检索结果-内蒙古大学图书馆

化工进展 2023年第S01期42卷 510-517页

作者：汪鹏张洋范兵强何登波申长帅张贺东郑诗礼邹兴北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 中国科学院过程工程研究所绿色过程与工程重点实验室战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心北京100190 郑州中科新兴产业技术研究河南郑州450000

传统铬盐行业生产过程中铬的价态需经过三价到六价再到三价的转化。六价铬的高毒性导致铬成为国家重点防控的重金属。铬盐行业的可持续发展亟需开发避免六价铬产生的新技术,含铬原料的酸浸为可行的途径。本文提出以高碳铬铁合金为原料,... 详细信息

传统铬盐行业生产过程中铬的价态需经过三价到六价再到三价的转化。六价铬的高毒性导致铬成为国家重点防控的重金属。铬盐行业的可持续发展亟需开发避免六价铬产生的新技术,含铬原料的酸浸为可行的途径。本文提出以高碳铬铁合金为原料,盐酸为浸出剂的酸性浸出制备三价铬盐新工艺。浸出后的氯化铬和氯化亚铁可制备出三价铬盐产品,其可作为铁铬液流电池的电解液。本文在对高碳铬铁元素含量、物相组成及形貌等分析的基础上,系统研究了反应温度、盐酸浓度、搅拌速率和反应时间对铬和铁浸出率的影响规律。结果表明,在反应温度100℃、盐酸浓度9mol/L、搅拌速率250r/min、反应时间6h的条件下,铬浸出率为92%,铁浸出率为95%。进一步研究了高碳铬铁在盐酸中浸出的动力学。高碳铬铁的浸出过程符合未反应收缩核模型,铬浸出过程受化学反应控制,表观活化能E_(a)=65.95kJ/mol;铁浸出过程受化学反应控制,表观活化能E_(a)=63.85kJ/mol。

关键词：浸出高碳铬铁盐酸动力学氯化铬

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超强碱离子液体-有机胺-水复配溶剂高效CO_(2)捕集

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过程工程学报 2023年第5期23卷 781-789页

作者：王凯旋李涛李玉白银鸽曾少娟任保增张香平董海峰郑州大学化工学院河南郑州450001 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 中国科学院过程工程研究所北京100190 惠州市绿色能源与新材料研究院广东惠州516081

CO_(2)捕集是实现碳减排的重要技术之一。其中,化学吸收法是一种有效的、适用于低CO_(2)分压的CO_(2)捕集技术。开发出一种高效、低能耗、环保的吸收剂是该领域的研究难点和热点。离子液体(ILs)作为一类绿色溶剂,在CO_(2)捕集中具有结... 详细信息

CO_(2)捕集是实现碳减排的重要技术之一。其中,化学吸收法是一种有效的、适用于低CO_(2)分压的CO_(2)捕集技术。开发出一种高效、低能耗、环保的吸收剂是该领域的研究难点和热点。离子液体(ILs)作为一类绿色溶剂,在CO_(2)捕集中具有结构可调节、反应速率快、吸收量高等优势,但存在黏度大、价格昂贵等问题,本工作提出将超强碱离子液体1,8-二氮杂二环[5,4,0]十一碳-7-烯咪唑([HDBU][Im])与单乙醇胺(MEA)复配得到离子液体复配溶剂,来提高吸收剂的CO_(2)吸收量并降低吸收CO_(2)后溶剂的黏度。研究了离子液体浓度、吸收温度、CO_(2)分压等对离子液体复配溶剂捕集CO_(2)性能的影响,测定了离子液体复配溶剂在不同CO_(2)负荷下的密度和黏度等物性。结果表明,30wt%MEA+10wt%[HDBU][Im]具有较好的吸收能力,在40℃下,CO_(2)吸收量达到0.1453 g CO_(2)/g溶剂,且吸收CO_(2)前后溶剂的黏度分别为2.312和4.303 mPa·s,显著低于离子液体吸收剂,是一种具有潜力的CO_(2)捕集溶剂。

关键词： CO_(2)捕集超强碱离子液体乙醇胺离子液体复配溶剂吸收量

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城镇污水处理过程的多角度综合评价研究进展

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过程工程学报 2024年第1期24卷 1-16页

作者：崔晗王玉亭李华杰张笛吕龙义任芝军孙峙王鹏飞刘晓阳孙丽张光明高文芳河北工业大学能源与环境工程学院天津300401 中国科学院绿色过程制造创新研究院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市过程污染控制工程技术研究中心国家基础学科公共科学数据中心北京100190

