- 高璟;刘有智;常凌飞;
电化学技术已广泛应用于水和废水电解工业、氯碱工业、材料制备、有机合成等方面,但过程中不可避免会产生气泡,导致传质过程受阻、能耗升高。近年来,国内外研究者将超重力这一新型过程强化技术应用于电化学反应过程中,研究表明:超重力技术可加强电化学反应中的传质过程,消除气泡对反应过程的影响,不仅有望降低电化学工业中的能耗,还有望制备出性能优异的材料,具有广阔的应用前景。综述了目前超重力技术应用于电化学反应过程中的国内外研究进展,总结了研究结果,提出了所存在的不足,并对其未来发展进行了展望。
2011年06期 v.39;No.267 12-15+49页 [查看摘要][在线阅读][下载 117K] [下载次数：493 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：14 ] |[阅读次数：3 ] - 徐晓萍;史金涛;姜峰;李修伦;
将三相流强化传热技术应用于重力热管,构建了三相流闭式重力热管系统。以水为工质,固含率(体积分数)、固体颗粒的种类、大小及加热功率等作为参数,研究并分析了三相流重力热管的传热性能。结果表明:在一定的条件下,三相流闭式重力热管具有一定的强化传热效果。随着加热功率的增加,等效对流传热系数增大。加入5.5 mm的聚甲醛颗粒时,由于其不易流化,因此其固含率的变化对等效对流传热系数无明显影响;而当加入较易流化的3.15 mm的聚甲醛颗粒和树脂颗粒时,随着固含率的增加,其等效对流传热系数先增大,在到达某一定值后开始出现波动。
2011年06期 v.39;No.267 16-19+28页 [查看摘要][在线阅读][下载 478K] [下载次数：242 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：12 ] |[阅读次数：3 ]
- 李国平;李聪;白斌;陈俏;张弛;申烨华;
工业生产中常采用碱催化酯交换法制备生物柴油,但原料油中的游离脂肪酸和水分往往会导致产生较多的皂化物,影响生物柴油和甘油的分离,降低了生物柴油的产率。开发的新型生物柴油催化剂SXL较好地解决了上述问题。以精制菜籽油和甲醇为原料,采用液相色谱法跟踪分析生物柴油(脂肪酸甲酯)的质量分数,考察新型催化剂SXL作用下的酯交换反应动力学,并研究该酯交换反应的影响因素,得到相关动力学参数。研究结果表明:在40—60℃,反应速率随反应温度升高而增大;催化剂与菜籽油质量比为2.2%时反应速率较快,产率较高;醇油摩尔比为16∶1时,在较短时间内可达到较高产率;通过假设求证得到催化剂SXL作用下的酯交换反应整个过程是从二级反应向零级反应转变,反应的平均活化能为35.33 kJ/mol,频率因子k0为4.73×105 L/(mol.min)。
2011年06期 v.39;No.267 20-23+54页 [查看摘要][在线阅读][下载 393K] [下载次数：405 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：3 ] - 毛华军;巩宗强;方振东;杨辉;李果;孙翼飞;
以麻疯树油、亚麻油、乌桕油为原料油,采用固定化脂肪酶Lipozyme TL IM,在3.0 g油、1 mL正己烷、醇油摩尔比为3.5∶1、固定化酶质量为油质量20%的条件下进行生物柴油的制备,通过脂肪酸甲酯产率和组成分析,以考察生物柴油制备的影响因素,进行反应时间优化。结果表明,酶的催化作用对脂肪酸组分不存在选择性,且在超声、表面活性剂和时间优化等条件下也没有选择性。反应不同时期,转化率大小顺序为:麻疯树油>亚麻油>乌桕油。加入甲醇后,3种油的酯化反应在1.5 h内达到平衡,可在反应1.5 h后即加入下一次甲醇,以缩短反应时间。在总时间为4.5 h的条件下3,种油的催化反应已达到平衡。加入甲醇后超声处理10 min不能加快酯化反应速率,加入1.5 g TW-80降低了生物柴油转化率。
2011年06期 v.39;No.267 24-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 383K] [下载次数：290 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：4 ]
- 赵培;岳立平;熊丹柳;张秋香;祁建伟;张艳;
