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4种有机萃取剂萃取柴油中偏三甲苯的分离性能

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石油学报（石油加工） 2022年第3期38卷 582-591页

作者：丁延孙宇航陈道启赵德明李进龙常州大学石油化工学院江苏常州213164

以正癸烷模拟柴油中的烷烃,偏三甲苯模拟柴油中的芳烃,实验测定了303.15~343.15 K及常压下正癸烷+偏三甲苯+有机萃取剂液-液相平衡数据,借助分配系数和选择性系数,系统评价了环丁砜、二甲亚砜(DMSO)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和N-甲酰吗啉... 详细信息

以正癸烷模拟柴油中的烷烃,偏三甲苯模拟柴油中的芳烃,实验测定了303.15~343.15 K及常压下正癸烷+偏三甲苯+有机萃取剂液-液相平衡数据,借助分配系数和选择性系数,系统评价了环丁砜、二甲亚砜(DMSO)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和N-甲酰吗啉(NFM)对偏三甲苯的萃取效果。结果表明:相同温度下,不同萃取剂对偏三甲苯的摩尔分配系数从大到小顺序为DMF、NFM、DMSO、环丁砜,选择性从大到小依次为环丁砜、DMSO、NFM、DMF。采用NRTL和UNIQUAC热力学模型成功关联了实验数据,获得了新的二元相互作用参数。借助片段活度系数类导体屏蔽(COSMO-SAC)模型预测了环丁砜、NFM和DMSO 3种萃取剂对偏三甲苯的脱除效果,预测结果与实验结果趋势基本一致。研究结果可为柴油脱重芳烃萃取剂筛选和过程设计提供基础数据和理论支撑。

关键词：柴油脱芳烃偏三甲苯液-液萃取萃取剂片段活度系数类导体屏蔽(COSMO-SAC)模型预测

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混合三氯苯精馏节能工艺设计与经济评价

化学工程 2023年第5期51卷 1-7,19页

作者：万德浩恽一杨舒壮杨德明常州大学石油化工学院江苏常州213164

混合三氯苯是1,2,3-三氯苯、1,2,4-三氯苯和1,3,5-三氯苯3种同分异构体的混合物,由于三者的沸点非常接近,因而采用常规精馏方法需要消耗大量的能量。为降低精馏能耗,在常规精馏工艺基础上,采用了双效精馏、热集成精馏和机械蒸汽再压缩(M... 详细信息

混合三氯苯是1,2,3-三氯苯、1,2,4-三氯苯和1,3,5-三氯苯3种同分异构体的混合物,由于三者的沸点非常接近,因而采用常规精馏方法需要消耗大量的能量。为降低精馏能耗,在常规精馏工艺基础上,采用了双效精馏、热集成精馏和机械蒸汽再压缩(MVR)热泵精馏3种节能精馏工艺用于该物系的分离研究。以年总费用(TAC)和能耗作为分离工艺的评价指标,选用SR-POLAR模型计算体系的热力学数据,对3种节能工艺进行模拟和优化。研究结果表明:与常规四塔精馏工艺相比,优化后的双效精馏、热集成精馏和MVR热泵精馏工艺的TAC分别节约6.84%、18.9%和36.4%,能耗分别减少15.6%、32.7%和83.5%。

关键词：三氯苯节能双效精馏热集成 MVR热泵精馏年总费用

四氢呋喃-甲醇-乙酸甲酯-水热集成双溶剂萃取精馏工艺

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过程工程学报 2022年第7期22卷 882-890页

作者：娄超李铭恽一万德浩杨德明常州大学石油化工学院江苏常州213164

针对四氢呋喃-甲醇-乙酸甲酯-水四元物系中存在多个二元共沸物的特点,本工作提出了常规双溶剂萃取和热集成双溶剂萃取两种精馏工艺。基于WILSON方程计算得到热力学数据,并对萃取剂进行了筛选。结果表明,对于四氢呋喃-甲醇和乙酸甲酯-甲... 详细信息

针对四氢呋喃-甲醇-乙酸甲酯-水四元物系中存在多个二元共沸物的特点,本工作提出了常规双溶剂萃取和热集成双溶剂萃取两种精馏工艺。基于WILSON方程计算得到热力学数据,并对萃取剂进行了筛选。结果表明,对于四氢呋喃-甲醇和乙酸甲酯-甲醇共沸物系,选用水作为萃取剂最为合适;而对于四氢呋喃-水和乙酸甲酯-水共沸物系,则选用乙二醇作为萃取剂最为合适,且总溶剂比为0.65,乙二醇和水的比例为1.3。在此基础上,以能耗和年总费用(TAC)作为精馏工艺的评价指标,对提出的常规双溶剂萃取和热集成双溶剂萃取精馏工艺进行了模拟,并利用夹点分析技术对双溶剂萃取精馏系统的换热网络进行了优化。研究结果表明,优化后的换热网络其冷公用工程消耗降低44.12%,热公用工程消耗节约42.49%。与常规双溶剂萃取精馏工艺相比,热集成双溶剂萃取精馏工艺其能耗降低约43.29%,节省TAC约26.89%,热力学效率提高了3.25%。可见,热集成双溶剂萃取精馏工艺用于分离以上四元共沸物系,具有较好的技术经济优势。