污水处理行业快速发展,各种治理技术层出不穷,在很大程度上解决了环境污染问题,但也不可避免地会造成环境影响。在“双碳”背景下,为选择更高效的污水处理技术,各种评价方法相继在污水处理行业中应用。本综述总结了城镇污水处理过程中... 详细信息

污水处理行业快速发展,各种治理技术层出不穷,在很大程度上解决了环境污染问题,但也不可避免地会造成环境影响。在“双碳”背景下,为选择更高效的污水处理技术,各种评价方法相继在污水处理行业中应用。本综述总结了城镇污水处理过程中应用较为广泛的评价研究现状,主要关注基于生命周期评价的环境影响评价,其中重点关注环境富营养化、全球变暖潜力等方面的影响;经济评价中通过对成本分析可发现在处理过程中能源成本很重要,由利润分析可发现回收利用沼气可以提高利润;此外,碳足迹和有机物毒性计算也逐渐成为研究重点。基于以上内容提出了“5E”评价系统,可切实解决城镇污水处理过程多角度综合评价问题,为行业可持续发展、“双碳”目标的实现提供支撑。要点:(1)简述了污水处理厂发展前景和优势。(2)综述了环境影响评价、经济评价、碳足迹分析、有机物毒性分析和技术分析在城镇污水处理中的应用。(3)提出了“5E”评价系统,对多角度综合评价的发展前景进行了展望。

关键词：城镇污水处理综合评价生命周期评价经济性评价碳足迹分析

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低共熔溶剂萃取精馏分离苯/环己烯共沸物研究

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过程工程学报 2022年第7期22卷 909-916页

作者：王艳虹华超尹民陆平白芳李海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 中国科学院大学北京100049 中国科学院绿色过程制造创新研究院北京100190

以四丁基溴化铵(TBAB)、氯化胆碱(ChCl)为氢键受体,乙二醇(EG)、乙酰丙酸(LA)为氢键供体合成的TBAB:EG (1:2), TBAB:LA (1:2), ChCl:LA (1:2)三种低共熔溶剂(DES)作为萃取剂,通过萃取精馏分离苯-环己烯共沸体系。实验测量了环己烯-苯-DE... 详细信息

以四丁基溴化铵(TBAB)、氯化胆碱(ChCl)为氢键受体,乙二醇(EG)、乙酰丙酸(LA)为氢键供体合成的TBAB:EG (1:2), TBAB:LA (1:2), ChCl:LA (1:2)三种低共熔溶剂(DES)作为萃取剂,通过萃取精馏分离苯-环己烯共沸体系。实验测量了环己烯-苯-DES三元体系气液相平衡,并对DES组成中氢键供体和氢键受体对分离性能的影响进行探讨。结果表明,DES的分离性能由高到低依次为ChCl:LA (1:2)>TBAB:LA (1:2)>TBAB:EG (1:2);采用NRTL模型关联环己烯-苯-DES三元体系的气液相平衡数据,拟合得到体系二元交互参数;在Aspen Plus V7中针对ChCl:LA (1:2)为溶剂的萃取精馏过程进行建模计算,并将其分离效果与传统溶剂N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)进行对比,以DES为溶剂的萃取精馏过程相比于DMAC,回流比由3.8降至0.30,流程整体热负荷减少了16.57%。

关键词：苯环己烯低共熔溶剂气液平衡萃取精馏

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磺化炭中不同溶剂提取的有机质分子组成特征

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环境科学研究 2025年第2期38卷 376-385页

作者：蒋郑峰何晨史权高飞周志茂于海濛王若欣中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院北京100195 中国石油大学(北京) 重质油全国重点实验室北京102249 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北京100190 中国石油国家卓越工程师学院北京100096

将稻壳与烷基化废硫酸经原位磺化可制得磺化炭材料,该材料可应用于环境修复领域。对磺化炭衍生溶解性有机质(SBC-DOM)组成的深入分析有助于评估其在环境中的作用与影响。为全面研究SBC-DOM的分子组成,利用4种不同极性溶剂(二氯甲烷、丙... 详细信息

