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烷烃脱氢加热炉排烟余热深度回收协同烟压控制性能分析

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化工进展 2024年第6期43卷 3029-3041页

作者：穆连波王随林鲁军辉刘贵昌赵立秋刘锦程郝安峰张彤北京建筑大学环境与能源工程学院北京100044 大连理工大学化工学院辽宁大连116023 山东京博石油化工有限公司山东滨州256500 新疆骑马山热力有限公司新疆乌鲁木齐830063

炼化装置加热炉为石油炼化生产工艺中高能耗、高碳排放设备之一,但低温下烟气冷凝水会腐蚀换热设备,增设排烟余热回收换热设备还会增加烟气系统阻力,对生产工艺造成影响,降低加热炉燃烧效率。排烟余热回收利用系统的防腐、高效、低阻力... 详细信息

炼化装置加热炉为石油炼化生产工艺中高能耗、高碳排放设备之一,但低温下烟气冷凝水会腐蚀换热设备,增设排烟余热回收换热设备还会增加烟气系统阻力,对生产工艺造成影响,降低加热炉燃烧效率。排烟余热回收利用系统的防腐、高效、低阻力及烟压控制是余热回收系统能效最大化技术难题。本文以炼化装置加热炉为对象,以烷烃脱氢加热炉为例,提出加热炉低温排烟余热深度回收协同炉膛烟压控制系统方案,采用自主研发的防腐、高效、低阻力排烟余热回收设备,建立加热炉低温排烟余热回收利用节能改造示范工程,并跟踪实测,将实测值与理论值进行对比。结果表明:该系统可将炉膛烟压控制在满足生产工艺要求范围内,控制精度达(-35±6.4)Pa;排烟温度由178.3~178.7℃降至54.3~78.7℃,系统节能率达4.75%~6.9%,烟气余热回收率达28.1%~40.4%,其中梯级换热比单级换热性能提高43.8%,(火用)效率可达52.8%~63.7%,并减少CO_(2)排放2884.5~4197.9t/a,且降低NO_(x)和SO_(2)等污染物排放,节能、减污、降碳效果显著。为炼化装置加热炉的排烟低温余热利用技术开发与应用提供了参考和示范。

关键词：加热炉排烟余热余热回收梯级换热烟压控制

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超声微反应器系统的放大及其在纳米材料制备中的应用

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化工学报 2024年

作者：董正亚朱晓晶贾竞夫张杰郑卓韬刘晓霖武志林化学与精细化工广东省实验室汕头大学化学化工学院墨格微流科技有限公司

将超声波与微反应器结合能解决常规微反应器易被固体颗粒堵塞、操作弹性欠佳、放大困难等问题，使超声微反应器有望成为了新一代微反应器技术，广泛应用于涉及固体堵塞和混合传质受限的反应过程，特别是纳米材料的合成。虽然目前有不少... 详细信息

将超声波与微反应器结合能解决常规微反应器易被固体颗粒堵塞、操作弹性欠佳、放大困难等问题，使超声微反应器有望成为了新一代微反应器技术，广泛应用于涉及固体堵塞和混合传质受限的反应过程，特别是纳米材料的合成。虽然目前有不少关于超声微反应器的研究报道，但大多局限于实验室用的小型反应器，鲜有关于超声微反应器放大的研究。本文系统地介绍超声微反应器系统的结构组成以及各组成部件之间的谐振匹配和放大策略。一般来说，超声微反应器系统包括超声波电源、超声波换能器、微通道反应器、通道中的流体四部分，超声波能量由电源产生并经换能器、微通道传输到流体中。要保证该系统较高的能量传输效率，需要这四个部分对应的谐振频率保持一致、阻抗实现匹配。本文将超声微反应器系统的放大分成超声波电源放大、反应器辐射面放大、微通道尺寸放大三个方面，系统阐述每个方面放大遇到的核心关键问题和解决思路。本文最后重点介绍了超声微反应器在纳米材料合成领域的应用，并根据合成过程的机理将其分为反应成核生长控制、分子自组装控制、乳液及界面限域控制三种纳米材料合成类型。综合结果表明，超声微反应器在控制纳米材料尺寸形貌均一性方面展现了巨大的优势。

关键词：超声微反应器微化工超声波化学过程放大流动化学

牙膏中可溶性/游离氟化物快速定量分析方法研究

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日用化学工业（中英文） 2024年第1期54卷 38-44页

