化学工程

Chemical Engineering(China)

生物化工

  • 飞天蜈蚣七多糖提取动力学研究

    刘存菊;李稳宏;雒羽;李斌;王军策;李宏;

    根据中草药浸提机制和扩散理论对飞天蜈蚣七多糖浸提的动力学进行初步研究。以Fick第二定律为基础,采用球形模型讨论液料比、提取时间、提取温度与飞天蜈蚣七中多糖浸出量之间的关系,从而建立提取过程中动力学模型,并由此推算出浸提多糖过程中的速率常数、活化能、相对萃余率、有效扩散系数等动力学参数。飞天蜈蚣七中多糖的浸出量随着温度的升高而增加、随着液料比的变化而变化、随着提取时间的增长而逐渐增加并最终趋于平衡;浸提多糖的相对萃余率符合指数模型;有效扩散系数也随着温度升高而增加并受到液料比的影响。研究得到的动力学模型可为飞天蜈蚣七多糖提取的工艺条件优化和深层次研究奠定理论基础。

    2012年07期 v.40;No.281 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 286K]
    [下载次数:227 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:13 ] |[阅读次数:0 ]

环境化工

  • 低温下DO对SBR氮磷去除效果与EPS的影响

    张兰河;李军;贾艳萍;张海丰;

    为了考察低温(7—15℃)下溶解氧(DO)对氮磷去除效果与胞外聚合物(EPS)质量浓度的影响,研究采用序批式生物反应器(SBR)处理屠宰废水。结果表明:混合液悬浮固体质量浓度(MLSS)为3 000 mg/L,在pH值和污泥龄(SRT)分别为6.5—8.0和20 d的条件下,当DO<2 mg/L时,TN和TP的去除率分别保持在79.4%和80.8%,EPS稳定在503.5 mg/L;当DO为2—3 mg/L时,TN和TP的去除率分别为78.5%和89.32%,EPS为544.2 mg/L。当DO为3—5 mg/L时,随着DO的升高,TN去除率逐渐降低至61.77%,TP去除率保持在85.5%,EPS提高至578.4 mg/L。

    2012年07期 v.40;No.281 6-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 395K]
    [下载次数:154 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]

过程强化

  • 内置转子换热管强化传热性能实验研究

    姜鹏;阎华;关昌峰;张震;丁玉梅;杨卫民;

    针对光管中加入3种不同导程的洁能芯转子后的换热特性及流体动力学特性进行了实验研究,壳程和管程的工作介质分别为热水和冷水,研究表明:插入转子后,努赛尔数Nu和阻力系数f均增加,并且二者均随转子导程的增大而增大;对插入转子的换热管进行了强化传热性能评价分析,其传热性能评价因子η的数值均大于1,证明其具有强化传热的应用价值,转子导程为150 mm时,实验范围内η最大值为2.01,强化传热效果最好。

    2012年07期 v.40;No.281 10-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 384K]
    [下载次数:167 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:20 ] |[阅读次数:0 ]

传质过程及设备

  • 萃取精馏分离碳酸二甲酯和甲醇共沸物

    李文秀;连利燕;张志刚;贾庆波;刘雷;

    通过气液平衡实验和Aspen Plus模拟软件对萃取精馏分离碳酸二甲酯和甲醇共沸体系的可行性进行了研究。实验和模拟结果表明:乙二醇作为溶剂能有效地改变体系的相对挥发度,UNIFAC模型能够对萃取精馏混合物系相平衡行为进行较准确的描述;通过改变原料进料位置、溶剂比、回流比和溶剂进料位置等操作参数对该体系的分离进行了模拟,得到了可行的分离条件:理论塔板数为30,原料进料位置为第20块塔板,溶剂进料位置为第3块塔板,溶剂比为1.5,回流比为2。实验值与模拟值吻合良好,说明了模拟的可靠性。

    2012年07期 v.40;No.281 14-17+25页 [查看摘要][在线阅读][下载 376K]
    [下载次数:939 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:22 ] |[阅读次数:0 ]
  • 新型Li_4SiO_4高温吸收CO_2的动力学研究

    陕绍云;贾庆明;蒋丽红;李芹超;王亚明;彭金辉;

    高温固体CO2吸收剂硅酸锂材料以其较高的吸收容量、优良的循环吸收稳定性成为研究热点。文中以廉价的、具有丰富孔结构的硅藻土和碳酸锂为原料,采用高温固相法于600℃下合成了可在高温直接吸收CO2的硅酸锂材料。XRD结果分析表明所制备的材料由Li4SiO4和少量的LiAlSi2O6相组成,用同步热重分析仪(TG-DSC)研究了在等温条件下硅酸锂材料吸收CO2的性能。用双指数模型拟合了硅酸锂材料吸收CO2的过程。结果表明:吸收CO2的温度不同,硅酸锂材料吸收CO2反应的控制步也不相同。表面反应速率常数与扩散速率常数的相对大小在很大程度上影响了硅酸锂材料吸收CO2的性能。