在直径750 mm的热模塔内,以环己烷-正庚烷为物系,在常压全回流条件下研究了出口堰高对十字旋阀塔板各板效率及全塔效率的影响,并将十字旋阀和F1型浮阀塔板的全塔效率进行了比较。实验结果表明:在正常操作状态下,堰高由30 mm增加到50 mm,板效率可提高5%—12%。堰高为30 mm时,十字旋阀塔板的全塔效率比F1型浮阀塔板要高10%左右;堰高为50 mm时,二者的全塔效率相差不大;还通过AIChE模型和CCM模型(Chen,Chuang点效率模型结合Molnar涡流扩散模型)的计算来预测板效率,并将其结果与实验值进行比较,发现CCM模型值与实验值比较接近。
2011年06期 v.39;No.267 32-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 479K] [下载次数：135 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：3 ] - 于洋;白鹏;庄琼红;
为了分离甲醇-乙腈共沸混合物,研究了萃取精馏在甲醇-乙腈共沸物系中的应用。通过溶剂极性比较初选出萃取精馏溶剂,由ChemCAD软件模拟和气液平衡实验验证选定出合适的溶剂用于萃取精馏分离甲醇-乙腈共沸混合物,通过萃取精馏实验考察了所选萃取精馏溶剂的效果。结果表明:N,N-二甲基甲酰胺(DMF)能够消除甲醇-乙腈共沸物系的共沸。采用Wilson模型对常压下甲醇-乙腈物系和加入溶剂N,N-二甲基甲酰胺的汽液平衡进行模拟,模拟数据与实验结果吻合较好。采用有33块理论板,其中净化回收段填料层3块理论板,萃取精馏段填料层30块理论板的填料塔进行间歇萃取精馏实验分离甲醇-乙腈共沸混合物,回流比为4,溶剂质量比为3∶1时在塔顶得到产品甲醇质量分数为95.76%。说明N,N-二甲基甲酰胺作为溶剂的萃取精馏分离甲醇-乙腈共沸混合物是可行的。
2011年06期 v.39;No.267 36-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 412K] [下载次数：1098 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：32 ] |[阅读次数：3 ] - 刘利娥;刘金盾;韩秀丽;刘洁;
以天然芝麻叶为吸附剂,亚甲基蓝(MB)为吸附质,考察芝麻叶吸附亚甲基蓝的动力学、热力学以及溶液pH值、吸附剂投入量、温度等对吸附的影响。采用准一级、准二级、颗粒内扩散吸附动力模型及Langmuir,Freundlich及Dubinin-Radushkevich(D-R)等温模型分别对吸附动力学和吸附等温线进行分析。结果表明,芝麻叶对亚甲基蓝的吸附是一个物理吸附控制的准二级动力学过程。Langmuir,D-R方程都能较好地描述吸附等温线。溶液pH值、吸附剂投入量和温度对吸附有一定影响。吸附热力学函数的计算结果表明吸附是一个自发的吸热过程,高温利于吸附。由D-R方程计算的吸附自由能E为6.804 4—7.087 7 kJ/mol,表明吸附过程为物理吸附。天然芝麻叶吸附剂对去除水溶液中的亚甲基蓝染料效果佳,是一种具有发展潜力的吸附剂。
2011年06期 v.39;No.267 40-43+49页 [查看摘要][在线阅读][下载 347K] [下载次数：603 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：27 ] |[阅读次数：3 ] - 谢祖芳;陈渊;晏全;童张法;杨凯清;
采用静态法和动态法研究了水溶液中水杨酸和磺基水杨酸在D201树脂上的共吸附行为和吸附选择性。同时竞争吸附、预负荷竞争吸附和等温吸附的结果均表明:水杨酸的存在对磺基水杨酸的吸附影响较小,而磺基水杨酸的存在则大大削弱了水杨酸的吸附2,种溶质在吸附位点上的竞争为主要作用机制。在双溶质(质量浓度比为1∶1)吸附体系中,初始质量浓度对吸附选择性的影响明显,初始质量浓度≤500 mg/L时,树脂对水杨酸或磺基水杨酸的吸附选择性均很小;初始浓度为1 000—2 000 mg/L时,树脂对磺基水杨酸有很高的吸附选择性,利于二者的选择吸附分离。对初始质量浓度均为2 000 mg/L的双溶质水溶液的动态吸附与脱附表明,以1.000 g树脂装柱,吸附出水在250 mL泄漏点内几乎只含水杨酸,磺基水杨酸被吸附于树脂上。室温下以质量分数5%NaCl+2%NaOH溶液作为脱附剂,可完全洗脱树脂上吸附的磺基水杨酸和水杨酸,其分离系数为300,磺基水杨酸的回收率为96%。应用D201树脂能有效实现磺基水杨酸与水杨酸的选择性吸附分离。
