孙冰
- 作品数：12 被引量：49H指数：3
- 供职机构：中国石化更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：化学工程理学电子电信环境科学与工程更多>>
- 微混合与微反应技术在提升化工安全中的应用被引量：17
- 2017年
- 现代化工的发展对工艺过程的安全性提出了更高的要求,也为在反应安全性上具有独特优势的微化工技术提供了机遇。本文从微通道内流体流动特点出发,解释了特征尺度微型化导致的通道内传递效率、流动行为的变化,同时选取有代表性的文献结果和应用实例,分析了微化工技术在提升工工艺本质安全性方面的作用,并将其归纳为3个方面:传热传质的强化能够迅速移除反应放热并保证物料浓度的均匀分布;对危险物料的约束作用能够减少有毒、不稳定物质的暴露风险和易燃物质的燃爆风险;对苛刻条件的耐受性能够保证反应在高温高压条件下安全进行。最后,本文从微化工技术面临的制造成本高、平行分配难和催化剂担载方式的创新3个挑战出发,对其应用前景作出了展望。
- 孙冰朱红伟姜杰石宁
- 关键词：微反应器传热传质本质安全
- 危险化学品应急检测技术新进展被引量：6
- 2019年
- 近年来,危险化学品事故频发,对事故现场的应急处理要求越来越高。只有准确获知现场危化品的具体分布情况,才能对症下药采用对应的处置方法。根据检测原理将应急检测技术分为基于物质本身理化性质、基于化学反应、基于生化反应3类分析方法,从检测技术的特点、适用范围、性能指标等方面入手,总结应急快速检测技术的现状及进展,对其未来发展进行了展望。
- 金艳孙冰姜慧芸姜杰石宁徐伟
- 关键词：危险化学品应急处置
- 碱金属碳酸盐改性对Au/TS-1催化剂的丙烯气相环氧化活性和稳定性的提升作用研究被引量：1
- 2020年
- 制备了不同碱金属碳酸盐(Na2CO3、K2CO3、Rb2CO3和Cs2CO3)超声浸渍改性的Au/TS-1催化剂,采用XRD、ICP、XPS、UV-vis、NH3-TPD、FT-IR和HAADF-STEM等手段对催化剂结构性质进行了表征,研究了碱金属碳酸盐改性对Au/TS-1催化剂的丙烯气相环氧化活性和稳定性的影响。结果表明,碱金属碳酸盐改性可以降低Au/TS-1催化剂的表面酸性,减缓环氧丙烷(PO)在催化剂表面吸附引起的积炭失活,抑制金颗粒粒径的增大;此外,Cs2CO3和Rb2CO3改性还可减少Au/TS-1催化剂上的骨架外Ti含量。碱金属碳酸盐改性后的Au/TS-1的催化活性和稳定性都得到明显的改善,其中,Cs2CO3改性的Au/TS-1表现出最佳的催化活性,丙烯转化率为6.2%,环氧丙烷选择性为86.2%,氢气利用效率为26.2%。相关研究为提高Au/TS-1催化剂的丙烯气相环氧化活性和稳定性提供了新的思路。
- 伏劲松伏劲松雷骞雷骞孙冰陈洪林
- 关键词：丙烯环氧化
- 氢氧直接合成过氧化氢反应研究进展被引量：3
- 2019年
- 重要化工原料过氧化氢的绿色、高效、安全制备工艺一直是研究热点之一。由氢气和氧气直接化合制备过氧化氢法(DSHP)具有过程简单、成本低等优点,受到了广泛关注。本文从原子层面反应机理、催化剂中贵金属的选取和复配效应、载体的组成和空间构型、反应介质的组成以及反应器中的流动控制等5个方面,总结近十年在利用微反应器实现DSHP反应方面的进展,并对该工艺的发展方向做出展望。
- 孙冰
- 关键词：过氧化氢微通道催化剂
- 格子玻尔兹曼方法(LBM)及其在微通道绕流中的应用被引量：2
- 2019年
- 介绍了格子玻尔兹曼方法基本理论与计算方法,并建立了D2Q9计算模型,对宏观尺度及微通道中的非稳态绕流进行了数值模拟,得到了绕流过程的速度分布和涡量分布等信息,对流场结构、固体阻力、尾涡脱落等变化规律进行了分析。结果表明,格子玻尔兹曼方法以其计算稳定、效率高等优势能够应用于微反应器领域的数值模拟;同等液相停留时间条件下,微反应器中的圆柱绕流湍动程度明显降低,未形成周期性涡流,流动更加均匀稳定,有助于实现化学反应的精确控制。
