过程工程学报

吉明波罗建泉陈向荣万印华

过程工程学报. 2017, 17(6): 1109-1118. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217144

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利用生物分子及其衍生物对有机分离膜进行仿生改性，是提高分离膜的亲水性、生物相容性、抗污染能力和特异选择能力的重要手段. 本工作对几种生物分子及其衍生物，如壳聚糖、肝素、磷酰胆碱、多巴胺等的结构和性能作了系统介绍，对各种改性方法进行了较详细的综述，最后简单介绍了改性膜的应用.

酸性催化剂的酸性表征研究进展

王留阳赵国英任保增张锁江

过程工程学报. 2017, 17(6): 1119-1126. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217148

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酸催化在化学工业过程中有广泛的研究与应用，其反应活性与酸性紧密相关. 催化剂的酸强度、酸量、催化剂类型均为催化反应的重要影响因素. 本工作综述了酸类型、酸量、酸强度常用的表征方法，并就各自优缺点作了简单阐述，着重综述了三类表征方法在催化剂酸类别、结构及应用方面的研究进展，对于帮助充分认识酸催化的机理、选择合适的催化剂具有十分重要的指导意义.

非贵金属催化氢酰化反应研究进展

李婷朱德萍徐宝华

过程工程学报. 2017, 17(6): 1127-1133. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217177

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近年来非贵金属因其地球丰度高、催化反应后处理方便等优点受到越来越多的关注，在某些领域取得了与贵金属相当的催化效果. 本工作主要概述了非贵金属在催化C X (X=C, O)氢酰化反应方面的研究进展，并展望了未来非贵金属催化氢酰化反应的研究方向. 非贵金属催化在底物适用性、反应活性、选择性及机理研究方面还面临着更多挑战.

内插螺旋线强化糖浆立式降膜蒸发传热

彭德其陈兰伟罗海松俞天兰陈康李昊韩玉叶

过程工程学报. 2017, 17(6): 1134-1139. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217133

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搭建了新型立式单管蒸汽?糖浆降膜蒸发实验平台，进行连续4 h加与不加螺旋线的降膜蒸发运行对比实验，研究管内插入特定结构和工艺参数的螺旋线对变粘性糖浆降膜蒸发传热性能的影响. 结果表明，内插螺旋线可明显改善糖浆降膜蒸发传热效果，相同条件下，内插螺旋线时总传热系数比空管提高了25.9%~82.9%，且随时间延长其下降速率明显低于空管；从管内蒸发侧和管外冷凝侧传热角度分析降膜蒸发传热性能，传热温差增大，管内蒸发侧传热性能变好，管外冷凝侧传热性能变差，增大传热温差改变物料物性(粘度减小)可强化传热效果. 在非结垢影响的传热时间内，对管内蒸发侧传热系数进行处理，得到了管内综合传热系数与传热温差的实验关联式.

天然气滤芯三相过滤过程的压降特性

郝翊彤姬忠礼刘震刘宇峰

过程工程学报. 2017, 17(6): 1140-1147. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217136

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通过气固、气液交替和混合过滤实验，研究了天然气工业用滤芯气液固三相过滤性能. 通过观测滤芯表面显微结构，研究了不同阶段滤芯压降变化的原因和过滤机理. 结果表明，在相同过滤条件下，含尘滤芯气液过滤时，由于液滴与滤饼层相互作用，滤芯表面纤维结构不断变化，依据压降的变化趋势，过滤过程可分为4个阶段：气固过滤、表面滤饼层脱落、液滴填充及表面过滤. 含液滤芯气固过滤可分为初始过滤和粉尘填充2个阶段；滤芯持液量不同，气固过滤压降呈相似变化规律. 三相过滤压降的增长速率介于气固过滤和气液过滤之间，液滴可有效抑制气固过滤压降的增长.

