化学工程

Chemical Engineering(China)

生物化工

  • 离子液体提取皂角刺白桦脂酸衍生物的研究

    李万华;王小刚;范代娣;

    考察离子液体溴化-1-乙基-3-甲基咪唑([emim]Br)作为提取溶剂对中草药中白桦脂酸衍生物的提取特性,并找到最佳提取条件。以中草药皂角刺为原料,以离子液体溴化-1-乙基-3-甲基咪唑为提取溶剂,选取提取温度、提取时间和液固比3个因素,进行正交试验,考察提取得率,并与乙醇回流提取方式作对比,找到离子液体提取最佳条件。结果表明:乙醇回流提取对目标成分的提取得率为0.050%,离子液体溴化-1-乙基-3-甲基咪唑在不同条件下对目标成分的提取得率为0.079%—0.107%。在室温(25℃)、液固比30∶1、提取时间2 h的条件下离子液体对目标成分的提取得率为0.105%。离子液体溴化-1-乙基-3-甲基咪唑对中草药皂角刺中白桦脂酸衍生物的提取得率明显高于乙醇回流提取方式的提取得率,最佳提取条件为室温(25℃)、液固比30∶1,提取时间2h。

    2012年11期 v.40;No.285 1-3页 [查看摘要][在线阅读][下载 138K]
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  • 离子液体提取皂角刺白桦脂酸衍生物的研究

    李万华;王小刚;范代娣;

    考察离子液体溴化-1-乙基-3-甲基咪唑([emim]Br)作为提取溶剂对中草药中白桦脂酸衍生物的提取特性,并找到最佳提取条件。以中草药皂角刺为原料,以离子液体溴化-1-乙基-3-甲基咪唑为提取溶剂,选取提取温度、提取时间和液固比3个因素,进行正交试验,考察提取得率,并与乙醇回流提取方式作对比,找到离子液体提取最佳条件。结果表明:乙醇回流提取对目标成分的提取得率为0.050%,离子液体溴化-1-乙基-3-甲基咪唑在不同条件下对目标成分的提取得率为0.079%—0.107%。在室温(25℃)、液固比30∶1、提取时间2 h的条件下离子液体对目标成分的提取得率为0.105%。离子液体溴化-1-乙基-3-甲基咪唑对中草药皂角刺中白桦脂酸衍生物的提取得率明显高于乙醇回流提取方式的提取得率,最佳提取条件为室温(25℃)、液固比30∶1,提取时间2h。

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环境化工

  • 氮掺杂二氧化钛光催化降解超纯净水中有机化合物

    孙婷;陈凯;

    UV氧化单元是生产超纯水过程中的一个重要组成部分。然而,常规UV氧化能耗大,寻求高效节能的UV氧化方式已成为当今超纯净水净化研究热点之一。文中采用溶胶凝胶法,以钛酸四丁酯为钛前驱体,乙醇为溶剂,成功制备了TiO2薄膜。TiO2薄膜在加温条件下氨化制得了含氮TiO2。实验通过光催化降解超纯净水中乙二醇、异丙醇及尿素,考查了合成催化剂的性能。实验表明:在相同紫外光源条件下,掺氮TiO2的催化效果明显优于TiO2的催化效果。将掺氮TiO2与254 nm UV灯结合使用能达到与仅使用185 nm UV灯的同样的氧化效果,将此技术应用于超纯净水处理将会大大降低清洁水净化能量消耗及生产成本。

    2012年11期 v.40;No.285 4-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 432K]
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  • 氮掺杂二氧化钛光催化降解超纯净水中有机化合物

    孙婷;陈凯;

    UV氧化单元是生产超纯水过程中的一个重要组成部分。然而,常规UV氧化能耗大,寻求高效节能的UV氧化方式已成为当今超纯净水净化研究热点之一。文中采用溶胶凝胶法,以钛酸四丁酯为钛前驱体,乙醇为溶剂,成功制备了TiO2薄膜。TiO2薄膜在加温条件下氨化制得了含氮TiO2。实验通过光催化降解超纯净水中乙二醇、异丙醇及尿素,考查了合成催化剂的性能。实验表明:在相同紫外光源条件下,掺氮TiO2的催化效果明显优于TiO2的催化效果。将掺氮TiO2与254 nm UV灯结合使用能达到与仅使用185 nm UV灯的同样的氧化效果,将此技术应用于超纯净水处理将会大大降低清洁水净化能量消耗及生产成本。

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能源化工

  • 新型生物柴油催化剂性能研究

    王燕;陈俏;李聪;李国平;陈邦;申烨华;

