能源化工

• 垂直轴风力热泵系统致热效果分析

  王福宝;田洋洋;郑茂盛;滕海鹏;胡军;赵渊;余历军;

  风力机动力与热泵压缩机功率的匹配是其处于良好工作状态的前提。文中以垂直轴阻力差型风力机直接驱动的热泵系统为研究对象,通过测试不同风力情况下热泵系统的工作情况,来考察风力机动力与热泵压缩机之间的匹配关系。结果显示:对于风轮半径为2.0 m的半圆弧形5叶片风车,以及ZYC-507空调压缩机,在4组鼓风时传动比为47.3时效果最佳,在3组鼓风时传动比为30时效果最佳,达到了风力机动力与热泵压缩机之间的功率匹配。可见,在不同风力情况下,选择合适的传动比才能达到风力机与压缩机相匹配,能使系统的发热效果达到最佳状态。此研究结果对风力热泵系统的实际应用具有重要的意义。

  2014年02期 v.42;No.300 1-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 156K]
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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、波兰《哥白尼索引》、美国《乌利

  2014年02期 v.42;No.300 4页 [查看摘要][在线阅读][下载 79K]
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材料科学

• 完全液相法Mo改性CuZnAl的结构与性能研究

  喻仕瑞;高志华;左志军;施尚国;黄伟;

  考察了过渡金属钼作为助催化剂添加到完全液相法制备的CuZnAl浆态催化剂中,对催化剂结构和CO加氢液相反应的产品分布的影响。Mo改性CuZnAl催化剂在250℃,5.0 MPa,空速为360 mL/(g·h)和V(H2)/V(CO)=1条件下进行活性评价,在500 mL浆态床中CO加氢反应120 h;并运用XRD,H2-TPR,NH3-TPD和BET对催化剂进行表征。结果表明:完全液相法制备的Mo-CuZnAl催化剂对液相CO加氢反应有良好稳定性;Mo助剂能促进铜氧化物在较低温度还原,增强催化剂表面酸性,在温和条件下提高烃,特别是甲烷的选择性。

  2014年02期 v.42;No.300 5-8+17页 [查看摘要][在线阅读][下载 196K]
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• 咪唑啉类缓蚀剂性能的评价及其机理研究

  马文军;范峥;李稳宏;李珍;田盼盼;孙晋蒙;

  针对陕北某天然气气井腐蚀现象日益严重以及天然气中H2S,CO2等酸性组分质量浓度不断增大等一系列亟待解决的生产实际问题,首先利用质量损失法对4种常用的咪唑啉类缓蚀剂进行了缓蚀效果评价,然后通过量子化学计算和分子动力学模拟的方法对其缓蚀行为和作用机理进行了初步研究。结果表明:咪唑啉类缓蚀剂对金属的缓蚀作用,主要由于其分子中的咪唑环及极性基团的作用;发生吸附时,咪唑环优先吸附于金属表面,有利于咪唑啉分子在金属表面形成稳定的保护膜。同时憎水支链的自由移动与伸展,能够在远离金属表面的地方形成一层致密的疏水层,阻碍了腐蚀介质与金属基体的接触,有效地增强了咪唑啉分子的缓蚀效果。缓蚀剂缓蚀性能的理论评价结果与实验结果相吻合。

  2014年02期 v.42;No.300 9-12+33页 [查看摘要][在线阅读][下载 243K]
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传质过程及设备

• 改性炭化树脂吸附汽油中噻吩及苯并噻吩

  范俊刚;张华;张志刚;姚伟松;李文秀;

  利用弱酸性酚醛系阳离子交换树脂(122型)为炭化前驱体,通过浸渍于Ni2+,Ag+,Cu2+等硝酸盐溶液中进行阳离子交换以负载金属,在N2气氛保护下焙烧使树脂炭化,并利用CO2气体对炭化树脂进行高温活化改性,制备得到负载金属改性炭化树脂(MCRs)。通过TG-DTA,FT-IR,XRD,SEM等表征分析,表明在620℃焙烧温度下,制得改性炭化树脂球形结构保持完好,树脂表面具有对噻吩类化合物吸附有利的酸性基团,负载金属呈单质微晶态分布。考察改性炭化树脂在常温常压下对模拟汽油中噻吩(T)及苯并噻吩(BT)的吸附性能,负载金属种类影响按吸附容量大小依次为Cu>Ag>Ni,适宜活化温度850℃、活化时间1—2 h,噻吩及苯并噻吩在改性炭化树脂上同时发生物理吸附及π键络合吸附,苯并噻吩的饱和吸附容量更大。

