节能减排

• 磷铵尾气冷凝减排工艺及机理模型

  马空军;贾殿赠;朱家骅;

  分析了某厂60万t/a磷酸二铵(DAP)生产装置尾气形成"磷铵雨"的热力学机理,提出了DAP尾气资源化循环联产磷酸一铵(MAP)的清洁生产工艺,现场实验证明了此工艺的安全性与可行性。对高湿度DAP尾气冷凝脱湿进行模型研究和数值模拟,引入权重系数α表征雾状冷凝和膜状冷凝并存的权重,现场实验传热传质数据表明:DAP尾气水汽冷凝减排量为34%—57%,与雾状冷凝和膜状冷凝并存的权重α=0.2时的数值模拟结果吻合,验证了雾状冷凝和膜状冷凝共存的机理,合理地描述了高湿度工业废气冷凝脱湿气传热传质机理。

  2011年04期 v.39;No.266 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 299K]
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生物化工

• 温度对序批式生物反应器工艺同步硝化反硝化的影响

  张兰河;刘洪雷;张海丰;伏向宇;贾艳萍;

  为了考察不同温度下碳氮质量比w(C/N)和污泥龄(SRT)对同步硝化反硝化(SND)的影响,研究采用序批式生物反应器(SBR)对模拟废水进行了长期连续实验。结果表明:在pH值为7.5—8的条件下,温度为(5±1)℃,当w(C/N)为8、污泥龄为20 d时,总氮反应速率为1.25 mg/(L.h),COD去除率达到60%,氨氮去除率达到38%,总氮去除率达到34%。在温度为(10±2)℃,当w(C/N)为8、污泥龄为15 d时,总氮反应速率为2.06 mg/(L.h),COD去除率达到69%,氨氮去除率达到77%,总氮去除率达到52%。在温度为(20±2)℃,当w(C/N)为10、污泥龄为10 d时,总氮反应速率为3.78 mg/(L.h),COD去除率达到86%,氨氮去除率达到86%,总氮去除率达到70%。在温度为(30±2)℃,当w(C/N)为10、污泥龄为10 d时,总氮反应速率为4.94 mg/(L.h),COD去除率达到91%,氨氮去除率达到93%,总氮去除率达到85%。

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环境化工

• 采用超临界水氧化法处理医药废水的实验研究

  周璐;王树众;马红和;张洁;公彦猛;徐东海;

  利用间歇式超临界水氧化实验系统对医药废水进行了实验研究。结果表明:该医药废水的COD去除率随反应时间增加、温度升高而显著增大;在25—27 MPa范围内压力对反应过程无显著影响;MnSO4和CuSO4催化剂对COD去除率均有较好的催化作用,反应时间小于7 m in时,CuSO4的催化效果更明显。各反应条件对产物中氨氮质量浓度的影响均不明显。在420—480℃、25 MPa、氧化系数300%条件下,基于COD的有机物反应级数为1.918±0.256,反应活化能为(170.025±11.692)kJ/mol,频率因子为(4.98±0.01)×108m in-1.mg-0.918.L0.918,该动力学模型的可信度为93%。根据反应介质焓值的变化计算了该医药废水的超临界水氧化(SCWO)的反应热,结果表明,废水中有机物完全氧化释放的反应热为296.63 kJ/kg。

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• 改性粉煤灰净化污水处理厂含磷废水

  许可;邓彤;刘军坛;彭伟功;李见云;王香平;刘蕾;姜灵彦;罗旭;

  采用改性粉煤灰对污水处理厂一沉池含磷废水进行净化,考察了pH值、吸附剂用量,反应时间和反应温度对净化过程的影响。通过实验发现改性粉煤灰净化含磷废水过程中适宜的pH值为7.0;磷的净化率随着粉煤灰加入量的增加而逐渐增加,对于质量浓度为3.55 mg/L的一沉池含磷废水,当粉煤灰的投加量为0.1×10-2g/mL时,磷的吸附效率可达98.78%,净化后水中含磷质量浓度为0.043 mg/L;改性粉煤灰对水中磷酸根的净化过程速度较快,10 m in可达到最大净化率;在废水净化过程中适宜的温度范围为20—30℃。改性粉煤灰对磷的吸附等温线符合Langmu ir方程,最大吸附质量比为4.37 mg/g,改性粉煤灰可以有效净化水体中的磷。

