生物化工

• 响应曲面法优化金银忍冬果中黄酮类化合物提取工艺

  李玲;冯自立;王飞利;高蓉;潘柳依;李稳宏;

  以金银忍冬果为原料,在单因素实验基础上,以液料比(体积质量比)、提取时间、乙醇体积分数为自变量,黄酮类物质提取率为响应值,根据Box-Behnken的中心组合实验设计原理,用响应曲面分析法对工艺过程进行优选,并对预测值的可靠性进行了验证,然后与溶剂回流法做了比较。实验结果表明,提取金银忍冬果中黄酮的最优工艺条件为:提取温度60℃、液料比18.6∶1 mL/g、时间1.32 h、乙醇体积分数71%;响应曲面法所得的优化条件与预测值吻合度较好,相同实验条件下,超声辅助提取法明显优于回流提取法,提取率更高。

  2014年01期 v.42;No.299 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 1114K]
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综合信息

• 2014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集团有限公司代理对外发行,发行代号:M4814。《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

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• 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

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环境化工

• 超临界水氧化处理鲁奇炉气化废水的研究

  高志远;程乐明;曹雅琴;张玉宝;谷俊杰;甘中学;

  采用240 L/d的连续式超临界水氧化(SCWO)装置对鲁奇炉气化废水进行试验研究,通过实验室设计的高压连续加氧系统和在线温度测量装置,系统研究了废水的反应温度、停留时间、质量浓度等对废水COD、NH3-N和挥发酚去除率的影响,并对氧化自热过程进行了初步探索。结果表明:升高温度和延长反应时间均可促进废水中有机物的分解;随着废水质量浓度的升高,COD去除率增加而挥发酚和NH3-N的去除率有所下降;当温度超过500℃、压力23 MPa、停留时间为68 s时,经处理的废水COD、NH3-N和挥发酚去除率均超过了99.8%。通过高质量浓度鲁奇废水的氧化试验,证明在现有的试验装置上实现过程自热操作是可行的,为过程开发和放大提供基础数据。

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能源化工

• 油砂燃烧特性与动力学的分布活化能模型

  贾春霞;王擎;刘洪鹏;

  采用美国Pyris1TGA热重分析仪对印度尼西亚油砂进行了燃烧特性实验,并分析了升温速率等因素对油砂燃烧反应特性的影响,求得了着火温度、燃烧稳定性判别指数和燃烧反应性能参数等值。通过数据分析,利用分布活化能模型确定了印度尼西亚油砂在整个燃烧过程中活化能随着转化率的变化关系,反应初始阶段,2种油砂的活化能在50—90 kJ/mol之间;STB与STC转化率在0.28和0.27时活化能最大,分别为226 kJ/mol和103 kJ/mol。转化率大于0.6时,STB活化能为200 kJ/mol,STC活化能为160 kJ/mol。还分析了活化能和频率因子之间的补偿效应,为油砂的有效开发与经济利用提供了理论依据。

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传质过程及设备

• 乙二醇单叔丁醚与乙二醇二叔丁醚的分离

  汤志刚;李红伟;郭栋;崔敬杰;

  在实验测定乙二醇单叔丁醚(TMBE)与乙二醇二叔丁醚(TDBE)相平衡数据的基础上,回归得到了Wilson方程的相互作用参数Λ12和Λ21,并利用回归参数的Wilson方程预测了TMBE和TDBE共沸组成随压力降低,TMBE的摩尔分数降低。根据此特性,文中设计了利用差压精馏分离TMBE和TDBE的流程,并在Pro/II流程模拟软件上,建立了差压精馏分离TMBE和TDBE的模型并进行了模拟计算。模拟结果表明:利用差压精馏可分别获得纯度(摩尔分数)大于99%以上的TMBE和TDBE。

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• 反歧化反应精馏处理二氯二氢硅

  黄国强;孙帅帅;

