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Chinese Journal of Chemical Engineering 2024年第1期65卷 63-74页

作者： Yuan Yao Peiqiao Liu Qian Zhang Zequan Li benjun xi Changyuan Tao Yundong Wang Zuohua Liu School of Chemistry and Chemical Engineering Chongqing UniversityChongqing 400044China Hubei Three Gorges Laboratory Yichang 443007China Department of Chemical Engineering Tsinghua UniversityBeijing 100084China

Elliptical tanks were used as an alternative to circular tanks in order to improve mixing efficiency and reduce mixing time in unbaffled stirred tanks(USTs). Five different aspect ratios of elliptical vessels were designed to compare their mixing time and flow field. Computational fluid dynamics(CFD) simulations were performed using the k–ε model to calculate the mixing time and simulate turbulent flow field features, such as streamline shape, velocity distribution, vortex core region distribution, and turbulent kinetic energy(TKE) transfer. Visualization was also carried out to track the tinctorial evolution of the liquid phase. Results reveal that elliptical stirred tanks can significantly improve mixing performance in USTs. Specifically, the mixing time at an aspect ratio of 2.00 is only 45.3% of the one of a circular stirred tank. Furthermore, the secondary flow is strengthened and the vortex core region increases with the increase of aspect ratio. The axial velocity is more sensitive to the aspect ratio than the circumferential and radial velocity. Additionally, the TKE transfer in elliptical vessels is altered. These findings suggest that elliptical vessels offer a promising alternative to circular vessels for enhancing mixing performance in USTs.

关键词： Mixing time CFD Stirred tank Secondary flow Mixing performance

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替诺福韦合成工艺的优化及抗菌活性研究

武汉工程大学学报 2024年第1期46卷 18-26页

作者：顾梅徐华诚段帅凯陈连清李泉丹习本军北大医药股份有限公司重庆401121 福安药业集团重庆礼邦药物开发有限公司重庆401121 中南民族大学化学与材料科学学院湖北武汉430074 湖北三峡实验室湖北宜昌443007

为了优化替诺福韦合成工艺,以腺嘌呤和(R)-碳酸丙烯酯为起始原料,经开环缩合、取代、水解得到替诺福韦。通过高效液相色谱法(HPLC)监控整个反应过程,其中开环缩合的最佳反应条件为反应温度120℃,反应时间22 h;取代的最佳反应条件为反应... 详细信息

为了优化替诺福韦合成工艺,以腺嘌呤和(R)-碳酸丙烯酯为起始原料,经开环缩合、取代、水解得到替诺福韦。通过高效液相色谱法(HPLC)监控整个反应过程,其中开环缩合的最佳反应条件为反应温度120℃,反应时间22 h;取代的最佳反应条件为反应温度60℃,反应时间6 h;水解的最佳反应时间20 h。在最优化条件下总收率达69.2%。通过紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱探讨其光物理性能,发现可以根据不同化合物的荧光发射波长差异来监测反应方向和反应程度;通过抗菌活性测试,发现对低浓度的金黄色葡萄球菌有一定的抗菌活性。该合成工艺实现了副产物回收套用,节约生产成本,提高产能。

关键词：替诺福韦高效液相色谱法中控荧光监测工艺优化抗菌活性

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共反浮选法同步脱除磷石膏中的硅和有机质

非金属矿 2024年第5期47卷 19-23页

作者：朱淼余意陈小红叶恒朋陈绍华习本军中南民族大学资源与环境学院湖北省重金属污染防治工程技术研究中心湖北武汉430074 湖北三峡实验室湖北宜昌443007

湿法生产磷酸时会产生大量副产物磷石膏,造成严重的环境问题,对磷石膏进行脱硅除有机质是实现其资源化利用的前提。浮选法是最常见的除杂工艺,其中正浮选工艺复杂,成本高。针对以上问题,本试验开发了一种季铵盐类浮选药剂LSG-3,对磷石... 详细信息

湿法生产磷酸时会产生大量副产物磷石膏,造成严重的环境问题,对磷石膏进行脱硅除有机质是实现其资源化利用的前提。浮选法是最常见的除杂工艺,其中正浮选工艺复杂,成本高。针对以上问题,本试验开发了一种季铵盐类浮选药剂LSG-3,对磷石膏进行共反浮选高效脱硅除有机质,并利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶红外光谱(FTIR)表征手段探究了脱硅除有机质的机理。结果表明,在自然pH值为2.5,醇类起泡剂用量为225 g/t,LSG-3用量为300 g/t,矿浆质量分数为30%,曝气量为0.2 m^(3)/h,刮泡时间为10 min的条件下,经过共反浮选后原矿SiO_(2)含量(质量分数,下同)由6.490%降至1.963%,白度由33.88%升至64.65%,有机质含量由0.720%降至0.047%,试验结果为磷石膏的资源利用奠定了基础。