    以精制菜籽油为原料,考察了项目组自行开发的新型催化剂SXL的催化效率,反应条件是所用甲醇质量为原料油质量的56%,最优条件下,催化剂质量为原料油质量的3%,反应时间为60 min,反应温度为40—60℃,转化率和产率可达98%以上。以精制菜籽油为原料油,考察催化剂的抗中毒性,结果表明:该催化剂对游离脂肪酸耐受性可以达到7%,并可耐受10%的水分,可直接用于未经精炼的粗植物油,将显著降低生产成本,显现出良好的应用前景。

    2012年11期 v.40;No.285 9-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 302K]
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  • 新型生物柴油催化剂性能研究

    王燕;陈俏;李聪;李国平;陈邦;申烨华;

    以精制菜籽油为原料,考察了项目组自行开发的新型催化剂SXL的催化效率,反应条件是所用甲醇质量为原料油质量的56%,最优条件下,催化剂质量为原料油质量的3%,反应时间为60 min,反应温度为40—60℃,转化率和产率可达98%以上。以精制菜籽油为原料油,考察催化剂的抗中毒性,结果表明:该催化剂对游离脂肪酸耐受性可以达到7%,并可耐受10%的水分,可直接用于未经精炼的粗植物油,将显著降低生产成本,显现出良好的应用前景。

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综合信息

  • 综合信息

    <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

    2012年11期 v.40;No.285 12+43+51+73+78页 [查看摘要][在线阅读][下载 131K]
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  • 综合信息

    <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

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  • 中国石油和化工勘察设计协会化学工程设计专业委员会换届大会暨全国化工化学工程设计技术中心站成立40周年2012年年会会议纪要

    <正>中国石油和化工勘察设计协会化学工程设计专业委员会换届大会暨全国化工化学工程设计技术中心站成立40周年2012年年会于2012年10月20日至25日在福建厦门成功召开,中国石油和化工勘察设计协会的荣世立理事长,华陆工程科技有限责任公司的吴银龙董事长二位领导出席了此次会议。会议代表有

    2012年11期 v.40;No.285 79-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 27K]
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  • 中国石油和化工勘察设计协会化学工程设计专业委员会换届大会暨全国化工化学工程设计技术中心站成立40周年2012年年会会议纪要

    <正>中国石油和化工勘察设计协会化学工程设计专业委员会换届大会暨全国化工化学工程设计技术中心站成立40周年2012年年会于2012年10月20日至25日在福建厦门成功召开,中国石油和化工勘察设计协会的荣世立理事长,华陆工程科技有限责任公司的吴银龙董事长二位领导出席了此次会议。会议代表有

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  • 全国化工化学工程设计技术中心站设计手册征订启事

    <正>1.《塔器的工程设计及应用》由全国化工化学工程设计技术中心站主编,陕西出版集团陕西人民出版社正式出版。全书约100万字,共15章,分别由国内从事传质分离及塔器技术方面的化学工程专家编写。本手册包括现代分离工程及塔器技术发展现状,填料塔与板式塔的选型及设计应用,喷射型立体连续

    2012年11期 v.40;No.285 81页 [查看摘要][在线阅读][下载 620K]
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  • 全国化工化学工程设计技术中心站设计手册征订启事

    <正>1.《塔器的工程设计及应用》由全国化工化学工程设计技术中心站主编,陕西出版集团陕西人民出版社正式出版。全书约100万字,共15章,分别由国内从事传质分离及塔器技术方面的化学工程专家编写。本手册包括现代分离工程及塔器技术发展现状,填料塔与板式塔的选型及设计应用,喷射型立体连续

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  • 2013年《化学工程》征订启事

    <正>《化学工程》于1972年创刊,月刊,国内外公开发行。现由中国国际图书贸易总公司代理对外发行,发行代号:4814BM。《化学工程》是国家科技部中国科技核心期刊(中国科技论文统计源期刊),中文核心期刊,为被引频次最高的500名中国科技期刊之一。期刊发表的论文被国际著名索引系统CA、

    2012年11期 v.40;No.285 82页 [查看摘要][在线阅读][下载 397K]
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  • 2013年《化学工程》征订启事

    <正>《化学工程》于1972年创刊,月刊,国内外公开发行。现由中国国际图书贸易总公司代理对外发行,发行代号:4814BM。《化学工程》是国家科技部中国科技核心期刊(中国科技论文统计源期刊),中文核心期刊,为被引频次最高的500名中国科技期刊之一。期刊发表的论文被国际著名索引系统CA、

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传质过程及设备

  • 萃取精馏分离吡啶与甲苯的研究

    赵艳斌;曾爱武;

