甲基萘烷基化产物的Aspen精馏分离模拟

以甲基萘（MN）和甲醇（ME）为原料,采用HZSM-5烷基化催化剂制取2,6-二甲基萘（2,6-DMN）。由于产物中含有2,6-DMN的异构体以及未反应的MN,需对反应产物进行有效分离。利用Aspen Plus化工模拟软件的DSTWU精馏模块对产物进行模拟运算。结果表明：采用NRTL物性方法的模拟计算结果能够满足工艺要求,甲基萘回收率可达99.9%,溶剂回收率可达100%。此外,利用Sensitivity模块优化了模拟过程,确定了最佳进料位置,并用Radfrac精馏模块进行了核算。     

外消旋联萘二酸合成方法的改进

以β-甲基萘2为原料经过溴代、水解、氧化、酯化、偶联等7步反应合成了外消旋联萘二酸,并改进1-溴-2-羟甲基萘的合成方法,产率达到92%.目标产物用1H NMR,IR等方法进行结构表征,光谱解析结果均与化合物结构相符.     

2-甲基6-酰基萘的合成

为制备重要的化合物2-甲基6-酰基萘,提高酰化产物的收率和纯度,以2-甲基萘为原料,分别研究了乙酸酐和丙酰氯为酰化剂时的酰化反应,对酰化反应的产物进行了GC、FT-IR和GC-MS表征;对酰化反应的影响因素进行了研究.结果表明,酰化反应的较佳条件为:丙酰氯为酰化剂,反应温度20℃,反应时间5 h,2-甲基萘、丙酰氯、三氯化铝的摩尔比为1∶1.4∶1.7,在此条件下酰化反应的收率可达92%,产物的纯度为90%.     

β-环糊精衍生物对萘普生对映体的包合作用

采用紫外分光光度法和液相色谱法研究β-环糊精衍生物与萘普生的包合作用,考察羟丙基β-环糊精与萘普生包合反应的热力学常数;加入乙醇和改变溶剂的离子强度以进一步对其包合机理进行探讨：用红外光谱法对固体包合物进行表征。研究结果表明：羟丙基β-环糊精和萘普生的包合比为1：1,整个包合反应的热力学常数△G,△H和△S都小于0,说明该过程为自发放热过程;在水溶液中,主体的包合能力较弱;加入乙醇以后表观包结稳定常数降低：溶剂离子强度增加有利于包合反应的发生：萘普生溶解度随pH值增大及羟丙基β-环糊精浓度的增大而增大,但表观稳定常数却随pH值增大而减小：环糊精衍生物对R,S-萘普生外消旋体具有不同的识别能力。     

1,5-萘二磺酸合成研究

采用20%发烟硫酸磺化法合成了1,5 萘二磺酸,探讨了反应时间、反应温度、配比对产品收率的影响,找到了合成1,5-萘二磺酸的最佳工艺条件.结果发现,不同因素对产品1,5 萘二磺酸收率的影响大小次序为:温度>发烟硫酸浓度>配比>反应时间.最佳工艺条件为:反应温度25℃,摩尔比萘:SO3=1∶3,反应时间10h,1,5 萘二磺酸的收率为58%.     

偏最小二乘紫外分光光度法同时测定萘，1－甲基萘和蒽

用偏最小二乘法（ＰＬＳ）进行校正和预测，不经分离同时测定了混合体系中的萘，１－甲基萘和蒽。萘，１－甲基萘和蒽的浓度分别在０～２８ｍｇ／Ｌ，０～４０ｍｇ／Ｌ和０～４０ｍｇ／Ｌ的浓度范围服从比耳定律。对合成样品中这三种组分进行分析，结果令人满意。     

