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玻璃钢/复合材料  
 
2018年 18卷 S1期
刊出日期 2018-11-22
危化品项目特邀
危化品项目特邀
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2018 Vol. 18 (S1): 0- [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 696KB] ( )
1 任红威 连少翰 王雪 张优 张金峰 段二红
低共熔溶剂取代危化品的应用进展
危化品在工业生产应用中存在着巨大的危险性和危害性，低共熔溶剂作为一种安全、环保、价格低廉、更具工业化潜力的新型离子液体受到越来越多的关注. 根据低共熔溶剂取代的危化品种类，分析了低共熔溶剂在金属催化剂制备、生物催化转化、气体分离与吸收、有机合成和电化学等反应中的作用. 采用绿色化学原则和葛兰素史克溶剂选择指南等对低共熔溶剂应用中出现的问题和存在的难点做出了展望.
2018 Vol. 18 (S1): 1-13 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 2355KB] ( )
14 常嵩 怀永建 支岩辉
改善锂硫电池易燃特性的功能性隔膜研究进展
锂硫电池具有较高的能量密度，可在单兵电源、无人机和乘用车领域应用. 锂硫电池以金属锂作为负极，使用时存在安全隐患. 由于锂金属表面的不均匀性，循环过程容易生成锂枝晶，使电池内部发生短路，起火燃烧. 锂硫电池的能量密度约为普通电池的3~5倍，在充放电过程中发热严重，电池本身过热容易引发电池热失控，造成起火甚至爆炸. 使用功能性隔膜可以抑制电池内部短路和热失控的发生，提升锂硫电池的安全性能，可一定程度上削弱循环过程中的飞梭效应. 本文综述了锂硫电池功能性隔膜改性工作的最新进展和未来的发展趋势.
2018 Vol. 18 (S1): 14-23 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 2036KB] ( )
24 李崇 周俊 刘瑶 周志茂
我国废硫酸产生及综合利用现状
硫酸作为基础的危险化学品，应用领域涉及到国民经济的各个方面，同时也产生大量的废硫酸. 我国每年废酸产生量超过1亿吨，其中超过7000万吨是废硫酸. 随着工业用酸量增长，未来我国废硫酸产生量还将进一步增长. 频发的废硫酸危险废物非法倾倒和掩埋事故已成为突发环境事件的重要诱因. 废酸不仅污染环境、浪费硫资源，还会造成极大的安全隐患. 我国又是硫资源的匮乏国，大量进口硫磺，提高废硫酸的资源化利用率具有重要意义. 本工作综述了废硫酸产生的行业及产生废酸的特点，介绍了废硫酸处理的现状及常用的再生方法，对废硫酸的资源化利用、监管及未来的发展方向提出了建议，对硫酸使用、处置、管理有一定的借鉴作用.
2018 Vol. 18 (S1): 24-34 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 586KB] ( )
35 高月 黄飞 厉鹏 张金梅 刘奥林
中美高危险物质管控范畴的对比及启示
为了研究高危险物质的管控范畴，调研了美国和我国高危险物质管控的相关法律法规及标准，采用统计分析方法对比了两国法律法规及标准中高危险物质管控范畴的共性和差异性，研究了两国相关法规标准中高危险物质目录的范围、临界量设定及分级管理方法，综合了物质目录和危险性判定条件制定的开放的物质范畴更全面；科学制定高危险物质及危险特性的分级管控临界量可提高管控目录的可操作性，根据分级管控临界量制定分级管理方法有利于合理分配安全监管资源.