    利用连续萃取精馏的方法分离甲苯中少量吡啶,以获得纯度较高的甲苯产品。根据吡啶与水互溶,甲苯与水共沸的特性,选取水为萃取剂。首先对流程进行了模拟,针对本体系部分互溶的特性,采用NRTL的热力学方法,考察了萃取剂与原料的进料比,塔顶蒸汽冷凝量与原料进料比,以及萃取剂与原料的进料位置等条件对分离效果的影响,从而获得最佳的工艺操作条件。之后采用实验室小型精馏装置对模拟结果进行验证。结果表明,采用NRTL热力学方法得到的模拟结果可将塔顶甲苯产品中吡啶质量分数量降至4×10-6。模拟的最优条件为:萃取剂与原料进料比3.4∶1,塔顶蒸汽冷凝量与原料进料比1.23∶1,原料与萃取剂进料位置分别为第32块、第2块理论板。实验值与模拟值吻合良好,说明以水为萃取剂的萃取精馏可以实现甲苯中吡啶的有效分离。

    2012年11期 v.40;No.285 13-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 379K]
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  • 萃取精馏分离吡啶与甲苯的研究

    赵艳斌;曾爱武;

    利用连续萃取精馏的方法分离甲苯中少量吡啶,以获得纯度较高的甲苯产品。根据吡啶与水互溶,甲苯与水共沸的特性,选取水为萃取剂。首先对流程进行了模拟,针对本体系部分互溶的特性,采用NRTL的热力学方法,考察了萃取剂与原料的进料比,塔顶蒸汽冷凝量与原料进料比,以及萃取剂与原料的进料位置等条件对分离效果的影响,从而获得最佳的工艺操作条件。之后采用实验室小型精馏装置对模拟结果进行验证。结果表明,采用NRTL热力学方法得到的模拟结果可将塔顶甲苯产品中吡啶质量分数量降至4×10-6。模拟的最优条件为:萃取剂与原料进料比3.4∶1,塔顶蒸汽冷凝量与原料进料比1.23∶1,原料与萃取剂进料位置分别为第32块、第2块理论板。实验值与模拟值吻合良好,说明以水为萃取剂的萃取精馏可以实现甲苯中吡啶的有效分离。

    2012年11期 v.40;No.285 13-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 379K]
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  • 必特螺旋霉素萃取过程研究

    岳公敬;朱家文;陈葵;徐婕;张优利;

    从热力学角度考察了温度、pH值、NaH2PO4质量分数对不同溶剂体系中必特螺旋霉素溶解度的影响,研究了磷酸盐缓冲液萃取石油醚洗脱液中必特螺旋霉素过程工艺特性,详细考察了温度、pH值、NaH2PO4质量分数等诸因素对萃取过程分配系数α的影响。萃取实验选择H3PO4-质量分数0.7%NaH2PO4缓冲溶液为萃取剂,以A/O相比=1/10进行萃取。研究发现:萃取过程最佳pH值范围为2.0—2.2,萃取分配系数α随着温度的升高而变小,萃取过程为放热过程,低温与较高的NaH2PO4质量分数有利于萃取过程的进行。在实验基础上推导并建立了萃取分配系数α与pH值及温度T函数关系α-pH及α-T理论数学模型,并用Matlab软件拟合得到α-pH-T函数关系式。

    2012年11期 v.40;No.285 17-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 534K]
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  • 必特螺旋霉素萃取过程研究

    岳公敬;朱家文;陈葵;徐婕;张优利;

    从热力学角度考察了温度、pH值、NaH2PO4质量分数对不同溶剂体系中必特螺旋霉素溶解度的影响,研究了磷酸盐缓冲液萃取石油醚洗脱液中必特螺旋霉素过程工艺特性,详细考察了温度、pH值、NaH2PO4质量分数等诸因素对萃取过程分配系数α的影响。萃取实验选择H3PO4-质量分数0.7%NaH2PO4缓冲溶液为萃取剂,以A/O相比=1/10进行萃取。研究发现:萃取过程最佳pH值范围为2.0—2.2,萃取分配系数α随着温度的升高而变小,萃取过程为放热过程,低温与较高的NaH2PO4质量分数有利于萃取过程的进行。在实验基础上推导并建立了萃取分配系数α与pH值及温度T函数关系α-pH及α-T理论数学模型,并用Matlab软件拟合得到α-pH-T函数关系式。

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  • 复合体系下磷酸和硫酸的萃取动力学

    张莉;丁瑶;刘玉娟;

