生物化工

• 红豆杉细胞反应器悬浮培养氧传质系数的研究

  张长银;董艳山;李雅丽;付春华;余龙江;

  氧传质系数是表征反应器操作性能的重要参数,是反应器优化设计和放大的关键,植物细胞培养液中的氧传质系数与纯水或模拟溶液有很大差异,必须在实际培养过程中在线进行氧传质系数的研究。为了快速、准确地测量实际培养液的氧传质系数,基于动态法恢复通气后的溶氧质量浓度-时间数据,提出了确定氧传质系数和饱和溶氧质量浓度的新方法,进而测定了10 L通气搅拌反应器中红豆杉细胞悬浮培养过程的氧传质系数,研究了氧传质系数、细胞的摄氧率和细胞的比耗氧速率的变化规律。结果表明:通气量对氧传质系数的影响大于搅拌转速对氧传质系数的影响;随着细胞生物量增加,氧传质系数减少、摄氧率增加,比耗氧速率先增加后缓慢下降;建立了氧传质系数kLa与单位体积的功率输入N3D2和空气表观线速度vS的关联式和氧传质系数kLa与细胞生物量X的关联式。

  2013年08期 v.41;No.294 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 207K]
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传质过程及设备

• 洗油甲基萘馏分中喹啉盐基的回收与提纯

  赵明;辛燕平;李汇丰;焦红普;许春建;

  喹啉盐基指沸点160—270℃、主要存在于洗油甲基萘馏分中的喹啉、异喹啉及其衍生物。文中建立了甲基萘馏分及喹啉盐基的气相色谱分析方法,解决了甲基萘馏分中主要组分的定性和定量分析问题。通过单级萃取实验,得到了从甲基萘馏分中萃取喹啉盐基的优化操作条件:硫酸为萃取剂,硫酸铵为稀释剂,萃取剂质量分数10%,稀释剂质量分数10%,萃取温度为室温,萃取时间15 min。为提高喹啉盐基的萃取率,采用单级萃取最佳工艺条件,对连续逆流反应萃取实验进行研究,重点考察重相进料流速对萃取率的影响。结果表明:当重相进料流速低于液泛速度时,萃取率达(质量分数)99.9%以上。通过间歇蒸馏实验,对粗喹啉盐基进行了精制,得到了纯度质量分数99%以上的精喹啉盐基产品。文中介绍的提取喹啉盐基的方法具有易实现、工序少、工艺简单和收率高的优点。

  2013年08期 v.41;No.294 6-10+15页 [查看摘要][在线阅读][下载 381K]
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• 过硫酸钠溶液氧化吸收NO工艺

  康雪;马晓迅;高续春;师亚;

  为了研究过硫酸钠(Na2S2O8)在鼓泡反应器中对NO的氧化吸收工艺过程,通过改变实验过程中的参数,如过硫酸钠浓度(0.05—0.5 mol/L)、反应体系温度(35—90℃)、pH值(3.48—12)、NaCl浓度(0—0.3 mol/L)等对NO的氧化吸收效率的影响,确定最佳实验条件。结果表明:随着Na2S2O8浓度的增加,NO的氧化吸收效率也随之增加,0.2 mol/L时达到最大(88%左右),之后基本保持不变;75℃时溶液的pH值和Cl-明显提高了NO的氧化吸收效率,且在pH值约为9,Cl-浓度为0.1 mol/L时均达到最大;当H2O2浓度为0.25 mol/L时,在55—80℃下,H2O2对NO的氧化吸收在一定时间内具有明显的促进作用。

  2013年08期 v.41;No.294 11-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 386K]
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• 丙酮连氮催化水解反应精馏工艺的研究

  李柏春;吴晓旺;许沉娜;

  对丙酮连氮催化水解反应精馏制水合肼的工艺过程进行了模拟与实验。采用NRTL方程与RadFrac模型,使用实验回归得到的动力学方程与汽液平衡参数,对丙酮连氮催化水解精馏制水合肼的工艺进行模拟计算。考察了回流比、丙酮连氮与水的摩尔比、进料位置等工艺条件对丙酮连氮水解反应的影响,并通过实验验证了模型的准确性和可靠性。在模拟和实验的基础上,确定了最优工艺条件:精馏段理论板数为5,反应精馏段理论板数为14,回流比为2,丙酮连氮与水的摩尔比为1∶7,原料进料位置为第9块板。在此条件下,丙酮连氮的水解率可达99%以上,塔釜肼质量分数为34%,并且得到了全塔的温度和质量分数分布曲线,为工业生产提供了依据。

