高纯微晶碳酸锰制备中的粒度和质量控制

以碳酸锰矿为原料,采用锰矿酸浸出-锰浸出液净化-碳化结晶工艺制备高纯碳酸锰.对结晶过程中影响晶体粒度的工艺参数进行了试验和讨论.研究结果表明在碳酸锰结晶过程中,当碳酸锰晶体粒度一定时,产品中的杂质含量出现极限值,若晶体粒度增大,则极限值也随之增大,即产品质量与碳酸锰粒度密切相关;碳酸锰产品粒度可以通过调整结晶温度和溶液过饱和度来降低,在适当的条件下,碳酸锰平均粒度可以控制在5μm,从而有效地降低了产品中的杂质含量.     

丙烯酸和吐温-80对十五碳二元酸发酵过程的影响

长链二元酸（C11-C18）是一类重要的精细化工原料，是合成大环香料、工程塑料、高档润滑剂、耐寒增塑剂以及液晶等物质的主要原料．因为发酵法较化学法在合成的难易和经济性方面有极大的优越性，如十五碳二元酸可以从蒜头果油的脑神经酸裂解制取，但产品纯度较低，而且原料来源有限，目前主要通过热带假丝酵母（Candida tropicalis）代谢烷烃来产生长链二元酸．目前有关二元酸发酵的研究主要集中在菌种的筛选和诱变、培养基组成的优化和发酵工艺条件的考察。对整个发酵过程的产酸速率的动态跟踪还很缺乏，尤其是加入一定的提高二元酸产量的调节物，对产酸速率变化的分析尚未开展。     

THE MECHANISM AND ENHANCING METHODS OF SOLVENTING OUT CRYSTALLIZATION

溶析结晶广泛用于有机工业结晶过程,但目前溶析结晶过程普遍存在着以下问题：晶体主粒度小,变异系数高;产品过滤分离难度大,杂质含量高．针对这些问题,本文研究了溶析结晶体系的介稳区性质,并采用了如下几种强化方法：用压力溶解和静置冷却来提高过饱和度;在沉淀剂中添加表面活性剂以及采用弹性叶片摩擦和超声波刺激来提高成核速率;动静态交替育晶减少生长分散;加入促进构型转变的物质获得所需晶型的晶体;按照最佳操作程序流加沉淀剂维持恒定的结晶过饱和度等．实验证明,采用这些方法可以显著地提高溶析结晶产品的质量．     

正烷烃发酵生产长链单一二元酸中型试验报告

以中国科学院微生物研究所选育的热带假丝酵母变异菌株U_(3-21),在10,000升的自吸式发酵罐为主体的中试装置中,进行了正十二和正十三二元酸发酵,所用的原料为相应碳链的正烷烃。中型试验获得的主要数据是:96小时的发酵液二元酸含量>5％;提取收率(以发酵液二元酸含量为基准)80％;产品中正十二或十三二元酸的纯度90％。产品可作为新型工程尼龙的原料,以简捷的工艺生产大环类麝香型香料—麝香T的主要原料。已建成了一套以本中试装置提供的正十三二元酸为原料的麝香T生产装置。     

用液-液复分解法由氯化钠制三聚磷酸钠

提出了由氯化钠取代纯碱或烧碱制取三聚磷酸钠的工艺过程。它由以下几步组成:(1)氯化钠、磷酸与长链烷基伯胺制取磷酸二氢钠的液-液复分解反应;(2)氯化钠、磷酸二氢钠与长链烷基伯胺制磷酸氢二钠的液-液复分解反应;(3)以冷却结晶的方法从反应生成的水溶液中分离出磷酸二氢钠;(4)磷酸二氢钠与磷酸氢二钠聚合制得产物三聚磷酸钠。对液-液复分解反应中两相组成与温度对磷酸或磷酸二氢钠转化率的影响,液-液复分解反应的机理以及磷酸二氢钠与磷酸氢二钠混合物中氯含量对产品三聚磷酸纯度的影响等问题进行了讨论。扩大试验的结果表明,液-液复分解反应过程中磷酸的总转化率大于97%,中间产物十二水磷酸氢二钠含氯化钠0.34%,产品三聚磷酸钠纯度为90.4%。     

硫酸钾的转化法制备及其晶体生长过程原位观察

为了提高硫酸钾产品纯度和回收率,研究硫酸铵加入比以及氯化钠杂质对硫酸钾产品的纯度和回收率的影响,并用蔡司体式显微镜原位在线观察硫酸钾晶体的生长过程,以找到有利于硫酸钾晶体快速生长的条件。结果表明：氯化钾与硫酸铵化学计量比2KCl：(NH4)2SO4为1：1时,硫酸钾产品回收率达到80%左右;氯化钠杂质严重影响硫酸钾产品的纯度和回收率,降低产品质量;提高溶液中硫酸钾的过饱和度和溶液流速可以加快硫酸钾晶体的结晶生长。     