  利用二氯二氢硅与四氯化硅反歧化反应生成三氯氢硅的原理,提出一种用于回收处理二氯二氢硅的反应精馏流程,其特征是将四氯化硅含量较高的塔釜液通过外部循环返回到含有催化剂的反应段参与反应。在建立反歧化反应精馏流程及相关工业试验装置的基础上,利用Aspen Plus软件进行模拟。理论模型采用平衡级模型,其中反应模型考虑了主反应的动力学影响和副反应的化学平衡限制。模拟结果和工业试验数据吻合良好,该流程能将二氯二氢硅转化为高价值的三氯氢硅,二氯二氢硅转化率高达98.6%,三氯氢硅纯度可达91.6%。在此基础上,优化反应精馏操作参数,考察了进料位置、持液量、回流量和进料摩尔比对产品纯度的影响,确定了各变量的最佳值,并对反歧化工艺进行了经济评价。

  2014年01期 v.42;No.299 19-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 920K]
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• 聚(丙烯酰胺-丙烯酸钠)复合膨润土固定床吸附Pb~(2+)的研究

  陈学青;赵斌;杜佩衡;曹吉林;

  由溶液聚合法制备了聚(丙烯酰胺-丙烯酸钠)复合膨润土吸附剂。聚丙烯酰胺-丙烯酸钠复合膨润土对Pb2+的吸附过程符合Langmuir等温吸附,平衡吸附量为112.74 mg/g。聚丙烯酰胺-丙烯酸钠复合膨润土固定床穿透曲线较好地符合BDST模型,k a=0.300 L/(mg·min),N0=18.644 mg/L,Z0=1.152 cm,对Pb2+的去除率可达到90%。由TPHDM模型得到k f=6.40×10-6m/s,k s=4.31×10-9m/s,D L=3.25×10-8m/s,聚丙烯酰胺-丙烯酸钠复合膨润土固定床吸附Pb2+的传质阻力以轴向扩散控制为主。

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传热过程及设备

• 加工参数对三维翅片铜管冷凝换热的影响

  王华岭;王小伍;万珍平;汤勇;

  犁削-挤压加工成形工艺制造的新型三维外翅片管通过三维翅片、二维沟槽的微作用力增强传热。文中通过实验,研究了在不同加工参数下的三维整体外翅片铜管的传热性能,与光管相比,三维翅片管均能明显地起到强化传热作用。横管外的膜状冷凝时,与努塞尔积分方法求得的管外换热系数理论计算式相比,三维管管外换热系数的常数随给进量增大而减小。随切削深度增加到一定值后出现少许下降,管外换热系数的常数可以拟合为进给量多项式,从而得到了三维翅片管管外换热经验计算式与加工参数的关系。

  2014年01期 v.42;No.299 29-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 669K]
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• 基于量纲一分析的循环流量实验关联式

  俞天兰;陈黎;彭德其;刘阳平;史冰乐;张礼;周进龙;

  自然循环蒸发器工艺设计中阻力的衡算一般按试差算法进行,其中一个关键步骤即修正单位面积总循环流量,计算工作量大且精度低。采用量纲一化分析方法,将循环流量、传热温差、蒸发室压力、流体密度、流体黏度、导热系数、比热容、加热管内径、加热管管长等9个参数关联起来,探讨了用于描述自然循环过程的5个量纲一数。以水为实验介质,设计单管常压自然循环蒸发实验台,对不同传热温差下循环流量的变化进行了实验,并在实验数据的基础上,推导得到用于计算循环流量的量纲一准数关联式。结果表明:由量纲一准数关联式计算得到的π2和由实验数据计算得到的π2相对误差在3%以内。

  2014年01期 v.42;No.299 33-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 463K]
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化工热力学

• 三元体系Li_2SO_4-MgSO_4-H_2O在273.15K时介稳相平衡

  李栋婵;王士强;