  2013年08期 v.41;No.294 16-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 324K]
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传热过程及设备

• 振荡热管的运行特征和传热机理

  崔晓钰;陈上志;孙慎德;李治华;朱悦;

  选取62%充注率去离子水振荡热管实验为例,结合前人得到的振荡热管的可视化实验研究成果,揭示了随加热功率不同,振荡热管运行特征、温度振荡及传热机理的对应变化过程。结果显示:振荡热管在没有启动振荡之前,管内工质没有明显宏观质量迁移运动,蒸发段、冷凝段壁面温度均无振荡变化;在启动振荡之后,随着加热功率的增大,管内工质由上下徘徊振荡、不稳定振荡循环流动至稳定单向循环流动;流型的变化也由泡状流、弹状流、塞状流至环状流转变,流速增大;伴随流型、流速的改变,蒸发段、冷凝段壁面温度的振荡变化由没有振荡、大幅度小频率、至小幅度大频率振荡,传热能力不断增强,热阻不断减小。文中为建立振荡热管理论模型、认识其传热规律提供参考。

  2013年08期 v.41;No.294 21-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 451K]
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• 管外蒸发换热器内壳侧流体的传热性能

  李霞;于腾祥;谭祥辉;安冬旭;朱冬生;

  提出了一种新型干式蒸发器,制冷剂以一定流速在蒸发器的壳程流动,所生成的汽泡不能自由上浮,而是与液体混在一起,形成汽液二相流继续向前流动。以实验的形式对其壳侧传热和流阻性能进行了研究,并拟合得到相应Re下的相关准则关系式。研究结果表明:此干式蒸发器传热效果良好、压降较低,与理论研究效果一致,具有一定的工业应用价值。

  2013年08期 v.41;No.294 26-29+52页 [查看摘要][在线阅读][下载 461K]
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综合信息

• 版权声明

  <正>为适应我国信息化建设,扩大本刊及作者知识信息交流渠道,《化学工程》期刊已加入《中国知网CNKI系列期刊数据库》、《中国核心期刊(遴选)数据库》(万方数据——数字化期刊群)、《中文科技期刊数据库》、

  2013年08期 v.41;No.294 25页 [查看摘要][在线阅读][下载 72K]
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• 第四届亚洲混合会议的通知

  <正>由北京化工大学主办,中国石油和化工勘察设计协会化学工程设计专业委员会、全国化工化学工程设计技术中心站协办的"第四届亚洲混合会议"(4thAsian Conference on Mixing,会议网址:http://acom2013.buct.edu.cn/)将于2013年9月10—14日在风景秀丽的北京紫玉山庄内的紫玉度假酒店举行。流体混合是过程工业中常见的单元操作过程,广泛应用于石油化工、化工、冶金、制药、食品、污水处理、烟气脱硫脱硝等生产过程,是这些生产过程工程化、产业化技术的核心。

  2013年08期 v.41;No.294 79-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 66K]
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化工热力学

• CO₂在羟乙基乙二胺水溶液中溶解度的测定

  肖远牲;王万福;陈健;陈宏坤;尹先清;

  在常压下,采用搅拌式反应釜装置对CO2在羟乙基乙二胺(AEEA)中溶解度进行了实验研究。实验测定了在不同吸收温度与一定CO2分压范围内,CO2在1.0,2.5,4.0 mol/L的AEEA水溶液中的溶解度,考察了温度、CO2分压及溶质AEEA的质量分数等因素对溶解度的影响,并与常用的醇胺吸收剂乙醇胺(MEA)进行对比;结果表明:2.5 mol/L的AEEA水溶液在温度313.15 K,393.15 K下,吸收、解吸CO2效果最佳,对以AEEA为主体溶剂的新型CO2吸收溶剂研发具有重要参考价值。

  2013年08期 v.41;No.294 30-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 343K]
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• 重氮盐水解制备对苯二酚的热力学分析

  张巧玲;郑会敏;李思意;刘有智;

  由对氨基苯酚重氮盐水解制备对苯二酚的反应由于缺乏热力学数据和反应的热力学分析,给水解反应器的设计、工艺控制等带来困难。文中采用ABWY法、Cardozo基团贡献法、Kopp规则、Dulong-Petit规则和基希霍夫公式估算了该反应体系相关物质的基础数据及热力学数据,并进行了系统的热力学分析。考察了反应焓变、Gibbs自由能、反应平衡常数与温度的关系,结果显示:反应焓变随温度的增大而减小且恒小于0,Gibbs自由能随温度的增加而减小且恒小于0,反应平衡常数数量级大于40。热力学数据的估算可为重氮盐水解反应的工艺条件提供理论依据。