关键词：四氢呋喃-甲醇-乙酸甲酯-水萃取精馏热集成能耗年总费用

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低喷淋密度下P-S复合塔板的持液特性研究

化学工程 2022年第2期50卷 25-30页

作者：刘远清王岚张烨王鹏王龙耀常州大学石油化工学院江苏常州213164

填料-筛板复合塔板是一种被用于高气液比吸收处理过程的塔内构件,其持液量与液相停留时间对传质传热具有重要影响,为此进行了相关性能的研究。测定分析表明:P-S复合塔板的持液量可通过填料液膜区持液和浸润填料区持液两部分进行估算,停... 详细信息

填料-筛板复合塔板是一种被用于高气液比吸收处理过程的塔内构件,其持液量与液相停留时间对传质传热具有重要影响,为此进行了相关性能的研究。测定分析表明:P-S复合塔板的持液量可通过填料液膜区持液和浸润填料区持液两部分进行估算,停留时间可在实验基础上据模型计算。同时,在单因素实验条件下,P-S复合塔板的动持液量随喷淋密度的增大增加了1.11—1.84倍,随F因子的增大增加了1.53—2.56倍;液相在P-S复合塔板的停留时间随F因子的增大而增大,随喷淋密度的增大而减小。典型高气液比状况下喷淋密度0.3822 m^(3)/(h·m^(2)),F因子5.544(m·kg^(1/2))/(s·m^(3/2)),相较于单一填料或穿流筛板以及S-P复合塔板,P-S复合塔板在持液量和停留时间方面表现出了明显优势。

关键词：复合塔板气液负荷持液量停留时间

共缩聚法制备TEA-MCM-41介孔材料及其催化性能研究

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化工新型材料 2023年

作者：张卫红陆明珠邹凯刘平陈小萱常州大学石油化工学院

采用共缩聚“一锅法”合成出一系列硅基三乙胺离子液体固体碱性材料TEA-MCM-41(x)。通过傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、热重分析仪、氮气吸附-脱附、X射线光电子能谱仪和Hammett指示剂等技术对TEA-MCM-41(x)的理化性质进行了表征... 详细信息

采用共缩聚“一锅法”合成出一系列硅基三乙胺离子液体固体碱性材料TEA-MCM-41(x)。通过傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、热重分析仪、氮气吸附-脱附、X射线光电子能谱仪和Hammett指示剂等技术对TEA-MCM-41(x)的理化性质进行了表征。结果表明，正硅酸乙酯与硅基三乙胺离子液体进行了共缩聚反应，在模板剂CTAB导向作用下制备的材料具有典型的介孔结构、较大的比表面积和较窄的孔径分布。在茴香醛与丙二腈的Knoevenagel缩合反应中，离子液体负载量为10%（摩尔分数）的TEA-MCM-41(10)催化活性最高。以乙醇为溶剂，在TEA-MCM-41(10)用量为0.08 mmol，茴香醛与丙二腈摩尔比为1∶1.25，反应温度为30 ℃、反应时间1 h条件下，茴香醛可以定量转化成目标产物(4-甲氧基苯亚甲基)丙二腈。催化剂重复使用5次未发现明显失活。

关键词：介孔材料三乙胺离子液体功能化共缩聚 Knoevenagel缩合

微气泡分散对间甲基苯甲酸合成过程的强化作用

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现代化工 2023年第7期43卷 199-201,210页

作者：周士磊郑权王岚王龙耀常州大学石油化工学院江苏常州213164

传统的鼓泡塔间二甲苯(MX)氧化生产间甲基苯甲酸(MTA)工业过程中存在反应时间长、转化率低、选择性差等问题。在对物料平衡及反应速率控制步骤分析的基础上,研究了MTA的气相氧化及其微气泡强化分散合成过程。结果表明,采用微孔曝气可以... 详细信息