  采用等温蒸发法,测定了三元体系Li2SO4-MgSO4-H2O在273.15 K时介稳平衡的溶解度和液相的物化性质(密度和折光率)。根据实验数据绘制了相应的介稳相图和物化性质-组成图。研究结果表明:该三元体系有1个共饱点(Li2SO4·H2O+MgSO4·7H2O),2条单变量溶解度曲线,2个单盐结晶区:Li2SO4·H2O,MgSO4·7H2O,其中MgSO4·7H2O的结晶区域较大。该体系属简单共饱型,无复盐及固溶体产生。介稳平衡溶液的物化性质密度、折光率随溶液中MgSO4含量的变化而有规律变化,并且在共饱点处有最大值。采用经验公式预测了该体系介稳平衡溶液的密度和折光率,预测值与实验值吻合较好。

  2014年01期 v.42;No.299 37-39+44页 [查看摘要][在线阅读][下载 419K]
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化工流体力学

• 液相物性对规整填料内气液二相流的影响

  李相鹏;汪蓉梅;

  运用商用流体计算软件FLUENT6.3,建立基于Navier-Stokes方程和VOF方法相结合的CFD分析模型,湍流结构模拟采用RNG k-ε模型,研究了液相物性参数对规整填料内气液二相流体动力学特性的影响。采用文献实验测试结果对该模型进行了验证。重点研究了在一定逆向气流速度条件下液相密度和黏度等物性参数对液膜流动的影响。结果表明:在分析的液相物性参数变化范围内,填料表面均能形成一层稳定的液膜流,气相流场分布也基本一致。液相密度增加,界面液相速度均值增大,沿界面速度值波动幅度降低,填料持液量减小。液相黏度增大,界面液相速度均值减小,持液量增加。2个物性参数改变时,有效界面传质面积均保持在一定值范围内波动。

  2014年01期 v.42;No.299 40-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1448K]
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• 搅拌槽内固液悬浮和气液分散的实验研究

  秦佩;郝惠娣;冯荣荣;翟甜;雷建勇;

  在实验室提出的新型三相搅拌槽——自吸式龙卷流型搅拌槽中,采用六直叶圆盘涡轮桨进行三相混合性能的实验。从固液悬浮、气液分散和传质性能等方面对搅拌槽进行了研究,探讨了固相颗粒对气含率和传质性能的影响,得到了搅拌槽中不同性能参数的变化规律。结果表明:自吸式龙卷流型搅拌槽作为一种新型的三相搅拌槽,能够获得良好的固液悬浮和气液分散效果;当搅拌槽内固相体积分率较低(φ<20%)时,可采用颗粒的壁面堆积高度作为完全悬浮状态的判定标准;固相颗粒的存在会使气含率明显降低,但对传质性能的影响较为复杂,φ<5%时的体积传氧系数K L a高于纯溶液,φ>5%时的K L a低于纯溶液,但都随固相体积分率的增加而降低。

  2014年01期 v.42;No.299 45-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1029K]
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• Shell煤气化装置的煤粉输送过程稳定性分析

  林雯;汪永庆;龚欣;亢万忠;

  在中石化安庆分公司Shell粉煤气化装置上,通过测量并采集煤粉循环过程以及气化炉运行过程的煤粉输送管线上压力与煤粉流量信号,开展了煤粉密相气力输送过程稳定性分析研究。在获得管线压力和煤粉流量时间序列基础上,借助标准差和最大振幅的信号处理方法,重点研究了煤粉流量调节阀开度、煤粉质量浓度和输送压差对煤粉输送稳定性的影响。研究结果表明:煤粉流量调节阀开度增加,管线压力易受给料罐压力波动的影响;煤粉流量调节阀开度减小,管线压力呈随机波动,输送不稳定程度增加。煤粉质量浓度增加,其输送稳定性有所降低;输送压差对煤粉输送稳定性的影响与调节阀开度有关。在此基础上,通过对比分析气化炉运行工况的煤粉输送稳定性,提出了适当降低输送压差,以减少系统能耗的建议。

  2014年01期 v.42;No.299 50-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1246K]
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反应工程

• 催化合成3-甲基-3-丁烯-1-醇醋酸酯及其水解过程研究

  周哲;刘清;费兆阳;陈献;汤吉海;崔咪芬;乔旭;

