检索结果-内蒙古大学图书馆

高等学校化学学报 2022年第7期43卷 166-180页

作者：周雷雷程海洋赵凤玉中国科学院长春应用化学研究所电分析化学国家重点实验室长春130022 中国科学技术大学应用化学与工程学院合肥230026 中国科学院长春应用化学研究所吉林省绿色化学与过程重点实验室长春130022

随着二氧化碳(CO_(2))排放量的不断增加,全球变暖和气候变化的加剧对人类的生存环境产生了巨大的影响.CO_(2)作为廉价、可再生的碳氧资源,将其转化为高附加值化学品是绿色化学及能源领域的重要研究课题之一,受到广泛关注.Pd基催化剂由... 详细信息

随着二氧化碳(CO_(2))排放量的不断增加,全球变暖和气候变化的加剧对人类的生存环境产生了巨大的影响.CO_(2)作为廉价、可再生的碳氧资源,将其转化为高附加值化学品是绿色化学及能源领域的重要研究课题之一,受到广泛关注.Pd基催化剂由于具有优异的加氢能力以及良好的抗烧结、抗毒化性能,作为CO_(2)催化转化最有前途的催化剂被广泛应用和研究.本文主要对Pd基催化剂上CO_(2)加氢制备HCOOH,CO,CH_(4)和甲醇等小分子能源化合物的研究进展进行综合评述,重点关注Pd基催化剂上CO_(2)分子的吸附/活化位点、催化剂的金属-载体强相互作用及表界面组成等对催化剂活性和选择性的影响以及催化反应机理.

关键词： Pd基催化剂 CO_(2)加氢活性中心金属-载体强相互作用催化机理

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定型有机相变储热材料阻燃改性的研究进展

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储能科学与技术 2023年第12期12卷 3836-3851页

作者：张第玲王翔李豪杰刘玉乾黄云暴宁钟南京工业大学江苏南京211000 中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100190

定型有机相变材料具有过冷度低、不易出现相偏析、化学稳定性好等优点,在建筑节能、电池热管理和航空热防护等方面具有广泛的应用前景。然而定型有机相变材料普遍存在易燃问题,对其应用安全产生严重影响。因此,亟需对定型有机相变材料... 详细信息

定型有机相变材料具有过冷度低、不易出现相偏析、化学稳定性好等优点,在建筑节能、电池热管理和航空热防护等方面具有广泛的应用前景。然而定型有机相变材料普遍存在易燃问题,对其应用安全产生严重影响。因此,亟需对定型有机相变材料的阻燃特性进行研究。本文通过对近几年的相关文献进行总结探讨,简要综述了相变材料的分类、阻燃剂的种类和阻燃机理,概述了常用定型阻燃复合材料的制备方法和种类。并借助极限氧指数、总释放热量、峰值放热速率等参数重点分析了各类阻燃剂对定型相变储热材料热安全性能的影响。在结论中提出了掺入协同阻燃剂和相变材料的化学改性等进一步增强相变材料阻燃性能的策略。有望促进拓宽定型相变材料应用领域的拓宽,提高相变储能系统的安全性,有助于构建更安全、环保、高效的能源储存和利用体系。

关键词：有机相变材料可燃性阻燃性定型热稳定性

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CO_(2)分离反应一体化复合膜材料研究进展

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中国科学：化学 2024年第11期54卷 2122-2131页

作者：邱月王艳磊王榕榕李华路建美何宏艳中国科学院过程工程研究所离子液体清洁过程北京市重点实验室北京100190 苏州大学材料与化学化工学部苏州纳米科技协同创新中心苏州215123

近年来,化石燃料燃烧和温室气体排放引起的全球变暖问题日益受到关注,CO_(2)的捕集与转化成为全球焦点.相比传统的CO_(2)捕集分离技术,膜技术因其在分离效率和能耗方面的优势而备受瞩目.特别是,将膜技术与催化反应相结合,制备分离反应... 详细信息

近年来,化石燃料燃烧和温室气体排放引起的全球变暖问题日益受到关注,CO_(2)的捕集与转化成为全球焦点.相比传统的CO_(2)捕集分离技术,膜技术因其在分离效率和能耗方面的优势而备受瞩目.特别是,将膜技术与催化反应相结合,制备分离反应一体化复合膜材料,不仅能有效分离CO_(2),还能原位将其转化为有价值的化学品,从而实现CO_(2)高效资源化利用的目标.本综述首先介绍了CO_(2)分离膜的分离机理和膜材料;然后结合膜反应器,介绍了CO_(2)膜催化的最新研究成果和发展趋势;最后基于离子液体体系,讨论了CO_(2)分离反应一体化复合膜材料研制的挑战和展望,以期为相关领域的研究人员提供参考,推动CO_(2)减排和资源化利用技术的发展.

