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超重力-微界面法制备类球形纳米碳酸钙

化工进展 2024年

作者：孙金磊廖丹葵陈小鹏童张法 1.广西大学化学化工学院 2.广西碳酸钙产业化工程院有限公司

以聚乙烯亚胺（PEI）为晶型控制剂、甲醇为分散剂、氢氧化钙溶液和CO2为原料，采用超重力-微界面法进行类球形纳米碳酸钙制备研究。利用高速摄像机对反应器中气泡粒径进行分析；考察反应温度、CO2流量、氢氧化钙溶液浓度、甲醇体积分数... 详细信息

以聚乙烯亚胺（PEI）为晶型控制剂、甲醇为分散剂、氢氧化钙溶液和CO2为原料，采用超重力-微界面法进行类球形纳米碳酸钙制备研究。利用高速摄像机对反应器中气泡粒径进行分析；考察反应温度、CO2流量、氢氧化钙溶液浓度、甲醇体积分数、PEI添加量对碳酸钙产物形貌的影响；应用正交实验方法优化氢氧化钙碳化反应条件；利用SEM、XRD和FT-IR分析方法对反应产物的形貌进行了表征。结果表明，超重力-微界面碳化反应器可以将CO2气泡由毫米级高效转化为微米级，增大了气液相界面积，提高了气液传质；氢氧化钙与CO2碳化反应最佳反应条件是氢氧化钙浓度为8%、 PEI添加量为氢氧化钙质量的4%、甲醇体积分数为20%、CO2流量为2.5L/min、反应温度为12℃，所制备的类球形纳米碳酸钙粒径为40nm～60nm。

关键词：类球形纳米碳酸钙超重力微界面气泡传质

超重力过程强化技术制备片状MFI分子筛及其催化性能

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石油化工 2024年第2期53卷 167-174页

作者：何万仁陈昌海史静滕加伟中石化(上海)石油化工研究院有限公司绿色化工与工业催化全国重点实验室上海201208 联泓新材料科技股份有限公司山东滕州277500

使用超重力过程强化技术合成了片状MFI分子筛,并将其应用于烯烃催化裂解(OCC)反应中。研究了进料方式、循环时间、晶化时间、晶化温度等超重力过程参数对片状MFI分子筛合成的影响。实验结果表明,采用等比例进料方式、增加混合液在超重... 详细信息

使用超重力过程强化技术合成了片状MFI分子筛,并将其应用于烯烃催化裂解(OCC)反应中。研究了进料方式、循环时间、晶化时间、晶化温度等超重力过程参数对片状MFI分子筛合成的影响。实验结果表明,采用等比例进料方式、增加混合液在超重力反应器中的混合循环时间,可有效提高试样的颗粒均匀性;超重力过程强化可明显加快分子筛的结晶生长,降低粒径大小;超重力可促进原料母液在结晶之前快速均匀混合,使得成核、结晶在均匀的环境中进行,进而影响硅源、铝源重排及结晶过程,得到晶粒粒度可控、粒径分布窄且具有较高结晶度的纳米颗粒;使用超重力过程强化技术制备的片状分子筛具有较小的粒径,较强的红外特征峰,较高的酸量,用于OCC反应中表现出较高的转化率及稳定性,具有优异的催化性能。

关键词： MFI分子筛片状分子筛过程强化超重力烯烃催化裂解

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超重力技术强化工业废水脱碳研究

现代化工 2024年第4期44卷 216-219页

作者：赵泽盟李潇孟陆许强中煤能源研究院有限责任公司陕西西安710054 中煤西安设计工程有限责任公司陕西西安710054 陕西化工研究院有限公司陕西西安710054 陕西延长青山科技工程股份有限公司陕西西安710054

采用超重力设备RPB代替脱碳塔对实际工业废水进行脱碳。结果表明,使用RPB进行脱碳的效果、加药量和设备体积均优于常规脱碳塔。但是,RPB的运行费用高出常规脱碳塔15%。通过阐述RPB设备在工业废水脱碳过程中的优劣,为未来工业废水零排放... 详细信息