关键词：磷石膏共反浮选脱硅增白降有机质

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磷石膏综合利用现状及展望

无机盐工业 2024年第1期56卷 1-8,22页

作者：邓华侯硕旻李中军徐港池汝安习本军湖北三峡实验室磷石膏利用研发中心湖北宜昌443007 三峡大学土木与建筑学院湖北宜昌443002 武汉工程大学兴发矿业学院湖北武汉430074

磷石膏长期堆存带来的环境问题日益突出,磷石膏的无害化处理及综合利用迫在眉睫。总结了磷石膏在制备工业石膏及建材、水泥缓凝剂、制备硫酸联产水泥、路基材料、填充材料、土壤改良剂等领域的研究进展,介绍了磷石膏主要的研究方向,分... 详细信息

磷石膏长期堆存带来的环境问题日益突出,磷石膏的无害化处理及综合利用迫在眉睫。总结了磷石膏在制备工业石膏及建材、水泥缓凝剂、制备硫酸联产水泥、路基材料、填充材料、土壤改良剂等领域的研究进展,介绍了磷石膏主要的研究方向,分析了磷石膏综合利用科研与工业化的关系,指出磷石膏科研与工业化的核心矛盾在于石膏本身价格较低,而磷石膏工业化处理成本较高,无法得到推广,并针对以上问题提出了多种解决思路。指出磷石膏未来的发展需要政府政策的支持,以及维持磷石膏市场需求和新增装置之间的平衡。磷石膏利用方面,无害化处置是基础,路基材料是磷石膏消纳的主要途径,土壤化和生态修复是磷石膏利用的新方向。

关键词：磷石膏环境危害综合利用产销动态平衡

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Eff ect of aspect ratio of elliptical stirred vessel on mixing time and fl ow fi eld characteristics in the absence of baffl es

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中国化学工程学报（英文版） 2024年第1期 63页

作者： Yuan Yao Peiqiao Liu Qian Zhang Zequan Li benjun xi Changyuan Tao Yundong Wang Zuohua Liu

来源：博看期刊评论

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脆性岩体在不同围压下卸载的岩爆特性

金属矿山 2017年第6期46卷 28-33页

作者：吝曼卿张电吉倪小山习本军涂力武汉工程大学资源与土木工程学院湖北武汉430073 湖北兴发化工集团股份有限公司湖北宜昌443700

岩爆是高地应力环境下开挖扰动的一种地质灾害。通过对类岩体大尺寸试件进行不同围压下的顶部梯度加载—单面卸载的加卸荷试验,采集试件内部测点在岩爆前后的应变过程,结合岩爆岩体的宏观破坏现象,分析脆性岩体在不同围压加卸载条件下... 详细信息

岩爆是高地应力环境下开挖扰动的一种地质灾害。通过对类岩体大尺寸试件进行不同围压下的顶部梯度加载—单面卸载的加卸荷试验,采集试件内部测点在岩爆前后的应变过程,结合岩爆岩体的宏观破坏现象,分析脆性岩体在不同围压加卸载条件下的岩爆特性。研究表明:不同围压下进行加卸载试验时,试件卸载时的围压大小会直接影响岩体在岩爆时的破坏形态;试件在2种加载路径下发生岩爆时,卸载面产生的岩爆起裂点均是由卸载面中部的拉伸破坏,进而由卸载面上、下处岩体的压缩破坏引起的;试件在高围压环境下产生岩爆瞬间,内测点的垂直应变变化值大于其在低围压环境下的变化值,试件在高围压加卸载路径下产生的岩体岩爆烈度相对较大。

关键词：脆性岩体卸载围压应力梯度岩爆特性

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某磷矿巷道岩爆机理及倾向性预测

矿业研究与开发 2018年第1期38卷 80-84页

作者：邓天赐张电吉吝曼卿习本军涂力杨丹丹武汉工程大学资源与土木工程学院湖北武汉430073 湖北兴发化工集团股份有限公司湖北宜昌市443700

随着地下开采的不断发展,岩爆已经成为影响安全和效益的工程难题。为了研究岩爆发生机理及预测巷道岩爆活动,以宜昌后坪磷矿为工程背景,现场采取巷道围岩及矿层岩样,首先进行室内单轴试验以及GCTS系统下的岩石三轴试验,获取围岩及矿样... 详细信息

随着地下开采的不断发展,岩爆已经成为影响安全和效益的工程难题。为了研究岩爆发生机理及预测巷道岩爆活动,以宜昌后坪磷矿为工程背景,现场采取巷道围岩及矿层岩样,首先进行室内单轴试验以及GCTS系统下的岩石三轴试验,获取围岩及矿样的物理力学参数,并利用岩石脆性系数分析围岩和矿样的岩爆倾向性。在此基础上,通过三轴试验下的声发射三维定位技术,分析岩爆发生机理,并用三维快速拉格朗日差分分析法对巷道开挖进行数值模拟,利用岩爆判据预测岩爆活动。结果表明:巷道围岩及矿层均具有岩爆倾向,巷道开挖后底板两侧有可能发生岩爆,这与现场情况相符合。该研究结果为深部磷矿开采的岩爆防治对策提供了理论依据。