一系列γ-烷氧甲基吡啶的合成

以4-氯甲基吡啶盐酸盐和长链脂肪醇为原料,尝试多种方法合成了系列γ-烷氧甲基吡啶:4-(十二烷/癸/辛氧基)甲基吡啶,记为En(n=8,10,12).相转移催化剂的加入改进了传统Williamson方法,使用原料价格相对低廉,反应条件易于控制,反应时间缩短,产品收率提高.最后以E10为代表,通过分析1 HNMR图谱,证明为目标产物.     

地塞米松磷酸钠的反应结晶动力学

利用连续稳态法在混合悬浮混合产品排除(MSMPR)结晶器中研究了地塞米松磷酸钠反应结晶动力学。以粒数密度衡算方程为基础，由实验得到的晶体粒度分布数据，采用非线性最优化方法直接进行参数估计，确定了地塞米松磷酸钠晶体的成核和生长速率方程．动力学方程的分析结果表明，地塞米松磷酸钠晶体生长速率与粒度相关，合适的过饱和度、悬浮密度和温度是得到理想地塞米松磷酸钠晶体的关键因素．     

介质对磷酸铁结晶影响研究

磷酸铁的结晶与反应体系的酸度、温度及过饱和度相关.本文研究了不同介质中生成的磷酸铁结晶产物性能,探讨了磷酸铁纯度与反应体系相互影响关系,并制备出热稳定性好、磷铁元素摩尔比接近1的电子级磷酸铁.     

支链长链二元羧酸在铝电解电容器中的应用研究

以烷基环己酮、异戊二烯为原料,合成一种带支链的长链二元羧酸,采用红外光谱仪FT-IR、热重分析仪TG进行表征,研究了该二元羧酸氨解p H及其铵盐浓度对工作电解液性能的影响,测试了支链长链二元羧酸铵的溶解度和电化学性能.实验结果表明:FT-IR分析证明产物为羧酸类物质,碳链中含有-CH2链单元;TG分析证明产物为多组分混合物,且热稳定性好;随着支链长链二元羧酸氨解p H增大,工作电解液的闪火电压先增大后减小,电导率逐渐增大,当氨解p H为7.4~8.2,闪火电压可保持较高水平(最高480 V);随着支链长链二元羧酸铵浓度从1%增大至20%时,闪火电压从507 V下降到471 V,电导率从0.05 m S·cm-1升到2.20 m S·cm-1;支链长链二元羧酸铵盐在乙二醇的溶解度比癸二酸铵盐提高4倍,与5%癸二酸铵乙二醇溶液相比,闪火电压提高38 V,可以拓宽电解液的使用温度并使电解液具有高闪火电压和电导率,从而使铝电解电容器的性能得到提高.     

苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦结晶工艺研究

针对苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦(XBPO)晶体产品粒度小、流动性差、易团聚等问题,以增大粒度、改善粒度分布和晶习为目标,开展XBPO结晶工艺研究.采用静态法测定了XBPO在甲苯中的溶解度.采取单因素法研究了温度、真空度、搅拌速率、晶种加入量和养晶时间对XBPO晶体产品粒度、粒度分布和收率的影响,以及降温速率对XBPO晶体产品粒度分布、晶习和流动性的影响.使用Mastersizer3000型激光粒度分析仪测定晶体粒度分布,BK系列生物显微镜和Stemi508体视显微镜观察晶习,BT-1000型粉体综合特性测试仪测量晶体产品的流动性.结果表明,XBPO的溶解度随温度的升高快速增大,可以采用蒸发和冷却的方式结晶.优化了结晶工艺条件,在60℃、0.04 MPa、150 r/min,加入溶质质量1%～1.8%的晶种并养晶120 min的蒸发条件下,所得蒸发结晶晶体产品与原工艺晶体产品相比,中值粒度显著增大,由134μm增加到330μm,粒度分布更加集中,变异系数由56.7降至39.1,收率可达96%.在5℃/h的降温速率下,晶习由不规则块状聚集体变为椭球状,显著提高了晶体产品流动性,休止角由35.1°降至23.2°.所开发的蒸发-冷却结晶工艺增大了XBPO晶体粒度、改善了粒度分布和晶习,新工艺的研究结果为XBPO晶体生产工艺的改进提供了新思路.     

