化学工程

Chemical Engineering(China)

环境化工

  • 液相ClO_2脱除烟气中NO_x的实验研究

    孙淑君;马素霞;杨秉川;王杰;崔荣基;

    为经济有效地脱除燃煤烟气中的NO_x,采用鼓泡反应器进行液相ClO_2脱除烟气中NO_x的实验研究。实验结果表明:相比于其他氧化剂(KMnO_4,NaClO_2,H_2O_2),ClO_2在较低的质量浓度下对NO具有良好的氧化能力,NO转化效率保持100%。ClO_2能够迅速地将NO转化为NO_2,却不能进一步氧化为HNO_3,并且阻碍水溶液对NO_2的吸收作用,ClO_2质量浓度和反应温度越高,阻碍效果越明显。烟气中SO_2的添加会在一定程度上促进NO_2的吸收,而溶液中pH值的变化对吸收作用的影响并不大。当ClO_2结合Ca(OH)_2溶液进行NO脱除时,NO_x的脱除效率可以稳定在96%以上,表明ClO_2作为氧化剂在脱除NO的过程中具有良好的应用潜力。

    2020年02期 v.48;No.372 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 962K]
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  • 微波辅助Fenton体系预处理ABS生产废水

    崔红梅;黄星;周静;王洪喜;

    采用微波辅助强化Fenton体系处理ABS树脂生产过程中的混合废水。文章探讨了微波照射时间、微波照射功率、pH值、H_2O_2投加量以及Fe~(2+)/H_2O_2摩尔比等因素对COD和浊度去除率的影响,并将微波辅助Fenton法与传统Fenton法进行比较。结果表明:在室温条件下,处理100 mL ABS废水,微波辅助Fenton体系最佳条件为微波照射时间150 s、微波功率600 W、pH值为3、H_2O_2投加量1.5 mL、Fe~(2+)/H_2O_2摩尔比1∶8,微波-Fenton法所需的时间仅为传统Fenton法的1/15,浊度去除率可达98%,COD去除率可达65%。

    2020年02期 v.48;No.372 6-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 653K]
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  • 中低温半焦形态硫测定方法及热解硫迁移规律

    闫旭东;马玉川;刘守军;赵聪;王冰凝;陈亮宇;李晋;杨颂;

    为了测定中低温热解条件下半焦中形态硫组成及含量的变化规律,通过XRD及XPS等表征手段对半焦中的形态硫进行分析,并结合国家标准法中煤中形态硫的测定方法以及现有的焦中形态硫的测定方法,得出一种可行的中低温半焦形态硫的测定方法。煤中无机黄铁矿在500℃分解为中间相产物Fe_(1-x)S,在600℃以上完全分解为FeS,高温下无机硫以黄铁矿分解产物FeS和固硫产物CaS为主,煤中易分解有机硫醇硫醚在500℃以下完全分解,高温下有机硫以难分解噻吩、砜类为主。

    2020年02期 v.48;No.372 11-15+36页 [查看摘要][在线阅读][下载 1095K]
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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》、《中国科学引文数据库》、《中国学术期刊文摘(中文版)》、美国《化学文摘》(CA)、俄罗斯《文摘杂志》、《日本科学技术振兴机构中国文献数据库》、荷兰Scopus、美国《乌利希期刊指南》等数据库。凡本刊发表的论文,将同时通过本刊加入的数据库进行网络

    2020年02期 v.48;No.372 10页 [查看摘要][在线阅读][下载 87K]
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传质过程及设备

  • 磷酸三丁酯/丁酸乙酯体系协同萃取提锂的研究

    石成龙;宋桂秀;秦亚茹;王兴权;刘兵;李宏霞;李海朝;

    以磷酸三丁酯(TBP)为萃取剂、丁酸乙酯(EB)和FeCl_3为协萃剂,煤油为稀释剂,从盐湖卤水中进行了萃取提锂的实验研究。系统考察了卤水酸度、萃取剂浓度、铁锂摩尔比、相比等因素对锂萃取率的影响。体系的最佳工艺条件为:TBP、EB、煤油的体积分数分别为40%、20%和40%;卤水酸度为0.05 mol/L;Fe/Li摩尔比为1.5;相比为O/A=2/1;反萃剂为2 mol/L的HCl,反萃相比O/A=1/1。在最佳萃取条件下,锂的单级萃取率最高可达87.12%。应用稀盐酸对负载有机相进行反萃,锂的单级反萃率超过90%。本文的研究结果表明:TBP/EB/FeCl_3/煤油体系对从盐湖卤水中分离锂具有较好的应用前景。

