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超临界CO2萃取烟草中天然烟碱的工艺研究

华南理工大学学报(自然科学版) 2024年第7期 81-87页

作者：张会平唐倩如鄢瑛华南理工大学化学与化工学院

从烟草中提取烟碱可实现废弃烟草的资源化利用，为此采用单因素实验考察了超临界CO2萃取烟草中烟碱的工艺条件（萃取时间、萃取压力、萃取温度、CO2流量、原料粒径）对烟碱提取率和烟草浸膏萃取率的影响；此外，还以烟碱提取率为指标，... 详细信息

从烟草中提取烟碱可实现废弃烟草的资源化利用，为此采用单因素实验考察了超临界CO2萃取烟草中烟碱的工艺条件（萃取时间、萃取压力、萃取温度、CO2流量、原料粒径）对烟碱提取率和烟草浸膏萃取率的影响；此外，还以烟碱提取率为指标，萃取时间、萃取压力、萃取温度、CO2流量为考察因素，设计正交试验对萃取工艺进行优化，并采用气相色谱-质谱法分析了所得烟草浸膏的成分。结果表明，萃取温度对烟碱提取率的影响最大，萃取时间和萃取压力的影响较大，CO2流量的影响最小。最佳萃取工艺条件：萃取温度为65℃，萃取压力为22 MPa,CO2流量为25 L/h（以150.0 g烟草原料为基准），萃取时间为80 min，原料粒径为0.60 mm。在最佳工艺条件下，烟碱提取率为97.89%，烟草浸膏萃取率为5.57%，烟草浸膏的挥发物中共检测出14种成分，且浸膏主要成分为烟碱（相对含量为52.22%）、新植二烯（相对含量为10.29%）、维生素E（相对含量为6.67%），此外还含有植物甾醇、亚油酸、枫香脂等。因其烟碱相对含量较高，该浸膏可作为后期烟碱纯化的良好原料。

关键词：烟碱超临界流体萃取正交试验

膨胀珍珠岩负载碳纳米管膜的表征及其对甲苯吸附性能初探

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高校化学工程学报 2022年第4期36卷 498-509页

作者：鄢瑛王子鉴张会平华南理工大学化学与化工学院广东省绿色化学产品技术重点实验室广东广州510640

为了解决传统颗粒型吸附剂压降过大,传质效率低等问题,采用化学气相沉积法(CVD),以樟脑为前驱体在膨胀珍珠岩表面成功合成了碳纳米管(CNT)膜,构成了具有梯度多孔结构的膨胀珍珠岩碳纳米管膜(CNTs/Perlite)复合材料。结果表明,当生长温... 详细信息

为了解决传统颗粒型吸附剂压降过大,传质效率低等问题,采用化学气相沉积法(CVD),以樟脑为前驱体在膨胀珍珠岩表面成功合成了碳纳米管(CNT)膜,构成了具有梯度多孔结构的膨胀珍珠岩碳纳米管膜(CNTs/Perlite)复合材料。结果表明,当生长温度和时间分别为800℃和40 min,樟脑用量为2 g时,合成的CNT生长密度高、热稳定性强、表面缺陷结构少。同时系统研究了甲苯在不同CNT与CNTs/Perlite比例下构成的结构化床层上的吸附透过行为。结果表明,结构化固定床层(1.5 cm CNT+0.5 cm CNTs/Perlite)的无效床层厚度由1.028降低为0.984 cm,床层利用率从48.6%提高为50.8%,传质速率k¢从0.0416提高到0.0596 min^(-1)。作为一种梯度孔结构材料,膨胀珍珠岩碳纳米管膜能够显著降低床层阻力,提高传质速率,为工业应用提供了一种新思路。