高炉双热风总管结构的风口风量分布模拟

刘文鹏金焱董晓森

过程工程学报. 2017, 17(6): 1148-1155. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217149

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根据高炉冶炼的需要，通过采用不同直径的风口或堵塞某个风口，直接改变高炉风口风量分布情况，改善冶炼环境. 采用数值模拟方法对某厂双热风总管结构送风系统3200 m3高炉进行风口风量分配，通过建立送风系统流场的流体动力学模型，模拟高炉各风口风量分布. 结果表明，堵塞单、双风口会增大风口风量分布的不均匀性但影响较小，当堵塞入口两侧的2个对称风口时，各风口的风量变化幅度减小，不均匀性仅为4.02%，比未堵塞风口时减小近10%；单一风口直径缩小10 mm，各风口风量分布规律基本不变，仅对被缩减风口及距入口最远端风口影响明显，不均匀性显著增加，缩小距入口最远的1个风口的直径时，风量变化幅度最大，为21.57%，约为正常情况的4倍.

基于气流均匀分配的下进风袋式除尘器灰斗结构优化

任美桃王怡杨宏刚杨小妮

过程工程学报. 2017, 17(6): 1156-1162. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217170

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采用计算流体动力学软件Fluent对袋式除尘器内部流场进行三维数值模拟，提出3种优化灰斗结构模型，得到除尘器灰斗内部的气流流场分布特征，将其与原灰斗结构的气流分配效果对比. 结果表明，原灰斗结构气流进入灰斗后形成一股冲击射流，在选取的监测面上速度最大为8.3 m/s，最小仅为0.5 m/s，速度分布均方根值高达0.99，速度在监测面上分布极不均匀；3种优化结构中袋室内气流均匀性均比原灰斗结构显著改善，在灰斗内添加导流装置可提高气流分配的均匀性；3种优化结构中，添加竖直导流板的灰斗结构对改善气流分配均匀性最明显，比原灰斗结构流动均匀性提高了41.41%，而考虑射流偏转添加倾斜导流板或翼板的优化结构与竖直导流板相比流动均匀性无显著变化，灰斗内部射流偏转对流场分布的影响可忽略.

内构件对移动床内颗粒物料流动特性影响的离散模拟

刘强苏景林战金辉许光文刘晓星

过程工程学报. 2017, 17(6): 1163-1169. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217171

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针对煤热解移动床反应器中需保证颗粒物料呈整体流流动状态的设计需求，采用离散单元法模拟了闭合型(圆形、三角形)和非闭合型(八字形)3种不同内构件设置对移动床内颗粒物料流动特性的影响. 结果表明，闭合型内构件设置下，当系统中形成稳定颗粒流动后，流动区宽度近似等于无内构件条件下流动区宽度与内构件在流动方向上最大投影尺寸的加和；非闭合型内构件设置下，根据内构件安放位置及翅片间距，可形成3种不同的流动结构，当翅片间距等于出口尺寸时，流动区宽度最大. 在所考察的参数范围内，存在最优的内构件安放位置(30d)和翅片间距(20d)(d为最大颗粒直径)，能使移动床出口处颗粒质量流率显著大于无内构件情况下的颗粒质量流率.

醛肟萃取剂萃取分离废锂离子电池中的铜

陈炎程洁红

过程工程学报. 2017, 17(6): 1170-1175. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217125

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用N902和AD100两种萃取剂分别分离萃取废锂离子电池浸出液中的铜，考察了初始pH值、萃取剂浓度、相比(O/A)和萃取时间对铜回收率的影响. 结果表明，室温下，在初始pH 3.0、萃取剂浓度20%(?)及O/A=1:1、萃取时间240 s的条件下，N902对铜的一级萃取率达98.3%；在初始pH 3.0、萃取剂浓度25%(?)、O/A=1:1、萃取时间180 s的条件下，AD100对铜的一级萃取率达97.1%. 经硫酸溶液反萃后，2种萃取剂一次反萃率均高于95%，均能高效萃取分离铜，效果接近.

3-羟基丙酸稀溶液的络合萃取

朱一帆李英波梁向峰咸漠刘会洲

过程工程学报. 2017, 17(6): 1176-1181. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217158

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以三辛胺为萃取剂，分别用正辛醇、二氯甲烷、乙酸乙酯、4-甲基-2-戊酮、正己烷、环己烷为稀释剂对3-羟基丙酸稀溶液进行络合萃取，分析了稀释剂对萃取的影响，讨论了温度、溶液pH、相比及络合剂体积分数对络合萃取相平衡分配系数的影响，利用傅立叶红外光谱仪测定了负载有机相中萃合物的结构，对三辛胺络合萃取3-羟基丙酸的机理进行了探讨. 结果表明，正辛醇作稀释剂萃取效果最好，平衡分配系数高达4.46. 以NaOH溶液进行反萃，3-羟基丙酸的反萃率为99.6%.