关键词：分离膜材料 CO_(2)催化膜反应器分离反应耦合一体化

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扁平型移动床反应器近平推流排料的数值模拟与结构优化

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化学工程 2025年第2期53卷 64-70页

作者：宋晓锋马世龙孙正龙安萍贾鑫韩振南许光文沈阳化工大学特色资源化工与材料教育部重点实验室辽宁沈阳110142 中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100190

为兼顾工业放大和外热式传热限制,近年来开发了扁平型移动床热解反应器,然而若排料结构设计不合理极易造成颗粒偏流,亟需对扁平型移动床反应器的排料结构进行优化,确保“平推流”排料。为此,利用Fluent软件建立大型扁平型移动床反应器... 详细信息

为兼顾工业放大和外热式传热限制,近年来开发了扁平型移动床热解反应器,然而若排料结构设计不合理极易造成颗粒偏流,亟需对扁平型移动床反应器的排料结构进行优化,确保“平推流”排料。为此,利用Fluent软件建立大型扁平型移动床反应器颗粒流动模型,以排料口数量、尺寸为变量,进行排料系统的优化。结果表明:降低排料口高度、增加排料口开口尺寸和增加排料口数量可以减小反应器内部颗粒的速度波动,利于形成平推流排料,但排料口数量优化是保障平推流的核心控制因素。经过模拟优化,最接近平推流排料结构为:排料口数量5个、排料口高度1000 mm、排料口开口尺寸400 mm。此外,在数值模拟和优化的基础上,建立大型冷态移动床实验装置,运行结果表明反应器内颗粒为近平推流,验证了数值模拟的准确性。研究结果为移动床反应器的设计和运行提供理论指导。

关键词：移动床反应器颗粒流动数值模拟结构优化排料系统设计

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H酸单钠盐在石墨与闪锌矿浮选分离中的选择性抑制机理

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2023年第12期33卷 3812-3824页

作者：曾勇王翠何剑锋华中宝程恺伍喜庆孙伟王丽胡家城唐鸿鹄中南大学资源加工与生物工程学院长沙410083 中南大学战略含钙矿物资源清洁高效利用湖南省重点实验室长沙410083 中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100190

采用纯矿物浮选实验、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)测试、Zeta电位测试、X射线光电子能谱(XPS)分析和分子动力学模拟研究H酸单钠盐(HAMS)存在下石墨和闪锌矿的浮选行为和分离、抑制机理。在最佳浮选条件下,混合浮选精矿中闪锌矿和石墨的... 详细信息

采用纯矿物浮选实验、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)测试、Zeta电位测试、X射线光电子能谱(XPS)分析和分子动力学模拟研究H酸单钠盐(HAMS)存在下石墨和闪锌矿的浮选行为和分离、抑制机理。在最佳浮选条件下,混合浮选精矿中闪锌矿和石墨的回收率分别为93.37%和4.98%。Zeta电位测试和XPS分析表明,HAMS大量吸附在石墨表面,而在闪锌矿表面几乎不吸附。FT-IR测试表明,HAMS在石墨表面没有明显的化学吸附。分子动力学模拟结果表明,HAMS中的萘环与石墨之间的疏水相互作用是导致HAMS吸附在石墨表面的主要原因。

关键词： H酸单钠盐石墨闪锌矿浮选分离分子动力学模拟

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低共熔溶剂脱除硫化氢的研究进展

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低碳化学与化工 2023年第2期48卷 78-84页

作者：马梦颖白芳许德平华超中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 中国科学院过程工程研究所绿色过程与工程重点实验室北京100190 中国科学院大学化学工程学院北京100049 中国科学院过程工程研究所战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心北京100190

涉及天然气、煤制气和石油裂解气等气体的生产过程会产生大量含硫酸气,其中硫化氢(H_(2)S)既是一种剧毒气体,也是重要的硫资源。随着环保和减碳政策的实施,含硫酸气中的H_(2)S脱除问题受到广泛关注,低共熔溶剂作为一种新兴的溶剂被应用... 详细信息