关键词：膨胀珍珠岩碳纳米管膜(CNTs/Perlite) 结构化固定床吸附透过曲线无效床层厚度

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微胶囊相变材料的原位聚合法合成与性能

华南理工大学学报（自然科学版） 2009年第9期37卷 139-143页

作者：鄢瑛刘剑张会平华南理工大学化学与化工学院广东广州510640

采用RT31石蜡为芯材、脲醛树脂为壁材,利用原位聚合法制备相变材料微胶囊,采用扫描电子显微镜、差示扫描量热仪和光学显微镜考察了乳化剂种类对微胶囊微观形貌和热性能的影响,同时考察了不同乳化剂用量和乳化转速下制备的微胶囊的平均... 详细信息

采用RT31石蜡为芯材、脲醛树脂为壁材,利用原位聚合法制备相变材料微胶囊,采用扫描电子显微镜、差示扫描量热仪和光学显微镜考察了乳化剂种类对微胶囊微观形貌和热性能的影响,同时考察了不同乳化剂用量和乳化转速下制备的微胶囊的平均粒径及其分布和热性能,最后讨论了制备过程中不同酸化时间对微胶囊微观形貌的影响.实验结果表明:由52%的吐温60和48%的司盘60组成的复合乳化剂,其用量为芯材质量的5%、乳化转速为3000r/min时,制备的微胶囊呈现呈粒径均一、表面光滑、密封良好的球状,相变温度为303.10K,潜热最高达63.85J/g,平均粒径为9.32μm;在微胶囊的制备过程中,适宜的酸化时间为90min.

关键词：原位聚合法微胶囊相变材料合成性能

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配有制冷背心的隔绝式防护服的传热模型

华南理工大学学报（自然科学版） 2010年第8期38卷 17-22页

作者：鄢瑛张会平华南理工大学化学与化工学院广东广州510640

采用芯材为石蜡、壁材为密胺树脂的微胶囊相变材料制备制冷背心样衣,与隔绝式防护服配套使用.在室温36℃、相对湿度60%的条件下,测定穿着未配有和配有制冷背心的隔绝式防护服时人体胸温、背温、手温、腿温和肛温等的变化;结合人体产热... 详细信息

采用芯材为石蜡、壁材为密胺树脂的微胶囊相变材料制备制冷背心样衣,与隔绝式防护服配套使用.在室温36℃、相对湿度60%的条件下,测定穿着未配有和配有制冷背心的隔绝式防护服时人体胸温、背温、手温、腿温和肛温等的变化;结合人体产热、散热经验式与伍德科克人体散热理论建立模型,探讨人体穿着配有制冷背心的隔绝式防护服后人体平均体温随穿着时间的变化.发现穿着配有制冷背心的隔绝式防护服后,人体胸温、背温、手温、腿温和肛温明显下降.建模计算分析表明,穿着配有制冷背心的隔绝式防护服后,人体平均体温随穿着时间的变化关系的计算值与实验测试结果吻合.

关键词：微胶囊相变材料制冷背心生理评价隔绝式防护服传热模型

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微纤包覆活性炭复合材料的制备和应用研究

高校化学工程学报 2012年第6期26卷 1032-1036页

作者：刘剑鄢瑛张会平华南理工大学化学与化工学院广东广州510641

以微米尺度的不锈钢纤维、活性炭和针叶木纤维为原料,通过湿法造纸和烧结工艺制备了微纤包覆活性炭复合材料。采用正交试验优化,确定了微纤复合材料的最优制备工艺。利用SEM考察了通过最优制备工艺所得复合材料的微观结构,并采用氮气吸... 详细信息

以微米尺度的不锈钢纤维、活性炭和针叶木纤维为原料,通过湿法造纸和烧结工艺制备了微纤包覆活性炭复合材料。采用正交试验优化,确定了微纤复合材料的最优制备工艺。利用SEM考察了通过最优制备工艺所得复合材料的微观结构,并采用氮气吸附法测定了原活性炭与微纤复合材料中活性炭的孔径分布和比表面积。结果表明,在活性炭和纤维的质量比为13:6,面积尺寸为6 cm 12 cm的烧结压片质量为212 g,于1050℃下烧结20 min所制得的微纤复合材料炭包覆率达到64.3%。不锈钢纤维的连接处被很好地融合在一起,形成一个烧结锁定的三围网络,将活性炭颗粒很好地包覆起来。活性炭在包覆前后的孔结构特性基本保持不变,比表面积分别为678 m2 g 1和769 m2 g 1。通过在固定床层的进口端和出口端分别装填颗粒活性炭和微纤复合材料形成复合床层,测定了甲苯在此复合床层上的吸附透过曲线,并与颗粒活性炭固定床层的实验结果进行比较。结果表明,在相同的条件下,复合床较传统固定床在1%的透过浓度下吸附透过时间延长了大约15 min。