蓝藻水热液化制取生物油过程优化研究

为优化蓝藻水热液化制取生物油过程,探索反应条件间的交互影响作用及其反应机理,通过设计三因素三水平响应面分析实验,对反应温度(250~370℃)、反应时间(20~50min)、物料质量分数(5%~20%)及其交互作用对蓝藻水热液化反应产油率的影响进行了研究,并通过分析水相产物中的总有机碳、氨氮含量和生物油中的有机物结构研究了生物油产物中化合物分布转化规律。实验结果表明:产油率随着温度的升高而提高,水相产物中总有机碳回收率显著降低,氮回收率提高;反应时间、物料质量分数升高时氮回收率显著升高,而对总有机碳回收率的影响并不显著。通过对油相产物的傅里叶红外分析发现,生物油含有烷烃和酯类,以及酮、羧酸、烯烃、醇类化合物等。通过二次多项回归模型进行方差分析和回归拟合,得到了蓝藻水热液化制油反应的优化条件为反应温度369.99℃、反应时间40.33min、物料质量分数5%,在此条件下,预测所得的最大产油率为33.73%。     

壳聚糖脂肪酸盐对酚醛树脂聚集态的影响

以壳聚糖和脂肪酸为原料,通过壳聚糖的2位氨基与脂肪酸的羧基作用,制备壳聚糖脂肪酸盐(L-CTS:壳聚糖月桂酸盐、N-CTS:壳聚糖肉豆蔻酸盐、S-CTS:壳聚糖硬脂酸酸盐,简称复合盐)。用FT-IR、DSC和元素分析对产物进行表征,并研究复合盐对未固化的酚醛树脂聚集态的影响。结果表明:壳聚糖和脂肪酸通过盐键结合,复合盐中羧酸的结合量分别是76.11%(L-CTS),81%(N-CTS)和77.68%(S-CTS),复合盐的热稳定性随脂肪酸碳链长度的增加而降低。随着脂肪酸的碳链长度的增加,复合盐结晶的分形结构逐渐增大,对酚醛树脂晶体的抑制作用减弱。     

表面活性剂对己二酸结晶的影响

研究了在阴离子(十二烷基硫酸钠)、阳离子(十六烷基三甲基溴化铵)或非离子(吐温-60)低浓度表面活性剂存在下,己二酸在水溶液中结晶的重量分布、诱导时间及晶体各面的平均成核生长速率()。得出:离子型表面活性剂(Ⅰ)使结晶颗粒数减少,晶粒增大,而非离子型表面活性剂(Ⅱ)的作用相反;Ⅰ使结晶的诱导时间缩短,Ⅱ使之略有延长;在低过饱和度比(S)时,Ⅰ使晶体各面的下降,而在高S时,作用相反;在(110)面,Ⅱ使增大;而在(010)、(001)面,低S时,都下降,高S时,皆上升。给出了与S的数学关联式。     

化学反应工程在直接法黑索金生产新工艺中的应用(氧化结晶部分)

在直接法黑索金生产中,乌洛托平硝介反应除生成黑索金外,还生成多种不安定付产物,通常需要往硝化液中加入适量的水(或稀硝酸),在适宜的温度下使那些付产物氧化水解,并在硝化液被稀积的同时,析出黑索金晶体。本文主要研究新工艺中的氧化结晶部分,应用化学反应工程和结晶动力学原理,改变了老工艺中氧化结晶部分的流程,设备和工艺条件,主要取得如下成果:1、新工艺中氧化结晶部分的设备利用率有了提高,约为老工艺的2～3倍;2、新工艺中氧化结晶部分找出了硝化液稀释过程和黑索金晶体析出过程之间的关系,从而能够采用不同的稀释条件,在适宜的范围内制取不同颗粒度的黑索金产品,为弹药装填中对黑索金颗粒度的多种要求,提供了条件。而红光化工厂的老工艺却只能生产一种颗粒度的单一产品;3、由于结晶条件的改善,新工艺中的产品质量有了提高,熔点比老工艺高,黑索金的颗粒坚实,晶形比较完整而带有光泽,安定处理也极为简单,只要热水中洗涤数次,就可达到规定的酸值要求。而老工艺由于结晶条件差,常常出现由若干颗细晶体粘结而成的大颗粒,需要经过强烈的蒸汽喷时,将这些大颗粒打碎,驱除其中所含的废酸,再经煮洗和洗涤,才能达到规定的酸值要求。 本文仍将分三方面叙述:一、概述,简要介绍新,老工艺在氧化结晶部分的流程和不同的操作特点,以及在新工艺中取得的主要成果;二、新工艺中主要条件的制订,和一些试验结果的分析,以及比较详细的介绍了筛分方治和黑索金晶体颗粒平均尺寸的计算;三、新工艺制订的理论基础。在最后有个简短的结语。     