将稻壳与烷基化废硫酸经原位磺化可制得磺化炭材料,该材料可应用于环境修复领域。对磺化炭衍生溶解性有机质(SBC-DOM)组成的深入分析有助于评估其在环境中的作用与影响。为全面研究SBC-DOM的分子组成,利用4种不同极性溶剂(二氯甲烷、丙酮、甲醇和水)对SBC-DOM进行提取,采用傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR MS)结合正/负离子模式电喷雾电离源(ESI±)对其分子组成进行表征。结果表明:ESI不同电离模式测得SBC-DOM的分子组成具有高度互补性,不同溶剂提取的SBC-DOM组成差异较大。含硫化合物(26.75%~71.05%)和不饱和脂肪族化合物(22.75%~45.00%)是SBC-DOM的主要组成部分。甲醇提取SBC-DOM中可检测分子式高达7765个,其化学多样性最高,且化合物分子量更大;水提取SBC-DOM中不饱和脂肪族化合物的相对含量(35.95%~45.00%)最高,具有更高的生物可利用性;而丙酮和二氯甲烷提取SBC-DOM的不饱和度(DBE_(wa))与芳香度(AI_(wa))更高,芳香类化合物的相对含量更高。研究显示,SBC-DOM中酸性化合物与强极性含硫化合物占绝对优势,应优先采用ESI(-)电离模式检测分析,在环境修复应用中选择水对SBC-DOM进行提取更为合适。SBC-DOM的详细分子组成可为评估烷基化废酸制得磺化炭在不同实际应用中的环境影响提供基础数据支撑。

关键词：烷基化废硫酸磺化炭溶解性有机质正/负离子模式电喷雾电离源傅里叶变换离子回旋共振质谱

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1,3-二异丙氧基杯冠-6/4-叔丁基-2-(α-甲基苄基)苯酚协萃体系弱碱条件选择性分离铯

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过程工程学报 2023年第8期23卷 1199-1207页

作者：邢慧芳王露杨良嵘戎猛叶钢刘会洲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北京100190 中国科学院大学化学工程学院北京100049 清华大学核能与新能源技术研究院北京100084

采用1,3-二异丙氧基杯[4]冠-6(BPC6)和4-叔丁基-2-(α-甲基苄基)苯酚(t-BAMBP)组成的协萃体系,实现了弱碱条件(30 mmol/L NaOH)下铯的选择性萃取分离。当BPC6和t-BAMBP浓度分别为10和200 mmol/L时,协萃系数高达89.5。反萃过程仅用10 mmo... 详细信息

采用1,3-二异丙氧基杯[4]冠-6(BPC6)和4-叔丁基-2-(α-甲基苄基)苯酚(t-BAMBP)组成的协萃体系,实现了弱碱条件(30 mmol/L NaOH)下铯的选择性萃取分离。当BPC6和t-BAMBP浓度分别为10和200 mmol/L时,协萃系数高达89.5。反萃过程仅用10 mmol/L HCl或313 K热水即可分别达到84.1%和81.3%的反萃率。此外,本工作提出了配位-阳离子交换的耦合协萃机理;获得了萃取反应的热力学参数和平衡常数;探究了温度对反萃过程的影响;确立了一种温和条件下萃取/反萃铯的协萃体系。

关键词： BPC6 t-BAMBP 协同萃取铯萃取

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预焙烧活化低质铝土矿的碱液溶出机理与动力学

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过程工程学报 2025年第1期25卷 62-69页

作者：陈天祥马海军庞凯峰王源涛张亦飞中国科学院过程工程研究所绿色制造创新研究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 中国科学院大学北京100049 三门峡科兴稀有金属材料有限公司河南三门峡472100

近年来,随着氧化铝产量急剧增加,我国可供开发利用的优质铝土矿资源严重不足,多数为难处理的高硫高碳低品位一水硬铝石型铝土矿,优质铝土矿资源贫化与低品位铝土矿利用问题已成为制约我国氧化铝行业可持续发展的主要瓶颈。因此,低品位... 详细信息

近年来,随着氧化铝产量急剧增加,我国可供开发利用的优质铝土矿资源严重不足,多数为难处理的高硫高碳低品位一水硬铝石型铝土矿,优质铝土矿资源贫化与低品位铝土矿利用问题已成为制约我国氧化铝行业可持续发展的主要瓶颈。因此,低品位铝土矿资源的有效利用对我国氧化铝行业可持续发展具有重要意义。针对这一问题,本工作提出了一种硝酸钠与低品位铝土矿预焙烧活化耦合低碱溶液溶出的新方法。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等技术手段对铝土矿及预焙烧制的熟料进行表征,详细研究了预焙烧铝土矿碱液溶出氧化铝的温度、溶出时间、固液比等技术参数的影响,重点研究了预焙烧铝土矿低碱溶液溶出的机理与动力学。研究结果表明,添加硝酸钠预焙烧后,促使铝土矿的微观结构变得疏松,呈现出孔洞和沟壑结构;铝硅比为3.57的铝土矿经活化预焙烧后,使用较传统拜耳法溶出浓度更低的160 g(Na2O)/L的低浓度苛性碱溶液溶出,在溶出温度为270℃、溶出时间为60 min、固液比为300 g/L的条件下,氧化铝的溶出率可达87.22%,赤泥的铝硅比可降至0.88,该方法能有效提高低品位铝土矿中氧化铝的溶出率,并突破了拜耳法理论溶出率的限制;其动力学研究表明,预焙烧熟料氧化铝溶出的表观活化能为23.21 kJ/mol,其溶出过程为混合控制。