    2020年02期 v.48;No.372 16-19+73页 [查看摘要][在线阅读][下载 692K]
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传热过程及设备

  • 绕管式换热器单相流计算方法及实验对比

    欧阳新萍;丁聪;薛林锋;秦洁;

    为了绕管式换热器的准确设计计算,针对Schmidt和Gilli关于绕管式换热器单相流的管程和壳程的对流换热及流动压降的计算关联式,文中通过实验及理论分析,给出了修正关联式。制作了一台按照典型绕管换热器结构设计的试件,用于水-水对流换热实验,得到了分别改变管程水速和壳程水速的传热系数图和流动压降图。通过Schmidt和Gilli公式的计算值与实验值的对比,采纳了Schmidt关于管程对流换热的计算关联式,对壳程对流换热计算关联式以及管程和壳程的流动压降计算关联式进行了改进。改进后的计算关联式进行计算后的传热系数及流动压降与实验数据吻合较好。

    2020年02期 v.48;No.372 20-24+68页 [查看摘要][在线阅读][下载 1038K]
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  • 基板温度对超疏水表面液滴蒸发影响

    王希志;席川;付志伟;龚君顺;陈华;宁静;

    基于椭球模型,模拟了不同基板温度条件下超疏水表面上固着纯水液滴的蒸发过程,探究了蒸发过程中液滴蒸发时间、接触角演变行为、液滴表面温度和蒸发速率等参量。结果表明:基板温度越高,液滴蒸发寿命越短,且蒸发时间随基板温度呈线性关系。液滴蒸发过程中,接触角随蒸发时间成非线性变化。因较大的高径比和较小的热扩散率,基板温度对液滴蒸发初始阶段影响较小。近接触线区域液滴表面温度梯度较大,其他区域温度梯度较小;且基板温度越高,除近接触线区域液滴表面温差越小,这说明蒸发冷却效应受到了抑制。同一体积条件下,基板温度越高,液滴蒸发速率越大,且蒸发速率随基板温度呈指数变化。

    2020年02期 v.48;No.372 25-29+51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1195K]
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  • 平板热管测试系统加热面设计与优化

    黄浩东;赵雨亭;马瑞鑫;王长宏;

    为研究平板热管测试系统热源装置中电加热棒的位置分布对热源表面温度场分布、平板热管测试热阻的影响,设计了4种不同电加热棒位置的热源装置:电加热棒横向插入加热块中,且中心轴距加热块上表面的高度H分别为5,10,15,20 mm。研究结果表明:加热面存在一定的温差,且随加热功率的增大而增大。在辐射传热条件下,当加热功率为7 W时,高度H为15 mm的加热块,其加热面温差为2.05℃,表面热阻为0.13℃/W,电加热棒与加热面温差4.55℃;在强制空气冷却的条件下,当加热功率为60 W时,高度H为15 mm的加热块的表面热阻、平板热管测试热阻分别是高度H为5 mm的81.79%、91.23%,较其他3种热源装置,更符合平板热管性能测试要求。在验证模型正确的基础上,通过数值计算,进一步细化研究得出电加热棒的最佳位置为H=14 mm。

    2020年02期 v.48;No.372 30-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 2046K]
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化工热力学

  • NaCl-KCl-Na_2SiO_3四元盐水体系溶解度研究

    李桂亮;李长俊;陈秀玲;班久庆;

    为计算NaCl-KCl-Na_2SiO_3-H_2O中离子溶解度,基于Bromley电解质模型,以NaCl为研究对象建立四元盐水溶解平衡模型,克服了硅酸盐因反应复杂,溶解平衡常数难以计算的问题,并对所收集实验数据,采用最小二乘法得出该模型所需、考虑温度变化的Na~+-Cl~-、Na~+-K~+、K~+-Cl~-、Na~+-SiO■、Cl~--SiO■二元相互作用系数函数。结果表明:相对于实验数据,本文模型平均绝对误差为5.1%,较Zeng方法准确度提升32%,表现出更好的准确性,以及升温、减小Na~+浓度、增大K~+浓度,可提高SiO■溶解度。由此,文中模型可用于NaCl-KCl-Na_2SiO_3水溶液的离子浓度计算及影响因素分析,并为成分更复杂的硅酸盐水溶液以及溶解平衡常数不易获得的盐水体系,提供一种构建溶解平衡模型的新思路。

