求一篇化學(xué)論文

熱心網(wǎng)友：新能源是相對(duì)于常規(guī)能源說(shuō)的，有核能、太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、氫能、地?zé)崮芎统毕艿仍S多種。新能源的共同特點(diǎn)是比較干凈，除核裂變?nèi)剂贤?，幾乎是永遠(yuǎn)用不完的。由于煤、油、氣常規(guī)能源具有污染環(huán)境和不可再生的缺點(diǎn)，因此，人類(lèi)越來(lái)越重視新能源的開(kāi)發(fā)和利用。 （1）核能技術(shù)。核能有核裂變能和核聚變能兩種。核裂變能是指重元素（如鈾、釷）的原子核發(fā)生分裂反應(yīng)時(shí)所釋放的能量，通常叫原子能。核聚變能是指輕元素（如氘、氚）的原子核發(fā)生聚合反應(yīng)時(shí)所釋放的能量。核能產(chǎn)生的大量熱能可以發(fā)電，也可以供熱。核能的最大優(yōu)點(diǎn)是無(wú)大氣污染，集中生產(chǎn)量大，可以替代煤炭、石油和天然氣燃料。①核裂變技術(shù)，從1954年世界上第一座原子能電站建成以后，全世界已有20多個(gè)國(guó)家建成400多個(gè)核電站，發(fā)電量占全世界16％。我國(guó)自己設(shè)計(jì)制造建成的第一座核電站是浙江秦山核電站30萬(wàn)千瓦；引進(jìn)技術(shù)建成的是廣東大亞灣核電站180萬(wàn)千瓦。核電站同常規(guī)火電站的區(qū)別是核反應(yīng)堆代替鍋爐，核反應(yīng)堆按引起裂變的中子不同分為熱中子反應(yīng)堆和快中子反應(yīng)堆。由于熱中子堆比較容易控制，所以采用較多。熱中子堆按慢化劑、冷卻劑和核燃料的不同，有輕水堆（用輕水作慢化劑和冷卻劑，濃縮鈾為燃料，包括壓水堆和沸水堆）、重水堆（重水慢化和冷卻，天然鈾為燃料）、石墨氣冷堆（石墨慢化，二氧化碳或氦冷卻，濃縮鈾為燃料）、石墨水冷堆（石墨慢化，輕水冷卻，濃縮軸為燃料），這些堆型各有優(yōu)點(diǎn)，目前一般采用輕水堆較多。快中子反應(yīng)堆的優(yōu)點(diǎn)可以充分利用天然鈾資源，熱中子堆只能利用天然鈾中2％的左右的鈾，而快中子增值堆可以利用60％以上，這種堆型還在進(jìn)行商業(yè)規(guī)模示范試驗(yàn)。②核聚變技術(shù)，這是在極高溫度下把兩個(gè)以上輕原子核聚合，故叫熱核反應(yīng)。由于聚變核燃料氘在海水中儲(chǔ)量豐富，幾乎人類(lèi)可用之不盡。所以世界各國(guó)極為重視?？梢哉f(shuō)，世界人類(lèi)永恒發(fā)展的能源保證是核聚變能。 （2）太陽(yáng)能技術(shù)。①太陽(yáng)能熱利用技術(shù)比較成熟，有太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能鍋爐燒蒸汽發(fā)電、太陽(yáng)能制冷、太陽(yáng)能聚焦高溫加工、太陽(yáng)灶等，在工業(yè)和民用中應(yīng)用較多；②太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換技術(shù)，通過(guò)太陽(yáng)能光電池把光能轉(zhuǎn)換成電能（直流電），主要是光電池制造技術(shù)，太陽(yáng)能電池有單晶硅、多晶硅、非晶硅、硫化鎘和砷化鋅電池許多種。這種發(fā)電技術(shù)利用最方便，但大功率發(fā)電成本太高。③光化學(xué)轉(zhuǎn)換技術(shù)，利用太陽(yáng)能光化學(xué)電池把水電解分離產(chǎn)生氫氣，氫氣是很干凈的燃料。 （3）風(fēng)能技術(shù)。風(fēng)能是一種機(jī)械能，風(fēng)力發(fā)電是常用技術(shù)，目前世界上最大風(fēng)力發(fā)電機(jī)為3200千瓦，風(fēng)機(jī)直徑97．5米，安裝在美國(guó)夏威夷。我國(guó)風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)總共20萬(wàn)千瓦，最大風(fēng)力發(fā)電機(jī)為120千瓦。 （4）生物質(zhì)能技術(shù)。這是利用動(dòng)植物有機(jī)廢棄物（如木材、柴草、糞便等）的技術(shù)。①熱化學(xué)轉(zhuǎn)換技術(shù)，把木材等廢料通過(guò)氣化爐加熱轉(zhuǎn)換成煤氣，或者通過(guò)干餾將生物質(zhì)變成煤氣、焦油和木炭；生物化學(xué)轉(zhuǎn)換技術(shù)，主要把糞便等生物質(zhì)通過(guò)沼氣池厭氣發(fā)酵生成沼氣，沼氣的主要成分是甲烷。