2018 Vol. 18 (S1): 35-42 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 389KB] ( )
43 许宜平 王子健
面向绿色化学：融合生命周期的化学品环境风险评价
绿色化学依据“预防性原则”，主要研究如何在化工生产过程中减少有毒有害物质的产生和使用，寻求更安全的替代品. 作为化学品可持续管理的重要分析方法工具，环境风险评价(ERA)和生命周期评价(LCA)具有各自的理论框架和方法体系，但在实际应用中可能都存在一定的局限性. 将二者融合的评价方法框架可弥补各自缺陷从而更好地为面向可持续发展的化学品管理提供支撑. 本工作概述了ERA和LCA不同融合方式(整合、联合、互补和权衡)及融合评价方法研究面临的主要问题与挑战，展望了面向绿色化学的应用，以期为筛选评价更安全的替代化学品与替代技术、支撑化学品可持续管理提供理论依据与方法框架.
2018 Vol. 18 (S1): 43-51 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 461KB] ( )
52 施红勋
基于决策树算法的石化装置过程安全管理评估技术研发及应用
针对当前石油化工企业装置安全生产管理现状，为提升石化装置过程安全管理水平，借鉴国内外过程安全管理体系和相关标准要求及典型管理经验，采用基于关联度的决策树算法构建了石化装置过程安全管理评估指标体系，并运用多层次综合模糊评价方法建立了评估模型，设计开发了装置过程安全管理评估系统，并结合实例进行了验证分析. 结果表明，该技术可量化分析装置过程安全管理存在的薄弱环节，有助于过程安全管理改进和水平提升，对保障装置安全稳定运行、提升装置安全管控水平具有现实意义.
2018 Vol. 18 (S1): 52-58 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1113KB] ( )
59 董亮 王艺霖 闫峰
核电厂危险化学品使用及贮存设施设计
核电厂的运行和检修过程用到多种化学品，其中一部分属于危险化学品. 核电厂中，危险化学品安全与核安全不直接相关，但其危害可能会与核安全叠加，从而将危害放大，因此核电厂危险化学品的设计和管理非常重要. 以二代改进型的M310压水堆核电厂为例，结合多个机组的设计实践，对核电厂中的危险化学品进行分析，并对主要危险化学品贮存设施的设计和管理进行论述. 经辨识，核电厂贮存使用的危险化学品不属于重大危险源；贮存设施设计方案严格按照标准规范执行，结合核电厂的特点设计足够的安全措施，措施完备并满足危险化学品日益严格的监管要求，保证了核电厂内的危险化学品的安全.
2018 Vol. 18 (S1): 59-66 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 612KB] ( )
67 潘东
液氨储罐事故后果模型分析及技术改造思路
采用危险化学品重大危险源安全评价方法，通过定量计算判断并确定液氨罐区属于三级重大危险源. 根据液氨储罐泄漏可能造成的典型事故后果，建立蒸气云爆炸模型，计算的蒸气云爆炸可能造成的死亡半径为4.18 m、重伤半径为16.04 m、轻伤半径为31.19 m及安全防护距离为100.4 m. 通过建立有毒有害物质泄漏扩散模型，结合气象条件模拟泄漏扩散场景，进行定量分析计算，得出下风向中毒距离为312.01 m、横风向中毒距离为72.01 m及中毒区域面积为16291.70 m2. 出于提升液氨储罐本质安全水平的考虑，结合最新的危险化学品重大危险源储罐安全标准和规范的要求，对液氨储罐提出技术改造思路，具体措施包括加装外贴式液位计、温度计和压力变送器；气、液两相管道增加自控阀，设置高低位液位报警连锁装置及有毒气体报警仪；增设自控启动应急喷雾吸收系统；储罐区增加视频监控；完善风向标、洗眼器及静电释放器等，并完成了技术改造工作.
2018 Vol. 18 (S1): 67-71 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 517KB] ( )
72 陈嵩嵩 董丽 张军平 盛贵阳 张梅香 崔改静
环氧乙烷化工设计安全事项分析
针对环氧乙烷在生产、储存、运输和使用环节中存在的安全问题，对环氧乙烷特殊的物理化学性质进行分析. 环氧乙烷化学性质非常活泼，易开环并释放大量热量，在空气中的爆炸极限浓度为3%~100%，引燃能最小只需0.06 mJ，易燃易爆. 结合其自身反应特性及易自聚、歧化或分解等特点，讨论了其在安全操作、化工设计中的注意事项，并提出了具体建议措施，包括相关装置布置方案设计、安全温度和压力设计、设备安全及紧急处理设计等，以期能提高环氧乙烷在生产、运输和使用过程中的安全性和可靠性，减少相关事故的发生.