    2020年02期 v.48;No.372 37-41+68页 [查看摘要][在线阅读][下载 746K]
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化工流体力学

  • 时间分辨接触角解析优化铅烟尘喷淋液配比

    张洛红;柴易达;朱钰;王文韬;

    通过对电池企业产生的2种铅烟尘与铅烟尘脱除喷淋液的时间分辨接触角解析,将喷淋液的成份配比进行了优化。首先使用XRD对铅酸电池厂产生的2种铅烟尘进行检测,主要成分分别为氧化铅(PbO)和过氧化铅(PbO_2),pH值为6—8。随后使用时间分辨接触角分析了3 s内常规无机酸碱溶液与表面活性剂在不同成分配比下对铅烟尘接触角的润湿效果,以及喷淋液与铅烟尘接触0—1 s的润湿过程。结果表明:使用表面活性剂0.5%SDS+0.05%SDBS与质量分数为3%,5%的NaOH和H_2SO_4溶液分别复配后所得的4组喷淋液的最小的初始接触角为39.38°,最大初始接触角为68.19°,在0.2 s基本能达到润湿平衡,在3 s内降到了32.09°。因为铅烟尘在烟道中的停留时间为2—3 s,所以只有初始接触角最小,配比为0.5%SDS+0.05%SDBS+3%NaOH的喷淋液可以满足要求。

    2020年02期 v.48;No.372 42-46+78页 [查看摘要][在线阅读][下载 996K]
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反应工程

  • 低含量双氧水制备过一硫酸氢钾复合盐的研究

    杨玉玲;刘东基;董航;李国庭;

    针对目前双氧水氧化法制备过一硫酸氢钾复合盐工艺中所用到的双氧水浓度过高问题,探究出以30%的低质量分数双氧水为原料,对双氧水氧化法制备过一硫酸氢钾复合盐的工艺进行了改进。研究通过单因素实验考察了不同双氧水稳定剂、过氧化反应和中和反应温度、静置结晶时间和原料配比对制备过一硫酸氢钾复合盐的影响,并确定了适宜工艺路线。采用XRD对产品进行表征分析。实验得到适宜工艺条件:采用HEDP为双氧水稳定剂、过氧化反应温度5℃、中和反应温度7℃、静置结晶时间为3 h、n(双氧水)∶n(发烟硫酸)∶n(氢氧化钾)=1∶1.3∶1。在此工艺条件下,制得的过一硫酸氢钾复合盐活性氧质量分数达4.78%,收率达53.5%,稳定性达97.2%。

    2020年02期 v.48;No.372 47-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1063K]
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  • 硅藻土负载对甲苯磺酸催化合成乙酸正丁酯

    周德志;曹小华;占昌朝;林旭嫔;雷艳虹;

    以对甲苯磺酸为活性组分,硅藻土为载体,通过浸渍法制备出硅藻土负载对甲苯磺酸催化剂(p-CH_3C_6H_4SO_3H/硅藻土),对催化剂进行FT-IR、XRD、EDS、SEM表征。以p-CH_3C_6H_4SO_3H/硅藻土为催化剂,催化乙酸与正丁醇液相合成乙酸正丁酯。采用正交试验考察催化剂用量、醇酸摩尔比、反应温度及反应时间对酯化率的影响。结果表明:硅藻土负载对甲苯磺酸可作为催化合成乙酸正丁酯的有效催化剂。在优化反应条件下,即对甲苯磺酸负载量为20%(占硅藻土的质量比),催化剂用量占反应物质量分数2.1%,醇酸摩尔比为2.5∶1,反应温度为120℃,反应时间2.5 h,酯化率可达97.2%。催化剂重复利用5次,酯化率仍保持为84.5%。与传统浓硫酸催化酯化工艺相比,此工艺具有操作简单、绿色环保、重复使用性能好等优点,具有良好的工业开发价值。

    2020年02期 v.48;No.372 52-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 1846K]
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煤化工