涉及天然气、煤制气和石油裂解气等气体的生产过程会产生大量含硫酸气,其中硫化氢(H_(2)S)既是一种剧毒气体,也是重要的硫资源。随着环保和减碳政策的实施,含硫酸气中的H_(2)S脱除问题受到广泛关注,低共熔溶剂作为一种新兴的溶剂被应用到含硫酸气的净化中。分析、总结了低共熔溶剂的合成方法及性质,综述了低共熔溶剂在H_(2)S脱除方面的机理研究及应用,讨论了H_(2)S脱除技术所面临的问题,并对低共熔溶剂作为脱硫剂的发展趋势进行了展望。

关键词：低共熔溶剂硫化氢选择性脱除合成方法分子模拟

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一种改进的浸入运动边界算法

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空气动力学学报 2023年第6期41卷 109-117,I0002页

作者：付少童贾龙菲王利民中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100190 中国科学院大学化学工程学院北京100049 沈阳化工大学化学工程学院沈阳110142

浸入运动边界是数值处理流固耦合作用的主要方法之一,其原始权重函数根据经验确定且形式固定,难以准确地定量描述复杂的流固现象。本文提出了一种新的权重函数对格子Boltzmann方法框架下的浸入运动边界进行修正,通过假定零固含率处的权... 详细信息

浸入运动边界是数值处理流固耦合作用的主要方法之一,其原始权重函数根据经验确定且形式固定,难以准确地定量描述复杂的流固现象。本文提出了一种新的权重函数对格子Boltzmann方法框架下的浸入运动边界进行修正,通过假定零固含率处的权重因子多阶导数为0,引入可调参数b增强权重函数对固含率的关联,实现了对固体边界渗透性能的改进。对静止圆柱绕流、Taylor-Couette流和振动圆柱绕流3个算例开展数值实验,结果表明:随着雷诺数的增加,原始权重函数预测的升阻力系数均高于文献结果,严重低估了边界处流体组分的作用;当新权重函数中的参数b为3时,改进的浸入运动边界效果最佳;新权重函数增强了固体边界的渗透率,提高了流场的预测精度,使平均误差降低了38.5%;最后,运用新权重函数成功地复现了振动圆柱绕流的锁频现象,表明改进的浸入运动边界在处理复杂的流固耦合问题方面具有广阔的应用前景。

关键词：权重函数浸入运动边界流固耦合格子Boltzmann方法圆柱绕流

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基于OpenFOAM模拟精馏塔板的气液流动

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过程工程学报 2023年第6期23卷 858-869页

作者：周晓庆焦云鹏范天博何险峰陈建华沈阳化工大学化学工程学院辽宁沈阳110142 中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100190 中国科学院大学化学工程学院北京100049

本研究对筛孔型精馏塔板上的空气-水两相流进行了模拟,模拟方法采用基于开源软件平台OpenFOAM的双流体模型框架。模拟体系选用Solari-Bell经典实验体系,研究了不同操作条件下的气液两相流动参数,包括清液层高度、气相速度、液相速度和... 详细信息

本研究对筛孔型精馏塔板上的空气-水两相流进行了模拟,模拟方法采用基于开源软件平台OpenFOAM的双流体模型框架。模拟体系选用Solari-Bell经典实验体系,研究了不同操作条件下的气液两相流动参数,包括清液层高度、气相速度、液相速度和塔板压降等,模拟结果与实验结果的变化趋势基本一致。基于CFD模拟结果,分析了不同工况下塔内气液两相速度场与气含率分布等流动参数,结果表明本工作可以较好地捕捉塔板上的气液流动特征。进一步地,讨论了应用OpenFOAM模拟精馏塔内气液两相流动的若干影响因素,在此基础上分析了气液错流体系相间曳力对模拟结果的影响,实现了与使用商业软件模拟结果相接近的预测效果,验证了使用OpenFOAM模拟精馏塔体系的可行性。

关键词：精馏气液两相流数值模拟 OpenFOAM 交错流动

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蜂窝活性炭吸/脱附苯系物性能及水汽的影响

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环境工程技术学报 2022年第3期12卷 769-775页

作者：李双德赵峰李伟曼陈运法中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室

以市售蜂窝活性炭为吸附材料,通过氮气吸附等温线和扫描电镜分析活性炭的比表面积、孔径分布和表面孔结构形貌,以评估活性炭吸/脱附苯系物的性能。利用动态吸附评价装置和气相色谱系统评价苯浓度、流速、不同苯系物流经蜂窝活性炭对其... 详细信息