微量反应对异戊二烯萃取分离过程的影响

为了提高异戊二烯萃取精馏装置的工艺设计精度,在运用化工流程模拟软件Aspen Plus,对二甲基甲酰胺法分离异戊二烯的工艺流程进行模拟计算时,引入反应精馏和反应萃取精馏技术,考察各塔内双烯烃微量反应对分离过程的影响。模拟结果与实验数据和传统模拟方法得到的结果进行了比较。结果表明:含反应的流程模拟计算结果更符合实际生产情况;精馏塔内微量反应对脱重塔的出料组成影响较大,使产品中异戊二烯的质量分数和质量收率分别降低了0.4%、0.5%,无法达到原定设计要求。通过调整脱重塔塔顶出料量,可以使含反应精馏过程的异戊二烯的质量分数和质量收率重新达到设计要求。     

超市排队系统的分析与研究

运用排队模型理论对超市排队系统进行模拟仿真,通过分析模拟出收银台的数目对超市排队系统的影响.应用MATLAB模拟运算结果,并与实际数据进行对比分析.实验数据和分析显示,该系统不仅可以真实地模拟超市排队系统运行情况,而且减少了顾客平均等待时间,降低了超市运营成本,增加了顾客的满意度.     

Sol-Gel水热偶合法制备纳米AlOOH的晶相转变

以日本理学3015 X射线衍射仪研究了Sol-Gel 水热偶合法制备纳米AlOOH的晶相转变.(1) 在pH3.5、时间5 h、温度低于130 ℃时,主要生成三水铝;当温度高于130 ℃且升高至150 ℃时,三水铝完全转化为AlOOH;(2) 在pH3.5、温度150 ℃、时间小于3 h时,物相以三水铝和AlOOH共存,随时间延长至5 h,三水铝完全转化为AlOOH;(3) 在反应温度150 ℃、时间5 h、pH＞8.0时,三水铝的含量随pH的增大而增加,pH＜6.0才能转化为AlOOH .     

正丁醇/柴油PAHs简化机理的构建与仿真

为了探讨正丁醇/柴油碳烟的生成途径,分析了正丁醇氧化历程和PAHs(苯、萘、菲、芘)生成路径,保留了与正丁醇/柴油混合燃料PAHs生成密切相关的基元反应,对正丁醇的氧化机理和PAHs的生成机理进行了简化,并加入正庚烷简化机理,构建了由73种组分和89个基元反应的正丁醇/柴油PAHs简化机理.采用简化机理对正丁醇/柴油混合燃料的反应温度等参数进行模拟,结果与反射激波管试验结果一致,验证了简化机理的可行性.在此基础上通过模拟计算,分析了正丁醇/柴油不同掺混比、当量比的PAHs生成量和生成速率随时间变化的规律.结果表明:随着正丁醇掺混比的增加,PAHs生成量和生成速率逐渐减小,峰值出现时刻推迟,总生成量的降幅依次增大;随着当量比的增大,PAHs物质的量峰值增大,峰值出现的时刻推迟.     

基于改进的自组织映射网络的化工过程故障分类辨识

将自组织映射网络(SOM)应用于化工过程故障数据的分类辨识,并采用粒子群优化(PSO)算法优化权重失真指数(LW D I),代替SOM的启发式训练算法,形成粒子群优化的SOM(PSO-SOM)分类算法。以某工厂甲醇合成反应器数据为研究对象,研究结果表明:对比基本SOM算法,PSO-SOM算法对复杂的故障数据能够得到较优的分类辨识结果,对甲醇合成生产中的故障诊断有非常显著的指导作用。     

醋酸乙烯合成复合反应的转化率及收率分析

分析了管式反应器中气相法合成醋酸乙烯的简化反应网络，导出了转化率与收率之间的内在关系，并采用数值方法对此进行了分析，给出了敢相法合成醋酸乙烯管式反应器出口转化率和收率的计算方法。     

气相色谱填充柱改装成毛细管柱的研究

针对上分103型气相色谱仪，改装填充柱为毛细管柱后其性能良好，各项指标均达到同类仪器水平。     

一种求取简单一级反应速率方程式参数的简便方法

提出了一种求取简单一级反应速率方程式参数的新方法。该方法原理和计算简单,对测定时间间隔无要求,也无需进行数值微分运算。四种简单一级反应体系被用于验证文中公式,计算结果优于现有方法。     