2018 Vol. 18 (S1): 72-81 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 605KB] ( )
82 辛保泉 卢卫 张相建 万露
硫化氢泄漏后果定量分析方法及指标响应规律
为了定量分析不同场景下H2S泄漏影响范围及各参数的响应规律，为H2S的泄漏防护提供定量数据，根据统一扩散模型和重气扩散理论，应用挪威船级社的 PHAST软件研究了H2S在不同泄漏条件下的扩散特征、浓度分布及顺风距离等. 结果表明，泄漏1 min时，中孔、大孔泄漏和破裂时的立即威胁生命和健康(IDLH)浓度顺风距离从661 m增至2404 m，IDLH浓度和最高容许浓度(MAC)的顺风距离、最大云团宽度均增大了3~4倍，持续5和30 min时变化类似；相同泄漏孔径时，中孔、大孔泄漏和破裂时，IDLH顺风距离分别缩短了31.4%, 23.8%和24.7%，最大云团宽度增加了1.4~1.7倍；风速4 m/s时，大气稳定度E的IDLH和MAC顺风距离分别是大气稳定度B的2.8倍和3.8倍；大气稳定度D、风速8.5 m/s时的IDLH和MAC顺风距离分别是风速1.5 m/s时的49.2%和39.3%；顺风距离及最大云团宽度随地面粗糙度增大呈对数降低；H2S泄漏后可能造成的主要危害是中毒，其次是喷射火、闪火及爆炸. 在进行泄漏防护时可参考定量分析结果，从个体防护和安全隔离两方面考虑；泄漏影响范围可作为H2S安全隔离的边界.
2018 Vol. 18 (S1): 82-88 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 607KB] ( )
89 张帆 陈萌萌 邹晋
液相氧化反应失控过程的动态流程模拟
随着化工工业现代化、绿色化概念的普及，氧化工艺特别是新型氧化工艺在当前工艺中所占比重日益增加，但氧化反应多为强放热反应，反应所涉及的物料往往也具有不稳定性. 为防止反应安全事故的发生，有必要进行系统的反应安全性研究. 针对液相氧化反应，本工作利用流程模拟手段，建立了带控制条件的半间歇动态反应器模型. 介绍了反应器模型的结构、传热设置和工艺控制设置方案. 选择丙烯环氧化反应开展了模拟研究，设置了相关的动力学参数和反应器参数. 通过模拟正常反应过程对设计的反应器参数进行核算，证明在正常工艺条件下可保证反应平稳进行. 利用所建立的模型模拟了密闭绝热、冷却失效和冷却水调节阀故障条件下的多场景反应危险性，得到了各场景下反应器温度、压力和反应器内物料组成的变化曲线，为后续工作中制定合理的安全控制措施提供数据支持.
2018 Vol. 18 (S1): 89-96 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1498KB] ( )
97 周日峰 石基弘 刘全祯 牟善军 姜春明 巩亮
活性炭吸附甲烷和甲苯的分子模拟研究
以石墨片微元构建的多孔碳材料作为活性炭的结构模型，采用巨正则蒙特卡罗方法(GCMC)和分子动力学方法(MD)，从分子层面研究甲烷和甲苯在活性炭中的吸附和扩散特性. 结果表明，石墨片微元大小对多孔碳材料吸附甲烷和甲苯有一定影响，37个碳环构成的多孔碳材料是最佳的吸附结构；甲烷气体在活性炭材料中扩散较快，甲苯在活性炭中扩散较慢，随碳环碳原子数增加，气体在多孔碳材料中的自扩散系数逐渐增大；引入基团会使最优密度向高密度方向偏移，用不同基团表面改性的吸附量顺序为羟基>氨基>羧基>未改性，基团引入会改善材料的孔结构，有利于吸附量的增加.