- 冯俊杰孙冰姜杰徐伟石宁
- 关键词：微反应器微通道绕流
- 丙烯直接气相环氧化反应中原料气组成优化的研究被引量：2
- 2019年
- 针对丙烯直接环氧化过程中原料气组成存在的问题,即大量稀释气以及O2无法完全转化,通过计算无稀释气条件下O2、H2和C3H6混合气体的爆炸限数据,得出O2体积含量的安全范围(≤10%),移除了稀释气;通过考察了O2体积含量及H2/C3H6体积比对反应的影响,确定最优原料气组成为H2/O2/C3H6=62%/7%/31%,使O2在反应过程中全部转化。并在此基础上研究了温度、压力和空速对反应的影响,探究了催化剂失活的原因。
- 杨洋伏劲松雷骞雷骞孙冰徐伟张小明
- 关键词：稀释气
- 三维石墨烯的制备及其在电阻型气体传感器领域的应用被引量：2
- 2020年
- 传统的电阻型气体传感器大多基于金属氧化物半导体材料,其能耗高、响应灵敏度较差,无法满足工业气体检测的需求。随着近几年三维石墨烯材料研究的深入,三维石墨烯及其复合材料凭借其高的比表面积和电导率,成为近几年气体传感器的研究热点之一。本文从三维石墨烯的制备方法着手,对三维石墨烯基电阻型气体传感器的性能和应用进行了综述。同时针对目前三维石墨烯基气体传感器存在的响应恢复速度慢、生产规模小等问题,提出传感芯片微型化、生产智能化等解决方法,使其成为未来工业物联网的感应前端。
- 安飞孙冰李娜王世强王浩志
- 关键词：复合材料
- 微流控芯片技术及其在水质检测中的应用进展被引量：9
- 2020年
- 基于微流控芯片技术的检测方法由于样品和试剂用量少、分析速度快,以及在多参数集成检测、自动化、一体化、便携化等方面拥有巨大潜力等特点而被逐步用于水质检测,成为近年来的一大研究热点。通过对微流控技术在芯片的材质及加工方法、驱动与控制、检测方法等方面发展的介绍,分析了微流控芯片技术在便携化、集成化和实时化方面所面临的问题。简述了微流控芯片在水中有机物、氮磷类营养盐、重金属、细菌及微生物等检测中的应用,并对其发展前景进行了展望。
- 姜慧芸孙冰金艳冯俊杰田松柏
- 关键词：微流控芯片化学需氧量有机物重金属微生物
- 道化学法在沸腾床渣油加氢示范装置安全评价中的应用被引量：1
- 2016年
- 运用美国道化学公司火灾、爆炸危险指数评价法对渣油沸腾床加氢示范装置进行安全评价,识别装置固有的风险,以便为更大规模工业级装置的设计和建造提供建议,为安全管理提供科学依据。
- 朱红伟葛海龙孙冰姜杰石宁
- 关键词：火灾爆炸渣油加氢安全评价安全管理
- 甲烷高温自燃诱导过程实验与数值模拟研究被引量：3
- 2020年
- 甲烷的转化在化工产业中具有举足轻重的地位与战略意义,近年来涌现的氧化偶联制烯烃等多种新型化工工艺涉及高温条件的甲烷-纯氧等体系的混合与反应过程,明确甲烷高温自燃诱导与爆炸规律是实现工艺安全设计与运行的前提,然而相关研究与基础数据仍较为欠缺。通过利用基于快速压缩装置的高温高压燃爆测试系统开展甲烷-纯氧等典型混合体系的自燃诱导过程研究,同时基于GRI-Mech 3.0机理的数值模拟方法进行了数值模拟研究。实验结果与数值模拟结果吻合较好,随着温度/压力的增加及氧气含量的下降,混合体系自燃诱导时间均缩短;燃料气中加入乙烷或氢气则会大幅缩短自燃诱导过程。对于多个工艺过程中涉及的低氧含量体系率先开展了研究,得到了不同当量比及温度条件下的典型体系自燃诱导时间,同时考察了惰性气的加入对于自燃诱导过程的延长作用。研究结果有助于深入理解甲烷自燃诱导机理,同时指导高温条件的甲烷转化工艺的本质安全化设计与爆炸防控。
- 冯俊杰姜杰王志荣孙冰徐伟石宁蒋军成
- 关键词：甲烷数值模拟