作者：曹东霞周雷李家宏林长钦陈锦玲好来化工(中山)有限公司广东中山528400 广东省中山市质量计量监督检测所广东中山528400

有效结合低场核磁共振技术(LF-NMR)和高场固体核磁共振技术(SS-NMR),系统研究了牙膏中氟化物,建立了牙膏中可溶性/游离氟化物的LF-NMR快速定量分析方法。实验结果表明,LF-NMR 6次平行测试的相对标准偏差RSD均在2%以内,精密度高。实际样... 详细信息

有效结合低场核磁共振技术(LF-NMR)和高场固体核磁共振技术(SS-NMR),系统研究了牙膏中氟化物,建立了牙膏中可溶性/游离氟化物的LF-NMR快速定量分析方法。实验结果表明,LF-NMR 6次平行测试的相对标准偏差RSD均在2%以内,精密度高。实际样品测试中,117款牙膏样品中有110款样品LF-NMR定量分析数据与国标方法氟离子选择电极法测试数据相对偏差在±5%以内;另有7款样品,LF-NMR与国标方法定量数据有较大的差异,结合SS-NMR的氟化物物种及形态分析结果,发现造成差异的主要原因是体系中存在不溶性氟化物物种,影响整个体系的弛豫时间,造成LF-NMR测试结果较国标方法低,但LF-NMR可作为快筛手段及时反映牙膏质量问题。LF-NMR方法前处理简单,牙膏样品无需任何前处理,直接装样测试,整个测试流程5 min左右,是非常快速的定量分析手段,并且,结合SS-NMR技术,进一步明确了LF-NMR定量测试适用体系。

关键词：快速定量牙膏氟化物低场核磁共振技术固体核磁共振技术

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铂基催化剂电催化甲醇氧化研究进展与展望

化工进展 2024年

作者：李红伟许涵侨赵燕刘耀宗滕志君季东李贵贤兰州理工大学石油化工学院甘肃银光聚银化工有限公司

直接甲醇燃料电池（DMFCs）是一种直接以液态甲醇为燃料，将甲醇的化学能转换成电能的能量转化装置，具有能量转化效率高、成本低、储运方便等显著优势。本文基于电催化甲醇氧化反应（MOR）机理，系统综述了Pt单晶和Pt基合金催化剂电催... 详细信息

直接甲醇燃料电池（DMFCs）是一种直接以液态甲醇为燃料，将甲醇的化学能转换成电能的能量转化装置，具有能量转化效率高、成本低、储运方便等显著优势。本文基于电催化甲醇氧化反应（MOR）机理，系统综述了Pt单晶和Pt基合金催化剂电催化MOR的研究进展，重点总结了Pt基催化剂结构及性质对其电化学性能的影响机制，阐述了三种Pt基电催化剂的典型制备方法，发现MOR中间物种COads在Pt活性位表面具有较高的吸附能和反应活化能，从而导致Pt催化剂整体性能下降。此外，分析了可能的甲醇电催化氧化路径，提出通过调控甲醇脱氢步骤改善COads毒化Pt催化剂的思路，为优化设计Pt基催化剂的微观结构和解析MOR微观机理提供一定的理论支撑，为助推DMFCs大规模应用奠定理论基础。

关键词：燃料电池甲醇氧化反应电化学催化剂

纤维素基高吸水树脂对Cd^(2+)的吸附研究

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塑料科技 2024年第7期52卷 28-32页

作者：胡鹏杨天天贺龙强汤思敏焦作大学化工与环境工程学院河南焦作454000 焦作市源波环保科技有限公司河南焦作454000

吸水树脂因其能吸附金属离子的特性,在环境治理领域受到广泛关注。文章以玉米秸秆、高岭土为原料,以丙烯酸、丙烯酰胺为聚合单体,通过水溶液聚合法制备纤维素基高吸水树脂。用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)和X射线能谱(EDX)... 详细信息