  • 加氢半焦吸油性实验研究

    郑征;刘泽龙;周三;王蕾;

    以加氢半焦为吸附材料,考察其不同条件下对豆油吸附规律及对不同油品的吸附能力,进一步结合N_2吸附法和压汞法,探究其初步吸油机理,并将其应用于原油吸附研究。结果表明:加氢半焦颗粒内部中空、表面多大孔,亲油疏水性明显,吸油时间≥1 h时可达到平衡,粒径大小对吸油性能影响较小,低温对吸油性能影响显著。加氢半焦对不同油品的吸附能力大小顺序为,高温煤焦油>加氢油品>豆油>原油>柴油,前3种油吸附形成以颗粒为核,外包油结构,后2种油吸附形成吸藏型结构。原油水体扩散时会形成明显的厚油层和薄油层,加氢半焦对厚油层吸附倍率较高,与发生油焦集聚现象有关。

    2020年02期 v.48;No.372 57-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 2049K]
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膜技术

  • 烧结制度对铝矾土/黄土基支撑体性能影响

    同帜;黄开佩;杨博文;孙小娟;张健需;

    试验以铝矾土和黄土为骨料,白云石为成孔剂,采用滚压成型法和固态粒子烧结法制备低成本无机陶瓷膜支撑体,并探究烧结制度对支撑体性能的影响。通过X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、压汞法、三点弯曲法、质量损失法、自制纯水渗透率测定装置等方法对支撑体的晶相变化、微观形貌、孔隙率、抗折强度、酸碱腐蚀率、纯水渗透率进行分析表征。结果表明:支撑体晶相组成主要为刚玉(Al_2O_3)、石英(SiO_2)、莫来石(3Al_2O_3·2SiO_2)和钙长石(CaO·Al_2O_3·6SiO_2);烧结温度为1 140℃,保温9 h制备出的支撑体综合性能最优,此时的支撑体纯水渗透率为4.02 m~3/(m~2·h·MPa),抗折强度为30.24 MPa,孔隙率为28.59%,耐酸、碱腐蚀率分别为97.73%和99%。

    2020年02期 v.48;No.372 63-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 2679K]
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过程模拟

  • 萃取精馏分离异丙醇-水共沸物的模拟及节能

    韩东敏;陈艳红;

    利用Aspen Plus软件对异丙醇脱水常规萃取精馏流程、带液相侧线抽出萃取精馏流程及带气相侧线抽出萃取精馏流程进行模拟,并以最小年总费用(TAC)为目标对3种工艺进行全局经济优化。结果表明,与常规萃取精馏相比,带液相侧线抽出萃取精馏流程的TAC下降了6.99%,CO_2排放量减少7.85%;带气相侧线抽出萃取精馏流程的TAC降低了7.42%,CO_2排放量减少9.94%。带气相侧线抽出萃取精馏工艺最优操作参数:T-101塔板数为37,回流比为0.96,萃取剂进料量为8 500 kg/h,T-201塔板数为12,回流比为0.2。该研究结果可为异丙醇脱水萃取精馏的设计及节能提供一定的理论依据。

    2020年02期 v.48;No.372 69-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 936K]
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化工工艺

  • 多晶硅还原尾气回收工艺的优化

    沈琛;李超;

    阐述了多晶硅还原尾气回收的主要工艺过程,并用Aspen大型过程模拟软件进行了模拟优化,在分析讨论干法回收工艺存在的主要问题的基础上,对现有工艺进行了优化改进。将作为吸收剂的氯硅烷在吸收塔的进料温度从-40℃降至-50℃,HCL解析塔塔顶气液相混合出料改为气相出料,同时增加解析塔换热器,减少了作为吸收剂的氯硅烷循环量,热量利用更加合理,能耗显著下降,大大降低了回收成本,同时回收氢气中杂质质量分数从11.14%减少至5.99%,降低了吸附塔操作负荷,提高了回收氢气品质,有利于多晶硅产品质量的稳定;同时将HCL的回收率从96.61%提高到99.98%,降低了氯耗;与此同时,大幅度降低了冷、热负荷的消耗且采用低品位蒸汽取代高品位蒸汽,节能降耗效果十分明显。

    2020年02期 v.48;No.372 74-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 1202K]
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