    2012年07期 v.40;No.281 18-20+51页 [查看摘要][在线阅读][下载 208K]
    [下载次数:173 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:0 ]

传热过程及设备

  • 三角形布管方式下2种换热器的场协同分析

    古新;刘冰;王永庆;董其伍;王华良;

    基于采用周期性全截面计算模型得到的帘式折流片换热器和折流板换热器壳程流体流动和传热数值计算结果,应用场协同原理对二者传热性能进行了分析。分析了帘式折流片换热器在壳程不同位置处的速度和湍流度,以及场协同角和对流传热系数,并与折流板换热器相同位置处的情况进行了对比。由于折流板壳程流体为横向流动,而帘式折流片壳程总体上是纵向流动,故折流板换热器的平均流速和湍动度稍高于帘式折流片换热器,平均流速为帘式折流片换热器的1.15倍,其湍动程度为帘式折流片换热器的1.4倍;折流板换热器2条验证线上的场协同角的平均值均小于帘式折流片换热器。研究结果为管壳式换热器结构改进和性能提升提供了参考依据,同时帘式折流片换热器的这种结构特点对于节能降耗的研究也具有重要意义。

    2012年07期 v.40;No.281 21-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 596K]
    [下载次数:167 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:0 ]
  • 不同加热功率下含油污泥的干燥

    金浩;彭发修;江波;黄婕;

    辽河油田的含油污泥含有大量的水分,为了更有效地进行油泥热解和减少热解过程中的能耗,需运用干燥技术处理油泥。实验考察了不同干燥功率对油泥干燥速率、湿分比的影响。实验结果表明:油泥干燥可以分成3个阶段,即恒速干燥阶段、第1降速干燥阶段和第2降速干燥阶段;加热功率越大,达到平衡含水质量分数所用的时间越短,恒速干燥速率越大。然后运用干燥方程求得干燥时间。最后运用热分析动力学对实验数据进行处理,得到干燥动力学的数学模型。模拟结果表明修正Page模型符合油泥干燥过程。

    2012年07期 v.40;No.281 26-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 210K]
    [下载次数:180 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:0 ]
  • 粗糙疏水表面冷凝形核特性研究

    周鹏翔;王猛;李辉;林鑫;黄卫东;

    为了研究疏水基底粗糙度对形核特性的影响规律,采用腐蚀及修饰的方法得到具有不同粗糙度的疏水基底,通过对基底表面粗糙度因子的计算和表观润湿角的测量,考察了基底粗糙度对基底表面水的表观润湿角的定量关系;在制备的粗糙基底上进行了冷凝蒸汽形核实验,利用统计方法得到基底粗糙度因子与冷凝液滴数量的关系。结果表明:基底微观形貌对水在基底表面的表观润湿性和形核特性具有显著影响,对于疏水基底,随着基底粗糙度的增加,水滴在其表面的表观润湿角增大;相同的基底过冷度下,越粗糙的基底表面蒸汽冷凝形核点越少。分析认为,基底微观形貌通过影响液胚在其表面的表观润湿角,进而改变异质形核功,造成了粗糙基底表面形核特性的改变。实验现象与基于Wenzel模型的粗糙基底异质形核理论取得了一致。

    2012年07期 v.40;No.281 30-33+42页 [查看摘要][在线阅读][下载 509K]
    [下载次数:192 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:0 ]

综合信息

化工热力学

  • 乙二醇-1,2-丁二醇二元体系汽液平衡数据的测定及关联

    朱连天;阎建民;肖文德;

    为解决合成气经由草酸酯制乙二醇反应过程中产生的副产物1,2-丁二醇与乙二醇的分离问题,利用改进的Ellis汽液平衡釜测定了乙二醇-1,2丁二醇二元体系常压下汽液平衡数据,并通过Herington规则验证了实验结果符合热力学一致性。分别用Wilson和NRTL模型对实验数据进行热力学关联,得到了相关的模型参数并计算了该二元体系不同摩尔分数2种组分的活度系数值,预测了该二元体系的共沸点组成(摩尔分数)为乙二醇47.0%,1,2-丁二醇53.0%,共沸点温度为465.91 K。汽相组成的计算值与实验值平均相对偏差均小于0.2%,说明2种模型均适用于该二元体系,为工业分离工艺的设计提供了参考。

    2012年07期 v.40;No.281 34-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 204K]
    [下载次数:688 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:26 ] |[阅读次数:0 ]
  • 单效蒸发机械压汽海水淡化系统热力性能分析