用萃取剂P507从盐酸浸出液中萃取分离钒与铁

李丹陈德胜张国之赵宏欣齐涛王伟菁王丽娜刘亚辉

过程工程学报. 2017, 17(6): 1182-1187. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217173

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用2-乙基己基膦酸单2-乙基己基酯(P507)作为萃取剂，研究了从铁含量高、钒含量低、杂质含量高的盐酸浸出液中溶剂萃取分离钒与铁. 实验结果表明，在浸出液初始的pH 0-0.6、萃取温度30°C、萃取时间15 min、相比(O/A) 1：1、P507浓度20%(v/v)的优化条件下，钒和铁的单级萃取率分别为70%和5%. 采用硫酸作为反萃剂，在反萃温度30°C、反萃时间12 min、相比(O/A) 4：1、硫酸浓度368 g/L的优化条件下，钒和铁的单级反萃率分别为接近100%和3%. 在经过一级萃取和反萃后，得到的反萃液含V(IV) 18.62 g/L 和Fe(II) 0.37 g/L，显示出良好的钒与铁分离效果.同时，钒与铝、钙、镁、锰等杂质也有良好的分离效果.

基于碳纳米管?聚丙烯腈纤维支撑层的正渗透膜制备

龙婉晓王良芥李玉平苏春雷

过程工程学报. 2017, 17(6): 1188-1194. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217193

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在聚丙烯腈(PAN)溶液中加入功能化的多壁碳纳米管(f-MWCNTs)，采用静电纺丝法制备纳米纤维多孔支撑层，在其表面通过界面聚合制备超薄聚酰胺截盐层，制得正渗透复合膜，考察了PAN浓度及碳纳米管添加量对膜结构性能的影响. 结果表明，随PAN浓度增大，支撑层纤维直径增大，水通量降低，截盐率增大. 含羧基和羟基的f-MWCNTs可增强膜的亲水性和机械强度，提高膜通量和截盐率. PAN浓度为12%(?)、f-MWCNTs浓度为1.44%(?)时，膜的机械强度可达10.55 MPa，与水的接触角为41.39°，机械强度和亲水性优于未添加碳纳米管的PAN正渗透膜(机械强度3.60 MPa，接触角为61.86°). 以1 mol/L NaCl为汲取液、去离子水为原料液，膜的水通量可达79.1 L/(m2?h)，明显高于商用渗透膜CTA-NW和CTA-ES [8.8和18.4 L/( m2?h)]，溶质反向通量仅为50.4 g/(m2?h).

硫酸钠作用下褐铁型红土矿选择性还原富集镍铁

卢超董竟成李博周世伟王华魏永刚

过程工程学报. 2017, 17(6): 1195-1202. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217122

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以Na2SO4为添加剂，采用煤基还原?磁选工艺，对含Ni 1.17%和Fe 35.71%的褐铁型红土矿选择性还原富集镍铁的行为进行了研究. 结果表明，原矿中27.40%的镍以氧化物形式存在，69.35%的镍以硅酸盐形式存在；在还原温度1100℃、还原时间60 min、硫酸钠用量20%(?)、无烟煤用量8%(?)的最佳还原条件下，在200 mT的磁场强度下湿式磁选，可富集得到镍品位13.26%、镍回收率88.4%、铁品位67.34%、铁回收率14.71%的镍铁精矿，镍富集比达11.33. 红土镍矿还原过程中加入Na2SO4破坏了原矿中硅酸盐的结构，释放出其中的镍与铁，进一步生成FeS，抑制铁深度还原并降低了体系熔点，有利于金属离子传质，促进镍铁颗粒长大.

高稀土氧化物渣系熔化温度的测定

邓永春姜银举王永强

过程工程学报. 2017, 17(6): 1203-1207. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217131

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稀土钕铁硼、稀土储氢合金、镍氢电池电极等稀土废料经选择性氧化还原?渣金熔分处理后，其中的稀土以氧化物形态富集在熔分渣中，采用半球法对熔渣体系的熔化温度进行研究，以得到稀土氧化物含量高、熔化温度适宜的熔渣体系. 结果表明，REO?SiO2?Al2O3?FeO?B2O3渣系的熔化温度随REO含量降低、FeO含量增加而降低；REO?SiO2?Al2O3?MnO渣系的熔化温度随REO含量降低而降低，60%(Pr,Nd)Ox?19.3%SiO2?9.7%Al2O3?7%FeO?4%B2O3和55%(La,Ce)Ox?25.3%SiO2?12.7%Al2O3? 7%MnO渣系稀土氧化物含量高(适中)、熔化温度适宜，是最优的熔渣配比，可分别作为从钕铁硼废料和稀土储氢合金、镍氢电池电极废料中提取稀土的基础渣系.

