工业催化:选择性提升策略

工业催化直接或间接贡献了世界GDP的20%-30%,推动了产业变革和社会进步.对于工业催化,开发高活性、高选择性和高稳定性的多相催化剂至关重要,而选择性是最主要的挑战.因为实现催化选择性的精确控制是绿色化学的重要概念之一,更是工业催化可持续发展的重要驱动力;而且,选择性不仅决定了催化过程的原子经济性,也影响到后续分离过程的能耗.针对多数工业催化反应存在'活性越高、选择性越低'的相互制约与矛盾问题,本文以若干能源化工催化反应为例,试图总结催化选择性提升的一般策略,以期为有关工业应用的催化新过程提供科学参考.多相催化一般经历与反应物有关的步骤(反应物的外扩散、内扩散和化学吸附)、与反应有关的步骤(活化和表面反应)、以及与产物相关的步骤(产物脱附、内扩散和外扩散).本文依此归纳并举例说明提高选择性的一般策略.在汽油催化吸附脱硫中,主要利用了催化剂中零价镍-氧化锌耦合活性中心的选择吸附策略,使零价镍优先吸附含硫化合物,从而实现选择性脱硫而不饱和烯烃.在甲苯和甲醇侧链烷基化反应中,主要利用了特定空间分布的酸碱吸附位,实现吸附甲苯和稳定甲醛中间体的协同匹配.在乙苯脱乙基型二甲苯异构化反应中,主要利用了双床层对催化剂功能的分离策略,在不同的择形催化剂床层中分别进行乙苯脱乙基反应和二甲苯异构化反应,从而提高对二甲苯的产量.在苯选择加氢制环己烯反应中,主要利用强化产品脱附的策略,促进环己烯产品从亲水改性的催化剂表面脱附,实现环己烯选择性的提升.这些炼油与化工研究案例中同时存在多个连串-平行反应,主要是利用吸附中心、反应中心在时间或空间上的耦合、解耦或限域策略,调控不同途径的扩散能垒、反应能垒,实现了催化剂选择性的提升.多相催化多是复杂过程,基于提高选择性的初步认识,还要结合具体复杂催化过程,系统研究单策略以及多策略组合作用下的选择催化过程,实现在合理时间尺度、空间尺度上设计高选择性的催化剂,而这本质上是一种介尺度催化.     

基于PCA和网络DEA模型的中国工业企业研发效率和经营效率评价

本文构建了一个价值链模型,将创新活动视作由研发阶段和经营阶段构成的完整过程。在主成分提取的基础上,利用Tone和Tsut8ui提出的SBM网络DEA模型,对2010年我国30个省(自治区、直辖市)大中型工业企业的研发效率和经营效率进行了实证分析。研究发现:第一,研发效率与经营效率之间不存在显著相关关系。第二,从整体上看,我国大中型工业企业的研发效率显著低于经营效率。第三,利用象限分析方法,根据研发效率和经营效率的特点,将我国各省市划分为高研发效率一高经营效率、高研发效率.低经营效率、低研发效率一高经营效率、低研发效率一低经营效率四种模式,并根据各种模式提出了有针对性的建议。     

“理化测试学术研讨会”暨《理化检验》创刊50年庆祝活动通知(第二轮)

为庆祝《理化检验》杂志创刊50年,回报长期以来关心、支持《理化检验》杂志的广大作者和读者,进一步发挥专业媒体的作用,拓宽和强化学术交流平台,促进我国理化检验水平的进一步提高,推动与加强行业的理化检验工作,增强我国产品在国际间的竞争能力,并充分展示国内外理化测试技术的最新进展,上海材料研究所、中国机械工程学会理化检验分会决定于2012年10月28日至31日在上海联合举办"理化测试学术研讨会"暨《理化检验》创刊50年庆祝活动。会议期间,还将举行第八届《理化检验-化学分册》编委会换届会议,     