2011年06期 v.39;No.267 44-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 405K] [下载次数：351 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：3 ]
- 程荡;程景才;雍玉梅;杨超;毛在砂;
多相搅拌槽反应器广泛应用于化工、冶金等过程工业中,而多相混合状态对于多相搅拌槽反应器的设计、优化和放大具有重要意义。混合时间是表征其宏观混合过程的一个重要参数。文中从实验和数值模拟二方面对多相搅拌槽反应器的液相混合时间研究进行综述,对气液、液固、液液、气液固4种体系的多相搅拌槽进行了分类总结,讨论了分散相、桨型、转速、挡板等因素对连续相混合时间的影响。对多相搅拌槽内估算混合时间的经验关联式进行了归纳,并展望了未来多相搅拌槽内宏观混合研究的发展方向。
2011年06期 v.39;No.267 59-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 214K] [下载次数：991 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：28 ] |[阅读次数：3 ] - 吴国荣;欧阳洁;杨斌鑫;李强;
气固流化床离散颗粒模拟中通常采用面积加权平均法计算局部空隙率,不能较好地反映流化床中显著的非均匀结构特性。为了考虑非均匀结构对局部空隙率的影响,文中提出一个适用鼓泡流化床的局部空隙率模型。将流场划分为稀区(气泡区)和密区(乳相区);非均匀结构对密区局部空隙率的影响通过引入局部空隙率下限和非均匀影响系数描述;将提升管流动中颗粒团的空隙率关联式进行修正,得到鼓泡流化床中局部空隙率的下限;采用基于颗粒分布的自适应方法计算非均匀影响系数,从而建立了计算局部空隙率的气泡乳相模型。模拟结果表明:气泡乳相模型在气泡鼻区域计算的局部空隙率显著低于面积加权平均法的计算结果,因而在该区域能较大幅度地修正曳力。与传统离散颗粒方法的模拟相比较,采用气泡乳相模型计算局部空隙率的模拟更接近实验结果,并能捕捉气泡冒出床层的复杂现象。
2011年06期 v.39;No.267 65-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 605K] [下载次数：185 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：3 ] - 付海玲;金丹;吴剑华;孙丹;
采用脉冲示踪法对SK静态混合器内各截面的停留时间进行了实验测试,比较了流量对各截面停留时间分布的影响。结果表明:在同一截面上,随着流量增加,平均停留时间减小,停留时间分布密度曲线变得高而窄;在相同流量下,沿着轴线方向,平均停留时间增大,量纲一方差减小,流体流动趋向于活塞流。同一截面上,随着流量增加应答峰初期的斜率较陡,停留时间分布曲线的拖尾现象不明显。根据实验结果,采用轴向扩散模型、双参数模型和移位对数正态分布函数模型对曲线进行描述。模拟结果表明,移位对数正态分布模型的预测结果与实验值的吻合程度优于其他2个模型。
2011年06期 v.39;No.267 71-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 475K] [下载次数：326 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：12 ] |[阅读次数：5 ] - 徐上;王涌;韩云东;金良安;
水中上升气泡对周围水体的携带能力,是化工、环境及军事等诸多领域研究的一个重点和难点,主要存在测量手段缺乏等问题。文中以互不相溶的水和柴油为介质,利用专门研制的实验设备,采用双液分离测量法,初步研究了在气量一定的情况下注气速度对气泡水体携带能力的影响情况。分别按3 mL/s和32 mL/s进行注气的对比,实验结果表明:注气速度会明显影响气泡对水体的携带能力,慢速注气时形成的气泡对水体具有更强的携带能力,约为快速注气时的1.4倍。这一结论可为相关领域的研究与工程设计提供参考依据。
2011年06期 v.39;No.267 76-78+97页 [查看摘要][在线阅读][下载 215K] [下载次数：173 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：3 ]