表面涂覆型低温脱硝催化剂的开发与中试应用

曾红刘平乐张喻升李长明余剑许光文高士秋

过程工程学报. 2017, 17(6): 1208-1216. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217141

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采用分步浸渍法制备4%V2O5?4%MoO3?5%WO3/TiO2低温粉末脱硝催化剂，将其打浆分散、添加粘结剂制备催化剂浆料，以黏土所制载体为基质制备表面涂覆型蜂窝催化剂. 结果表明，涂层厚度达到110 ?m时，可获得与100%成型蜂窝体相近的脱硝活性，250℃下抗硫抗水中毒稳定性超过100 h，且耐磨性达到应用要求，活性粉末催化剂用量仅为挤出型催化剂的12.8%，显著降低了催化剂成本. 该涂覆型催化剂在10000 Nm3/h烟气量的玻璃窑炉脱硝性能中试中，在入口烟气NOx浓度2800 mg/Nm3、温度240?300℃、空速7150 h?1条件下稳定运行超过1100 h，脱硝率达80%, NH3逃逸量小于3?10?6(?).

三水碳酸镁浆液过滤及脱水性能的测定与模拟

王道广李志宝王英军

过程工程学报. 2017, 17(6): 1217-1226. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217142

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考察了颗粒特征(尺寸和形状)和操作条件(过滤差压、离子强度、浆液固体浓度和过滤温度)对三水碳酸镁沉降、过滤和脱水性能的影响. 结果表明，三水碳酸镁的沉降速率受离子强度和浆液固体浓度影响明显，过滤性能与离子强度无关，提高浆液固体浓度和过滤温度、增加颗粒尺寸和降低过滤差压大均有利于改善三水碳酸镁的过滤性能；三水碳酸镁脱水性能的提高有赖于高的过滤差压和高的浆料浓度. 基于实验数据，通过回归计算得到三水碳酸镁滤饼的压缩系数和孔隙分布因子，采用Happel模型以三水碳酸镁的颗粒尺寸、滤饼的平均孔隙率及其它颗粒特征数据对三水碳酸镁滤饼比阻进行模拟计算，结果与实验数据一致性高，表明该模型可用于三水碳酸镁滤饼比阻的预测.

铁基脱硫渣的再生循环

胡鹏举彭志宏周秋生齐天贵刘桂华李小斌

过程工程学报. 2017, 17(6): 1227-1232. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217157

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采用氧化方式对铁基脱硫渣进行再生和循环脱硫. 结果表明，在NaOH浓度50 g/L、温度50℃的条件下，用1倍理论量的双氧水氧化脱硫渣，脱硫渣中硫的去除率和再生后的循环除硫率分别为97.70%和40.90%；在NaOH浓度50 g/L、温度70℃、通气速率1.2 L/min和通气时间110 min的条件下，用氧气氧化脱硫渣，硫去除率和循环除硫率分别为83.71%和52.74%. 脱硫渣在碱性体系中被氧化，其中的硫主要以S2O32?形式进入液相，固相中的铁转变为FeOOH.

基于热重分析的稻米等温干燥动力学

张静马培勇邢献军邢勇强李永玲武晋州

过程工程学报. 2017, 17(6): 1233-1238. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217160

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通过热重分析研究了干基含水率为21.05%的稻米在40, 50, 60和70℃下的等温干燥动力学. 结果表明，温度越高，最终含水率越低，干燥速率和峰值干燥速率增大. 采用5种不同的等温干燥模型对不同干燥温度下的实验数据进行拟合，所得相关系数R2均高于0.9653，拟合效果较好，其中Midilli?Kucuk模型的R2均高于0.9994，拟合效果最好. 稻米的有效水分扩散系数随干燥温度升高而增大，干燥活化能为5.23 kJ/mol.