2018 Vol. 18 (S1): 97-102 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 872KB] ( )
103 杨帅 赵祥迪 徐银谋 王正 袁纪武 孙万付
文丘里洗涤器内硫化氢气体碱液吸收过程的CFD模拟
采用双流体模型、RNG k??湍流模型和组分输运模型对不同工况下自吸式文丘里洗涤器内NaOH溶液洗消H2S气体的引射能力、气液混合度和洗涤效率进行数值模拟，对引射量的模拟结果进行了实验验证. 结果表明，在气液流动过程中，随气速增大，自吸式文丘里洗涤器引射量增大，洗涤器扩大段内液相径向分布均匀性减弱，液相倾向于贴壁流动. 距喉部越远，气液速度越低，液相径向分散越均匀. 在H2S碱液吸收过程中，气液相间化学反应主要集中于喉部至喉部上方扩大段长度1/5区域内，反应速率随距喉部距离增加先升高后降低. 最大反应速率在喉部上方扩大段长度5%处. 随气速增大，扩大段内气液相间化学反应速率提高，洗涤器出口处H2S浓度降低，洗涤效率增大，洗涤时间缩短.
2018 Vol. 18 (S1): 103-110 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1352KB] ( )
111 李勇 徐媛 祝星 王华 祁先进 李孔斋 魏永刚
含砷石膏渣水泥固化/稳定化：预煅烧影响和砷固化机理
提出了一种预煅烧和水泥固化/稳定化相结合的无害化处置含砷石膏渣方法，研究了预煅烧影响及砷固化机理. 含砷石膏渣中砷含量为8.56%，浸出毒性高达1097.5 mg/L，远高于《危险废物鉴别标准GB5085.3-2007》中危废鉴别值5 mg/L. 预煅烧温度为600和700℃时，石膏渣中亚砷酸盐分解导致总砷量和砷迁移性降低，砷浸出毒性可显著降低至较低水平(41.2和4.2 mg/L). 采用水泥固化可降低砷浸出毒性和控制砷泄露风险，较高温度(600和700℃)预煅烧后的石膏渣经水泥固化后抗压强度分别达4.2和5.2 MPa，砷浸出毒性分别达到0.98和0.22 mg/L，低于GB5085.3-2007危废限值. 砷以Ca2As2O7和AlAsO4形式被包裹或吸附在C?S?H水化产物中，降低了砷迁移性；预煅烧可加速石膏渣水泥固化中砷参与水泥水化和化合反应，导致更多且密实的AlAsO4和Ca2As2O7相形成，强化砷固化效果. 该方法有利于含砷量高和毒性高的含砷石膏渣处置，固化体可直接进入垃圾填埋场.
2018 Vol. 18 (S1): 111-121 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 2056KB] ( )
122 卢彬 武肖媛
复合微生物菌剂对高温堆肥进程及有害气体排放的影响
研究了复合微生物菌剂用于高温堆肥对堆肥进程及期间有害气体排放量的影响. 以牛粪与稻壳为原料，分别设置接种复合微生物菌剂的处理组和空白对照组，对比了堆肥中各物理、化学和生物学指标及有害气体(甲烷和N2O)排放量. 结果表明，接种复合微生物菌剂可以加快堆体升温，延长堆体高温持续时间，缩短堆肥腐熟时间，减少有害气体(甲烷和N2O)的排放.