关键词：微纤复合材料活性炭正交试验吸附动力学

苯酚在活性炭复合材料结构化固定床上的吸附动力学

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新型炭材料 2015年第3期30卷 269-274页

作者：邵琰鄢瑛张会平五邑大学化学与环境工程学院广东江门529020 华南理工大学化学与化工学院广东广州510641

以不锈钢微纤、粉状活性炭和粘合剂为原料,采用湿法造纸和烧结工艺制备出纸状微纤包覆活性炭复合材料;在固定床进出口端分别装填颗粒活性炭(13 cm)和微纤包覆活性炭复合材料(2 cm)形成结构化固定床,测定苯酚在颗粒活性炭固定床和结构化... 详细信息

以不锈钢微纤、粉状活性炭和粘合剂为原料,采用湿法造纸和烧结工艺制备出纸状微纤包覆活性炭复合材料;在固定床进出口端分别装填颗粒活性炭(13 cm)和微纤包覆活性炭复合材料(2 cm)形成结构化固定床,测定苯酚在颗粒活性炭固定床和结构化固定床上的吸附透过曲线;考察不同实验条件下苯酚在结构化固定床上的吸附动力学,并采用Yoon模型和无效层厚度理论进行理论分析。结果表明,相对于颗粒活性炭固定床,苯酚在结构化固定床上的吸附透过曲线斜率明显增加,苯酚在结构化固定床上的吸附透过曲线斜率随着进口初始浓度的提高或流体流量的增大而增大;根据无效层厚度理论和Yoon模型分别分析计算,苯酚在结构化固定床上的无效层厚度相对于颗粒活性炭固定床的减少了14%,Yoon模型中的吸附速率常数k值明显增加。因此,采用基于微纤包覆活性炭复合材料的结构化固定床,可以强化床层上的吸附传质过程,并提高吸附床层利用率。

关键词：苯酚活性炭微纤包覆活性炭复合材料吸附动力学结构化固定床

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相变石蜡吸附精制工艺的正交试验研究

太阳能学报 2012年第9期33卷 1610-1614页

作者：鄢瑛张瑞杰张会平华南理工大学化学化工学院广州510640

采用活性炭作为吸附剂进行相变石蜡吸附精制工艺正交试验研究,利用紫外分光光度计测定相变石蜡的脱色率,研究活性炭用量、吸附温度、吸附时间对脱色率的影响,确定最佳的吸附精制工艺,并采用自动吸附仪、气相色谱分析仪和差示扫描量热仪... 详细信息

采用活性炭作为吸附剂进行相变石蜡吸附精制工艺正交试验研究,利用紫外分光光度计测定相变石蜡的脱色率,研究活性炭用量、吸附温度、吸附时间对脱色率的影响,确定最佳的吸附精制工艺,并采用自动吸附仪、气相色谱分析仪和差示扫描量热仪分别测定活性炭的孔结构和比表面积、相变石蜡的正构烷烃分布和热性能。实验结果表明:活性炭的BET总比表面积为1718.49m2/g,BJH平均孔径为3.2nm,微孔体积为0.320m3/g。最优吸附工艺为活性炭用量8%、吸附温度120℃、吸附时间60min时,脱色率达到86.57%,正构烷烃含量为89.89%,提高了4.38%,相变潜热为164.9J/g,提高了12.33%。