碱金属盐及碱土金属盐改性的活性氧化铝催化作用下以甲醇为烷基化试剂的烷基酚、烷氧基酚及其混合物的烷基化转化

张少华王泽林伟刚宋文立李松庚

过程工程学报. 2017, 17(6): 1239-1248. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217162

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以甲醇为烷基化试剂，考察了碱金属(A)及碱土金属盐(AE)改性的活性氧化铝(AA)催化剂对烷基酚、烷氧基酚及其二元及五元混合体系的烷基化转化反应的影响规律. 结果表明，碱金属盐改性的活性Al2O3 (A/AA)可显著促进苯酚及甲基苯酚的O-烷基化转化，尤其是以Cs2CO3/AA为催化剂时，苯酚转化率最高可达90.4%(?)，且O-烷基化产物苯甲醚的选择性为96.1%(area). 相同反应条件下，邻甲氧基苯酚的转化率和产物的选择性均不理想，调节反应温度、空速及Cs负载量仍不能有效改善. 混合酚混合物体系的烷基化转化过程中存在非常显著的协同效应，烷基酚的转化受到严重抑制而烷氧基酚的转化得到显著促进，且C-烷基化产物显著增加.

钒钨钛/堇青石基烟气脱硝催化陶瓷滤芯的研制

张喻升李长明曾红于超余剑杨运泉许光文高士秋

过程工程学报. 2017, 17(6): 1249-1256. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217172

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在钒钨钛/堇青石基烟气脱硝催化陶瓷滤芯复合工艺和催化剂浆液配方优化的基础上，考察了浆液固含量、催化剂担载量与应用性能的关联性. 结果表明，以堇青石陶瓷膜滤芯为载体，在固含量为10%(?)的偏钒酸铵、偏钨酸铵和偏钛酸的均匀浆液(质量比V2O5/TiO2=0.1, WO3/TiO2=0.08)中进行真空涂覆，经烘干、焙烧后可制成催化剂担载量为4.2%(?)的V2O5?WO3/TiO2基催化陶瓷滤芯. 在标准工况过滤速度1 cm/s、温度250?350℃及NH3/NO体积比为1的条件下，该催化陶瓷滤芯具有稳定的抗硫抗水中毒能力，其脱硝转化率大于95%, N2O排放值低于25?10?6(?)，压降不超过650 Pa，达到了脱硝除尘工业应用要求.

利用新型膜乳化器制备粒径均一的PLGA微球

赵培李艳王建梅王雪莹许敏王立秋

过程工程学报. 2017, 17(6): 1257-1264. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217180

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用恒流泵替代气瓶给压装置得到新型膜乳化器，以改善膜乳化法制备微球的工艺稳定性；以聚乳酸?羟基乙酸共聚物(PLGA)为膜材，利用水包油(O/W)乳化法制备PLGA微球，研究了新型膜乳化器与传统膜乳化器对微球形貌、粒径及粒径分布的影响，考察了搅拌速度、稳定剂浓度、PLGA浓度及分散相流速对微球形貌、粒径及其分布的影响. 结果表明，在微孔膜孔径2 ?m、搅拌速度300 r/min、稳定剂浓度1.0%(?)及PLGA浓度60 mg/mL、分散相流速20 mL/h的条件下，可制得表面光滑、粒径均一(粒径分布系数Rspan<0.50)的PLGA微球，各批产品的粒径相对标准偏差为1.99%，产品批次重复性良好.

1,2,4-丁三醇稀溶液缩醛反应的热力学和动力学特征

李敏李英波罗海燕咸漠梁向峰刘会洲

过程工程学报. 2017, 17(6): 1265-1273. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217202

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以正丁醛、正戊醛和正己醛为反应底物，研究了催化剂用量、醛醇比、反应温度等对1,2,4-丁三醇缩醛反应的影响，通过热力学平衡研究，获得了热力学平衡常数、反应焓变、反应熵变、反应吉布斯自由能变化等热力学参数，建立了该反应的动力学模型，利用线性自由能关系定量分析了醛的烷基链长度对缩醛反应的影响. 结果表明，在298?323 K温度范围内，该反应为放热反应，明显受热力学限制. 所建模型能很好地描述缩醛反应过程，反应的表观活化能为51.1?52.3 kJ/mol. 缩醛反应的平衡常数和反应速率均与极性效应常数(?*)有良好的线性关系.