  2013年08期 v.41;No.294 34-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 211K]
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• 大型侧进式搅拌釜内湍流流场的数值模拟

  陈佳;肖文德;

  采用计算流体力学(CFD)技术对直径和高度均为13 m的大型侧进式搅拌釜内均相宏观流场进行数值计算。结果表明,将计算域划分为大约90万网格时,计算得到的搅拌功率曲线与实验数据吻合较好;考察不同操作转速、搅拌桨安装角度及个数对釜内低速死区分布的影响,发现增大搅拌转速很难有效地消除水平面上的死区;搅拌桨垂直向下5.71°或水平偏转11°安装能明显改善流体运动。三桨和四桨搅拌体系对釜上部流场的优化要好于两桨体系;但在相同转速下,双桨、三桨和四桨搅拌釜的搅拌功耗分别是单桨搅拌釜的1.2倍、2.3倍和3.4倍。综合考虑,三桨体系搅拌效率较高。最后采用组分模型计算得到不同转速下三桨釜的混合时间。

  2013年08期 v.41;No.294 38-42+70页 [查看摘要][在线阅读][下载 832K]
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反应工程

• 尾气循环的费托反应固定床模拟及分析

  廖波;赵陆海波;王小泉;刘小浩;孙予罕;

  费托合成的工业生产过程一般采用尾气循环操作以提高合成气的转化率。文章通过建立尾气循环的固定床二维非均相模型,对不同入口温度、压力、冷却水温度等操作情况进行了模拟计算;同时,详细分析了循环比、循环气和原料气组成等对反应过程CO转化率和热点温度等的影响。结果表明:在反应过程中的CH4等惰性气体体积分数对尾气循环操作下的CO转化率及反应器温度分布有显著影响。

  2013年08期 v.41;No.294 43-47+61页 [查看摘要][在线阅读][下载 542K]
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• 湿壁塔氨法烟气脱硫的非平衡模型

  彭健;叶世超;柳海刚;蒋凯;

  针对氨法烟气脱硫体系,基于经典双膜传质理论,建立了湿壁塔氨法烟气脱硫的非平衡模型,包括烟气中SO2在氨水溶液中吸收模型以及反应器模型。该模型考虑了传质和反应之间的相互影响以及液相中电解质存在的影响,用传质速率方程表征二相间的传递过程。对直径为100 mm,列管高度为1 200 mm的吸收塔不同条件下氨水吸收模拟烟气中SO2进行了预测,得到了液膜内各组分的浓度分布曲线,增强因子沿塔高的分布。所得到的实验结果与预测结果基本一致。该模型可以为湿式氨法烟气脱硫的工艺设计及操作提供参考。

  2013年08期 v.41;No.294 48-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 260K]
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煤化工

• 气流床水煤浆气化系统中氯元素的分布

  胡敏;代正华;周志杰;于广锁;王辅臣;

  以神府煤为原料的气流床水煤浆气化装置作为对象,对其原煤、粗渣、细渣、制浆水和废水等样品进行取样并进行实验分析,得出了气化系统中氯元素的分布情况;用化工流程模拟软件Aspen Plus构建了系统的电解质模型,模拟计算了气化系统中氯元素的分布状况以及氯元素浓度在气化系统中的变化趋势。实验结果表明:计算得到气化炉内氯元素的转化率为93.86%;气化系统中大部分的氯元素以废水形式排出系统,粗细渣及其夹带溶液中占有一小部分,合成气中含氯很少;氯元素在煤中的赋存形态会影响它的释放过程,该煤中大部分以有机态存在,占有94.27%,易释放出去。模拟出的氯元素分布结果与实验分析结果基本保持一致,氯离子浓度最高的为出真空闪蒸的黑水中的450 mg/L。

  2013年08期 v.41;No.294 53-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 218K]
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医药工程

• 超临界逆向蒸发法制备甲硝唑脂质体实验研究

  陈淑花;卢强;刘学武;于驰;陈理;谢芳;

