摘要：炭烟颗粒和NO_(x)作为柴油机尾气的主要污染物严重危害了人体健康与环境.因此,炭烟与NO_(x)的催化净化得到了广泛关注.本文设计制备了具有独特孔结构的三维有序大孔(3DOM)ZSM-5分子筛催化剂,并将其作为载体,制备了一系列3DOM ZSM-5担载MO_(δ)(M=Mn,Fe,Co,Ce,Pr,W)的催化剂.所制备催化剂均具有独特的多级孔结构,有利于炭烟与NO_(x)等小分子的捕捉与传质,可进一步增强催化剂的催化性能.其中,MnO_(δ)/3DOM ZSM-5催化剂具有最佳的同时消除炭烟与NO_(x)的催化性能,其炭烟燃烧的峰值温度最低(453℃),80%以上NO转化率的初始温度最低(184℃)且温度窗口较宽(184~362℃).该催化剂优异的催化性能与其良好的氧化还原性能、丰富的酸位点、充足的活性氧以及丰富的多级孔结构有关.动力学测试结果表明,MnO_(δ)/3DOM ZSM-5催化剂具有最高的本征活性.根据催化剂的活性测试和原位漫反射红外光谱(in situ DRIFTS)结果,推断了该催化剂在不同温度下的反应机理.在低温(300℃)主要以炭烟燃烧为主,包括活性氧机理和NO_(2)辅助机理.

摘要：以石油焦为原料,采用碱熔活化法合成出具有超高比表面的超级活性炭.借助XRD、TG-DTA、N2吸附实验等手段,对其结构与性能进行了表征.同时,设计原位TG-DTA测试技术、反应快速终止技术,对超级活性炭合成机理进行了考察,提出了两段活化反应机理,即中温径向活化机理和高温横向活化机理.发现K2O、-O-K+以及-CO-2K+是径向活化为主的中温活化段的活化剂活性组分,而处于熔融状态的K+O-、K+则是横向活化为主的高温活化段的催化活性组分.并发现径向活化是超级活性炭形成发达微孔分布的主要途径,也是控制超级活性炭微孔分布的主要手段.而高温横向活化机理则是导致超级活性炭形成大孔的主要途径.高温横向活化与中温径向活化一起构成石油焦基超级活性炭形成的主要机理.

摘要：为强化气液离心分离过程,实现在大直径分离器内的气液旋流高效分离,设计构思了一套多旋臂气液旋流分离设备,为气液分离大型化设计提供了一种新思路。在纯气流条件及不同的旋流臂喷出气速下对该分离设备进出口静压差进行了测量,实验结果表明,旋流分离设备静压差在整个运行过程中较为稳定,有较强的可预测性,无量纲标准偏差维持在2%以内,总压降与旋流臂出口气速呈现出良好的平方关系。进一步将总压降分解为入口及旋臂摩擦损失、分离器空间内摩擦损失和出口管路摩擦损失三个部分进行详细测量,获得了各部分压降与旋流臂出口速度头的定量关联模型,发现分离器空间内摩擦阻力损失在总压降中占比最大。GLVS总压降主要受旋流臂出口气速影响,加入液相后对压降影响很小。该旋流分离设备的阻力系数与普通旋风分离器相当,根据四组不同结构尺寸的旋流头得到了阻力系数与旋流头关键设计参数的关联式,为进一步结构优化提供了参考。

摘要：A new method to design FCC catalyst for producing lighter olefin and diesel was developed and the USY- based catalyst was synthesized by means of this method. The USY zeolites ultrastablized in the hydrothermal treatment were further modified with tartaric acid in unbuffed system. The crystal structure, surface area and pore distribution,thermal stability and micro- activity for catalytic cracking of modified samples were respectively characterized by XRD, N2- adsorption,DTA and MAT techniques. The result shows that the Si/Al ratios,crystallinities and thermal stabilities of modified USY samples are effectively improved;simultaneously, the crystal cell size and particle size are obviously decreased. The pore system (micro- pore and secondary mesopore) is positively developed and the pore distribution is obviously optimized. The optimization of pore and acid sites results in the preferable production of lighter olefins and diesels in FCC process. This means that FCC reaction on modified USY zeolite leads to deep cracking in micropores and partial cracking in mesopores. Optimization of this modified USY zeolite might result in a novel FCC catalyst.

