专家特稿

• 超重力环境下电化学反应过程中的气泡行为

  高璟;刘有智;祁贵生;刘引娣;焦纬洲;张巧玲;

  为了研究超重力技术对电化学反应过程中气泡的影响,分别对超重力环境下、重力环境下以及重力搅拌环境下,电化学法处理含酚废水过程中的气泡行为,如:电极表面气泡富集行为、废水中气泡分散行为、装置端盖上气泡聚集行为以及气泡溢出行为进行研究。结果表明:在重力环境下和重力搅拌环境下,电化学反应过程中产生的气泡主要附着于电极表面以及分散于电解液中,这会造成电化学反应效率下降和过程能耗增加。而在超重力环境下,电化学反应过程中产生的气泡可快速脱离电极表面以及从电解液中溢出。说明超重力技术可突破传统搅拌的传质极限,消除电化学反应过程中气泡对其过程的影响,从而提高电化学反应效率和降低过程能耗,这对电化学技术的工业化应用进程可起到推动作用。

  2014年04期 v.42;No.302 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 352K]
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环境化工

• 氨法烟气脱硫过程的工艺优化

  周理明;史永永;李海洋;谢芳;林倩;

  以氨法烟气脱硫原理及非平衡级传质模型为基础,利用Aspen Plus模拟系统对某合成氨厂氨法烟气脱硫工艺过程进行建模与数值模拟研究。通过对模拟结果的分析得出:现有工艺流程存在不足,即不能很好地满足脱硫要求,且提高脱硫率会增大生产操作费用。因此,在现有工艺流程基础上提出了"AN1+AN2"的补氨工艺优化方案,并对优化方案进行模拟计算与分析。模拟结果表明,最优的补氨位置为:AN1的补氨位置在SO2吸收段一级喷淋段和二级喷淋段的中间;AN2的补氨位置在氧化段底部,通过现有工艺的氧化空气管道利用氧化空气吹扫进入氧化段;同时,补氨方式可以采取自动变频控制系统来实现。优化后,烟气脱硫率为95%,出口净烟气中SO2质量浓度为411 mg/m3,NH3质量浓度为17.5 mg/m3,各工艺指标基本能够满足正常生产要求。

  2014年04期 v.42;No.302 7-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 266K]
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能源化工

• 中温烟气余热动力回收CO_2超临界回热循环优化

  朱晓杰;王怀信;孙宏科;

  考虑烟气的放热特性、一般冷源条件、中高温工况对工质热稳定性的要求和工质的环境特性,提出以CO2超临界循环(CO2-SC)作为初温300—500℃的烟气余热动力回收基础循环;针对CO2-SC吸热过程工质初温低、有限循环压比下膨胀过程终温过高的问题,对CO2-SC引入回热过程得到了CO2回热超临界循环(CO2-RSC)。对CO2-SC和CO2-RSC开展了以单位质量烟气的循环净输出功(比净功)最大为目标函数,以膨胀过程初温、初压、终压和回热度(对CO2-RSC)为优化变量的优化对比研究,结果表明:回热过程的引入,有效改进了循环效率,使循环比净功明显提高;在指定的换热器传热窄点温差和系统部件效率值下,烟气初温分别为300,400,500℃时,CO2-RSC的比净功较CO2-SC高50.9%,52.7%,49.6%。回热还使得CO2-RSC工质吸热过程初温高于烟气的酸露点,避免了超临界加热器烟气侧低温腐蚀问题。

  2014年04期 v.42;No.302 13-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 251K]
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传质过程及设备

• 不同含水率下电场参数对动态脉冲电脱水的影响

  孙治谦;金有海;王振波;胡佳宁;

  为全面考察不同含水率下各电场参数对动态脉冲电脱水性能的影响规律,进行了动态高压高频脉冲电脱水室内实验研究。结果表明:乳状液含水率较高时,分散相水滴粒径较大、间距较低,所需静电极化作用力大大降低,低电压下也能保证较高的水处理效率。电场频率为4 kHz时,动态电脱水器的性能较优,动态电脱水过程中的剪切弥散效应,增加了水滴间的碰撞聚结,高频条件下高含水率的乳状液破乳所需电场能减小,脱水功率降低。脉宽比为0.5时,动态电脱水器的脱水性能最优,而当含水率较高、脉宽比较大时,脱水电流过大导致垮电场,严重影响脱水器的安全稳定运行。上述成果为高效紧凑静电脱水设备的研究开发奠定了实验基础。

  2014年04期 v.42;No.302 18-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 220K]
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• 不同方法测定300L自吸罐容积氧传质系数的比较

  李军庆;蔡子金;张庆文;洪厚胜;

  在借鉴众多测定生物反应器容积氧传质系数KLa方法的基础上,将KLa测定步骤分为制备无氧体系和溶解氧测定两部分,并提出了改进的亚硫酸盐氧化法。通过不同的方法组合得出4种测定KLa的方法。利用不同的测定方法测定了300 L自吸罐在不同条件下的KLa值,分析了不同测定方法对测定结果的影响及其优缺点。结果表明:光纤氧传感器-氮气排空法测定准确度较高、速度快、使用方便,改进的亚硫酸盐氧化法测定准确性较高,可减少实验成本。