吸水树脂因其能吸附金属离子的特性,在环境治理领域受到广泛关注。文章以玉米秸秆、高岭土为原料,以丙烯酸、丙烯酰胺为聚合单体,通过水溶液聚合法制备纤维素基高吸水树脂。用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)和X射线能谱(EDX)对纤维素基高吸水树脂进行表征。利用合成的高吸水树脂对含Cd^(2+)模拟废水进行吸附研究。结果表明:该纤维素基高吸水树脂对Cd^(2+)有良好的吸附性,当溶液pH值为6,树脂用量为0.10 g,吸附时间为200 min时,吸水树脂对Cd^(2+)有效去除率可达到93.57%。该树脂在稀盐酸溶液中对Cd^(2+)的解吸附效果较好,解吸附率为88.73%。该树脂还具有较好的重复吸附性,8次重复吸附后,对Cd^(2+)的去除率仍然达到79.12%。该纤维素基高吸水树脂具有可循环再生能力,重复吸附稳定性较好,在含Cd^(2+)工业废水处理方面具有潜在价值。

关键词：玉米秸秆高吸水树脂纤维素吸附性能 Cd^(2+)

锂离子电池富镍正极基础科学问题:前驱体高温锂化过程结构演变及调控

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稀有金属材料与工程 2024年第5期53卷 1493-1502页

作者：任莉王鑫王硕武文斌左美华邢王燕范未峰张彬张军向伟成都理工大学材料与化学化工学院四川成都610059 宜宾光原锂电材料有限公司四川宜宾644002 宜宾锂宝新材料有限公司四川宜宾644000 韶关东阳光科技研发有限公司广东韶关512000

为合成高性能富镍正极,需采用较优的煅烧温度、煅烧时间、降温程序等锂化特定形态的氢氧化物前驱体,以可控形成具有较优晶体结构及晶粒形态的正极材料。然而,由于煅烧过程涉及参数多且变化范围大,合理设计制备具有理想结构和形态的富镍... 详细信息

为合成高性能富镍正极,需采用较优的煅烧温度、煅烧时间、降温程序等锂化特定形态的氢氧化物前驱体,以可控形成具有较优晶体结构及晶粒形态的正极材料。然而,由于煅烧过程涉及参数多且变化范围大,合理设计制备具有理想结构和形态的富镍正极所需煅烧工艺仍然具有挑战性。为此,需深入理解前驱体和锂盐高温煅烧为正极过程的物相、结构、形貌等的演变方式及形成规律,以为富镍正极煅烧工艺设计及材料定向调控提供参考。本文首先介绍了前驱体高温锂化过程物相、结构演变及反应机制,包括从热力学相平衡角度简要分析的相组成变化、基于原位测试及理论计算分析的前驱体锂化过程反应机制及物相演变以及降温过程发生的显著影响富镍正极材料性能的表面重构现象。其次,介绍了前驱体锂化过程的形貌影响因素及演变方式。最后,对富镍正极煅烧过程面临的问题进行了探讨。本文系统总结了前驱体煅烧过程结构演变及调控规律,以期为相关专业人员开发富镍正极提供参考。

关键词：富镍正极材料高温煅烧表面重构阳离子混排物相转变

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氧化锌黄芩苷紫外屏蔽复合材料的制备与研究

现代化工 2024年

作者：余瑶瑶孙晓敏吴鑫蔡悦左士祥姚超常州大学石油化工学院常州纳欧新材料科技有限公司

将正硅酸乙酯在pH=8～10的条件下水解形成的SiO2包覆于纳米ZnO的表面制备SiO2/ZnO复合材料，以降低纳米ZnO的光活性。将天然药物黄芩苷（BA）包覆在SiO2/ZnO表面制得BA/SiO2/ZnO复合材料，使其兼具紫外屏蔽性能和抗氧化功效。通过Zeta... 详细信息

将正硅酸乙酯在pH=8～10的条件下水解形成的SiO2包覆于纳米ZnO的表面制备SiO2/ZnO复合材料，以降低纳米ZnO的光活性。将天然药物黄芩苷（BA）包覆在SiO2/ZnO表面制得BA/SiO2/ZnO复合材料，使其兼具紫外屏蔽性能和抗氧化功效。通过Zeta电位、TEM、UV-Vis、FT-IR、TG和XRD等方法对制得的材料进行表征。结果表明，SiO2以Si—O—Zn键的形式结合在纳米ZnO表面，适宜包覆量为20%；药物BA是以无定型的形式包覆在SiO2/ZnO表面，最佳包覆量为20%。抗氧化性实验结果表明，BA/SiO2/ZnO复合材料对DPPH自由基和·OH自由基的清除率与维生素C接近。防晒性能测试结果表明，BA/SiO2/ZnO复合材料具有优异的紫外屏蔽能力。