沼氣技術(shù)在我國(guó)農(nóng)村得到較好應(yīng)用，工業(yè)沼氣技術(shù)也開(kāi)始應(yīng)用。③生物質(zhì)壓塊成型技術(shù)，把烘干粉碎的生物質(zhì)擠壓成型，變成高密度的固體燃料。 （5）氫能技術(shù)。氫氣熱值高，燃燒產(chǎn)物是水，完全無(wú)污染。而且制氫原料主要也是水，取之不盡，用之不竭。所以氫能是前景廣闊的清潔燃料。①氫氣制造技術(shù)，有水電解法、水熱化學(xué)制氫法、水光電池分解法等；②氫氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)，氫氣貯存有三種方式，一是壓縮，二是低溫液化，三是貯氫金屬吸收。③氫氣利用技術(shù)，有三種利用方式，一是作為燃料直接燃燒，二是通過(guò)氫燃料電池直接發(fā)電，三是用作各種能源轉(zhuǎn)換的中介質(zhì)使用。 （6）地?zé)崮芗夹g(shù)。地?zé)崮苡姓羝蜔崴畠煞N。地?zé)嵴羝休^高壓力和溫度，可直接通過(guò)蒸汽輪機(jī)發(fā)電；地?zé)釤崴詈檬翘菁?jí)利用，先將高溫地?zé)崴糜诟邷赜猛?，再將用過(guò)的中溫地?zé)崴糜谥袦赜猛荆缓笤賹⒂眠^(guò)的低熱水再利用，最后用于養(yǎng)魚(yú)、游泳池等。 （7）潮汐能技術(shù)。潮汐發(fā)電技術(shù)是低水頭水力發(fā)電技術(shù)，容量小，造價(jià)高。我國(guó)海岸線長(zhǎng)達(dá)14000公里，有豐富潮汐能。據(jù)估算，全國(guó)可開(kāi)發(fā)利用潮汐發(fā)電裝機(jī)容量為2800萬(wàn)千瓦，年發(fā)電700億千瓦時(shí)。 關(guān)于我國(guó)能源的戰(zhàn)略思考 五種新能源將被開(kāi)發(fā)利用

熱心網(wǎng)友：摘 要玉米芯是廉價(jià)的可再生資源。用玉米芯水解生產(chǎn)木糖醇，與傳統(tǒng)的加氫催化工藝相比，具有原料成本低、反應(yīng)條件溫和、能耗小、產(chǎn)品質(zhì)量好等優(yōu)勢(shì)。本文旨在探索以玉米芯為原料生產(chǎn)木糖醇的工藝。本文以玉米芯為原料，用硫酸水解制備木糖。對(duì)液固比、水解溫度、反應(yīng)時(shí)間和酸的濃度等實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行單因素水解實(shí)驗(yàn)，考察還原糖和木糖取得較好收率時(shí)，這些影響因素的取值范圍。通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化了水解條件，在液固比4:1、硫酸濃度3%、反應(yīng)溫度120℃、水解時(shí)間2小時(shí)的條件下，玉米芯水解制備木糖的收率在10.51%；而在液固比4:1、硫酸濃度為3%、反應(yīng)溫度為120℃、水解時(shí)間4小時(shí)的條件下，還原糖具有較好的收率。以木糖為原料，采用電化學(xué)法制備木糖醇以及對(duì)木糖含量的測(cè)定方法—蒽酮比色法的探索。研究電解質(zhì)組成、電解質(zhì)含量、電解溫度以及木糖初始濃度等實(shí)驗(yàn)條件對(duì)合成過(guò)程的影響，并對(duì)其機(jī)理進(jìn)行探討。采用正交實(shí)驗(yàn)法研究了水解條件和電解條件對(duì)木糖醇得率的影響：在最佳生產(chǎn)工藝條件下（水解溫度120℃，電解溫度60℃，加H2SO4濃度為21%，水解時(shí)間4h），木糖醇得率可達(dá)73.61%。本文為利用廉價(jià)的玉米芯半纖維素水解液代替純木糖電化學(xué)法生產(chǎn)木糖醇制定了一條經(jīng)濟(jì)有效的技術(shù)路線，具有重要的社會(huì)效益和明顯的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。