    为了深入了解萃取过程的机理和动力学特征,采用了恒界面池法研究了复合体系下磷酸和硫酸的萃取动力学,分别考察了比界面积、初始水相中磷酸浓度、初始水相中硫酸浓度对磷酸、硫酸萃取速率的影响,并提出了60℃下硫酸-磷酸复合体系中萃取磷酸和硫酸的动力学方程。实验结果表明:磷酸和硫酸的萃取速率随着比界面积增大而减小,随着初始水相中磷酸浓度的升高而逐步增加;初始水相中硫酸浓度的增大也有利于提高磷酸和硫酸的萃取速率。并研究了在60℃硫酸-磷酸复合体系中,磷酸和硫酸的萃取动力学方程,并用工业原料磷酸对萃取动力学进行了验证,表明拟合所得的方程计算的磷酸和硫酸萃取速率和实际测得的值相近。

    2012年11期 v.40;No.285 22-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 298K]
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  • 复合体系下磷酸和硫酸的萃取动力学

    张莉;丁瑶;刘玉娟;

    为了深入了解萃取过程的机理和动力学特征,采用了恒界面池法研究了复合体系下磷酸和硫酸的萃取动力学,分别考察了比界面积、初始水相中磷酸浓度、初始水相中硫酸浓度对磷酸、硫酸萃取速率的影响,并提出了60℃下硫酸-磷酸复合体系中萃取磷酸和硫酸的动力学方程。实验结果表明:磷酸和硫酸的萃取速率随着比界面积增大而减小,随着初始水相中磷酸浓度的升高而逐步增加;初始水相中硫酸浓度的增大也有利于提高磷酸和硫酸的萃取速率。并研究了在60℃硫酸-磷酸复合体系中,磷酸和硫酸的萃取动力学方程,并用工业原料磷酸对萃取动力学进行了验证,表明拟合所得的方程计算的磷酸和硫酸萃取速率和实际测得的值相近。

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化工热力学

  • 生物质粗燃气自热重整调变的热力学分析

    杨勇;王铁军;定明月;李宇萍;马隆龙;

    运用吉布斯自由能最小化方法对生物质粗燃气自热重整过程进行了热力学分析,研究了重整反应过程中的温度,O2/CH4摩尔比及焦油摩尔分数等因素对平衡产物组成的影响规律。研究结果表明:低温有利于CO歧化与加氢反应,而高温促进了CH4和CO2的转化,提高合成气H2+CO摩尔分数,降低H2/CO摩尔比。O2/CH4摩尔比的增加有利于生物质燃气从部分氧化反应向完全氧化反应转变,促进了CH4的重整反应而抑制了CO2的转化;O2/CH4摩尔比的增加降低了合成气H2+CO摩尔分数,降低了H2/CO摩尔比,在重整后的生物质粗燃气中,n(H2)/n(CO)≈1。积碳量随温度升高和O2/CH4摩尔比的增加逐渐减少,随着焦油(C10H8)物质的量的增加而增加。焦油物质的量增加提高了合成气中H2与CO摩尔分数,是重整反应的重要原料。优化的生物质燃气自热重整反应条件为温度1 023 K,O2/CH4摩尔比0.7,焦油摩尔分数<1%。

    2012年11期 v.40;No.285 27-30+43页 [查看摘要][在线阅读][下载 534K]
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  • 生物质粗燃气自热重整调变的热力学分析

    杨勇;王铁军;定明月;李宇萍;马隆龙;

    运用吉布斯自由能最小化方法对生物质粗燃气自热重整过程进行了热力学分析,研究了重整反应过程中的温度,O2/CH4摩尔比及焦油摩尔分数等因素对平衡产物组成的影响规律。研究结果表明:低温有利于CO歧化与加氢反应,而高温促进了CH4和CO2的转化,提高合成气H2+CO摩尔分数,降低H2/CO摩尔比。O2/CH4摩尔比的增加有利于生物质燃气从部分氧化反应向完全氧化反应转变,促进了CH4的重整反应而抑制了CO2的转化;O2/CH4摩尔比的增加降低了合成气H2+CO摩尔分数,降低了H2/CO摩尔比,在重整后的生物质粗燃气中,n(H2)/n(CO)≈1。积碳量随温度升高和O2/CH4摩尔比的增加逐渐减少,随着焦油(C10H8)物质的量的增加而增加。焦油物质的量增加提高了合成气中H2与CO摩尔分数,是重整反应的重要原料。优化的生物质燃气自热重整反应条件为温度1 023 K,O2/CH4摩尔比0.7,焦油摩尔分数<1%。

    2012年11期 v.40;No.285 27-30+43页 [查看摘要][在线阅读][下载 534K]
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  • 乙酸乙酯-碳酸二乙酯二元体系平衡数据的测定及模拟