  2014年02期 v.42;No.300 13-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 313K]
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传热过程及设备

• 侧壁不连续边界下多孔介质自然对流数值模拟

  吴峰;王刚;马晓迅;

  采用局部非热平衡模型,在方腔左侧壁面布置不连续等温边界条件,数值模拟了固体骨架发热多孔介质方腔内的稳态非达西自然对流传热,探讨了不同等温边界布置方案及方腔的高宽比M/L对方腔内自然对流传热的影响规律。计算结果表明:由于单向重力影响,多孔介质方腔内流函数结构呈现上下不对称特性,而固体相温度场分布呈现出上下对称分布规律;流体相局部Nu数的大小及分布规律与等温边界的位置相关,局部Nu数随着Y=0.5值的增大而增加,固体相局部Nu数则以Y=0.5处为中心呈现上下对称分布规律。存在一个最佳ξ值及高宽比值,使得多孔介质方腔内的整体向外传热量达到最大值,等温边界布置于方腔上侧更有利于强化方腔整体的自然对流传热。

  2014年02期 v.42;No.300 18-22+49页 [查看摘要][在线阅读][下载 420K]
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• 矩形通道内螺旋曲面肋的强化传热及其结构优化

  陈爱瑞;卿德藩;唐鹤文;张彦;金坤文;

  研究换热器的矩形通道内设置螺旋面肋用来强化换热器的传热能力,利用Fluent仿真软件来数值模拟分析在不同结构参数(螺旋角度θ、迎流攻角β、肋横向间距P t、肋宽与肋纵向间距比v=b/s、排列方式)下,螺旋面肋对换热器传热性能以及通道内流体阻力的影响。采用正交试验优化设计螺旋面肋的结构参数,确定螺旋面肋的最佳结构参数,并实验测试在该结构参数下换热器的换热性能。数值模拟与实验结果表明:在Re=5 000,θ=35°,β=60°,P t=13 mm,v=0.65,排列方式为叉排时,换热器的综合换热性能最好。而且,实验测出优化型换热器的表面总换热系数K和压降Δp比普通型分别提高了65.7%和30.3%。

  2014年02期 v.42;No.300 23-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 271K]
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化工热力学

• CO铜基变换催化剂PH_3中毒热力学研究

  张乐;刘曌;田森林;宁平;张骄佼;

  采用热力学非均相反应体系中的Gibbs自由能最小原理,从理论上分析一氧化碳变换催化剂在高炉煤气气氛下,PH3对铜基催化剂的毒害过程可能发生的化学反应及产物,并对各个反应的吉布斯自由能及化学反应平衡常数进行了对比分析,从而进一步了解CO变换催化剂在高炉煤气气氛下的中毒机理,经过分析可得出:PH3对铜基低温变换催化剂在100—300℃的活性温度下,可使催化剂造成暂时或永久性的失活,主要的中毒产物为CuP2,CuO,Cu2O,Cu3(PO4)2,C,且高炉煤气自身的主要气体混合也可造成催化剂中毒。其中氧气的存在极易造成铜基催化剂的中毒,其中低温变换催化剂的活性物质Cu微晶与O2反应生成Cu2P2O7的吉布斯自由能小于零且绝对值最大,热力学平衡常数最大,该反应是竞争能力最强的主导反应。

  2014年02期 v.42;No.300 28-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 275K]
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• 含离子液体醋酸-醋酸正丙酯物系等压汽液平衡

  辛华;李青松;

  用Ellis双循环汽液平衡釜测定在常压下2种醋酸正丙酯-醋酸-离子液体的等压汽液平衡数据,即醋酸正丙酯-醋酸-三丁基铵醋酸盐([N4,4,4,H][AC])和醋酸正丙酯-醋酸-三辛基铵醋酸盐([N8,8,8,H][AC])。实验结果表明:当加入[N4,4,4,H][AC]和[N8,8,8,H][AC]后,醋酸正丙酯-醋酸二组分物系的汽液平衡线发生了偏离,[N4,4,4,H][AC]和[N8,8,8,H][AC]表现出盐效应,醋酸正丙酯对醋酸的相对挥发度发生改变。离子液体对醋酸正丙酯-醋酸的盐效应顺序为:[N4,4,4,H][AC]>[N8,8,8,H][AC]。因此,[N4,4,4,H][AC]和[N8,8,8,H][AC]可以作为醋酸正丙酯-醋酸物系萃取精馏的溶剂,汽液平衡数据的测定可为分离过程优化设计提供依据。