摘要：分子模拟技术是近些年发展起来的一门新兴计算化学技术。它在辅助物质设计及分子结构理解方面所取得的一系列显著成绩使得它开始在与石油相关的油田化学、催化剂研制、高分子设计、化学工程以及重质油特征研究等方面有越来越广泛的应用。

摘要：Au/3DOM（three-dimensionally ordered macroporous） Al2O3 and Au/CeO2/3DOM Al2O3 were prepared using a reduction-deposition method and characterized using scanning electron microscopy,N2 adsorption-desorption,X-ray diffraction,transmission electron microscopy,ultraviolet-visible spectroscopy,temperature-programmed hydrogen reduction,and X-ray photoelectron *** nanoparticles of similar sizes were well dispersed and supported on the inner walls of uniform *** norminal Au loading is 2%.Al-Ce-O solid solution in CeO2/3DOM Al2O3 catalysts can be formed due to the incorporation of Al^3＋ ions into the ceria lattice,which causes the creation of extrinsic oxygen *** extrinsic oxygen vacancies improved the oxygen-transport *** strong metal-support interactions between Au and CeO2 increased the amount of active oxygen on the Au nanoparticle surfaces,and this promoted soot *** activities of the Au-based catalysts were higher than those of the supports（Al2O3 or CeO2/3DOM Al2O3） at low ***/CeO2/3DOM Al2O3 had the highest catalytic activity for soot combustion,with T（10）,T（50）,and T（90） values of 273,364,and 412℃,respectively.

摘要：高效待生剂分配器对改善催化裂化再生效果具有显著的影响。设计并建造了一套能够评价待生剂分配器性能的冷模实验装置,检验了依据现有工业设计方法制造的船型和管式分配器模型以及无分配器时的颗粒横向分配性能,对比了3种再生器待生剂入口结构性能的优劣,并找出了它们存在的缺陷。结果表明,在大型工业装置中,管式分配器是唯一能够显著改善颗粒横向分配均匀性的待生剂分配器,但它必须消耗大量的输送风,会因此增加装置能耗,并对待生管路的颗粒输送能力产生不利影响;船型分配器对颗粒横向分配均匀性的改善作用十分有限,尤其是在大型工业装置中。对于所有待生剂入口结构,增加输送风量能够显著改善颗粒横向分配的均匀性,增加松动风量也能改善船型和管式分配器的性能,但总体上效果不如增加输送风显著,而增大催化剂循环量后,3种待生剂入口结构的颗粒横向分配均匀性均有一定程度的恶化。由于受管内气-固相流型转变的影响,管式分配器存在一个临界输送气速,在此临界气速以上,颗粒横向分配均匀性可以显著改善。上述研究结果可为工业待生剂分配器的优化设计以及新型高效待生剂分配器的开发提供借鉴。

摘要：水合物技术应用于低沸点气体混合物分离的优势在于其可在0℃左右操作,因此可极大地降低制冷所消耗的能量。由于此分离方法尚处在理论研究阶段,还不能实现工业化,因此对操作流程模拟计算的研究很有必要。采用非平衡级法(速率法)对水合塔-吸收塔串联操作流程进行了模拟计算,其中涉及水合物生成动力学模型、水合物分解动力学模型以及混合气体在乳液相的吸收传质动力学模型。探讨了两个串联分离塔操作参数,如温度、压力等,对分离效率的影响,所得结果对水合物技术分离低沸点气体混合物流程的设计有重要意义,同时也可为以后的工业化奠定一定的理论基础。

摘要：为达到一种新型重油加工工艺中低密度颗粒高效分离的要求,根据离心分离和重力沉降分离的原理,设计了一种新型阵列旋转喷射分布器,通过阵列射流,在喷雾造粒的同时,形成旋转流场,将低密度的固体颗粒与气相溶剂高效分离。建立了一套新型喷雾造粒分离塔实验装置,并优化了产生阵列射流的分布器的结构和位置,详细研究了不同条件下装置的分离性能。研究结果表明,具有环形阵列排布的新型分布器结构,能够产生可控制的旋转流场,对于密度为0.1～0.3g·cm-3的细小颗粒具有很好的分离效果,其分离效率可以达到95%,最高可达99%。

摘要：由于生活和工业生产的含油废水、污水不断增多,海上原油泄漏事故频繁发生,处理污染水体的油水混合物迫在眉睫。膜分离技术可实现工业级别的油水分离要求,现已成为油水分离领域的研究热点。以十八烷基三氯硅烷(OTS)作为表面改性剂,在建立两层海藻酸钠(SA)涂层的亲水聚酰胺微滤膜上进行界面聚合改性反应,从而制备亲水-疏水双面Janus膜。通过AFM、接触角、XPS等进行膜表面形貌、化学结构表征,并将膜应用于油水分离截留实验。结果表明:SA涂层具有较强锁水性,可促进表面改性均匀。OTS表面改性达到接触角大于150°超疏水标准,改性膜对不同油水乳液截留率达到99%以上。