關(guān)鍵詞：玉米芯，木糖，木糖醇，電化學(xué)合成，蒽酮比色法 ABSTRACTCorncob is a kind of cheap renewable resource. The synthesis of xylitol by electrochemistry from corncob could be a cheaper alternative to the traditional chemical process, since it is a simple process, with great specificity and low energy requirements. This paper presented a detail study of the synthesis of xylitol.In this paper, hemicellulose of corncob was hydrolyzed into xylose while sulphuric acid was used as the catalyzer. In order to a maximal yield of deoxidize sugar and xylose, the value range of influence factors, such as the ratio of solid to liquid, concentration of sulphuric acid, hydrolysis temperature and reaction time, was obtained through single factor experiments of hydrolysis. On the basis of perpendicular design experiment, the optimal hydrolysis conditions were mass ratio of liquid to solid 4:1, concentration of sulphuric acid 3.0%, hydrolysis temperature 120℃ and reaction time 2h. Under the condition, 10.51% xylose yield was obtained. When the hydrolysis conditions were mass ratio of solid to liquid 4:1, concentration of sulphuric acid 3.0%, hydrolysis temperature 120℃ and reaction time 4h, deoxidize sugar had a maximal yield and hemicellulose had good utilization.This paper has also studied the direct electricity decomposition method which prepares xylitol by electrolytically reduction of xylan, and studied the electrosynthesis method for deoxidizing the xylose to xylitol in cathode. Electrolyte, electroanalysis temperature, the effects of reaction time and the initial concentration of xylose had significant effects on xylitol production. The influence both of acid hydrolysis and electroanalysis condition on the acquiring rate of xylitol has been investigated. The optimum parameters of manufacturing process have been obtained as follows — the hydrolysis temperature 120℃, electroanalysis temperature 60℃, vitriol concentration 2%, duration 4h and the acquiring rate is 73.61%. This paper developed an effective and economical xylitol process by electroche-mistry using corncob hemiecellulosic hydrolysate instead of xylose. The technology is of important social value and apparent economic value.