    徐明;刘定华;刘晓勤;

    采用改进型ROSE汽液平衡釜在100.47 kPa下测定乙酸乙酯(EA)-碳酸二乙酯(DEC)二元体系的汽液平衡数据,进一步得到的液相活度系数,经面积积分法检验符合热力学一致性。并借助化工过程模拟软件,同时采用NRTL和Wilson方程对实验数据进行关联得到模型参数,回归出不同模型下汽相组成与实验中的数据进行比较,平均偏差分别为0.007 8和0.006 8,结果表明2种模型都符合需要。研究结果将为有关工程设计提供化工数据。

    2012年11期 v.40;No.285 31-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 111K]
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  • 乙酸乙酯-碳酸二乙酯二元体系平衡数据的测定及模拟

    徐明;刘定华;刘晓勤;

    采用改进型ROSE汽液平衡釜在100.47 kPa下测定乙酸乙酯(EA)-碳酸二乙酯(DEC)二元体系的汽液平衡数据,进一步得到的液相活度系数,经面积积分法检验符合热力学一致性。并借助化工过程模拟软件,同时采用NRTL和Wilson方程对实验数据进行关联得到模型参数,回归出不同模型下汽相组成与实验中的数据进行比较,平均偏差分别为0.007 8和0.006 8,结果表明2种模型都符合需要。研究结果将为有关工程设计提供化工数据。

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  • Na~+,K~+//Br~-,B_4O_7~(2-)-H_2O交互四元体系348K相平衡研究

    李婷;桑世华;崔瑞芝;

    采用等温溶解平衡法研究了348 K时交互四元体系Na+,K+//Br-,B4O27--H2O的相平衡及平衡液相,测定了平衡液相的溶解度以及密度,补充了该体系在348 K下的溶解度和密度数据。研究结果发现,该体系属于简单共饱和体系,无复盐和固溶体生成。根据实验数据绘制了相应的相图、密度-质量分数图和含水量图,相图中有2个共饱点,5条单变量曲线,4个结晶区。4个结晶区的平衡固相分别为:Na2B4O7.5H2O,K2B4O7.4H2O,KBr和NaBr。从相图上可以看出,该体系在348 K时Na2B4O7.5H2O的结晶区最大,NaBr的结晶区最小。

    2012年11期 v.40;No.285 35-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 253K]
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  • Na~+,K~+//Br~-,B_4O_7~(2-)-H_2O交互四元体系348K相平衡研究

    李婷;桑世华;崔瑞芝;

    采用等温溶解平衡法研究了348 K时交互四元体系Na+,K+//Br-,B4O27--H2O的相平衡及平衡液相,测定了平衡液相的溶解度以及密度,补充了该体系在348 K下的溶解度和密度数据。研究结果发现,该体系属于简单共饱和体系,无复盐和固溶体生成。根据实验数据绘制了相应的相图、密度-质量分数图和含水量图,相图中有2个共饱点,5条单变量曲线,4个结晶区。4个结晶区的平衡固相分别为:Na2B4O7.5H2O,K2B4O7.4H2O,KBr和NaBr。从相图上可以看出,该体系在348 K时Na2B4O7.5H2O的结晶区最大,NaBr的结晶区最小。

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化工流体力学

  • T-型微通道中液滴形成机制的CFD模拟

    邓金;郑晓斌;吴纪周;陈文;刘雄;董立春;李俊宏;徐玉婷;

    对微米级窄型T-型微通道中微液滴的形成机制进行了CFD模拟,验证了随毛细准数Ca的增加,液滴的形成会经历"squeezing"和"dripping"机制,且2个机制之间明显的存在着一个"transient"机制。通道壁的润湿性能对液滴的形成过程有显著影响,只有当通道壁更亲连续相时,微液滴才能形成。但与"dripping"机制不同,在"squee-zing"机制下,通道壁的润湿性对形成液滴的体积有明显的影响。

    2012年11期 v.40;No.285 39-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 244K]
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  • T-型微通道中液滴形成机制的CFD模拟

    邓金;郑晓斌;吴纪周;陈文;刘雄;董立春;李俊宏;徐玉婷;

    对微米级窄型T-型微通道中微液滴的形成机制进行了CFD模拟,验证了随毛细准数Ca的增加,液滴的形成会经历"squeezing"和"dripping"机制,且2个机制之间明显的存在着一个"transient"机制。通道壁的润湿性能对液滴的形成过程有显著影响,只有当通道壁更亲连续相时,微液滴才能形成。但与"dripping"机制不同,在"squee-zing"机制下,通道壁的润湿性对形成液滴的体积有明显的影响。

