摘要：海洋环境中的石油污染物主要来自于原油开采和井喷、运输船舶的漏油以及输油管道的泄漏。随着全球能源消费的快速增长,石油的开采与运输也变得日益频繁。然而,在此过程中衍生出的石油污染问题也更加严峻。据估计,世界各地每年平均溢油量多达40万t。大规模的海上溢油处理方法主要包括物理处理法、化学处理法和生物处理法三大方法。其中原位燃烧、分散剂降解等化学方法需要高昂的成本,并且会对环境造成二次破坏;微生物分解等生物方法对自然条件要求十分苛刻;使用机械装置(如撇油器或喷杆)的物理方法需要输入能量或在高压下进行操作。这些方法均不能充分满足对溢油处理的要求。最近学者提出了一种利用磁改性超疏水/亲油的可浸湿吸油材料进行油水分离的方法。这些材料主要由粘土(二氧化硅)、沸石、活性炭、碳纳米管、聚合物、羊毛和秸秆等物质作为基材,通过四氧化三铁纳米颗粒的嵌入或涂覆以赋予材料磁响应特性。这些具有高孔隙率、高比表面积和丰富孔洞结构的吸附材料不但具有可设计调整性,而且经过磁性颗粒改性后,能够制备出在除油能力、油品回收和操作成本等方面均优于传统方法的磁性吸油材料。尤以聚合物为基材的磁响应吸油材料的研究最为广泛,被磁性纳米颗粒涂覆的聚合物海绵的吸油量最高可达50 g/g,且都具有近95%的吸油效率。其他材质的吸油材料也有所报道。这些磁性吸油材料具有三大特点:(1)吸油效率高,吸油量稳定;(2)固油性能好,吸附油不易脱附;(3)易回收,能够循环利用。本文通过阐释吸附材料的磁改性和吸油机理,分析典型磁改性复合材料的吸油性能测试实验,指出各类吸油材料在溢油处理过程中的优势和局限。特别地提出了磁改性粉煤灰沸石吸油材料,概括了固体废物资源领域的最新研究热点,以期为国内相关研究提供参考。

摘要：综述了常用的多目标求解方法,并结合实例讨论了多目标优化在反应器设计、工艺优化、催化剂筛选方面的应用。多目标优化通过模拟化学反应的过程为生产工艺的优化提供理论指导,可以大大提高化工工艺条件的筛选效率,有效降低化工生产各个环节的成本。

摘要：根据响应曲面法的Box-Behnken模板设计原理进行了3因素3水平的实验条件设计,以焦磷酸钠溶液浓度、反应时间和反应温度作为因素变量,以腐植酸提取率为响应值,采用响应曲面法建立数学模型,考察因素之间的交互作用对腐植酸提取率的影响,获取了最优的腐植酸提取工艺条件。结果表明,3个因素以及两两因素之间的交互作用对腐植酸的提取率均有比较明显的影响。根据数学函数模型得出弥勒褐煤提取腐植酸的最优工艺为:焦磷酸钠溶液浓度为0.03 mol/L,反应时间为1.60 h,反应温度为96℃,此时的模型预测值为95.83%,进行验证实验得到腐植酸的提取率为95.68%,与此模型的吻合性较好。

摘要：采用响应曲面法中的Box-Behnken Design (BBD)设计实验,分别考察了氢氧化钠溶液浓度、反应温度和反应时间三个因素及其交互作用对腐植酸产率的影响,建立了较优的数学函数模型,并获得腐植酸的最优提取工艺条件。结果表明,该模型预测的腐植酸最优提取工艺条件为:氢氧化钠溶液浓度0.12 mol/L、反应温度95℃、反应时间2.2 h,模型预测的腐植酸产率为54.14%。采用最优的提取工艺条件进行验证实验,得到的腐植酸产率为54.09%,与模型预测值相吻合。