熱心網(wǎng)友：超低界面張力下甜菜堿型表面活性劑水驅(qū)殘余油的作用機(jī)理夏惠芬1 , 劉仁強(qiáng)1 , 鞠 　野1 , 劉春德2 , 王亞婷1( 1. 大慶石油學(xué)院 提高油氣采收率教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 ,黑龍江 大慶 　163318 ; 　2. 北京石油勘探開(kāi)發(fā)研究院 ,北京 　100083 )　　摘 　要:利用甜菜堿型兩性表面活性劑 ,通過(guò)可視化微觀模型驅(qū)油實(shí)驗(yàn) ,分析了該驅(qū)油體系對(duì)盲端類(lèi)殘余油、膜狀類(lèi)殘余油、柱狀類(lèi)殘余油的作用過(guò)程 ,研究了該表面活性劑對(duì)這類(lèi)殘余油的啟動(dòng)和運(yùn)移機(jī)理 ,完善了該表面活性劑體系對(duì)微觀驅(qū)油機(jī)理的認(rèn)識(shí).研究結(jié)果表明 ,在超低界面張力表面活性劑的作用下 ,孔道的潤(rùn)濕性由油濕變?yōu)樗疂?,且殘余油所受毛管力大大降低 ,啟動(dòng)了盲端類(lèi)殘余油、膜狀類(lèi)殘余油和柱狀類(lèi)殘余油 ,使驅(qū)油效率大大提高.關(guān) 　鍵 　詞:兩性表面活性劑; 驅(qū)油效率; 超低界面張力; 驅(qū)油機(jī)理; 微觀驅(qū)油中圖分類(lèi)號(hào):TE357.433 　　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 　　　文章編號(hào):1000 1891(2006)06 0024 -04長(zhǎng)期以來(lái) ,由于受到表面活性劑高成本的限制 ,表面活性劑驅(qū)一直未得到廣泛推廣. 人們對(duì)表面活性劑的研究也大多集中在新型表面活性的開(kāi)發(fā) ,以及適合三次采油的表面活性劑的優(yōu)選上. 現(xiàn)有的驅(qū)油機(jī)理理論大致有 2 種[1] :一種是毛管數(shù)理論 ,以毛管數(shù)的數(shù)值評(píng)價(jià)表面活性劑是否能夠啟動(dòng)殘余油;另一種是從微觀上對(duì)各種界面現(xiàn)象進(jìn)行力學(xué)分析[2,3] . 郭尚平等人[4- 6]首先開(kāi)展了關(guān)于化學(xué)驅(qū)的微觀滲流實(shí)驗(yàn) ,其中包括對(duì)表面活性劑及其復(fù)配體系的驅(qū)油機(jī)理的認(rèn)識(shí). 筆者通過(guò)新研制的兩性甜菜堿型表面活性劑 ,利用可視化的微觀驅(qū)油實(shí)驗(yàn) ,研究了在超低界面張力條件下新型表面活性劑體系對(duì)水驅(qū)后殘余油的作用機(jī)理、微觀細(xì)節(jié)、攜帶過(guò)程 ,進(jìn)一步完善了表面活性劑體系的微觀驅(qū)油機(jī)理.1 兩性表面活性劑廣義地說(shuō) ,兩性表面活性劑是指分子結(jié)構(gòu)中 ,同時(shí)具有 2 種或 2 種以上離子性質(zhì)的表面活性劑;但通常兩性表面活性劑 ,系指分子結(jié)構(gòu)中既具有陽(yáng)離子親水基團(tuán) ,又具有陰離子親水基團(tuán)的狹義兩性表面活性劑. 一般認(rèn)為 ,它們的分子結(jié)構(gòu)中帶有陰陽(yáng)親水基團(tuán) ,在水溶液中電離 ,在某種介質(zhì)條件下表現(xiàn)出陰離子表面活性劑的特性 ,而在另一種介質(zhì)條件下 ,又表現(xiàn)出陽(yáng)離子表面活性劑特性的表面活性劑[7] . 由于兩性表面活性劑具有刺激性低、耐硬水性好、適用范圍廣和生物降解性好等優(yōu)點(diǎn) ,所以盡管其價(jià)格較高 ,但其應(yīng)用面仍在日益擴(kuò)大. 