  超临界逆向蒸发法是利用超临界流体代替有机溶剂制备脂质体的方法,具有对水溶性药物脂质体制备过程简单、包覆率高等特点。文中利用该方法制备出了甲硝唑脂质体,并详细考察了不同工艺条件对脂质体粒径和包覆率的影响。结果表明:用超临界逆向蒸发法可成功地制备出平均粒径190—350 nm、包覆率最高可达48.2%的甲硝唑脂质体。温度、压力和pH值对粒径和包覆率都有较大影响:温度升高、压力增大及溶液pH值从1上升至11的过程中,粒径增加至最大值然后逐渐减小,而包覆率增加至最大值后呈现显著下降的趋势。实验表明甲硝唑脂质体包覆率更容易受实验参数的影响。

  2013年08期 v.41;No.294 58-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 272K]
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膜技术

• 气升式陶瓷膜装置过滤钛硅分子筛悬浮液

  张向荣;景文珩;邢卫红;张峰;

  为克服膜污染,提高膜通量,文章将曝气引入到陶瓷膜过滤过程中,计算了曝气量对液相循环流速、气含率以及膜面剪切力的影响。采用气升式陶瓷膜过滤装置,以平均孔径为200 nm的ZrO2陶瓷膜为分离介质,考察了固含量(质量浓度)、曝气量、跨膜压差对钛硅分子筛悬浮液固液分离性能的影响。结果表明:曝气量增大,液相循环流速和气含率随之增大;曝气量在416—2 333 mL/min内,气液二相流流型为弹状流,气弹区膜面剪切力是液弹区的3—10倍。陶瓷膜对钛硅分子筛的截留率为100%;当固含量为1%时,曝气量由100 mL/min增大至850 mL/min,膜稳定通量增大了33%,进一步增大曝气量,通量开始下降。膜的稳定通量随着固含量的增大而降低。当曝气量为850 mL/min,固含量为1%时,跨膜压差由0.1 MPa增大至0.2 MPa,稳定通量降低了41%,但进一步增大跨膜压差到0.3 MPa时,稳定通量又表现出增大趋势。对膜过滤阻力的计算分析结果表明:曝气作用能减轻浓差极化,但不能消除滤饼与膜孔堵塞污染。

  2013年08期 v.41;No.294 62-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 365K]
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过程模拟

• 基于流程模拟器和列队竞争算法的蒸馏优化设计

  李振华;林子雄;罗艳玲;张宇;鄢烈祥;史彬;

  文章提出了基于流程模拟器与列队竞争算法的蒸馏过程优化设计方法。以总费用最少为目标函数,建立了蒸馏过程优化设计的混合整数非线性规划模型,其中考虑了蒸馏序列和热集成情况。流程模拟器对蒸馏过程的模拟与列队竞争算法的优化搜索交替进行,迭代计算直到收敛到最优解。将文中提出的方法应用于从C4混合物中分离1-丁烯的蒸馏过程优化设计,得到了最优的蒸馏序列和热集成流程结构,以及各塔的最优设计与操作参数。

  2013年08期 v.41;No.294 67-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 276K]
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化工工艺

• 新型环己基过氧化氢分解工艺设计

  曹军;王孝民;龚建华;潘发明;

  通过对环己基过氧化氢均相和非均相分解反应机理和反应动力学以及传统生产工艺进行深入研究,结合实验室实验数据和传统工艺运行数据,开发出一种新型环己基过氧化氢二段逆流中温分解工艺。该工艺已成功应用于100 kt/a环己酮生产装置。该装置运行数据证明:该工艺制备环己酮和环己醇总收率比国外工艺生产装置提高5%,单位环己酮碱耗下降20%,苯耗下降5%,环己酮产品质量达到优级品,整体工艺达到国际先进水平。

  2013年08期 v.41;No.294 71-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 235K]
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• LNG中转站的蒸发气产生及处理方案研究

  马继红;陈营;梁金鹏;徐国峰;

  国内筹备建设的LNG中转站主要以液态外输为主,由于储罐、设备及管道系统的吸热等因素,站内将产生大量的蒸发气(以下称为BOG),且该BOG无法采用常规大型LNG接收站的再冷凝处理工艺。文章对LNG中转站的BOG的产生因素和计算方法进行了阐述;提出了LNG中转站产生BOG的可能工况组合,并结合实际工程案例,通过HYSYS软件进行了模拟计算;提出了4种有效的BOG处理方案,分别为管道外输、CNG外输、双级氮膨胀液化和混合冷剂液化4种方案,最终根据LNG中转站的外输特点,选择采用了氮膨胀液化回罐的处理方式。采用文中推荐的方法处理LNG中转站产生的BOG,既可以满足环保要求,也可以可降低中转站的运行、操作费用。

  2013年08期 v.41;No.294 75-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 155K]
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