    刘鹏;王永青;

    机械压汽蒸馏海水淡化是唯一消耗机械能的热蒸馏海水淡化方式。文中以单效蒸发机械压汽(SEE-MVC)系统为研究对象,建立了数学模型,分析了重要参数对热力性能的影响,结果表明:压缩机增压比越低、定熵效率越高、蒸发温度越低,则产水比功耗越低、系统回收率越高;综合考虑各种因素,系统蒸发温度在55—70℃、增压比在1.2—1.3为宜。文中还给出了典型条件下对应最小比功耗的系统参数,并讨论了参数特点,可供设计时参考。

    2012年07期 v.40;No.281 38-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 364K]
    [下载次数:238 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:17 ] |[阅读次数:0 ]
  • 醋酸钠介稳区的测定

    何兴学;孙勤;杨阿三;程榕;郑燕萍;

    溶液的介稳区是结晶的基础研究之一。利用静态法测定醋酸钠在水中不同温度下的溶解度,同时利用激光散射法测定醋酸钠在不同温度、搅拌速率、降温速率条件下的超溶解度,得到溶解度与超溶解度的曲线从而拟合出醋酸钠在水中溶解度和超溶解度的方程,确定介稳区范围。研究结果表明,醋酸钠的溶解度随着温度的升高而升高。在一定条件下,搅拌速率越大、温度越高、降温速率越快,介稳区宽度越窄。

    2012年07期 v.40;No.281 43-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 273K]
    [下载次数:476 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:13 ] |[阅读次数:0 ]

化工流体力学

  • 窄隙通道内纵向涡作用下汽泡行为可视化研究

    黄军;黄彦平;马建;王艳林;王秋旺;

    当流体流过纵向涡发生器时,会在纵向涡发生器后产生沿纵向移动的涡旋,这些纵向涡的强烈运动,促进了主流区与传热壁面附近的流体搅混,削薄或破坏边界层,实现了强化传热。在窄间隙矩形通道内的加热板上布置矩形块的纵向涡发生器,通过正面450 mm×40 mm和侧面3 mm宽的石英玻璃可视窗内对纵向涡作用下的汽泡行为进行了可视化研究。通过分析纵向涡对单个汽泡、多个汽泡和汽泡演化作用特性的影响,表明纵向涡对汽泡产生了强烈的扰动作用,抑制了汽泡在加热板上的长大和聚集,加强了近壁区热流体和流道中央区冷流体之间质量、动量和能量的交换,对加热板表面的热边界层起到破坏和削薄作用,从而使汽液二相工况下的传热明显强化。由于纵向涡发生器作用距离远、结构简单,对平面或近似平面的窄间隙换热结构,具有良好的应用前景。

    2012年07期 v.40;No.281 46-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1214K]
    [下载次数:107 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:0 ]
  • 流体流变性对错位六弯叶桨流场特性的影响

    栾德玉;周慎杰;陈颂英;

    利用计算流体力学(CFD)的方法,以高黏牛顿流体和假塑性非牛顿流体为研究对象,对错位六弯叶桨在层流域的搅拌流场特性进行了研究。结果表明:数值计算得到的功率值与实验测量值吻合较好,搅拌雷诺数对假塑性流体搅拌流场的量纲一速度和切应变速率影响较大,因此提高转速对改变流场的速度及切应变速率分布是一个有效的办法;而流体的流变性只对假塑性流体的量纲一速度有明显影响,对切应变速率影响较小,当流变指数n<0.3时与n基本无关。当流动由层流向过渡流转变时,搅拌桨的流量准数及泵送效率有显著提高;假塑性流体的流变指数降低时,其泵送效率显著下降。研究进一步认识了错位桨在不同流体中的搅拌流场特点,为高黏假塑性流体搅拌桨的设计、应用以及开发新型搅拌桨提供了参考。

    2012年07期 v.40;No.281 52-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 568K]
    [下载次数:123 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:0 ]
  • 烟气轮机叶片间隙中FCC催化剂细粉运动规律——气相流场分布的影响

    杜玉朋;赵辉;杨朝合;胡仁波;张云;

    针对近年来炼厂中出现的催化裂化烟气轮机内结垢严重的问题,首先采用数值模拟方法,探讨了烟机内部气相流场的分布。模拟结果表明:在动叶片的压力面上,气相速度分布较低、水气浓度分布较大以及温度分布较高的特点,使得随烟气进入烟机的催化剂颗粒极易在叶片压力面上堆积和熔融。此外,通过采用仪器分析的方法对新鲜剂、平衡剂和垢物进行了微观形貌(SEM)与矿物组成(XRD)等分析,结果表明:烟机叶片上的结垢主要是由催化剂颗粒堆积与颗粒中某些物质生成了低熔点共熔物共同作用的结果。所得结论可为进一步研究催化剂颗粒在烟机内的流动情况和揭示结垢机理等后续工作提供理论基础。