  2011年04期 v.39;No.266 17-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 236K]
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工程信息

• 工程建设项目信息

  <正>.中粮生化能源(衡水)有限公司在衡水建设60万t/a玉米深加工工程,淀粉装置、电站、谷氨酸装置,吉林省石油化工设计研究院承担初步设计和施工图设计。.内蒙古额济纳旗三和化工有限责任公司无水硫酸钠、七水硫酸镁生产装置在内蒙古乌海建设,化工部长沙设计研究院承担初步设计。

  2011年04期 v.39;No.266 20页 [查看摘要][在线阅读][下载 30K]
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能源化工

• 气升式反应器二步法生产生物柴油实验研究

  王红娜;马晓建;

  以酸化油为原料,利用气升式反应器二步法生产生物柴油。通过实验优化出预酯化反应和酯交换反应的最佳工艺条件和气升式反应装置的最佳工艺参数。气升式反应器的最佳工艺操作参数为:预酯化反应,反应温度115℃,反应时间2 h,催化剂质量分数1%,甲醇通入速度6.5 L/h;酯交换反应,反应温度70℃,反应时间1 h,催化剂质量分数0.3%,甲醇通入速度6.5 L/h。在最佳工艺条件下,酯交换反应生物柴油的产率为88.2%,并测得所制备生物柴油的质量指标完全符合GB/T20828—2007。经比较计算,气升式反应装置能有效降低生物柴油生产成本。

  2011年04期 v.39;No.266 21-24+53页 [查看摘要][在线阅读][下载 331K]
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• 纳米K₂CO₃/CaO催化大豆油制备生物柴油

  张秋云;齐东梅;张慧;坝德伟;陈志军;吴祖志;马培华;

  以K2CO3、纳米CaCO3(自制)为原料,K2CO3的负载质量分数为50%,在750℃焙烧3 h得到纳米K2CO3/CaO固体碱催化剂,并通过XRD、FT-IR及TG-DSC等手段进行确认。再用该催化剂催化制备生物柴油,结果表明:制备生物柴油的最佳条件为温度70℃,质量分数3%的纳米K2CO3/CaO,醇油摩尔比12∶1,反应时间1 h,生物柴油产率达到99.1%。此工艺催化活性高,工艺简单,无三废排放,不腐蚀设备,所需时间短,成本低。

  2011年04期 v.39;No.266 25-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 294K]
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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)、美国《剑桥科学文摘》、俄

  2011年04期 v.39;No.266 28页 [查看摘要][在线阅读][下载 25K]
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• 2011年工程建设项目信息简介

  <正>在我站技术委员单位及技术委员的大力支持下,"2011年工程建设项目信息"即将编制完成,该信息给出了工程项目名称、建厂地点、设计阶段以及部分项目的联系人、工程招标情况。该项工作是中心站及中心站技术委员会为行业服务的内容之一,对中心站的定点生产企业及长期合作单位进行免费赠送。中心站将

  2011年04期 v.39;No.266 78页 [查看摘要][在线阅读][下载 45K]
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• 2011年举办第二届“塔器的工程设计及应用培训班”第一次通知

  <正>各有关单位和个人:由中国石油和化工勘察设计协会主办、全国化工化学工程设计技术中心站协办的"塔器的工程设计及应用培训班",将于2011年5月23日—29日举办第二期。请有关单位结合本单位情况,适时安排人员参加。培训班有关内容如下:

  2011年04期 v.39;No.266 103-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 24K]
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材料科学