溴化 N-(3-长链烷氧-2-羟)丙基N,N,N-三甲基铵的合成及其相转移催化性能

以脂肪醇和环氧氯丙烷为原料合成长链烷基缩水甘油醚,然后和三甲胺氢溴酸盐反应得到溴化Ｎ－（３－长链烷氧－２－羟）丙基－Ｎ,Ｎ,Ｎ－三甲基铵。其结构通过红外光谱、核磁共振氢谱及元素分析结果得以证实,测定了其对氧烷基化反应、氧化反应、碳烷基化反应的相转移催化作用。     

菱镁矿法合成微纳米三水碳酸镁晶须的研究

通过菱镁矿法合成了微纳米MgCO3·3H2O晶须.利用XRD,SEM研究了不同产地的原料、热解温度和添加剂种类对产物组成和形貌的影响.结果表明:最佳热解温度为50℃,采用宽甸和岫岩菱镁矿均能合成出结晶良好、高长径比的棒状MgCO3·3H2O晶须;当热解温度超过50℃时,MgCO3·3H2O晶须不稳定.SEM分析表明,无添加剂时,热解产物为不规则的棒状和针状混合晶体;添加无水乙醇和十二烷基硫酸钠时,产物均为表面光滑、长径比大的棒状晶体;添加多聚磷酸钠时,产物为团聚生长的短粗棒状晶体.菱镁矿法的实质是以菱镁矿为原料,经煅烧、水化和碳酸化反应后制得Mg(HCO3)2前驱溶液,再热解Mg(HCO3)2溶液得到最终产物MgCO3·3H2O晶须.     

MNO_3(M=Na,K,Rb,Cs)在多元醇水混合溶剂中的溶解度、溶液密度和折光率比较研究

本文对多羟基醇质量分数为0~100%全浓度范围内碱金属硝酸盐的溶解度、饱和溶液的密度和折光率等进行对比研究。溶液为多羟基醇-碱金属硝酸盐-水三元体系,其中,多羟基醇包括乙二醇、1,2-丙二醇和丙三醇,碱金属硝酸盐包括硝酸钠、硝酸钾、硝酸铷和硝酸铯。从羟基及碳链的角度对碱金属硝酸盐的溶解度、饱和溶液的密度和折光率进行了比较。结果发现,随着羟基数目增加,碱金属硝酸盐的溶解度和溶液的密度增大;羟基数目相同时,碳链越长,溶解度和密度越小;而对于折光率来说,羟基数目的增加使折光率变大,但碳链对折光率几乎无影响,表现出乙二醇和1,2-丙二醇体系的折光率曲线几乎重合;对于盐析率来说,温度对盐析率影响不大,醇溶剂的影响结果为1,2-丙二醇乙二醇丙三醇,即多羟基醇中羟基数目增加,盐析效应减小。     

磁化增注机理的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟方法，从分子水平对磁化增注的机理进行了模拟研究。计算结果表明在优化磁感应强度范围内，水的表面张力系数和粘滞系数降低，使水的渗透性和流动性增强，达到增注的目的；在此基础上，从结晶学的角度对磁化防垢的效果进行了分析，研究表明经优化磁场处理后，水溶液的临界晶核半径减小，晶体成核速率和生产速率明显增加，溶液的过饱和度迅速降低，晶体的长大受到限制而形成较小的结晶颗粒，析出的固相将有更多的部分悬浮于水中，易于随水流动而减少沉淀，从而达到防垢、增注的效果。磁化增注效果在B=0．25T时最为明显。     

红霉素的动态溶析结晶过程

以红霉素乳酸盐为原料,研究了红霉素溶析结晶的温度、反溶剂的含量及导入方式、溶析结晶的速度、结晶时间等因素对红霉素晶体的晶型、效价和收率的影响,并在此基础上形成了红霉素制备的变温、变搅拌强度的动态控制结晶方法。结果表明:较高温度下,控制反溶剂的导入速率,在一定的过饱和度范围内起晶,然后逐渐降温养晶;期间随着起晶、晶体生长和养晶陈化不同结晶阶段的转换采用不同的搅拌强度,以控制整个结晶过程的稳定性。该方法制备的红霉素晶体为规则的长方体,体积明显增大,粒度分布集中,生物效价也有明显提高。