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  • 撞击流反应器撞击区流动特性研究

    李晓蓉;郑燕萍;孙勤;杨阿三;程榕;

    为研究撞击区的流动特性,在有效容积为160 L的撞击流反应器内,以水为介质,饱和KCl溶液为示踪剂,用电导法测定了不同导流筒出口间距和撞击流速下的示踪剂浓度曲线,并通过多釜串联模型拟合得到了撞击区的平均停留时间及模拟釜数。结果表明:导流筒出口间距减小,撞击流速增大,撞击区平均停留时间减小,釜数减小;撞击流速为2.0 m/s时,撞击区内流型接近于全混流。停留时间分布主要受撞击流速的影响,增大流速有利于促进撞击区中的宏观混合。

    2012年11期 v.40;No.285 44-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 390K]
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  • 撞击流反应器撞击区流动特性研究

    李晓蓉;郑燕萍;孙勤;杨阿三;程榕;

    为研究撞击区的流动特性,在有效容积为160 L的撞击流反应器内,以水为介质,饱和KCl溶液为示踪剂,用电导法测定了不同导流筒出口间距和撞击流速下的示踪剂浓度曲线,并通过多釜串联模型拟合得到了撞击区的平均停留时间及模拟釜数。结果表明:导流筒出口间距减小,撞击流速增大,撞击区平均停留时间减小,釜数减小;撞击流速为2.0 m/s时,撞击区内流型接近于全混流。停留时间分布主要受撞击流速的影响,增大流速有利于促进撞击区中的宏观混合。

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反应工程

  • 流化床粉煤气体热载体快速热解反应器的计算

    任秀彬;张铁栓;周安宁;

    在冷态模拟实验和煤热解动力学计算的基础上,对粉煤气体热载体快速热解提升管反应器的高度进行了计算。利用高速摄像粒子测速法结合互相关算法研究了不同气体流量和不同颗粒粒径时固体颗粒在热解提升管中的运动速度,通过求解神府煤热解动力学方程,得到了不同粒径神府煤颗粒热解挥发分析出的时间,从而确定了快速热解提升管反应器的高度。研究结果表明:当气体流量在850 m3/h,粉煤的粒径主要集中在0.7—3.0 mm时,提升管的高度应选择在10.0 m。

    2012年11期 v.40;No.285 48-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 284K]
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  • 流化床粉煤气体热载体快速热解反应器的计算

    任秀彬;张铁栓;周安宁;

    在冷态模拟实验和煤热解动力学计算的基础上,对粉煤气体热载体快速热解提升管反应器的高度进行了计算。利用高速摄像粒子测速法结合互相关算法研究了不同气体流量和不同颗粒粒径时固体颗粒在热解提升管中的运动速度,通过求解神府煤热解动力学方程,得到了不同粒径神府煤颗粒热解挥发分析出的时间,从而确定了快速热解提升管反应器的高度。研究结果表明:当气体流量在850 m3/h,粉煤的粒径主要集中在0.7—3.0 mm时,提升管的高度应选择在10.0 m。

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  • 矩形声化学反应器空化场分布的研究

    李娟;张明铎;马奭文;王鲜艳;

    文章研究了分析反应器尺寸及液体深度对矩形声化学反应器空化场分布的影响。在刚性边界条件下,理论分析得出了纵向声压分布公式。用MATLAB仿真分析了纵向声压分布情况,并用染色法进行了实验验证。结果表明:声场中声压有多种简正声波和高次同相振动叠加而成。近场区总声压幅值以高次同相振动为主,声压幅值随液体深度的增大而迅速衰减;远场区则以简正声波为主,声压幅值随液体深度的增大而起伏变化。当满足一定条件时,在槽体可发生长度共振。

    2012年11期 v.40;No.285 52-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 509K]
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  • 矩形声化学反应器空化场分布的研究

    李娟;张明铎;马奭文;王鲜艳;

    文章研究了分析反应器尺寸及液体深度对矩形声化学反应器空化场分布的影响。在刚性边界条件下,理论分析得出了纵向声压分布公式。用MATLAB仿真分析了纵向声压分布情况,并用染色法进行了实验验证。结果表明:声场中声压有多种简正声波和高次同相振动叠加而成。近场区总声压幅值以高次同相振动为主,声压幅值随液体深度的增大而迅速衰减;远场区则以简正声波为主,声压幅值随液体深度的增大而起伏变化。当满足一定条件时,在槽体可发生长度共振。

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煤化工

  • 温度对循环流化床双床气化中热解炉产物的影响

    刘嘉鹏;于旷世;朱治平;吕清刚;