• 聚合物/SiO₂核壳结构单分散微球的制备

  吉志强;张秋禹;邢瑞英;马明亮;耿旺昌;

  聚合物/S iO2核壳结构单分散微球比聚合物微球具有更好的稳定性,有望在较高的温度和有机溶剂中得到使用。为了制备出这种微球,作为模板的聚合物微球首先进行表面胺化处理,然后正硅酸乙酯被诱导在其表层水解缩合从而形成S iO2壳层;采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、激光粒度仪,烧蚀质量损失等手段分析表征了所得微球。结果表明:2μm和5μm 2种粒径的聚合物/S iO2核壳结构单分散微球被成功制备出来,壳层厚度从数纳米到数十纳米可调。复合微球的S iO2壳层厚度和采用的胺化试剂种类密切相关;胺化微球的Zata电位说明了这种核壳结构的形成是基于表面氨基催化诱导的静电自组装机理。

  2011年04期 v.39;No.266 29-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 413K]
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传质过程及设备

• 连续精馏分离乙酸乙酯与丙酮体系的模拟研究

  马振叶;吴如军;顾正桂;

  对制备超细高氯酸铵产生的废液即乙酸乙酯-丙酮混合液的分离过程进行了模拟研究。采用Aspen P lus化工模拟软件中的RadFrac模块进行连续精馏模拟,分别考察了塔板数、进料位置、回流比及塔顶出料量对分离效果的影响。结果表明:对于处理流量3 kg/h乙酸乙酯-丙酮的混合液,精馏塔在塔板数40,进料位置第16块塔板,回流比(体积比)5,塔顶出料量0.28 kg/h的优化条件下,可以将塔釜乙酸乙酯质量分数提高到99.67%,收率为99.40%。同时塔顶丙酮的质量分数提高到94.25%,收率为96.66%。模拟结果对实验研究及工业化具有一定的指导意义。

  2011年04期 v.39;No.266 34-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 490K]
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• 活性炭-疏水硅胶复合吸附剂吸附油气

  黄维秋;白娟;沈泳涛;吕艳丽;

  开发出一种上层为活性炭、底层为疏水硅胶的复合吸附剂,并与活性炭、硅胶单独吸附汽油蒸气进行比较,发现不同吸附剂及油气质量浓度对吸附容量及吸附热有大的影响。研究活性炭与硅胶不同体积比对吸附质量比和温度的影响,得出最佳体积比为1∶1。这样高质量浓度油气先被底层的硅胶吸附,低质量浓度的油气再被上层的活性炭吸附,从而综合利用了硅胶的不燃烧及活性炭吸附质量比高的特点,从工艺技术上降低了活性炭吸附放热的安全问题,进而还可适当提高活性炭有效吸附容量。

  2011年04期 v.39;No.266 38-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 387K]
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• 硼同位素分离过程中络合剂的气提干燥模型

  刘晶晶;徐姣;贾鸿雷;张卫江;

  硼同位素分离富集的过程中,为了减少操作系统的副反应,需要原料液苯甲醚的含水质量分数在30×10-6以下。采用干燥剂氮气脱除苯甲醚的微量水分。应用解吸因子法设计了气提塔的理论模型,计算了最小和操作气液比、组分的气提率、塔釜液的组成及气提气用量,用Aspen P lus软件对气提塔进行了模拟,最后对整个过程进行了实验验证。实验结果表明:气液比为3.73时,苯甲醚的含水质量分数为29.4×10-6。从而验证了解吸因子模型的可行性并最终确立了解吸因子理论模型。

  2011年04期 v.39;No.266 42-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 203K]
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• 硫酸铵微波干燥特性及动力学模型分析

  李长龙;彭金辉;张利波;李雨;雷鹰;