    2012年07期 v.40;No.281 57-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 380K]
    [下载次数:181 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:25 ] |[阅读次数:0 ]

反应工程

  • 化学法测定转鼓反应器气液相界面积

    宋一凡;聂勇;卢美贞;计建炳;

    采用化学法对转鼓反应器内气液相界面积进行测定,考察了转鼓表面超重力因子、气体通量、液体通量对转鼓反应器内气液相界面积的影响。结果表明:反应器气液相界面积分别随超重力因子和液体通量的增大,先增大后趋于平缓;随着气体通量的增加,转鼓反应器内气液相界面积先增大然后减小;在液体通量为5 m3/(m2.h)、转鼓表面超重力因子为77、气体通量为398 m3/(m2.h)时,可获得最大的气液相界面积为0.058 m2,比相界面积为137 m2/m3,约为鼓泡反应器比相界面积的6.8倍。研究结果为转鼓反应器的优化设计和操作条件的选择提供了依据。

    2012年07期 v.40;No.281 61-64+73页 [查看摘要][在线阅读][下载 309K]
    [下载次数:127 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:0 ]
  • 高剪切反应器中对叔丁基甲苯氧化过程的研究

    齐大翠;田富强;张敏卿;

    高剪切反应器能够高效地将一相或多相反应物均匀分布到另一个连续相中,瞬间实现多相反应物的微米级混合,加快反应速度,提高原料利用率。文中以原料对叔丁基甲苯(PTBT)自身为溶剂,氧气为氧化剂,醋酸钴为催化剂,反应产物对叔丁基苯甲酸(PTBBA)为引发剂,在高剪切反应器中常压合成对叔丁基苯甲酸。结果表明:高剪切可显著提高反应的转化率与选择性,缩短反应时间,所得适宜的氧化条件:反应温度160℃,反应5 h后,其收率为56.8%,选择性为92.1%。确定了160℃时PTBT氧化过程为一级反应,反应速率仅与对叔丁基甲苯的浓度有关,速率常数k=4.10×10-3min-1。

    2012年07期 v.40;No.281 65-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 293K]
    [下载次数:147 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:0 ]
  • 醋酸锌/炭小球催化剂的制备及其催化合成醋酸乙烯性能

    蒋永州;何林;王绪根;代斌;

    以炭小球(SAC)为载体,采用过量浸渍法制备了不同醋酸锌负载量的醋酸锌/炭小球催化剂,在常压固定床反应器上,考察了醋酸锌负载量、反应温度、乙炔和醋酸摩尔比、空速等因素对乙炔合成醋酸乙烯的影响。采用SEM,BET,XRD等表征手段研究了催化剂活性降低的机理。研究表明,活性组分的流失和反应过程中形成的少量积炭是催化剂活性下降的2个重要原因。当催化剂中醋酸锌负载量(质量分数)为32.05%,常压,反应温度220℃,C2H2/HAc摩尔比为3∶1,乙炔体积空速为500 h-1,反应110 h后,醋酸的单程转化率为24.20%,醋酸乙烯选择性为98.50%,醋酸锌/炭小球催化剂催化合成醋酸乙烯的生产能力可达2.95 g/(mL.d),比高比表面活性炭催化剂的生产能力高35.32%,且该催化剂具有良好的催化活性、醋酸乙烯选择性和反应稳定性。

    2012年07期 v.40;No.281 69-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 322K]
    [下载次数:534 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:18 ] |[阅读次数:0 ]

煤化工

  • 多喷嘴对置式粉煤气化炉的数值模拟

    李秋华;曹月丛;夏梓洪;陈彩霞;高晋生;

    采用k-ε湍流模型对多喷嘴对置式粉煤气化中试装置进行了三维数值模拟研究。引入了多反应进程变量MSPV方法分别模拟了煤的脱挥发分、焦炭与氧气、焦炭与二氧化碳和焦炭与水蒸气的4个过程;用截断高斯分布的PDF函数表示湍流对化学反应的影响。模拟结果显示:常压下,火焰主体温度约2 500 K;除喷嘴区域外,煤中释放的气体在气化炉内分布均匀;焦炭与二氧化碳、焦炭与水蒸气的气化反应主要集中在折返流区。喷嘴高度上移0.2 m,撞击流股速度增加约50%,拱顶附近温度上升108 K。氧煤比/水蒸气煤比增大,撞击流对炉顶的冲刷力显著增加。

    2012年07期 v.40;No.281 74-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 348K]
    [下载次数:303 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:8 ] |[阅读次数:0 ]
  • 下载本期数据