生态化酸法制备氧化铝过程中的氯化铝溶液热解过程的基础研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51004033
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    吕国志
  • 依托单位：
    东北大学
  • 学科分类：
    E0415.资源循环利用
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

随着我国氧化铝生产规模及技术水平的不断提高，使用非传统铝土矿资源生产氧化铝的方法受到学术界和工业界的广泛关注。本课题提出了无废物排放的生态化酸法生产氧化铝的新思路，即盐酸加压浸出-浸出液萃取分离-氯化铝溶液直接热解生产氧化铝。克服了现有酸法技术氯化铝向氧化铝转化过程复杂及酸无法循环利用的缺点。课题围绕新思路，研究"氯化铝溶液直接热解生产氧化铝"核心科学问题，应用气-液-固多相反应物理化学和结晶学理论，系统研究氯化铝溶液热解过程中的多相反应热力学及反应规律，中间产物的生成规律及控制，氧化铝颗粒粒度、形貌及生长机理等。本课题的研究可为利用非传统铝土矿资源制备氧化铝的新方法提供科学依据，并具有重要的学术价值和经济意义。

结项摘要

本项目围绕东北大学提出的无废物排放的生态化酸法生产氧化铝新思路，系统研究氯化铝溶液热解过程中的多相反应热力学及反应规律，中间产物的生成规律及控制，氧化铝颗粒粒度、形貌及生长机理等，取得以下研究成果：.（1）热力学计算表明，AlCl3溶液直接热解的主反应式在298~800K温度范围内，反应的吉布斯自由能随着温度的上升而增加，当温度大于800K时，反应的吉布斯自由能随温度的上升而降低，在考察温度范围内，氯化铝热解反应的吉布斯自由能均小于零；随着AlCl3分压和H2O分压的增加、HCl分压的降低，反应的吉布斯自由能减小。.（2）分别建立了煤气加热喷雾热解炉、丙烷加热连续喷雾热解炉及电加热连续喷雾热解炉等热解装置，以及用于分析氯化铝溶液热解过程中喷雾形态的喷雾热解水模型试验装置。.（3）考察了氯化铝溶液静态热解以及煤气加热喷雾热解炉、丙烷加热连续喷雾热解炉及电加热连续喷雾炉热解过程。与晶体热解相比，溶液热解条件苛刻，通过喷雾的方式可以有效的提高氯化铝溶液的热解效果。溶液热解700℃开始出现结晶，但结晶度不高。煤气加热炉热解产物结晶较好，得到了三方晶系刚玉型氧化铝。电炉喷雾热解条件下，产物600℃开始结晶，1000℃得到结晶度较高的氧化铝。喷雾热解加速了氧化铝晶体的形成，并降低了氧化铝初始结晶转变温度。.（4）通过考察AlCl3溶液浓度、热解时间、热解温度对喷雾热解的影响，确定实验考察条件范围内喷雾热解最适宜条件为：热解温度在750~850℃范围内、AlCl3溶液质量浓度为15%时、热解时间为20min。.（5）通过对形核过程动力学研究，确定了氯化铝溶液直接热解过程的临界形核直径范围，并分析了不同热解方式下氧化铝产物的形貌及生产机理。.（6）采用高速照相拍摄手段及Image-Pro-Plus图像处理软件在压力0.05MPa，0.075MPa，0.1MPa，0.125MPa，0.15MPa及0.175MPa条件下，对0.0015m3/h，0.0038 m3/h和0.0114m3/h等三种型号喷嘴的热解反应器试验装置内雾化效果进行分析，发现对于同一喷嘴，喷射气体压力越大，雾化效果越明显，雾滴越细小，在相同喷射压力下，喷嘴流量越小，越容易形成雾化，雾滴分布越均匀。.项目研究期间共发表科技论文20篇，其中SCI收录4篇，EI收录17篇，ISTP收录8篇，获国家发明专利授权四项。

项目成果

期刊论文数量（12）
专著数量（0）
科研奖励数量（1）
会议论文数量（8）
专利数量（3）
Thermodynamics study on leaching process of gibbsitic bauxite by hydrochloric acid
三水铝石型铝土矿盐酸浸出过程热力学研究
  • DOI：
    10.1016/s1003-6326(13)62455-3
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Transactions of Nonferrous Metals Society of China
  • 影响因子：
    4.5
  • 作者：
    Ai-chun ZHAO;Yan LIU;Ting-an ZHANG;Guo-zhi Lü;Zhi-he DOU
  • 通讯作者：
    Zhi-he DOU
Effects of Intense Magnetic Field on Digestion and Settling Performances of Bauxite(accepted)
强磁场对铝土矿消解沉降性能的影响（已录用）
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Journal of Central South University of Technology
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    LV Guo-zhi;ZHANG Ting-an;WANG Xiao-xiao;ZHANG Xu-hua;LIU Yan;ZHAO Qiu-yue;DOU Zhi-he
  • 通讯作者：
    DOU Zhi-he
硫化锌加压浸出过程的电位-pH图
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    材料与冶金学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    古岩;张廷安;吕国志;牟望重;豆志河
  • 通讯作者：
    豆志河
熔融态氯化镁直接热解制备氧化镁粉体及表征
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    中国有色金属学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    牛丽萍;张廷安;周爱平;吕国志;赫冀成
  • 通讯作者：
    赫冀成
氧压浸出处理低铁闪锌矿
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    有色金属(冶炼部分)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    古岩;张廷安;吕国志;牟望重;豆志河
  • 通讯作者：
    豆志河

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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