  采用微波干燥技术进行了硫酸铵干燥的研究。通过系统实验分析了硫酸铵微波干燥特性,并采用薄层干燥模型进行数值分析。结果表明:修正Page模型(Ⅱ)较之其他模型更适于薄层硫酸铵微波干燥的模拟。应用F ick第二定律得到微波功率230—700 W,物料质量150—300 g条件下薄层硫酸铵微波干燥的有效扩散系数的变化范围分别为:1.48×10-7—4.33×10-7,3.61×10-7—6.59×10-7m2/s。

  2011年04期 v.39;No.266 46-49+68页 [查看摘要][在线阅读][下载 348K]
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• 错流萃取分离二乙氧基甲烷与乙醇的模拟及实验研究

  王春梅;顾正桂;王延儒;

  设计了二乙氧基甲烷和乙醇水溶液的错流萃取分离工艺,实验确定了以多元醇和水为复合萃取溶剂分离二乙氧基甲烷-乙醇体系适宜的比例。采用相分配系数法对该过程进行了模拟计算及萃取实验。实验及模拟结果表明:当原料与2种溶剂进料体积比为1∶1∶1时,经过3级错流萃取分离后,萃余相中二乙氧基甲烷质量分数可达99.9%,收率达99.0%以上。萃取相中所含溶剂和乙醇水溶液经再生塔处理后可分离出乙醇,其他馏分可循环使用。

  2011年04期 v.39;No.266 50-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 280K]
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传热过程及设备

• 薄液膜蒸发传热影响因素分析

  杜世元;赵耀华;

  用数值方法求解了蒸发薄液膜区域的控制方程,得到了不同过热度下界面的形状和液膜内部的压力分布,计算结果显示:在蒸发薄液膜区域存在着很大的热流密度,脱离压力起到了液体输运的主导作用,表面张力系数的改变对本区域换热影响很小。毛细微槽宽度较大时(μm量级),其改变对薄液膜区域的影响也很小。选取汽化潜热较大的工质和采用降低液体黏度的技术措施,可以显著增强本区域的换热效果。

  2011年04期 v.39;No.266 54-57+64页 [查看摘要][在线阅读][下载 362K]
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化工热力学

• 柑青醛与新铃兰醛体系等压汽液相平衡研究

  陈艳平;王碧玉;黄智贤;吴燕翔;杨金杯;

  采用静态法,利用Rose釜分别测定了柑青醛在368.65—409.35 K和新铃兰醛在391.85—416.35 K的饱和蒸气压,并用Antoine方程关联,得到柑青醛的3个参数A=-4.159,B=2 494.037,C=-626.842和新铃兰醛的3个参数A=10.701,B=558.048,C=-296.730。测定了柑青醛与新铃兰醛体系在321 Pa和432 Pa下的等压汽液相平衡数据,并通过热力学一致性检验。分别采用Wilson和NRTL模型对汽液平衡数据进行关联,利用所得模型参数计算出相应的汽相组成和温度,并与实验值比较,其平均偏差分别小于0.009 0和0.003 4,为建立柑青醛和新铃兰醛的精馏分离数学模型提供了基础数据。

  2011年04期 v.39;No.266 58-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 159K]
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• 双阳离子型离子液体[C₃(MIM)₂][PF₆]₂的热容测定及估算

  杨许召;王军;孙新科;

  利用差示扫描热量计(DSC)测定了双阳离子型离子液体1,1-′(丙烷-1,3-二基)-双(3-甲基-1H-咪唑鎓-1-基)双六氟磷酸盐([C3(M IM)2][PF6]2)在293.15—543.15 K温区内的摩尔热容。实验结果表明:在293.15—403.15 K和433.15—543.15 K温区内,该化合物无相变及其他热异常现象发生,将实验数据拟合得到了该化合物热容随温度变化的多项式方程。其熔化温度、熔化焓及熔化熵分别为416.83 K,38.256 kJ/mol和91.778 J/(K.mol)。由热容数据计算出其在固相区和液相区相对于标准参考温度298.15 K的热力学函数值。采用基团贡献法对433.15—543.15 K温区的热容进行了估算,为该离子液体的工业应用提供了热力学基础数据。