猪肝为原料制备氧还原电催化剂及其电催化性能

郭团玉杨丹丹梁若雯李文木颜桂炀

过程工程学报. 2017, 17(6): 1274-1280. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217257

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选用价格低廉的生物质猪肝为原料，采用两步热解法和碳负载法制备M?N/C型非贵金属催化剂，考察了热处理温度、混合气体比例及前驱体对催化剂结构和电催化性能的影响. 结果表明，热处理温度为1000℃、氮气与氨气体积比为7:3的条件下，二次热解所得催化剂氧还原电催化性能最好. 氨气中二次热解改变了催化剂的表面形貌和物相结构，有利于产生更高含量的吡啶型氮，增强了催化剂在碱性溶液中的氧还原电催化活性. 黑珍珠2000 (BP2000)虽然能显著提高一次热解催化剂的活性，但由于其在氨气中的反应活性不如热解猪肝所得碳材，在氨气二次热解中对催化剂活性反而有不利影响.

有机介质处理酿酒酵母对其催化不对称还原反应性能的影响

李锋方世银石贤爱

过程工程学报. 2017, 17(6): 1281-1286. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217217

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采用不同有机介质处理酿酒酵母细胞，改变细胞膜的通透性、流动性及完整性等膜生物学特性，考察有机介质处理对酵母细胞催化2-辛酮不对称还原反应性能的影响. 结果表明，在实验条件下，当细胞内核酸和蛋白泄露值达0.057和0.046，或细胞的碘化丙啶(PI)吸收因子达1.157时，反应产率显著降低；有机介质处理的细胞膜的各向异性值为未处理细胞的111.7%时，细胞丧失催化2-辛酮不对称还原反应的能力；膜受损的细胞占比达到或超过41.8%时，反应产率明显降低. 在细胞膜完整的前提下，细胞膜通透性和流动性处于合适范围才能使酵母细胞催化2-辛酮不对称还原反应的性能良好.

锰钴复合氧化物MnCo2O4磁性纳米晶的制备及表征

李艳萍闫东伟周少雄

过程工程学报. 2017, 17(6): 1287-1290. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217155

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以高锰酸钾(KMnO4)、乙酸锰[Mn(Ac)2]、乙酸钴[Co(Ac)2)]为原料，采用水热法一步合成了锰钴复合氧化物MnCo2O4磁性纳米晶，研究了MnCo2O4晶体的形貌、结构及组成，评价了其磁性能. 结果表明，所制MnCo2O4为纳米片状结构，形貌规则，结晶良好，原子配比可控，粒径分布均匀，粒径为80?120 nm，居里温度为182 K，表现出良好的磁性能.

Cr变质处理对金属锰凝固组织和有效形核的影响

钱伟涛王志钱国余谢克强孙丽媛马文会

过程工程学报. 2017, 17(6): 1291-1298. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217164

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采用电感耦合等离子体原子发射光谱仪、差热?热重分析仪和金相显微镜等检测手段研究了Cr加入量对金属锰凝固组织的影响. 结果表明，变质处理得到的金属锰凝固组织主要为柱状树枝晶，添加Cr有利于枝晶组织细化，Cr加入量由0增加至3.7%(?)时，金属锰平均晶粒尺寸先减小后增大，未变质时平均晶粒尺寸最大，为69.0 ?m；Cr加入量为2.0%(?)时，平均晶粒尺寸最小，仅为37.5 ?m；Cr加入量增至3.7%(?)时，平均晶粒尺寸增大至51.8 ?m. 熔体中有效异质形核质点数增加是导致金属锰凝固组织细化的主要原因.

改性钢渣代炭黑环保型丁苯橡胶的制备及其性能

张浩杨刚龙红明唐刚刘秀玉

过程工程学报. 2017, 17(6): 1299-1303. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217165

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用磷酸和钢渣制备改性钢渣，以改性钢渣取代部分炭黑与丁苯橡胶复合，制备改性钢渣代炭黑环保型丁苯橡胶，研究了磷酸/钢渣质量比、改性钢渣/炭黑质量比和促进剂/硫磺质量比对所制样品力学性能的影响. 结果表明，当磷酸/钢渣质量比为10:250时，改性钢渣具有最优的孔结构，比表面积为15.093 m2/g，孔体积为0.0868 mL/g，平均孔径为24.87 nm；当改性钢渣/炭黑质量比为260:250、促进剂/硫磺质量比为10:15时，丁苯橡胶的力学和经济综合性能最佳，拉伸强度为23.7 MPa，邵尔A硬度为67.9，撕裂强度为41.2 kN/m.