2018 Vol. 18 (S1): 122-128 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 546KB] ( )
129 晏冬霞 石春艳 吕兴梅 辛加余 王公应
固定化离子液体高效催化废弃食用油合成生物柴油
采用溶胶?凝胶技术和浸渍法制备了固定化1-(4-丁基磺酸)-3-甲基咪唑硫酸氢盐([(n-Bu-SO3H)MIm][HSO4])离子液体(IL)，得到了一种适用于游离脂肪酸和甲醇酯化反应的不溶性IL催化体系，对合成的催化剂进行了表征，并对其活性进行了系统评价. 结果表明，离子液体成功负载于载体上，该固定化Br?nsted性离子液体在油酸和甲醇酯化反应中具有非常好的催化活性，在最佳反应条件下，油酸的转化率高达98.4%. 该催化剂用于催化高游离脂肪酸含量的废弃食用油酯化时，经后续碱催化酯交换反应，可获得收率高达94.7%的生物柴油.
2018 Vol. 18 (S1): 129-137 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 1612KB] ( )
138 刘静如 金满平 赵磊 张帆 徐伟 石宁
铁锈对环氧乙烷水溶液失控反应的影响
采用绝热量热仪对环氧乙烷(EO)水溶液?铁锈/Fe2O3体系进行了绝热量热实验，得到了铁锈、Fe2O3固体与EO水溶液接触时的起始放热温度、最高放热温度和压力、绝热温升、失控反应过程温度、压力等参数. 结果表明，在实验条件下EO水溶液与现场铁锈接触时失控反应特征不明显，未出现温度、压力剧升现象；发生失控反应的起始放热温度、最高反应温度、最高压力等随EO浓度降低而减小，达到最大反应速率的时间在30 min内，30wt% EO水溶液?Fe2O3体系的起始放热温度接近100℃，纯EO?Fe2O3体系的起始放热温度为150℃. Fe2O3固体比现场铁锈对EO及其水溶液失控反应的催化诱导作用更明显，且随EO浓度升高，失控后果更严重.
2018 Vol. 18 (S1): 138-145 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 942KB] ( )
146 刘云竹 符晓芳 高丽华 雷连彩 王轶博
1,3-二乙酸咪唑磷钨酸盐的制备及其对甲基红的光催化降解性能
采用元素分析和红外光谱对所制磷钨酸1,3-二乙酸咪唑盐催化剂进行表征，考察了光照时间、催化剂用量对光催化降解有机染料甲基红效率的影响. 结果表明，无光催化剂时甲基红可直接光解，完全光解所需时间为220 min；催化剂用量为0.02?0.10 g时，对甲基红光降解效率随催化剂用量增加显著提高；加入0.08 g催化剂后，紫外光照射60 min可使甲基红溶液降解完全，降解效率为未加入催化剂时的3倍.
2018 Vol. 18 (S1): 146-152 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 665KB] ( )
153 肖丁天 笛福 卿山 肖华强
环保性碱液强化萃取剂处理高含酚量的焦化废水
本工作研究了一种注重于减少二次有机污染的废水高效环保脱酚工艺，采用了一种创新的方法采集含酚焦化废水的样品，通过检测特定参数确定废水样品的化学成分，避免实验误差且增强了水处理效果. 蒸氨废水是一种理想的焦化废水样品，脱酚过程中不会产生酸焦油油膜和硫酸铵沉淀. 相对于蒸氨废水，残余氨水不仅会导致严重的水污染还会消耗更多的酸，导致成本增高. 从环保角度研究萃取剂，除了关注其脱酚效率还需要研究其他影响参数如总氰量、S?含量、氨氮量、Cl?含量、SO42?含量、挥发酚含量、总含盐、污水含油量、总硬度、CODCr、电导率和pH值等. 考察了有机微粒的扩散特征和导致脱酚前后参数变化的原因. 以温度23℃、浓度为3wt%的氢氧化钠溶液反复洗涤用过的BQ络合萃取剂5次可得再生萃取剂，用其处理过后废水挥发酚含量为265.45 mg/L. 这款优良的萃取剂的CODCr，污水含油量，pH，脱酚效率依次分别为3638.34, 188.86, 6.18和83.76%，造成的二次有机污染较少.
2018 Vol. 18 (S1): 153-160 [摘要] ( ) [HTML 1KB] [ PDF 521KB] ( )
  • ISSN 1009-606X    CN 11-4541/TQ
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