传统的鼓泡塔间二甲苯(MX)氧化生产间甲基苯甲酸(MTA)工业过程中存在反应时间长、转化率低、选择性差等问题。在对物料平衡及反应速率控制步骤分析的基础上,研究了MTA的气相氧化及其微气泡强化分散合成过程。结果表明,采用微孔曝气可以得到平均直径30~100μm的微气泡,相界面面积较单管曝气增加了约300倍。当反应压力大于300 kPa时,高沸点酯类及MTA深度氧化副产物增多。在优化反应条件下(130℃、300 kPa、曝气100 L/(m^(3)·s)、钴催化剂摩尔分数为0.5‰)氧化反应5 h时,MX的转化率和MTA的生成率分别可达60.0%和45.0%,提高了氧化反应的效率和MTA的生成率,并且较同等条件下单管曝气的反应时间缩短了约1半。

关键词：间甲基苯甲酸微气泡反应速率氧化强化

基于量子化学理论和溶剂化模型的化工过程分析与合成课程仿真实验设计

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实验技术与管理 2023年第12期40卷 115-121,142页

作者：戚律吴楠桦钟璟常州大学石油化工学院江苏常州213164

该文将密度泛函理论(density function theory,DFT)、溶剂化模型和化工过程分析与合成课程深度融合,设计了乙腈-水二元共沸物萃取精馏分离仿真实验,使用类导体屏蔽片段活度系数(conductor-like screening model-segment activity coeffi... 详细信息

该文将密度泛函理论(density function theory,DFT)、溶剂化模型和化工过程分析与合成课程深度融合,设计了乙腈-水二元共沸物萃取精馏分离仿真实验,使用类导体屏蔽片段活度系数(conductor-like screening model-segment activity coefficient,COSMO-SAC)溶剂化模型计算,基于乙腈对水的相对挥发度筛选目标离子液体(targeted ionic liquid,IL)。通过DFT计算及分子表面电荷密度曲线剖析离子液体与乙腈和水的微观相互作用,探究离子液体提升分离性能的作用机理;使用Aspen Plus和MATLAB软件的遗传算法优化萃取分离离子液体工艺。该仿真实验融合了物理化学、化工热力学、化工原理和化工技术经济与管理等专业课程的前沿内容,将学科前沿理论与化工实践应用紧密结合,夯实了学生专业基础,激发了学生对学科前沿的兴趣,为培养化工复合型人才提供了课程改进创新思路。

关键词：量子化学理论溶剂化模型萃取精馏仿真实验教学设计

共缩聚法制备TEA-MCM-41介孔材料及其催化性能研究

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化工新型材料 2024年第3期52卷 203-208,213页

作者：张卫红陆明珠邹凯刘平陈小萱常州大学石油化工学院常州213164

采用共缩聚“一锅法”合成出一系列硅基三乙胺离子液体固体碱性材料TEA-MCM-41(x)。通过傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、热重分析仪、氮气吸附-脱附、X射线光电子能谱仪和Hammett指示剂等技术对TEA-MCM-41(x)的理化性质进行了表征。结果表明,正硅酸乙酯与硅基三乙胺离子液体发生了共缩聚反应,在模板剂十六烷基三甲基溴化铵作用下制备的材料具有典型的介孔结构、较大的比表面积和较窄的孔径分布。在茴香醛与丙二腈的Knoevenagel缩合反应中,离子液体负载量为10%(摩尔分数)的TEA-MCM-41(10)催化活性最高。以乙醇为溶剂,在TEA-MCM-41(10)用量为0.08mmol,茴香醛与丙二腈摩尔比为1∶1.25,反应温度为30℃、反应时间1h条件下,茴香醛可以定量转化成目标产物(4-甲氧基苯亚甲基)丙二腈,催化剂重复使用5次未发现明显失活。

关键词：介孔材料三乙胺离子液体功能化共缩聚 Knoevenagel缩合

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韩国射箭项目发展历程、经验及启示

体育文化导刊 2022年第1期 14-19页

作者：房晓伟北京石油化工学院体育部北京102617

运用文献资料、历史分析等研究方法,回顾韩国射箭项目发展历程,总结发展经验及对我国的启示。韩国射箭项目经历开端、普及、发展、新征程4个发展阶段,发展经验为“企业+协会”管理模式,健全制度环境;注重体教结合,培养后备人才;赛事多元... 详细信息

运用文献资料、历史分析等研究方法,回顾韩国射箭项目发展历程,总结发展经验及对我国的启示。韩国射箭项目经历开端、普及、发展、新征程4个发展阶段,发展经验为“企业+协会”管理模式,健全制度环境;注重体教结合,培养后备人才;赛事多元化,提升竞技能力;注重科学研究,提升竞赛成绩。启示:深化体制改革,完善协会管理模式;后备人才培养是可持续发展的基础;科技助力运动员竞技能力提升;合理设置比赛,构建多元化赛事体系。

关键词：射箭项目韩国发展经验启示