甜菜堿系兩性表面活性劑是其中的一種 ,由 Kr Βger 從甜菜中分離而來(lái). 美國(guó) Mobil石油公司 1977 年申請(qǐng)了一項(xiàng)專(zhuān)利 ,使用甜菜堿型兩性表面活性劑(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“兩性表活劑”)改善注入水流動(dòng)性 ,有效降低了油水界面張力. 實(shí)驗(yàn)中使用兩性表活劑通過(guò)改變其親油基結(jié)構(gòu) ,達(dá)到在無(wú)堿條件下形成超低(10- 3 mN/ m)界面張力的目的.2 實(shí)驗(yàn)2. 1 設(shè)備利用玻璃刻蝕的巖心模型進(jìn)行驅(qū)油實(shí)驗(yàn) ,通過(guò)圖像采集系統(tǒng)將驅(qū)油過(guò)程的圖像轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)的數(shù)值信號(hào) ,采用圖像分析技術(shù)研究表面活性劑體系的微觀驅(qū)油過(guò)程. 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及流程參見(jiàn)文獻(xiàn)[8].2. 2 　巖心和藥品驅(qū)油用的巖心模型是玻璃刻蝕的透明微觀模型(40 mm ×40 mm) ,用硅油改變其潤(rùn)濕性.實(shí)驗(yàn)用油為大慶油田的脫氣脫水原油配制的模擬油(10 mPa ?s ,30 ℃) . 配制表面活性劑的溶劑是礦化度為 3 700 mg/ L 的模擬鹽水 ,水驅(qū)用水礦化度為 508 mg/L . 實(shí)驗(yàn)中涉及的表面活性劑配方為:( 1)兩性表活劑 ,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.1 % ,30 ℃時(shí)與模擬油間的界面張力為 5. 12 ×10 -3 mN/ m;(2)ORS - 41 體系 ,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0. 3 % ,30 ℃時(shí)與模擬油間的界面張力為 4. 11 ×10 -2 mN/ m.3 　作用機(jī)理3. 1 　親油盲端類(lèi)殘余油10- 3 mN/ m ,10- 2 mN/ m 數(shù)量級(jí)界面張力的表面活性劑體系驅(qū)替水驅(qū)后殘余油的結(jié)果分別見(jiàn)圖 1 和圖 2.由 圖 1 和圖 2 可見(jiàn) ,水驅(qū)后親油盲端中的油被部分驅(qū)替或未被驅(qū)替. 采用表面活性劑驅(qū)替后 ,無(wú)論是羧基甜菜堿 ,還是 ORS - 41 體系 ,盲端中水驅(qū)后殘余油部分或全部被驅(qū)替;羧基甜菜堿型驅(qū)油體系的驅(qū)替油量高于 ORS - 41 體系 ,即界面張力越低 ,驅(qū)替的殘余油量越多 ,并且孔道潤(rùn)濕性都有不同程度的改變. 圖1兩性表活劑(界面張力為 10 -3 mN/ m)驅(qū)替 圖2 ORS- 4表面活性劑(界面張力為 10 -2 mN/ m)驅(qū)替　　兩性表活劑驅(qū)過(guò)程中盲端中潤(rùn)濕性改變及殘余油被采出的過(guò)程見(jiàn)圖 3 ,其驅(qū)替方向由右至左. 當(dāng)該驅(qū)油體系進(jìn)入后 ,由于體系與油形成超低界面張力 ,盲端處殘余油表面的堅(jiān)固水膜逐步被破壞 ,油沿流動(dòng)方向變形(見(jiàn)圖 3(d)) ,變形后的彎液面所產(chǎn)生的毛管力在超低界面張力的作用下縮小為 1/ 1 000 ,該彎液面沿流動(dòng)方向被拉伸 ,逐漸斷裂成小油珠而被驅(qū)替液攜帶 ,盲端內(nèi)殘余油變少、變薄(見(jiàn)圖 3(a～h)) ;隨著兩性表活劑沿盲端壁面向盲端內(nèi)的擴(kuò)散 ,在孔道的壁面產(chǎn)生吸附 ,表面活性劑的親水基朝外 ,因此盲端的潤(rùn)濕性向親水方向轉(zhuǎn)變;隨著兩性表活劑體系的進(jìn)一步驅(qū)替 ,原有的油水界面束縛的油面積逐漸減小 ,油水界面逐漸消失 ,界面逐步為新的表面活性劑與油的界面所取代 ,潤(rùn)濕性也隨之改變?yōu)橛H水(見(jiàn)圖 3(i～j)) .3. 