采用超重力设备RPB代替脱碳塔对实际工业废水进行脱碳。结果表明,使用RPB进行脱碳的效果、加药量和设备体积均优于常规脱碳塔。但是,RPB的运行费用高出常规脱碳塔15%。通过阐述RPB设备在工业废水脱碳过程中的优劣,为未来工业废水零排放项目脱碳工艺的选取提供参考。

关键词：超重力脱碳传质性能运行成本零排放

超重力强化分离铜渣中铜的数值模拟及辅助工业设计

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有色金属（冶炼部分） 2024年第7期 1-11页

作者：高金涛李忠达郭磊汪增武兰茜郭占成北京科技大学绿色低碳钢铁冶金全国重点实验室北京100083

由于当前铜冶炼工艺产生的铜渣铜含量比较高,采用传统的电炉贫化技术分离铜液滴时间长、回收率低,因此引入超重力技术对贫化过程进行改善。采用数值模拟的方法,以卧式离心机为模型基础,选用转炉铜渣作为试验对象进行研究,借助COMSOL Mul... 详细信息

由于当前铜冶炼工艺产生的铜渣铜含量比较高,采用传统的电炉贫化技术分离铜液滴时间长、回收率低,因此引入超重力技术对贫化过程进行改善。采用数值模拟的方法,以卧式离心机为模型基础,选用转炉铜渣作为试验对象进行研究,借助COMSOL Multiphysics软件构建模型,模拟铜渣中铜液滴的沉降过程。根据计算结果分析重力系数(G)、温度(T)对不同粒径铜液滴沉降行为的影响。结果表明,在T=1300℃、G=1的条件下,粒径低于80μm的铜液滴无法自由沉降;在恒定温度下,重力系数以及铜液滴粒径的增加均有利于铜液滴在铜渣中的沉降;温度升高会降低铜渣和铜的黏度,促进二者分离。最后,根据铜液滴的沉降数据,对离心机半径、给料速度等工业参数提出优化建议,以提升铜的回收率,降低企业生产成本。

关键词：超重力离心分离数值模拟铜渣沉降

超重力分离法净化2011型号废旧Al-Cu合金

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有色金属科学与工程 2024年第3期15卷 383-391页

作者：王文山郭占成北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室北京100083

基于Al-Cu合金中不同杂质相的熔点差异,借助超重力场可强化过滤分离的特点,以2011型号Al-Cu合金为原料,探究合金中杂质元素Fe、Pb和有益元素Al、Cu的分离规律。研究结果表明:原料经过高温重熔再结晶的过程后,杂质聚集到铝基体晶界间,在... 详细信息

基于Al-Cu合金中不同杂质相的熔点差异,借助超重力场可强化过滤分离的特点,以2011型号Al-Cu合金为原料,探究合金中杂质元素Fe、Pb和有益元素Al、Cu的分离规律。研究结果表明:原料经过高温重熔再结晶的过程后,杂质聚集到铝基体晶界间,在高温超重力场中,低熔点杂质可穿过晶界间的孔隙分离除去,当超重力分离时间≥1 min时,Fe、Pb含量不再随时间变化;提高超重力系数和温度均有利于Fe、Pb的去除,但Al、Cu回收率降低。综合考虑Fe、Pb含量和Al、Cu回收率,确定较好的超重力分离工艺参数:超重力系数为600、分离温度为610℃、分离时间为1 min,该工艺参数条件下,Fe、Pb含量分别净化至0.06%和0.08%,Al、Cu回收率分别为95.64%、67.90%,废旧Al-Cu合金中的Al和Cu总占比由97.91%提升至99.72%。

关键词：废旧Al-Cu合金超重力除杂净化固液分离半固态

基于旋转超重力机的固体制剂除尘装置设计与模拟

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辽宁化工 2024年第5期53卷 775-780页

作者：李梓轩杨忠连欧阳张文安徽理工大学化学工程学院安徽淮南232001

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... 详细信息

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。

关键词：固体制剂超重力化工分离模拟

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铝锌液中杂质颗粒的超重力分离技术

江西冶金 2024年

作者：向德寅王哲郭占成北京科技大学绿色低碳钢铁冶金全国重点实验室

降低热镀铝锌池底部悬浮杂质颗粒的数量，可以有效抑制底渣的产生，延长热浸镀锌的连续生产周期。借助超重力分离技术，使用泡沫陶瓷过滤板对热镀铝锌池底部的铝锌液进行净化，探究铝锌液与悬浮杂质颗粒的分离规律。结果表明，铝锌液中... 详细信息