改性钢渣基相变微粉的制备与性能

张浩杨刚龙红明

过程工程学报. 2017, 17(6): 1304-1309. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217181

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通过真空吸附法制备以改性钢渣微粉为壁材、石蜡为芯材的改性钢渣基相变微粉，表征了其孔结构、物质组成、相变温度与相变焓、粒度分布、表面形貌；以改性钢渣基相变微粉制备混凝土，分析了其流动性、粘聚性和保水性、力学性能和水化热性能. 结果表明，磷酸用量、石蜡用量和干燥箱内压强对相变微粉的石蜡吸入量有重要影响，当磷酸用量为6%(?)、石蜡用量为30%(?)、干燥箱内压强为0.04 MPa时，相变微粉具有良好的相变储能性能，相变温度为53.7℃，相变焓为12.20 J/g. 相变微粉混凝土不仅具有良好的流动性、粘聚性和保水性及早期强度高、后期强度稳定的力学性能，且可降低混凝土温度峰值、迟滞达到温峰的时间.

溶解体系对纤维素基气凝胶性能的影响

张玉清刘以凡杨桂芳卢佳辰刘明华

过程工程学报. 2017, 17(6): 1310-1315. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217188

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分别用NaOH/脲/H2O和NaOH/硫脲/H2O、离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐(BMIMCl)和1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐(AMIMCl)四种溶解体系溶解脱脂棉纤维素，制得不同的纤维素基气凝胶，对产品进行了表征，考察了不同气凝胶对氯酸根离子(ClO3?)吸附性能的差异. 结果表明，纤维素基气凝胶的晶型结构均由I型转为Ⅱ型结构，BMIMCl溶解体系所制气凝胶结晶度较其它溶解体系低，热稳定性也较差，但其比表面积和总孔容较高，平均孔径较小，对水溶液中微量ClO3-?的吸附性能较好.

油页岩热解中间产物的反应特性

李梦雅战金辉田勇赖登国刘晓星许光文

过程工程学报. 2017, 17(6): 1316-1321. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217150

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对油页岩在不同终温热解所得半焦进行溶剂萃取，得到了热解中间产物(热解沥青)和终产物. 采用气相色谱?质谱联用仪分析了热解沥青和页岩油的组成，采用热裂解?气相色谱?质谱联用仪检测了热解沥青的裂解产物，并与热解页岩油进行对比，研究了油页岩热解沥青的反应特性. 结果表明，油页岩热解沥青在最快产油阶段生成最多且稳定存在，375℃时收率最大；375~400℃时热解产油速率最大，热解沥青收率下降，表明热解沥青在高温下不稳定，有机质生成中间产物后便转化成终产物. 随热解温度升高，热解沥青中轻质组分含量增加. 杂原子化合物最先从有机质上断裂进入中间产物，而热解油中烯烃化合物大部分来自有机质直接裂解，来自热解沥青裂解的较少. 热解温度升高，热解沥青的裂解产物中烯烃含量增加，且热解沥青中芳香烃的长侧链易通过裂解变短.

CaCO3对无烟煤煤焦气化反应活性的影响

王少龙张鹏飞周松华谢燕曹阳敖先权

过程工程学报. 2017, 17(6): 1322-1328. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217182

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以贵州无烟煤为研究对象，利用固定床反应装置研究了CaCO3对煤焦?CO2气化反应活性的影响，对煤焦结构和CaCO3在反应过程中的物相变化及煤焦的表面形貌进行了分析，考察了制焦方式、气化反应温度、CaCO3添加量等因素对气化活性的影响. 结果表明，先制焦再添加CaCO3所得煤焦比先添加CaCO3再制焦所得煤焦的气化活性高，无烟煤的气化活性随CaCO3添加量增加而增大，但添加量大于3.5%(?)后气化活性变化不大；制焦和气化反应过程中，CaCO3与煤中的其它物质反应转变为CaS和CaAl2Si2O8.

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