关键词：铝土矿活化焙烧溶出动力学

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稀土资源吸附分离材料的研究现状与展望

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稀土 2025年第2期46卷 94-113页

作者：黄思宇翁瑶袁承宗张伦梁李将叶树峰仉小猛中国科学院赣江创新研究院资源与生态环境研究所中国科学技术大学稀土学院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中国科学院大学材料与光电研究中心中国科学院绿色过程制造创新研究院

由于稀土元素之间的相似性以及与其他金属资源的伴生性，其深度分离一直是亟需解决的一大难题。吸附法是稀土元素选择性分离的有效方法，其中，吸附分离材料是关键。本文分析了分离基础和吸附机理，重点介绍了树脂材料、硅基材料、碳基... 详细信息

由于稀土元素之间的相似性以及与其他金属资源的伴生性，其深度分离一直是亟需解决的一大难题。吸附法是稀土元素选择性分离的有效方法，其中，吸附分离材料是关键。本文分析了分离基础和吸附机理，重点介绍了树脂材料、硅基材料、碳基材料、配位聚合物材料、矿石材料、生物材料等多种吸附材料在稀土分离中的应用，并进一步阐述了吸附过程中的关键影响因素，最后对稀土吸附分离发展趋势进行了展望，以期为业内吸附分离材料研究提供相关参考。

关键词：稀土分离吸附材料接枝改性选择性影响因素

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柔性合成氨研究进展及展望

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现代化工 2025年第5期45卷 100-105页

作者：陈渤燕王月钟海军宋玺文张学瑞李庆勋中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院北京102249 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北京100190

介绍了柔性合成氨技术的研究进展及其在可再生能源背景下的应用前景,总结了国内外柔性合成氨技术的现状,分析了其在安全性、技术经济性及能源效率方面的优势。通过优化催化剂和工艺流程,柔性合成氨技术能够适应可再生能源的波动性,降低... 详细信息

介绍了柔性合成氨技术的研究进展及其在可再生能源背景下的应用前景,总结了国内外柔性合成氨技术的现状,分析了其在安全性、技术经济性及能源效率方面的优势。通过优化催化剂和工艺流程,柔性合成氨技术能够适应可再生能源的波动性,降低设备应力疲劳风险,提高能源利用效率。基于当前的研究进展提出了柔性合成氨技术的未来发展方向,如进一步优化反应器设计、提升系统安全性等,推动其在绿氨产业中的大规模应用。

关键词：柔性合成氨系统优化安全性经济性可再生能源

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煤间接液化费托合成浆态床反应器的研究进展

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过程工程学报 2023年第3期23卷 359-374页

作者：张丽杨勇高军虎张煜张丽丽杨超李永旺中科合成油技术股份有限公司煤基清洁燃料国家能源研究中心北京101407 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北京100190

随着煤炭间接液化技术在百万吨级商业示范装置上的成功应用,作为其核心设备的费托合成浆态床反应器,涉及气液固三相湍流流动、传热传质及反应,其随反应器直径放大及内构件结构布局的变化而发生改变,进而影响反应器性能的多个复杂过程,... 详细信息

随着煤炭间接液化技术在百万吨级商业示范装置上的成功应用,作为其核心设备的费托合成浆态床反应器,涉及气液固三相湍流流动、传热传质及反应,其随反应器直径放大及内构件结构布局的变化而发生改变,进而影响反应器性能的多个复杂过程,导致在反应器设计、放大及操作优化上面临巨大挑战,科研及工业界仍然持续重视。本综述分析了影响浆态床反应器流体力学性能的主要因素,对浆态床反应器的流型、气含率、气泡行为、传热等研究进行了总结。介绍了浆态床反应器核心内构件的结构特点及发展状况,回顾了浆态床在费托合成反应过程中的工业应用历程,并展望了费托合成浆态床的研究趋势。

关键词：费托合成浆态床流体力学内构件工业应用

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