  2011年04期 v.39;No.266 61-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 183K]
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• CO气相偶联合成草酸二乙酯反应热力学分析

  李扬;胡玉容;王科;

  采用Joback基团贡献法推导了亚硝酸乙酯的摩尔定压热容与温度的关系式,并估算了亚硝酸乙酯和碳酸二乙酯的标准摩尔生成吉布斯自由能。综合物性手册中各化合物的热力学函数,计算了CO偶联合成草酸二乙酯反应中主反应和副反应的反应热、反应吉布斯自由能和平衡常数,并对此进行了分析,发现较低的反应温度有利于草酸二乙酯的生成,且主反应自发进行的程度远高于副反应。

  2011年04期 v.39;No.266 65-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 169K]
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• 状态方程外推法测算碳酸二甲酯的密度

  辛督强;

  提出了利用液体状态方程测定不同温度、压强下碳酸二甲酯密度的外推法。首先实验测量出3种不同温度(283.15,313.15,343.15 K)下碳酸二甲酯的各10组压强和密度数据,然后运用Goharshadi等提出的密度方程对这些数据进行线性拟合,最后利用拟合出的方程参数外推计算了其他多种温度(278.15—353.15 K)和压强(0.1—20MPa)下碳酸二甲酯的密度值,并与相同条件下的实验测量值进行了比较,其最大偏差小于0.002 3 g/cm3,平均偏差仅为0.000 9 g/cm3,表明外推法的计算值准确、可靠,这为碳酸二甲酯的生产和科研提供了基础数据,并大大降低了实验费用和测试的劳动强度。

  2011年04期 v.39;No.266 69-71+83页 [查看摘要][在线阅读][下载 155K]
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化工流体力学

• 进气管内气体分布对塔内气体分布影响探究

  夏凌风;王运东;费维扬;

  在填料塔大型化、薄层化的趋势下,塔内气体初始分布显得尤为重要。因此气体分布器结构以及流场研究也成为人们研究的热点。针对某些大型塔塔径过大,气体分布器结构设计安装均困难的问题,利用计算流体力学(CFD)软件模拟的方法,探索性地对进气管内气体分布对塔内气体分布影响作了初步研究。结果表明:比较合理的进气管内构件对塔内气体分布效果有较好的改善。

  2011年04期 v.39;No.266 72-74+97页 [查看摘要][在线阅读][下载 557K]
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• 循环流化床锅炉返料换热装置冷态试验研究

  吉辉;卢啸风;陈娟;亢银虎;

  针对一种工业循环流化床(CFB)装置专利技术,提出了新的返料换热装置方案。并在一个循环流化床冷模试验系统中,对返料换热装置气固流动特性与结构尺寸的关系进行了试验研究。通过改变回料换热室进出口结构尺寸,增设径向侧送风等,观察分析不同结构参数条件对回料系统内床料气固流动状况的影响。试验得到了回料室进口底流孔面积、返料口高度、立管径向侧风等结构参数与返料换热装置内的气固流动参数之间的定性和定量关系。

  2011年04期 v.39;No.266 75-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 331K]
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反应工程

• 大豆渣在近临界水中水解反应工艺

  朱宪;樊琪;朱广用;万雪亮;

  利用近临界水水解技术处理大豆加工业主要副产物之一豆渣,使之转化为附加值较高的氨基酸和还原性糖。研究了反应温度、时间及压力以及CO2气体的加入量等因素对产物收率的影响,探讨了各影响因素的作用机理。结果表明:反应温度及时间对收率影响较大,反应压力对收率影响较小,CO2气体的加入对氨基酸和还原性糖收率都有明显的促进作用。在反应温度200℃,反应时间15 min,CO2分压3 MPa时,氨基酸总收率较大(14.25%);在反应温度为300℃,反应时间8 min,CO2分压3 MPa时,还原性糖收率较大(50.44%)。不同的工艺条件下产物组成不同,可根据实际生产需要调节。