降低热镀铝锌池底部悬浮杂质颗粒的数量，可以有效抑制底渣的产生，延长热浸镀锌的连续生产周期。借助超重力分离技术，使用泡沫陶瓷过滤板对热镀铝锌池底部的铝锌液进行净化，探究铝锌液与悬浮杂质颗粒的分离规律。结果表明，铝锌液中的主要杂质为Al-Fe-Zn-Si金属间化合物。在高温超重力场下，铝锌液可顺利通过过滤板，杂质颗粒被过滤板截留。重力系数增大有利于回收热镀铝锌液。减小过滤板孔径或降低分离温度有利于去除Fe元素。在重力系数为200、分离温度为600 ℃、过滤板孔径为150 μm的条件下，热镀铝锌液回收率可达到88.23%，Fe元素去除率达到75.32%。

关键词：热镀铝锌杂质颗粒底渣超重力

超重力辅助溶剂-反溶剂重结晶法制备亚微米级RDX

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火炸药学报 2022年第1期45卷 46-52页

作者：曹少博周林裕张亮亮陈建峰北京化工大学教育部超重力工程研究中心北京100029 北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室北京100029

为了获得粒径分布均匀的细化RDX,在超重力反应器中,以丙酮-水作为溶剂-反溶剂重结晶体系,添加聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为表面活性剂,制备了亚微米级RDX。研究了RDX溶液浓度、PVP含量以及超重力反应器转速对RDX形貌和尺寸的影响,获得最优... 详细信息

为了获得粒径分布均匀的细化RDX,在超重力反应器中,以丙酮-水作为溶剂-反溶剂重结晶体系,添加聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为表面活性剂,制备了亚微米级RDX。研究了RDX溶液浓度、PVP含量以及超重力反应器转速对RDX形貌和尺寸的影响,获得最优工艺条件,利用SEM、XRD和FT-IR对其形貌、晶体结构和分子结构进行了表征,并采用DSC研究了RDX的热分解过程。结果表明,在RDX溶液浓度为0.04g/mL、PVP浓度为0.2g/L、超重力反应器转速为1500r/min时,制备了平均粒径为0.54μm的亚微米级RDX,细化处理未改变RDX的晶型;与原料RDX相比,亚微米级RDX的分解峰温提前了1.2℃,热分解活化能从180~250kJ/mol降至约150kJ/mol。

关键词：化学工程亚微米RDX 超重力反应器超重力溶剂-反溶剂重结晶热分解 PVP

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超重力强化处理硝基苯类废水的研究进展

含能材料 2022年第10期30卷 1069-1080页

作者：刘洋焦纬洲刘有智中北大学超重力化工过程山西省重点实验室化学工程与技术学院山西太原030051

硝基苯类化合物广泛存在于火炸药、石化、染料等行业,在其生产过程中产生大量硝基苯类废水,因其结构稳定、毒性大、可生化性差等特点备受广大科技工作者关注。传统废水处理方法存在传质受限、处理效率低等问题,利用超重力技术强化处理... 详细信息

硝基苯类化合物广泛存在于火炸药、石化、染料等行业,在其生产过程中产生大量硝基苯类废水,因其结构稳定、毒性大、可生化性差等特点备受广大科技工作者关注。传统废水处理方法存在传质受限、处理效率低等问题,利用超重力技术强化处理硝基苯类废水成为一种新的颇具潜力的方法。本文综述了超重力强化物理法、还原法、臭氧高级氧化法等处理硝基苯类废水方法研究进展,包括强化传质过程、材料制备、催化降解等方面,并对超重力强化处理硝基苯类废水放大过程中应关注的关键问题以及今后对优化结构、延长液体停留时间的研究方向进行了阐述和展望。

关键词：超重力传质臭氧还原硝基苯废水