柱坐标下多孔介质反应体系传递过程的研究

多孔介质反应器内流体同固体骨架间的化学反应和流体的传输过程同时进行,并相互影响·采用Ergun-Forchheimer-Brinkman方程描述多孔介质中的流体流动,建立了柱坐标下多孔介质反应体系内对流-扩散-非线性反应数学模型·运用交替方向隐式(ADI)方法对模型离散求解·以固定床中铁矿石的间接还原反应为例,计算了不同条件下床层内反应气体浓度场和固体转化率分布·结果表明,增大入口渗流速度将使得反应气体浓度场升高,发生化学反应的区域加深,固体物料转化率增大·在反应器入口端附近,颗粒半径越小,固体转化率越高,但随反应区域的逐渐深化,固体转化率分布则呈相反变化的趋势·     

多孔介质中可逆化学反应和传质过程数值模拟

考虑到流体同固体骨架间的化学反应对多孔介质内的传递过程有很大影响,在导出微元体的综合速率表达式基础上,建立了描述当流体同固体骨架间存在可逆化学反应时多孔介质内传递过程的数学模型,运用有效容积隐式方法对其进行数值求解·针对固定床中铁矿石的间接还原反应,分析了流速、颗粒半径、化学反应平衡常数、化学反应速率等主要参数以及Peclet数和Thiele数的相对大小对床层内气体浓度分布和固体转化率分布的影响规律·研究结果对反应器的设计和运行具有一定的参考作用·     

微结构反应器中连续快速制备多种萘系磺酸

针对萘的磺化过程中存在反应周期长、安全性差和产生的废酸多等问题,提出一种在微结构反应器内快速、安全、连续制备多种萘系磺酸的方法。先将溶解在壬烷中的萘与浓H2SO4输送到填有θ环的微结构反应器中,得到单萘磺酸和萘二磺酸;产物在微结构降膜反应器中与气体SO3磺化得到萘三磺酸。考察以H2SO4为磺化剂时,不同停留时间、H2SO4与萘摩尔比、反应温度对萘的转化率和产物分布的影响,并初步研究以气体SO3为磺化剂制备1,3,6-萘三磺酸的过程。结果表明:H2SO4与萘摩尔比为3∶1、反应温度为160℃、停留时间为10 min时,萘的转化率为99%,2-萘磺酸和1,6-萘二磺酸的质量分数分别为38.5%和33.6%。这2种产物与气体SO3在90℃下反应8 min后,得到的萘三磺酸总量大于99%,其中1,3,6-萘三磺酸的质量分数为71%。     

板翅紧凑型转化器传热与流阻性能实验及数值模拟

提出了一种用于硫酸行业的板翅紧凑型转化器 ,通过实验对采用不同翅高时流道内的传热与流阻性能进行了研究 .结果表明 ,随着流道内翅片高度的增大 ,传热膜系数随之增大 ,但流阻曲线则呈凹型变化 ,即在中间高度时流阻达到一最小值 .同时利用数值模拟对流道内流动特性进行了理论分析     

Tchebichef矩的快速算法

为了更有效将Tchebichef矩应用于模式识别和图像分析等领域,提出一种关于Tchebichef矩的快速有效算法.对二值图像采用图像块描述方法,并在推导了Tchebichef多项式一些性质的基础上,实现了一种快速计算Tchebichef矩的新方法.实验结果表明,该方法能够有效地节省计算时间,尤其在图像尺寸较大,以及所使用矩的阶数较高的情况下,该算法的效果更为明显.     

液相沉积硅改性ZSM-5条件对催化甲苯歧化反应的影响

通过化学液相沉积的方式对ZSM-5沸石进行硅改性，制备了不同硅沉积量的催化剂。在固定床微型反应器上对催化剂的反应性能进行了评价，考察了二氧化硅沉积量、改性次数及催化剂中非沸石粉体的性质对改性的影响。采用红外光谱（IR）、BET比表面测试等手段对改性前后的催化剂进行了表征。结果发现，随着硅沉积量的增加，甲苯歧化的转化率逐渐下降，对位选择性逐渐升高，副反应越来越明显；酸性非沸石粉体不适合作为甲苯歧化催化剂的粘结剂。