  2011年04期 v.39;No.266 79-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 378K]
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• 全混流反应器内流动规律模拟研究

  刘文菁;赵辉;李春义;杨朝合;山红红;

  研究了一种接近全混流的小型气固相反应器,可以用于在实验室研究时需要实现全混流接触状态的气固相反应的研究。采用计算流体力学软件(CFD)进行模拟得到最优结构,其结构包括1个圆锥形反应器主体,4个连接在反应器主体底部的进料口,1个连接在反应器主体上部的出料口。气体从4个进料口进入,催化剂在流动过程中从中部掉落,形成气体水平转动,催化剂垂直转动的流动方式。通过对结构参数、进气速度的考察,表明该反应器可以在没有搅拌器的情况下使气固相接触达到接近全混流的状态,其结构简单,对分析方法要求不高,特别适用于反应动力学的研究。

  2011年04期 v.39;No.266 84-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 404K]
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煤化工

• Shell粉煤气化炉渣池内熔渣流动特性

  张建法;梁钦锋;王剑;许建良;刘海峰;龚欣;

  搭建Shell气化炉及其下部渣池的冷模装置,采用糖浆模拟熔渣,研究熔渣离开渣口后,在渣池上部空间的流动特征。研究发现:模拟熔渣离开渣口落入渣池并非自由沉降过程,而是在气化炉内旋流场作用下发生旋转,并最终由液膜变成液丝。当装置负荷大于75%时,部分模拟熔渣会在旋转气流作用下开始沉积到渣裙壁面。模拟熔渣在渣裙壁面上的沉积率随操作负荷的增加先增加后减小,在100%负荷时达到最大值;沉积率随模拟熔渣黏度的降低而升高。实验结果表明,部分熔渣在渣裙壁面的沉积是必然的。这部分沉积的熔渣在渣裙壁面会发生凝固累积,当渣裙壁面熔渣累积比较厚时,易脱落进入渣池,形成大渣块,堵塞渣池出渣口。

  2011年04期 v.39;No.266 89-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 452K]
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• 不同沉积环境下煤的热解与气化特性

  杜开欢;刘瑞民;孙西巍;张德祥;

  采用煤热解-气化连续方法,在TG-DTA/DSC热分析仪器上对煤化程度接近但沉积环境不同的5种煤的热解与气化特性进行研究,运用Coats-Redfern积分法求解煤热解动力学参数。研究结果表明:5种煤的热解机制是相似的,反应级数n=3;还原程度较弱的SH与SF煤,热解表观活化能在43—54 kJ/mol,而还原程度较强的其他3种煤,热解表观活化能在76—103 kJ/mol。对于还原程度不同的煤焦气化活性的研究发现:在较低气化温度下,还原程度较弱的煤焦气化反应速率大于强还原程度煤焦;相反在较高温度下,弱还原程度煤焦的气化反应速率小于强还原程度煤焦。

  2011年04期 v.39;No.266 94-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 278K]
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化工工艺

• 具有热集成的甲醇多效精馏新工艺及其模拟

  张君涛;臧楠;梁生荣;

  在分析现有甲醇双效精馏工艺存在不足的基础上,提出了一种节能的五塔甲醇多效精馏新工艺。五塔新工艺在现有四塔工艺的加压塔之后增加了1台中压塔,精甲醇按适当比例分别由加压塔、中压塔、常压塔和回收塔塔顶采出,使原加压塔和常压塔负荷减少约30%;同时适当提高了新回收塔的操作压力,使加压塔与中压塔、中压塔与常压塔、回收塔与预塔形成3组热集成的双效精馏模式。对新旧2种工艺进行稳态模拟计算和技术经济比较,结果表明:五塔新工艺各换热器二侧均有适宜的传热温差,节能达28.6%,经济效益显著。

  2011年04期 v.39;No.266 98-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 238K]
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