第九届阿赫玛亚洲展闭幕报告

第九届阿赫玛亚洲展会已于2013年5月16日在北京闭幕。作为时隔三年再次回到北京的德国阿赫玛之亚洲巡展,中国和世界流程工业的趋势和潮流通过为期四天的展会得到了充分的展现。共有来自23个国家的418家参展商和12,470多名观众参与了展览和会议活动。418家参展商入场展示了他们的技术和产品,中国以240家成为最大的参展国,紧随其后的是德国(90家)和法国(17家)。展会使用了北京中国国家会议中心的四个展馆共约6,500平方米的净展出面积,这也证明了阿赫玛亚洲展的规模和组织能力。除了加工技术、工厂建设和制药技术以外,有关环境保护方面的展出份额有所提升,特别是清洁技术     

化学工程:从基础研究到工业应用

本文介绍了我国中长期发展规划中所制定的化学化工学科发展目标,综述了化学工程学科近十余年来在队伍建设、平台建设和国家级奖励等方面所取得的成果,列举了若干化学工程在传递与过程强化、化工分离过程、精细与药物化工、能源化工和材料化工领域从基础研究到工业化应用的例子和成果,展望了化学工程学科今后发展的方向及目标.     

CeCl3对工业电解液中镍电沉积层晶粒的细化作用

随着镍箔、镍薄带材在新能源电池中的广泛使用,对镍沉积层微观组织结构和性能有了更高的要求。通过添加剂和电沉积镍生产工艺优化,得到微观组织可调控的镍沉积层,成为电解镍品质提升的重要研究方向。稀土离子由于具有较强的吸附性,在电解沉积过程中可以通过提高形核率、阻碍晶粒长大来改善金属沉积层的组织结构。本文通过向电解镍生产使用工业电解液中添加不同浓度CeCl3盐,借助扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)等分析方法得到镍沉积层晶粒尺寸和分布,当工业电解液中添加CeCl₃最佳浓度为0.8 g·L^-1时,对镍沉积层晶粒的细化效果最好;Ce的加入只能使镀层晶粒细化,但不与发生共沉积,Ce的加入只是起到改变镀层组织结构的作用,并且只是以金属形式发挥作用。     

基于网络的风机防喘振控制系统设计

针对某钢厂转炉煤气加压站大风机电机采用工频加变频的恒压闭环运行方式,变频风机极易发生喘振的现象,为了确保大风机稳定、安全的运行,在风机喘振的预防和控制方法上进行改进。采用两台风机同步变频调速与最小极值流量法的模糊PID控制相结合的防喘振控制方法,同步变频调速控制策略有效地预防喘振的发生,最小极值流量法的模糊PID控制策略最大限度的扩大了风机的运行区间,通过MATLAB软件仿真,证明模糊PID的动态响应速度和鲁棒性较常规PID有较大的改良。控制系统通过工业网络完成现场设备和远程的通讯,使控制系统达到高水平的智能自动化。     

冷凝法甲苯回收系统性能研究与优化

基于已有典型工业挥发性有机物甲苯设计的一套冷凝法回收系统,对其进行数值模拟和优化设计。运用物性软件REFPROP对甲苯负荷及制冷系统性能进行了模拟。通过对系统的模拟计算,研究了冷却级蒸发温度、冷凝温度以及甲苯混合气体入口温度对该冷凝法甲苯回收系统的性能影响,并针对冷却级温度影响进行了经济性分析。在此基础上,提出了冷量回收的优化方案,并与原有方案进行了对比分析,为进一步优化设计提供了理论依据。优化结果表明:系统预冷级负荷降低69.6%,系统的能耗降低38.9%,COP增大61.4%,压缩机排气温度下降7.7℃。     

北京分析测试学术报告会暨展览会(BCEIA)简介

北京分析测试学术报告会暨展览会(Beijing Conference and Exhibition on Instrumental Analysis),简称BCEIA,始办于1985年。BCEIA在有关部门的领导下,以及有关专家、科研院所、企业的关心支持下,经历28年的不断培育和发展,每两年举办一届,连续成功地举办了十五届,现已成为国内分析测试界专业化程度和知名度高的盛会,是与美国匹兹堡会议(PITTCON)、日本分析机器工业会(JASIA)和德国慕尼黑国际展览