  采用酯化水解两步法高效合成3-甲基-3-丁烯-1-醇(MBOH)。首先采用硅烷嫁接法制备了MCM-48嫁接SnCl2催化剂,应用于多聚甲醛、异丁烯和醋酸缩合酯化制备3-甲基-3-丁烯-1-醇醋酸酯(MB-AC),然后MB-AC碱性水解制备MBOH,并对缩合酯化和水解反应进行工艺条件考察。结果表明,最佳缩合酯化反应条件为:2.4 g催化剂,16 g多聚甲醛,120 g异丁烯,128 g醋酸,反应温度140℃,反应时间6 h。在此条件下,MB-AC的收率为55.5%,MBOH的收率为13.8%。进一步将缩合酯化反应产物碱性水解,最佳水解条件为:水解温度50℃,进料速度为60 mL/h,碱溶液质量分数为20%。在此条件下,水解收率为94.5%。酯化水解两步法制备MBOH的总收率达到65.5%。

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• 若干新兴数值算法在化学动力学中的应用

  钟巍;田宙;

  针对近些年发展起来的若干新兴数值计算方法在化学反应动力学中的应用进行综述。详细介绍了遗传算法,格子玻尔兹曼方法,蒙特卡罗方法和蚁群算法等,在简化化学反应动力学模型,估算化学反应动力学相关参数,求解化学反应动力学控制方程组等方面的应用和研究情况。最后,对新兴数值计算方法在化学反应动力学中的应用前景进行了分析与展望。

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煤化工

• 煤氧化基腐殖酸在NaOCl水溶液中的解聚

  宫贵贞;储济明;魏贤勇;宗志敏;

  为探求煤氧化基腐殖酸(COHA)的结构信息和其高附加值利用的方法,考察了COHA在温和条件下与次氯酸钠(NaOCl)水溶液的反应。所得反应液经酸化后用乙醚萃取,萃取物经重氮甲烷酯化后用GC/MS分析。结果表明:COHA与NaOCl水溶液的反应性高于原煤,残渣剩余率仅为4.3%。产物中主要包括脂肪酸、苯多酸、氮硫化合物,其中苯多酸类物质相对含量高达72.98%。因此NaOCl水溶液可有效降解COHA为重要的有机化学品,可进一步提高煤氧化工艺的经济性。

  2014年01期 v.42;No.299 66-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 1040K]
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过程模拟

• DNTF氧化反应紧急排放系统模拟研究

  金建平;陈松;周彦水;席伟;陈超;

  对DNTF合成氧化反应紧急排放系统进行了的模拟和设计。将反应体系的物料衡算和容器流量模型、放空流量模型结合起来,并根据氧化反应热失控特点,计算出反应器在热失控条件下紧急排放最小泄放面积为0.001 26m2,才能保证泄放压力低于反应器设计压力0.6 MPa。通过用模拟方法来研究失控及泄放的整个过程,并从理论上给出了氧化反应过程失控条件下反应压力随时间的变化关系;同时对安全泄放系统进行了评估,考察和分析反应器的不同泄放面积对热失控温度和压力变化关系,以确定要保证工艺安全的最小泄放面积,为DNTF合成反应器的设计和生产工艺的安全可靠性提供重要的理论依据,具有十分重要的意义。

  2014年01期 v.42;No.299 72-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 641K]
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化工工艺

• BDO装置丁醇回收工艺优化与改造

  张进华;褚雅志;郭建全;王欣;马晓迅;井营波;

  某厂1,4-丁二醇装置,丁醇回收单元超负荷运行,副产物正丁醇产品不合格,废水COD高达1 500。通过样品分析、工艺优化、工艺模拟计算、塔器水力学核算与工况研究,辅助以旋液分离、脱色和过滤实验,对该装置进行了一系列的设备优化、内件改造,增设旋液分离器和脱色过滤设施。标定结果表明:改造后装置运行平稳,处理量翻倍,废水COD降低了一半,产品纯度达到国标优等品要求。

  2014年01期 v.42;No.299 76-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 612K]
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