    在循环流化床双床煤高温热解气化试验台上,以神木烟煤为燃料在不同温度下进行了热解气化试验,该试验台利用上下返料器将热解炉和气化炉耦合在一起,其中热解炉为N2气氛,气化炉通入空气作为气化剂,试验主要研究热解炉底部温度对热解煤气及热解炉底渣的影响。试验结果表明:随热解炉底部温度升高,热解煤气中H2体积分数升高,CH4,CO2体积分数降低,CO体积分数先降低后升高,热解煤气主要组分气体的收率增加。试验所取热解炉底渣样品的孔比表面积分布和孔比体积分布主要集中于中小孔(0—50 nm),其总比表面积和总孔体积大小顺序为在817℃最大,844℃次之,766℃最小,在N2气氛、1 200℃条件下,CO2反应的活性大小顺序为817℃最大,766℃次之,844℃最小。

    2012年11期 v.40;No.285 56-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 567K]
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  • 温度对循环流化床双床气化中热解炉产物的影响

    刘嘉鹏;于旷世;朱治平;吕清刚;

    在循环流化床双床煤高温热解气化试验台上,以神木烟煤为燃料在不同温度下进行了热解气化试验,该试验台利用上下返料器将热解炉和气化炉耦合在一起,其中热解炉为N2气氛,气化炉通入空气作为气化剂,试验主要研究热解炉底部温度对热解煤气及热解炉底渣的影响。试验结果表明:随热解炉底部温度升高,热解煤气中H2体积分数升高,CH4,CO2体积分数降低,CO体积分数先降低后升高,热解煤气主要组分气体的收率增加。试验所取热解炉底渣样品的孔比表面积分布和孔比体积分布主要集中于中小孔(0—50 nm),其总比表面积和总孔体积大小顺序为在817℃最大,844℃次之,766℃最小,在N2气氛、1 200℃条件下,CO2反应的活性大小顺序为817℃最大,766℃次之,844℃最小。

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  • 水煤浆气力式静电雾化喷嘴设计及雾化流场形貌

    郑捷庆;张军;钟晓龙;

    借鉴已有的常规水煤浆气力式雾化喷嘴的研究与应用成果,设计了新型的气力式静电雾化喷嘴。在此基础上搭建了以环电极感应充电方式的水煤浆静电雾化实验台,利用激光粒子成像速度仪(PIV)上的CCD相机对其静电雾化流场的形貌进行实验观察,获取其荷电射流雾化角度随外加电场增加的变化情况;并利用激光粒子动态分析仪(PDA)系统分别获得流场轴线上以及轴线150 mm处横截面的透浆率随环电极电压的变化情况。实验结果表明:在感应电场的作用下,荷电喷雾流场随外加电场的增加而扩展,射流雾化角在42°—65°变化,且随充电电压的上升略呈一定的指数规律增加;水煤浆雾滴在射流轴线附近聚集的现象得以改善,浆滴在雾炬空间的弥散愈加均匀,可在一定程度上解决水煤浆雾炬核心区贫氧燃烧的难题。

    2012年11期 v.40;No.285 60-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 560K]
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  • 水煤浆气力式静电雾化喷嘴设计及雾化流场形貌

    郑捷庆;张军;钟晓龙;

    借鉴已有的常规水煤浆气力式雾化喷嘴的研究与应用成果,设计了新型的气力式静电雾化喷嘴。在此基础上搭建了以环电极感应充电方式的水煤浆静电雾化实验台,利用激光粒子成像速度仪(PIV)上的CCD相机对其静电雾化流场的形貌进行实验观察,获取其荷电射流雾化角度随外加电场增加的变化情况;并利用激光粒子动态分析仪(PDA)系统分别获得流场轴线上以及轴线150 mm处横截面的透浆率随环电极电压的变化情况。实验结果表明:在感应电场的作用下,荷电喷雾流场随外加电场的增加而扩展,射流雾化角在42°—65°变化,且随充电电压的上升略呈一定的指数规律增加;水煤浆雾滴在射流轴线附近聚集的现象得以改善,浆滴在雾炬空间的弥散愈加均匀,可在一定程度上解决水煤浆雾炬核心区贫氧燃烧的难题。

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过程模拟

  • 叔丁醇催化精馏脱水制异丁烯模拟研究

    周金波;董炳利;王艳飞;苟文甲;程中克;李吉春;