以市售蜂窝活性炭为吸附材料,通过氮气吸附等温线和扫描电镜分析活性炭的比表面积、孔径分布和表面孔结构形貌,以评估活性炭吸/脱附苯系物的性能。利用动态吸附评价装置和气相色谱系统评价苯浓度、流速、不同苯系物流经蜂窝活性炭对其吸附容量的影响,并通过程序升温技术研究蜂窝活性炭脱附温度曲线。同时考察了水汽对蜂窝活性炭吸附容量、脱附温度曲线的影响。结果表明:蜂窝活性炭对苯系物的单位饱和吸附容量顺序为二甲苯>甲苯>苯,单位饱和吸附容量为66.5~138.1 mg/g,这可能是因为苯系物的分子尺寸效应影响了吸附容量。苯系物的最佳脱附温度基本维持在175℃。水汽的竞争吸附作用可以显著抑制苯的单位饱和吸附容量,引入1.8%的水汽后苯的饱和吸附容量降低了36.3%,这表明水汽占据了部分吸附位点,显著降低了苯的吸附容量。

关键词：蜂窝活性炭吸附容量脱附温度苯系物水汽

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钕铁硼废料循环利用技术现状与展望

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材料导报 2021年第3期35卷 3001-3009页

作者：李世健崔振杰李文韬王东王志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湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室北京100190 中国科学院赣江创新研究院赣州341119

钕铁硼磁体是重要的稀土功能材料。随着新能源汽车、风力发电、电子信息等行业的快速发展,对钕铁硼磁性材料的需求量逐年增加。我国是世界上最大的钕铁硼生产国,2018年产量达17万t,占世界总产量近90%。钕铁硼在生产过程中会产生约30%的... 详细信息

钕铁硼磁体是重要的稀土功能材料。随着新能源汽车、风力发电、电子信息等行业的快速发展,对钕铁硼磁性材料的需求量逐年增加。我国是世界上最大的钕铁硼生产国,2018年产量达17万t,占世界总产量近90%。钕铁硼在生产过程中会产生约30%的废料。此外,每年也会产生大量因达到使用年限而报废的磁体。这些废料中含有20%~30%的稀土元素,是宝贵的二次资源,对其进行循环再利用,不仅有利于环境保护,同时也有助于促进稀土产业的可持续发展。不同来源的废料成分特点差别较大,因而采用的处理方法也有所差别。目前的研究方向主要有两个:(1)从废料中回收稀土元素;(2)利用废料进行磁体再生制造。其中稀土回收方法主要包括湿法和火法两大类。如何实现稀土再生产品质量与环境友好度、经济性的有机统一,是钕铁硼废料循环利用领域的热点与难点。湿法回收工艺包括盐酸全溶法、盐酸优溶法、硫酸复盐沉淀法等,其共性特点为通过控制p H值,将稀土与其他元素分离;通过多级萃取得到单一稀土化合物,之后采用沉淀剂将稀土转化为盐类,经焙烧后得到单一稀土氧化物。此类方法对原料适应性强,稀土产品纯度高,但流程长、对环境不友好。火法回收工艺包括氧化法、氯化法、液态合金提取法等,其原理是基于稀土元素、其他元素与氧、氯、合金元素结合能力的差异性。此类方法流程短、对环境相对友好,但通常得到的是混合稀土化合物,产品纯度较低,且尚未实现工业化。近年来,国内外发展了诸多回收新方法,如电化学法、离子液体法、水解法等,但均处于起步阶段。其中通过电解法、水解法得到混合稀土化合物,离子液体法具有分离效率好、体系稳定性高等优点,具有一定发展前景。短流程再生制造主要包括氢爆法、掺杂法、热压法等,此类方法流程短、对环境友好,但再生磁体磁能积往往会有一定程度降低,从而限制其进一步应用。如何保证再生磁体的磁性能是未来再生制造发展的重点。本文首先对钕铁硼废料产生的途径及成分特点进行简要介绍,然后综述了各种循环处理方法(湿法、火法、回收新方法、短流程再生制造)的研究现状及问题,并对未来的发展趋势进行了展望,以期为钕铁硼废料的综合利用提供一定参考。

关键词：钕铁硼废料循环利用湿法火法再生制造稀土资源

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