摘要：聚烯烃是国民经济建设和日常生活必不可少的重要基础材料和战略物资.目前,我国聚烯烃行业严重依赖进口,高端聚烯烃产品占进口量的一半以上,行业发展严重受制于人.金属有机催化理论的迅猛发展极大地增强了对聚合物分子结构的调控能力,使人们有可能设计出更多性能优异的聚烯烃新产品.但是,如何实现聚烯烃新产品的工业生产,并使之转化成为商品,是制约聚烯烃产品高性能化的瓶颈,涉及化学工程和高分子科学的深度交叉.本文分别从催化剂结构设计、非均相催化剂结构解析、聚合反应工艺以及产品加工工艺的层面介绍了当前聚乙烯高性能化的重要进展;重点介绍了从活性中心聚合微环境设计出发,通过与催化剂聚合行为的匹配,开发的高性能聚乙烯产品制备新工艺.利用烃类冷凝液的喷射蒸发,在单一流化床反应器中构建温度、浓度差异化的持液颗粒聚合和气相聚合共存的复合流型,打破流化床固有的温度浓度均一性特点,相继开发了超低/极低密度聚乙烯高端产品数万吨,率先生产热收缩膜、拉伸套管膜、双向拉伸聚乙烯膜等高端产品;利用催化剂在惰性组分纳微气泡富集区域的穿梭和碰撞,在生长的聚乙烯颗粒周围营造反应组分的传质开关,使分子链生长和结晶有节奏地交替进行,降低了初生态聚乙烯的链缠结程度,开发了易加工的超高分子量聚乙烯产品.

摘要：根据煤粉中煤和伴生矿物的摩擦荷电特性来设计摩擦荷电系统,使煤和伴生矿物充分异性荷电,是强化煤粉摩擦荷电过程、提高分选效率的关键。以石英、高岭土、方解石这3种煤粉中的主要伴生矿物作为研究对象,利用铜管中气力输送过程使颗粒摩擦荷电,并使用法拉第筒和静电计测量铜管出口颗粒的荷电量,研究了气速、给料速度、管道长度对其摩擦荷电特性的影响。结果表明,石英、高岭土、方解石与铜管摩擦均带负电;各伴生矿物的荷质比均随气速增大而增大,随给料速度增大而减小,随管道长度增加而增加;相同实验条件下,方解石与铜管摩擦后荷质比最大,高岭土荷质比次之,石英荷质比最小,功函数大小为方解石>高岭土>石英>铜。基于连续碰撞荷电机理,同时考虑气速、给料速度、管道长度的影响,建立了稀相气力输送过程颗粒摩擦荷电模型。3种伴生矿物颗粒荷质比的模型计算值与实验值的相关系数均大于0.95,平均相对偏差均小于10%。实验结果表明模型具有较高的预测精度,可以为摩擦荷电系统的设计提供指导。

摘要：为了考察聚丙烯环管反应器中的非均匀流动结构对该装置平稳运行的影响,对含有带连接的聚丙烯环管反应器的流动特性进行计算流体力学(CFD)模拟,并与不含带连接的环管反应器进行对比。模拟发现:带连接对进口管的影响大于出口管,带连接使得进口管的非均匀度急剧增大,但仅使得出口管带连接附近区域的非均匀度出现波动。进一步分析发现,带连接对环管内液固两相的作用机制为进口管处的分流作用和出口管处的集流作用。这一作用使得进口管带连接附近的液固两相从均匀分布变为边壁稀、中心浓的分布,而出口管带连接附近的液固两相分布从边壁浓、中心稀的结构转变为边壁稀、中心浓的结构。研究结果可为聚丙烯环管反应器的优化设计提供指导。

摘要：氧化裂解能有效增大放射性废阳离子交换树脂的减容比,但是较高的裂解温度易导致核素挥发。为了降低裂解温度,以硝酸钴和阳离子交换树脂为原料,制备了不同钴含量的含钴树脂,在热重分析仪上考察了钴含量对树脂裂解反应的影响。采用离子交换的方法掺入10~40g/L的钴离子,可以使树脂共聚物基体裂解峰的峰值温度降低232~263℃,而对减容比的影响较小。通过对残渣的XRD、FT-IR、XPS及元素分析,发现由钴离子转化形成的氧化钴对共聚物基体的裂解具有催化作用,促进了硫键( S )的断裂,使裂解温度降低。

摘要：在冷模试验装置中,以带圆柱形上升管的多孔板气液分布器为对象,考察了表观气速、轴向高度、上升管直径、固体颗粒形状对气含率分布的影响。结果表明,该气液分布器产生的初始气泡尺寸较大,多为毫米级气泡;气速越大,轴向位置越高,局部气含率的径向分布越不均匀;上升管直径为26 mm的气液分布器的气体分散性能优于上升管直径为48 mm的气液分布器;球形、齿球形和三叶草形固体颗粒对气泡均有破碎作用,且三叶草形固体颗粒破碎效果优于球形固体颗粒,使用三叶草形固体颗粒的填料层上方气含率分布偏差最小。