    以质量分数85%叔丁醇(TBA)为原料,对TBA催化精馏脱水制异丁烯工艺进行模拟计算。回归了自制的磺酸阳离子树脂催化剂的动力学数据,并使用Fortran编写了动力学子程序接口。应用Aspen Plus模型系统地讨论了反应段塔板数、操作压力、回流比、精馏段和提馏段塔板数、进料位置对TBA脱水效果的影响。在TBA进料量100 kg/h,反应段每块塔板填装45 kg催化剂,塔顶液相采出异丁烯的条件下进行模拟,结果表明:精馏段4块塔板,反应段5块塔板,提馏段4块塔板,操作压力0.35 MPa,回流比1.5,进料位置在第4块塔板时,TBA转化率达99.5%。

    2012年11期 v.40;No.285 64-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 209K]
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  • 叔丁醇催化精馏脱水制异丁烯模拟研究

    周金波;董炳利;王艳飞;苟文甲;程中克;李吉春;

    以质量分数85%叔丁醇(TBA)为原料,对TBA催化精馏脱水制异丁烯工艺进行模拟计算。回归了自制的磺酸阳离子树脂催化剂的动力学数据,并使用Fortran编写了动力学子程序接口。应用Aspen Plus模型系统地讨论了反应段塔板数、操作压力、回流比、精馏段和提馏段塔板数、进料位置对TBA脱水效果的影响。在TBA进料量100 kg/h,反应段每块塔板填装45 kg催化剂,塔顶液相采出异丁烯的条件下进行模拟,结果表明:精馏段4块塔板,反应段5块塔板,提馏段4块塔板,操作压力0.35 MPa,回流比1.5,进料位置在第4块塔板时,TBA转化率达99.5%。

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  • 氨法烟气脱硫工艺过程模拟与优化

    史永永;李海洋;张慧;林倩;

    为了进一步研究氨法烟气脱硫工艺过程,以非平衡级传质理论为依据,利用化工流程模拟软件Aspen Plus建立填料吸收塔脱除SO2过程的数值计算模型,分析和优化操作参数对脱硫效果的影响,模拟结果与文献值吻合较好。模型计算结果表明:脱硫率随着吸收液pH值和液气比的增大而增大;随着进口SO2质量浓度和进口烟气流量的增大而降低,并得出吸收液pH值及液气比在氨法烟气脱硫效率影响因素中占主要位置。所建立的氨法烟气脱硫工艺过程模型准确合理,模拟结果可为脱硫系统实际运行调节各操作参数对脱硫效果的影响提供参考和借鉴。

    2012年11期 v.40;No.285 68-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 439K]
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  • 氨法烟气脱硫工艺过程模拟与优化

    史永永;李海洋;张慧;林倩;

    为了进一步研究氨法烟气脱硫工艺过程,以非平衡级传质理论为依据,利用化工流程模拟软件Aspen Plus建立填料吸收塔脱除SO2过程的数值计算模型,分析和优化操作参数对脱硫效果的影响,模拟结果与文献值吻合较好。模型计算结果表明:脱硫率随着吸收液pH值和液气比的增大而增大;随着进口SO2质量浓度和进口烟气流量的增大而降低,并得出吸收液pH值及液气比在氨法烟气脱硫效率影响因素中占主要位置。所建立的氨法烟气脱硫工艺过程模型准确合理,模拟结果可为脱硫系统实际运行调节各操作参数对脱硫效果的影响提供参考和借鉴。

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化工工艺

  • 防止大颗粒尿素结块的方法研究

    刘传政;

    海南富岛化工有限公司是引进挪威海德鲁流化床大颗粒造粒技术生产尿素的企业,在装置试车投产后,发现颗粒尿素结块现象十分严重。针对这一问题,对装置工艺设计、生产运行工况、产品储存条件、包装和运输各个环节进行分析,对导致大颗粒尿素结块的因素进行分析,并对导致结块的化学反应机理进行研究,查找出关键因素,并提出解决方案,经过实践,最终从根本上解决问题,效果显著。并成功应用于海南日产2 700 t大颗粒尿素造粒装置。

    2012年11期 v.40;No.285 74-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 137K]
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  • 防止大颗粒尿素结块的方法研究

    刘传政;

    海南富岛化工有限公司是引进挪威海德鲁流化床大颗粒造粒技术生产尿素的企业,在装置试车投产后,发现颗粒尿素结块现象十分严重。针对这一问题,对装置工艺设计、生产运行工况、产品储存条件、包装和运输各个环节进行分析,对导致大颗粒尿素结块的因素进行分析,并对导致结块的化学反应机理进行研究,查找出关键因素,并提出解决方案,经过实践,最终从根本上解决问题,效果显著。并成功应用于海南日产2 700 t大颗粒尿素造粒装置。

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