)^(+))与某些物料反应,同时铵转化为氨(NH_(3));再用氨与物料反应,氨重新转化为铵,获得铵(氨)循环使用。铵(氨)循环反应结束后获得了产品,但铵和氨在工艺内循环使用,形成闭路循环,不仅避免了酸碱等物质的消耗和排放,甚至在某些情况下还能达到理论上100%的反应原子利用率。由于铵(氨)循环工艺绿色环保,可生产高附加值的产品,具有很高的工业应用价值。铵(氨)循环工艺在制备或提取纯碱、碳酸钙、氧化铝和氢氧化镁等领域已展示了独特的优势,介绍了氨(铵)循环工艺在化工领域的一些应用,以期让此工艺为更多产品的生产提供借鉴和参考。

关键词：铵循环氨循环蒸氨气相氨氨碱法环境友好

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氨状态对氨法制备氢氧化镁颗粒性质的影响

化工学报 2012年第1期63卷 314-319页

作者：姚建平范天博王健李雪刘云义沈阳化工大学化学工程学院辽宁沈阳110142

氨法是制备氢氧化镁的主要方法之一,根据氨进入反应体系状态不同分为氨水法和氨气法两种工艺。为了确定氨水与氨气对氢氧化镁颗粒性质的影响,以氯化镁为原料,分别以氨水和氨气为沉淀剂制备氢氧化镁,并利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD... 详细信息

氨法是制备氢氧化镁的主要方法之一,根据氨进入反应体系状态不同分为氨水法和氨气法两种工艺。为了确定氨水与氨气对氢氧化镁颗粒性质的影响,以氯化镁为原料,分别以氨水和氨气为沉淀剂制备氢氧化镁,并利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、激光粒度分布仪对产品进行了表征。结果表明:两种沉淀剂制备的氢氧化镁颗粒晶型均随沉淀反应温度的升高趋向完整,颗粒的分散性也随温度的升高得到改善;当反应温度达到75℃以上时,氨气法制备的氢氧化镁呈四方块状(六面体结构),颗粒的规则程度和分散性优于氨水法产品;氨水浓度对氨水法制备的氢氧化镁颗粒粒度及形貌也有较大影响,随氨水浓度的升高,产品粒度及分散性趋向于氨气法产品。本文研究可为氢氧化镁制备中氨法的选择及应用提供参考。

关键词：氢氧化镁颗粒性质氨水氨气