- 吴钢良;田洲;王嘉骏;顾雪萍;冯连芳;
多区循环反应器是一种新型的丙烯气相聚合反应装置,聚合过程模型化研究对理解与剖析这一新型反应器具有指导意义。基于气固二相流在提升管和下降管中平推流模型,结合丙烯聚合反应动力学,建立了多区循环反应器中丙烯气相聚合的过程模型。模拟结果与Fabiano模型进行比较,验证了其可靠性;考察了反应器关键操作参数循环比对单体在反应器内的空间分布以及聚丙烯相对分子质量的影响;分析了提升管与下降管中单体浓度、氢气浓度和聚合物单程停留时间的参数敏感性。结果表明:增大循环比和减小聚合物颗粒在下降管中单程停留时间,聚合物平均相对分子质量都会降低;提升管中丙烯浓度、氢气浓度对平均相对分子质量影响小于下降管中,聚合物平均相对分子质量对下降管中的氢气浓度最为敏感。
2011年06期 v.39;No.267 79-83+97页 [查看摘要][在线阅读][下载 414K] [下载次数：318 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：3 ] - 宋华;冯化林;李国忠;江雪原;
为了研究氧化法深度脱硫技术,以H2O2为氧化剂,考察了不同催化剂和助剂对脱硫效果的影响。各催化剂的催化性能大小顺序为V2O5>磷钨酸>磷钼酸。以V2O5为催化剂,无水乙醇为助剂,优化了氧化条件。结果表明:在噻吩/石油醚模拟油体积10 mL、H2O2 0.05 mL(体积分数1.5%)、V2O5 0.002 0 g(质量浓度200 mg/L)、无水乙醇0.50 mL(体积分数5%)、氧化温度40℃的反应条件下,氧化60 min,得到的氧化产物采用N,N-二甲基甲酰胺进行萃取,萃取温度15℃,萃取时间15 min,剂油体积比为1时,噻吩/石油醚模拟油中的噻吩质量浓度由200 mg/L降至30.8 mg/L,脱硫率为84.6%,比未经氧化直接萃取时的脱硫率高28.0%,氧化效果明显。用此方法处理直馏汽油,汽油中硫的质量浓度由179.3 mg/L降至18.0 mg/L,脱硫率为91.0%,具有一定的应用潜力。
2011年06期 v.39;No.267 84-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 284K] [下载次数：195 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：3 ] - 张静;仲豪;徐若愚;于大钢;吴国平;
衍生化后的还原裂解(DFRC)法作为木质素结构解析的新方法,可以对碱法杨木黑液提取物中大分子结构的β-O-4醚键和α芳基醚键实施选择性的高效断裂。实验采用DFRC法对碱法萃取的杨木木质素进行降解,通过GC及GC-MS,分析研究了小兴安岭碱法杨木黑液提取物的成分和结构。结果表明:碱法杨木黑液提取物中主要包括4类化合物:BHT、糖类、有机酸类,及相关木质素单元。其中,木质素单元由愈创木苯丙烷(G)及紫丁香苯丙烷(S)结构单元构成,紫丁香苯丙烷结构单元的质量分数高于愈创木苯丙烷结构单元,二者质量比(G/S)为1.78。
2011年06期 v.39;No.267 88-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 1139K] [下载次数：159 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 陈帝伊;袁茂森;申滔;马孝义;
为了更好地控制化学系统中的混沌,以Willamowski-Rssler模型所对应的量纲一动力演化方程为研究对象,进行了复杂动力学特征分析,包括相轨迹图、Lyapunov指数和庞加莱映射图,这些特征都表明该三维动力系统含有混沌吸引子,同时也加深了对系统中复杂行为的认识。以LaSalle恒定性原理为基础,通过线性变换设计了一种只含1个控制项的控制器,理论推导和数值模拟都表明该控制器能够将Willamowski-Rssler系统的混沌态有效地消除,且稳定于一个平衡点,结果表明了化学工程中混沌的可控性和该方法的有效性。
2011年06期 v.39;No.267 93-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 455K] [下载次数：159 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：3 ]