  2014年02期 v.42;No.300 34-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 118K]
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• 含盐酸和盐的气液固三相平衡计算

  庞景辉;胡仰栋;伍联营;徐显朕;

  利用亨利定律和溶解平衡方程,建立了气液固同时存在时体系总Gibbs自由能的数学模型,活度系数模型选用Pitzer模型,基于相平衡体系Gibbs自由能最小化原理,运用遗传算法求解,计算NaCl-KCl-HCl-H2O体系固液平衡和气液平衡,并和实验数据进行对比,进一步计算了该体系固液气三相平衡,实现了一步计算固相、液相和气相的组成。

  2014年02期 v.42;No.300 37-39+54页 [查看摘要][在线阅读][下载 145K]
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化工流体力学

• 泛能式桨混合特性的数值模拟

  李健达;苏红军;徐世艾;

  运用CFD技术研究了泛能式桨在高黏假塑性流体中的搅拌混合特性。重点考查了搅拌桨的上、下叶片错开角和下叶片后掠角在不同组合下对混合过程的影响,包括搅拌流场的分布、功耗特性、泵送准数、死区分率、剪切速率和表观黏度。结果表明:功耗与错开角和后掠角成反比,这与文献报道的实验结果相同。流场分布为双循环流型,且受到错开角和后掠角的影响。错开角和后掠角存在最佳的组合方式60°-60°,使得相对功耗小,泵送准数大,死区分率小。

  2014年02期 v.42;No.300 40-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 404K]
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• 小直径管道气液逆流的流体力学

  尚会建;张高;赵丹;周艳丽;张少红;赵彦;郑学明;

  文章提出了一种新反应器形式——小通道逆流反应器,考察了模型中单管道的进出口和管长对流体力学性能的影响。设计了管道的不同进出口结构,对比研究其液泛特性。结果显示:小直径管道的进出口结构对液泛特性有明显的影响,增加管子的进出口结构使液泛气速得到极大的提高。I管的进出口形式最圆滑,可以有效避免气、液在进出口处发生冲突。其液泛气速最高可达7.6 m/s,远远高于平切口管道内的操作气速,说明进出口越圆滑液泛气速越大。使用圆滑进出口的管道,考察了管长对液泛特性的影响。发现长度增大后,管道的液泛气速相差不大,但压降有所增大。小直径管子的压降很小(100 Pa/m左右),且变化平稳。

  2014年02期 v.42;No.300 45-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 263K]
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反应工程

• 自吸式反应器气液传质实验研究和CFD模拟

  张庆文;蔡子金;李军庆;石东升;洪厚胜;

  对一种自吸式反应器的气液分散性能进行了实验研究,并采用计算流体力学(CFD)ANSYS CFX中对自吸式反应器在600,800,1 000,1 200 r/min 4种转速条件下气液二相流的流场、局部气含率及整体气含率进行了数值模拟,并采用Higbie溶质渗透模型模拟研究了反应器的容积传质系数。研究结果表明:气液二相流场与高速摄像机拍摄的结果相同,成对称分布;自吸式反应器的局部气含率分布均匀,上下分布良好,整体气含率的模拟结果与实验结果一致,实验值和模拟值误差为5.1%;局部容积传质系数分布良好,气体出口附近较好,容积传质系数模拟值与实验值变化趋势一致。

  2014年02期 v.42;No.300 50-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 616K]
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• 费托合成浆态床反应器的CFD模拟

  石战胜;翁力;门卓武;卜亿峰;刘科;

  利用基于多流体模型框架的瞬态计算流体力学(CFD)预测了流场、浓度分布、压力变化及放大效应等流体力学特征,结果显示:集液杯起到很好的脱气作用,改变了周围流场和反应器压降;不含内构件的区域,浆液在中心处向上、边壁处向下流动;对于三维模拟,小直径反应器的集液杯顶端下方出现气含率增加的现象,放大后此效应消失,集液杯上的压降随着集液杯距离中心增加而减小,而受力则先增加后减小,为其合理设计提供了理论依据。

  2014年02期 v.42;No.300 55-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 433K]
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煤化工

• 褐煤腐植酸的抽提及其对褐煤吸水性能的影响

  王颖;贾建波;李风海;仪桂云;郭红玉;