2 　膜狀類(lèi)殘余油對(duì)于附著在孔道壁上的膜狀殘余油 ,當(dāng)接觸到兩性表活劑體系后 ,三相接觸點(diǎn)的平衡條件被破壞 ,油水界面膜被軟化、拉長(zhǎng)、斷裂成小油滴 ,脫離壁面 ,并持續(xù)重復(fù)這一過(guò)程 ,直至油膜被驅(qū)替干凈(見(jiàn)圖 4) .圖 4 表明 ,由于兩性表活劑的吸附和超低界面張力的共同作用 ,三相接觸點(diǎn)處產(chǎn)生潤(rùn)濕滯后 ,油膜前緣變形且阻止界面變形的毛管力減小 ,在驅(qū)替液的作用下使得油膜前緣的油逐漸聚集變形為蝌蚪狀 ,拉長(zhǎng)、最后斷脫成小油滴被攜帶. 剩余油在內(nèi)聚力作用下又回收成油膜 ,油膜前緣繼續(xù)變形為蝌蚪狀 ,拉長(zhǎng)、斷脫 ,持續(xù)重復(fù)這一過(guò)程 ,直至油膜被驅(qū)替干凈. 在油膜被驅(qū)替的過(guò)程中 ,三相接觸點(diǎn)處的油膜受 3 個(gè)力作用:剪切攜帶力、與孔道壁面的黏附力和彎液面產(chǎn)生的毛管力(內(nèi)聚力) ,其中黏附力和內(nèi)聚力是阻力.由于表面活性劑沿壁面的擴(kuò)散及其吸附作用 ,壁面潤(rùn)濕反轉(zhuǎn) ,當(dāng)油前緣變形為蝌蚪狀時(shí)(見(jiàn)圖 4(c)) , 油膜 前緣只受本身產(chǎn)生的內(nèi)聚力和攜帶力作用 ,而且超低界面張力降低了內(nèi)聚力 ,所以油膜前緣的蝌蚪狀油滴聚集到一定程度時(shí) ,發(fā)生斷脫(見(jiàn)圖 4(d)) . 油膜持續(xù)沿著“前緣斷脫”這種方式 ,最終被驅(qū)替干凈( 見(jiàn)圖4( e)) .3. 3 　柱狀類(lèi)殘余油柱狀類(lèi)殘余油是由于孔道的界面特性和毛管力的束縛而形成的 ,此類(lèi)殘余油被驅(qū)替的過(guò)程見(jiàn)圖 5. 由圖 5 可知 ,在超低界面張力的兩性表活劑的作用下 ,原本是阻力的毛管力降低為 1/ 1 000 ,使此類(lèi)殘余油能夠沿孔喉被驅(qū)替 ,在其出口位置處聚集且油前緣逐漸變形、拉長(zhǎng) 成蝌蚪狀(有的拉成油絲) ,最后斷脫成小油滴而被運(yùn)移(見(jiàn)圖 5(a～c)) . 出口處聚集的可動(dòng)油重復(fù)這一過(guò)程(見(jiàn)圖 5(d～e)) ,直至柱狀類(lèi)殘余油即將突破時(shí) ,在孔喉的兩側(cè)形成一橋狀油膜 ,下游的油通過(guò)該橋狀油膜被攜帶運(yùn)移(見(jiàn)圖 5(f～g)) ,最終被驅(qū)替干凈(見(jiàn)圖 5(h)) .(1)超 低界面張力下兩性表活劑改變了油水界面條件和三相接觸點(diǎn)的平衡條件 ,在驅(qū)替過(guò)程伴有潤(rùn)濕反轉(zhuǎn) ,可以驅(qū)替膜狀類(lèi)殘余、油柱狀類(lèi)殘余油和親油盲端類(lèi)殘余油 ,盲端中驅(qū)油效率隨界面張力的降低而增加.(2)對(duì)于柱狀類(lèi)殘余油 ,超低界面張力下兩性表活劑驅(qū)替可形成一橋狀油膜 ,下游的油通過(guò)該橋狀油膜被攜帶運(yùn)移 ,最終被驅(qū)替干凈.參考文獻(xiàn):[1] 張逢遇 ,盧艷, 韓建斌 .表面活性劑及其復(fù)配體系在三次采油中的應(yīng)用[J] . 石油與天然氣化工 ,1999 ,28(2) :130 - 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