摘要：射流鼓泡反应器以液体射流代替搅拌实现液相混合，具有结构简单、制造及维护费用低等诸多优点，研究其混合特性对于反应器的设计、优化及放大具有重要意义。以空气-水作为模拟介质，采用KCl电解质溶液为示踪剂考察了表观气速和射流Reynolds数的大小对液相宏观混合时间的影响，并从能量输入的角度对射流鼓泡反应器的混合机制进行分析。研究发现，在实验条件下（表观气速变化范围为0.0006～0.0343 m·s-1，射流Reynolds数的变化范围为1.75×104～7.00×104），鼓泡的加入使得均相射流反应器内的液相混合得到改善；随着表观气速增大，液相宏观混合时间先缩短后延长；当气体输入功率或液体输入功率不变时，混合时间随总输入功率的增大而缩短。通过对多组实验数据的回归分析，提出了液相宏观混合时间与液体输入功率和气体输入功率的经验关联式，计算值与实际值吻合较好。最后基于提出的关联式，发现当总输入功率一定时，混合时间随气体输入功率的增加先缩短后延长，临界转变点在气体输入功率为总功率的61%处，此时气液两相协同作用最强。

摘要：为检测液体雾化状态,基于声发射检测技术,通过采集雾化液体撞击挡板产生的声发射信号,结合功率谱分析、小波分析和重标极差分析,得到雾化液体撞击挡板产生声信号的机理和特征,获得表征液体雾化状态的特征声信号尺度(J1尺度)。根据特征信号尺度能量分率与液体雾化状态间的规律性变化关系,提出雾化质量的判断方法,即液体雾化质量随特征信号尺度能量分率的增大而提高,当特征信号尺度能量分率快速上升时,液体进入充分雾化状态。判断方法得到照相法的验证。利用声发射检测发现液体雾化质量随轴向距离增大而提高,与事实相符。由此获得一种快速、实时、便捷和安全的液体雾化状态检测方法,其可用于雾化机理研究、喷嘴设计选型和工业生产监控。

摘要：气液分布器是上流式液相加氢反应器重要的内构件,一般为带有多组气液上升管的多孔板分布器。在上流式三维床冷态试验装置中,采用高速摄像法研究了单个圆柱形上升管和文丘里上升管的气泡发生性能,并考察了气速和液速对文丘里上升管气泡发生性能的影响。结果表明:在相同操作条件下,与圆柱形上升管相比,文丘里上升管产生的气泡数量更多,气泡平均尺寸更小,更有利于气体的均匀分布,其气泡发生性能更好;在一定的液速下,随着气速增大,微气泡分率略有增大,气泡Satuer平均直径变大,气泡尺寸分布变宽;在相同气速下,随着液速增大,微气泡分率增大,气泡Satuer平均直径变小,气泡尺寸分布变窄。

摘要：在热重分析仪上对比研究了模拟放射性废树脂和纯树脂的热失重规律,结果表明,分别含有浓度为0.1 g/L Co、Cs和Sr核素的模拟废阳离子交换树脂在氮气氛围下裂解时,与纯阳离子交换树脂具有相同的裂解规律;在含20%(体积分数)氧气的空气氛围下裂解时,Cs、Co和Sr对阳离子交换树脂裂解过程影响较小,与纯阳离子交换树脂比,裂解温度略有降低,残渣量不变;含有浓度为13 g/L硼(B)元素的模拟废阴离子交换树脂分别在氮气和空气氛围下裂解时,硼元素对废阴离子交换树脂的裂解过程均有抑制作用,与纯阴离子交换树脂比,裂解反应结束温度升高,残渣量增大4%~5%(质量分数)。研究还发现,空气氛围中的氧气降低了阴阳离子交换树脂的裂解残渣量和阳离子交换树脂的裂解温度,但却使得阴离子交换树脂的裂解温度有所升高。

摘要：提出了一种新型的移动床甲醇制丙烯工艺(MMTP)并进行工程化分析。首先,根据反应器必须与催化剂的反应失活速率相匹配的原则,认为移动床是与失活速率处于中等水平的ZSM-5催化剂相匹配的最佳反应器。因此,MMTP工艺在充分发挥ZSM-5催化剂多产丙烯优势的基础上,结合移动床的中等循环速率进行反应-再生,从而实现催化剂高产丙烯的连续化与稳定化;其次,针对MTP反应的强放热特点,对比了流化床工艺的一步法操作与固定床工艺的两步法操作,发现MMTP工艺采用两步法操作既能合理地分配反应热,又能灵活地调控产品分布;最后,通过换热网络的优化设计与醇油共炼的工艺集成,使得MMTP工艺在节水节能的同时仍具有高丙烯收率。目前,在现有的MMTP工艺技术基础上,已经完成1万吨丙烯/年的工艺包设计,技术和经济的竞争优势十分明显,市场推广应用前景广阔。