关键词：纳米氧化锌二氧化硅黄芩苷自由基清除能力防晒指数

Al-Mg-Si合金中的富铁相对其力学性能的影响

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材料研究学报 2024年

作者：汪小锋谭蔚冯光明刘吉波刘先斌鲁涵宁波大学冲击与安全工程教育部重点实验室宁波展慈新材料科技有限公司天津大学化工学院宁波力劲科技有限公司

制备了两种低富铁相含量不同的Al-Mg-Si合金并表征其显微组织、织构和进行拉伸实验，研究了富铁相对其组织、织构和力学性能的影响。结果表明：加工使合金中富铁相的形态和尺寸发生变化，尤其是中间退火使部分粗大的富铁相转变为纳米尺... 详细信息

制备了两种低富铁相含量不同的Al-Mg-Si合金并表征其显微组织、织构和进行拉伸实验，研究了富铁相对其组织、织构和力学性能的影响。结果表明：加工使合金中富铁相的形态和尺寸发生变化，尤其是中间退火使部分粗大的富铁相转变为纳米尺度；虽然富铁相对加工过程中中间状态的组织影响较小，但是最终大幅细化成再结晶晶粒组织；富铁相通过再结晶机制影响再结晶织构组分和体积分数；富铁相有利于大幅提高这种合金的屈服强度、抗拉强度及塑性应变比r值，降低应变硬化指数n值及各向异性系数Δr值且保证其延伸率不变。力学性能的提高，可归因于合金的细晶组织和弱织构。这表明，在Al-Mg-Si合金中引入适量的富铁相有利于提高其力学性能。

关键词：金属材料富铁相 Al-Mg-Si合金组织织构

CaFeO催化剂对半焦基DC-SOFC性能的影响

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煤炭学报 2024年

作者：刘国阳周安宁刘倩王俊哲陕西煤业新型能源科技股份有限公司西安科技大学化学与化工学院

半焦与CO2的气化反应速率是影响半焦燃料基DC-SOFC电池性能的关键。为提高半焦的CO2气化反应性，本文采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了具有钙钛矿结构的Ca2Fe2O5催化剂，用SEM、XRD、XPS、低温氮气吸脱附等分析手段研究了Ca2Fe2O5催化剂的... 详细信息

半焦与CO2的气化反应速率是影响半焦燃料基DC-SOFC电池性能的关键。为提高半焦的CO2气化反应性，本文采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了具有钙钛矿结构的Ca2Fe2O5催化剂，用SEM、XRD、XPS、低温氮气吸脱附等分析手段研究了Ca2Fe2O5催化剂的形貌和结构，采用热重分析实验研究Ca2Fe2O5催化剂对半焦燃料的CO2气化反应催化活性；在Ag-GDC|YSZ|GDC-Ag电解质支撑电池系统上，研究了添加Ca2Fe2O5催化剂对半焦燃料基DC-SOFC输出性能的影响。结果表明，随着催化剂焙烧温度的提高，Ca2Fe2O5催化剂晶粒尺寸逐渐增大、比表面积降低，750℃焙烧的催化剂具有良好的分散性、颗粒尺寸约为0.1 μm，在半焦的CO2气化反应中催化作用最好；相较于CaO和Fe2O3，Ca2Fe2O5催化剂结构中吸附氧浓度更高，在半焦的CO2气化反应中表现出更为优异的催化活性；Ca2Fe2O5催化剂的循环稳定性取决于催化剂结构的热稳定性，其循环使用时活性降低主要归因于半焦燃料中无机灰分的包裹。催化剂对DC-SOFC输出性能影响表明，当半焦中添加10%的Ca2Fe2O5催化剂时，电池的峰值功率密度从15.3mW/cm2增大到23.7mW/cm2；EIS分析表明阳极传质阻力是影响DC-SOFC输出性能和燃料利用率的主要因素，降低灰分、催化剂累积带来的传质阻力可有效提高电池寿命和燃料利用率。研究结果对于半焦燃料基DC-SOFC电池的开发具有较高理论与实际价值。

关键词：直接碳固体氧化物燃料电池钙钛矿催化剂 C-CO 气化反应