关键词：相变石蜡活性炭脱色率正交试验

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苯酚在活性炭上的吸附平衡和吸附动力学

华南理工大学学报（自然科学版） 2013年第7期41卷 56-61页

作者：邵琰鄢瑛张会平华南理工大学化学与化工学院广东广州510640

分别采用Freundlich模型和Langmuir模型对苯酚在活性炭上的吸附等温数据进行了拟合分析,并通过改变活性炭添加量和苯酚初始质量浓度研究苯酚在活性炭上的间歇搅拌槽吸附动力学;同时,在非线性吸附等温条件下,采用有限元法求解了包含液膜... 详细信息

分别采用Freundlich模型和Langmuir模型对苯酚在活性炭上的吸附等温数据进行了拟合分析,并通过改变活性炭添加量和苯酚初始质量浓度研究苯酚在活性炭上的间歇搅拌槽吸附动力学;同时,在非线性吸附等温条件下,采用有限元法求解了包含液膜传质阻力和表面扩散阻力的均相扩散模型(HSDM),结合最小二乘法(单纯形法和麦夸尔特法交替计算)来获得液膜传质系数k f和表面扩散系数D s,在采用麦夸尔特法估算参数的同时,对参数进行了给定区间的置信区间分析.结果表明:Langmuir模型能较好地描述苯酚在活性炭上的吸附等温曲线;HSDM可以有效预测苯酚在活性炭上的动态吸附行为;在一定搅拌速度下,活性炭添加量和苯酚初始质量浓度对液膜传质系数和表面扩散系数基本无影响;液膜传质系数远大于表面扩散系数,表明苯酚在活性炭上的动态吸附过程是由表面扩散控制的;所估算的k f值相对D s值更为准确.

关键词：苯酚活性炭吸附动力学均相扩散模型液膜传质系数表面扩散系数

CVD法制备微纤复合Cu分子筛膜催化氧化异丙醇

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高校化学工程学报 2018年第1期32卷 204-211页

作者：罗灿张会平鄢瑛华南理工大学化学与化工学院广东广州510640

采用化学气相沉积法(CVD)制备了微纤复合Cu-5A/PSSF和Cu-ZSM-5/PSSF分子筛膜催化剂,研究了异丙醇在两种微纤复合分子筛膜催化剂上的催化氧化性能。采用湿法造纸和现代烧结工艺制备了不锈钢微纤预载体,分别采用二次生长法和原位水热合成... 详细信息

采用化学气相沉积法(CVD)制备了微纤复合Cu-5A/PSSF和Cu-ZSM-5/PSSF分子筛膜催化剂,研究了异丙醇在两种微纤复合分子筛膜催化剂上的催化氧化性能。采用湿法造纸和现代烧结工艺制备了不锈钢微纤预载体,分别采用二次生长法和原位水热合成法在经过表面改性后的不锈钢微纤表面合成ZSM-5和5A分子筛膜,通过化学气相沉积法分子筛膜表面负载Cu元素,得到微纤复合Cu-ZSM-5/PSSF和Cu-5A/PSSF分子筛膜催化剂。N2吸脱附曲线、XRD、SEM和XPS等表征结果表明:所制备的不锈钢微纤预载体形成了发达的三维网状结构,分子筛膜致密均匀地分布在不锈钢微纤载体表面,厚度分别为1.2和1.5μm,Cu O活性组分被均匀的分散在分子筛膜上,实际负载量约为(3.2~3.7)%(wt)。结合异丙醇催化氧化反应的T90看,催化活性为:Cu-ZSM-5/PSSF>Cu-ZSM-5>Cu-5A>Cu-5A/PSSF,其中Cu-ZSM-5/PSSF的T90比Cu-ZSM-5降低了20℃,T50降低了40℃,表明分子筛膜材料的三维网状结构加强了传热与传质;Cu-ZSM-5分子筛催化剂的活性要好于Cu-5A分子筛催化剂,表明ZSM-5比5A分子筛的孔道结构更有利于异丙醇的催化氧化。

关键词：微纤复合分子筛膜化学气相沉积法异丙醇催化氧化