  褐煤腐植酸含量高,腐植酸中含有多种活性基团,在工业、农业、畜牧业等领域有多种用途。褐煤直接燃烧利用率不大,因此在开发利用褐煤资源前对其进行腐植酸抽提是一种较好的提质方式。本文采用碱浸法对褐煤进行腐植酸的抽提,研究了煤样粒度、抽提条件等因素对腐植酸抽提率的影响,以及干燥的原煤、腐植酸抽提残煤和脱灰煤的水分复吸性能。结果表明:粒度在0.2mm以下的煤样,在超声波条件下抽提腐植酸效果较好;抽提残煤水分复吸率明显高于原煤,但将抽提残煤脱灰处理后,水分复吸率有明显下降,且与原煤脱灰后吸水性能相近,说明抽提残煤的吸水性与煤的孔隙率及表面的极性官能团有关,特别是碱浸法抽提腐植酸时生成的强吸水性羧酸盐类对抽提残煤吸水性有显著影响。

  2014年02期 v.42;No.300 61-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 129K]
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• Shell煤气化装置煤粉输送系统压降特性研究

  赵锦波;陆海峰;盛新;张炜;

  在中石化安庆Shell粉煤气化装置的煤粉输送系统中,通过新增设压力与压差传感器,对2#煤线系统的压降特性进行了测试研究。在装置运行不同阶段,分别获得了煤粉循环输送系统与煤粉入炉输送系统的压力分布曲线,给出了各系统主要阻力部件煤烧嘴、煤粉流量调节阀和减压器的压降数据及其压降分率。研究表明:在煤粉循环输送系统中,减压器所占的压降分率最大,具有良好的提压作用;煤粉入炉输送系统的最大压降在煤粉流量调节阀上。针对煤粉流量较低负荷运行情况下,提出了合理设置煤粉输送压差与煤粉流量调节阀开度的优化、节能操作方法。文章还对所获测量参数进行了综合整理,给出包括煤粉速度、煤粉质量浓度、煤粉流量以及管线压降的多参数操作曲线。

  2014年02期 v.42;No.300 65-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 139K]
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膜技术

• 分置式膜反应器中TS-1催化苯酚羟基化的稳定性

  姜修龙;佘飞;姜红;陈日志;邢卫红;

  研究了分置式膜反应器中TS-1催化苯酚羟基化反应的稳定性。膜反应器系统可连续运行20 h以上,苯酚转化率、苯二酚选择性分别保持在11%,95%左右,膜过滤阻力逐渐增加。采用系列技术对使用前后的TS-1催化剂及陶瓷膜进行了表征。场发射扫描电子显微镜显示使用后的TS-1催化剂团聚加重,紫外可见分光光谱、红外光谱、N2吸附-脱附、热质量损失分析结果表明使用后TS-1催化剂的表面及孔道内存在有机物;X射线衍射结果表明:使用后TS-1催化剂的骨架钛有流失,二者共同造成TS-1催化剂失活,使反应初期苯酚转化率下降。将使用后的TS-1催化剂在600℃下锻烧6 h进行再生,在苯酚羟基化反应中考察其催化性能,并与新鲜及使用后TS-1催化剂的催化性能进行比较。高温煅烧再生后TS-1催化剂的活性略有提高,但仍低于新鲜催化剂。场发射扫描电子显微镜分析结果显示,使用后陶瓷膜表面吸附一层由TS-1催化剂与有机物组成的滤饼层,是导致膜过滤阻力上升的主要原因。酸碱清洗可恢复陶瓷膜通量,反应过程中陶瓷膜保持良好的结构稳定性。

  2014年02期 v.42;No.300 69-73+78页 [查看摘要][在线阅读][下载 562K]
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化工工艺

• 煤焦油基橡胶油白土精制工艺优化研究

  田盼盼;李冬;王军策;马文军;孙晋蒙;李稳宏;

  针对煤焦油加氢尾油催化脱蜡制得的橡胶油不符合KA6环烷基橡胶油的色度指标,文中采用白土精制对其进行了脱色处理。白土精制单因素分析结果表明:各因素对色度的影响大小:白土用量>吸附温度>吸附时间>搅拌速度,在此基础上以橡胶油色度为优化目标,进行了响应面优化试验,得到白土精制的优化工艺条件:白土质量分数11.66%,吸附温度103.63℃,吸附时间40.17 min,搅拌速度149.63 r/min,橡胶油色度从9降至0.524。

  2014年02期 v.42;No.300 74-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 294K]
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