关键词：岩爆室内试验声发射岩爆倾向性数值模拟

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磷块岩地下开采的岩爆机理及处理对策

武汉工程大学学报 2017年第6期39卷 571-575页

作者：张电吉杨丹丹吝曼卿习本军倪小山张卫中潘登武汉工程大学磷工程中心湖北武汉430074 湖北兴发化工集团股份有限公司湖北宜昌443700

中国某磷块岩矿床地下开采过程中,采场顶板及巷道有明显的岩爆现象发生.通过现场岩爆的实地调查,了解现场岩爆的发生频度及发生规律,在岩爆区域现场采样进行室内微观实验分析,发现磷块岩宏观力学行为很大程度上符合其微观结构构造和矿... 详细信息

中国某磷块岩矿床地下开采过程中,采场顶板及巷道有明显的岩爆现象发生.通过现场岩爆的实地调查,了解现场岩爆的发生频度及发生规律,在岩爆区域现场采样进行室内微观实验分析,发现磷块岩宏观力学行为很大程度上符合其微观结构构造和矿物组成的微观力学行为,微观裂纹试验发现磷块岩晶界弱面为白云石与胶磷矿之间的接触晶界.现场研究发现,岩爆多发生在爆破后环境干燥的区域,且多发矿段为白云石含量较高的岩层.提出了岩爆的产生判据,并给出了岩爆的防治对策.

关键词：磷块岩高应力采场顶板微观裂纹岩爆控制

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湿法磷酸半水工艺考察与石膏结晶过程研究

化工学报 2023年第4期74卷 1805-1817页

作者：苏晓丹朱干宇李会泉郑光明孟子衡李防杨云瑞习本军崔玉济南大学化学化工学院山东济南250022 中国科学院过程工程研究所绿色过程与工程重点实验室战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心北京100190 湖北三峡实验室湖北宜昌443000 中国科学院大学化学工程学院北京100049 宜都兴发化工有限公司湖北宜昌443000

湿法磷酸半水工艺可生产高浓度磷酸[w(P_(2)O_(5))>40%(质量)],但在半水反应阶段磷矿易发生钝化,半水石膏结晶粒径小,造成工艺后端过滤困难,磷回收率降低。以湖北典型中低品位磷矿为原料,系统考察了半水工艺中SO^(2)_(4−)浓度、磷酸浓... 详细信息

湿法磷酸半水工艺可生产高浓度磷酸[w(P_(2)O_(5))>40%(质量)],但在半水反应阶段磷矿易发生钝化,半水石膏结晶粒径小,造成工艺后端过滤困难,磷回收率降低。以湖北典型中低品位磷矿为原料,系统考察了半水工艺中SO^(2)_(4−)浓度、磷酸浓度、反应温度等条件对半水石膏结晶物相、形貌及粒径的影响规律,分析了优化条件下石膏杂质赋存与含量变化。结果表明,半水反应中液相硫酸、磷酸浓度会引起半水石膏物相、形貌、粒径变化,磷硫浓度提高会导致石膏晶体形貌由柱状变化为棒状、片状,粒径从70μm减小到10μm。优化工艺条件下,半水石膏较原工艺石膏P_(2)O_(5)含量降低至1.39%(质量),磷的主要存在形式为难溶性磷酸盐,同时F含量降低至0.44%(质量),其以CaF2、AlF3等难溶物形式存在于石膏,其他杂质含量均有所降低。本研究可为半水工艺生产过程参数优化及半水石膏品质提升提供参考。

关键词：湿法磷酸半水工艺结晶过程控制优化

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磷资源高效利用制备磷酸技术现状探讨

磷肥与复肥 2023年第7期38卷 24-30+35页

作者：朱干宇孟子衡李会泉李防苏晓丹杨云瑞戴友志贺雷武文粉郑光明习本军中国科学院过程工程研究所中国科学院绿色过程与工程重点实验室/战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心中国科学院大学化学工程学院宜都兴发化工有限公司湖北三峡实验室

以磷矿制备磷酸过程为主要对象，对磷酸生产方法及工艺优缺点进行系统探讨，着重介绍湿法磷酸的生产现状，系统对比二水工艺、半水工艺、半水-二水工艺反应特点及局限性，基于此提出湿法磷酸生产新方法，以期同步解决中低品位磷矿应用... 详细信息

以磷矿制备磷酸过程为主要对象，对磷酸生产方法及工艺优缺点进行系统探讨，着重介绍湿法磷酸的生产现状，系统对比二水工艺、半水工艺、半水-二水工艺反应特点及局限性，基于此提出湿法磷酸生产新方法，以期同步解决中低品位磷矿应用及磷石膏净化难题，为湿法磷酸生产及磷资源有效利用提供新途径和发展思路。

关键词：磷资源湿法磷酸技术现状优缺点新方法