  2014年04期 v.42;No.302 23-26+36页 [查看摘要][在线阅读][下载 242K]
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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

  2014年04期 v.42;No.302 22页 [查看摘要][在线阅读][下载 57K]
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• 2014年年会征文通知

  <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2014年年会暨技术交流会计划于2014年10月召开,具体时间、地点另行通知。现将有关会议征文事宜通知如下。一、会议名称、主题及主办单位1.会议名称:中国石油和化工勘察设计协会化学工程设计专业委员会2014年年会暨化学工程技术交流会议2.会议主题:化学工程与环境和谐3.主办单位:中国石油和化工勘察设计协会化学工程设计专业委员会(以下简称化学工程专委会)

  2014年04期 v.42;No.302 79-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 53K]
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传热过程及设备

• 黄磷炉渣浸出液制备硫酸钙结晶动力学

  苏毅;罗冬梅;李国斌;胡亮;李沪萍;

  采用间歇动态法测定了黄磷炉渣HNO3浸出液中硫酸沉钙的硫酸钙结晶动力学参数。通过结晶生长速率方程和成核速率方程的计算回归,得到了一定搅拌速度下的结晶生长速率和成核速率方程。研究表明:温度为20℃、搅拌速度250 r/min时生长速率常数和成核速率常数分别为1.440×10-4和5.530×1011;温度为20℃、搅拌速度350 r/min时生长速率常数和成核速率常数分别为5.526×10-5和1.085×109;温度为20℃、搅拌速度450 r/min时生长速率常数和成核速率常数分别为2.512×10-5和7.114×1010。说明增加搅拌速度对硝酸浸出液体系中硫酸钙结晶动力学有较明显的影响。

  2014年04期 v.42;No.302 27-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 161K]
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• 扭曲管换热器壳程传热与压降性能的数值模拟

  杨留;朱冬生;李霞;安冬旭;黄媛媛;曽力丁;

  对扭曲椭圆管换热器壳程的流体流动和热量传递性能运用了可实现的k-ε模型进行了数值模拟,分析了不同的扭距对壳程传热性能的影响。结果显示努赛尔数和摩擦系数随着扭距的减小而增大。同时也分析了扭距对壳程总体传热性能的影响,结果表明壳程整体传热性能开始的时候随着扭距的增大而增大,随后随着扭距的增大而减小。并发现与相邻点相比,自支撑点的流速较小,温度较高,换热性能更好。在流道中可以发现较强的螺旋形流动,螺旋流的强度随着扭矩的减小而增大,同时能在椭圆形截面处发现不规则的二次流,二次流的大小随着扭矩的减小而增大。

  2014年04期 v.42;No.302 31-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 312K]
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化工热力学

• 汽液平衡盐效应及其数学模型的研究进展

  李玉美;白鹏;

  二元物系中加盐可以改变组分的相对挥发度,提高分离效率,减少能量消耗。因此,盐效应分离技术在化工分离领域越来越受到广泛的重视。离子液体盐是一类"可设计"的绿色溶剂,具有极低的蒸气压、热稳定性和化学稳定性好等特点,在化工分离等领域具有广阔的应用前景。文中总结了盐效应概念,重点介绍了Furter方程及其修正式、优先溶剂化模型、拟二元模型、GE模型等几种盐效应汽液平衡模型以及离子液体盐效应及汽液平衡模型研究现状及趋势,对应用盐效应分离方法进行物系的分离具有一定的指导意义。

  2014年04期 v.42;No.302 37-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 217K]
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• 正丁醇-硫酸铵-水液液平衡数据的测定及关联

  封子艳;崔铭伟;杨志刚;

  采用浊点法和饱和密度法测定了正丁醇+硫酸铵+水部分互溶体系在25℃和60℃下的溶解度数据和液液相平衡数据。在相图的基础上讨论了温度对正丁醇的相形成能力的影响。此外,采用Othmer-Tobias和Bancroft方程以及Setschenow-type方程关联和预测了2个温度下的液液相平衡组成。结果表明:温度升高,二相区增大,结线长度增大,正丁醇相中硫酸铵的质量分数减小,低于0.3%,相应水相中的正丁醇的质量分数降低。2个模型的关联结果与实验结果均吻合较好,偏差均小于1.7%。

  2014年04期 v.42;No.302 45-48+58页 [查看摘要][在线阅读][下载 213K]
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化工流体力学

• 旋流组合式进料喷嘴雾化性能实验研究

  黄启龙;李进贤;吴利平;朱国强;赵思珍;

  针对6种构型的旋流组合式进料喷嘴的雾化性能进行了实验研究。采用相位多普勒粒子分析仪(PDPA)测量了雾化粒径,同时验证了喷嘴的雾化角和各段的压降分配方案。结果显示:该旋流组合式喷嘴雾化效果较好,雾化粒径的空间分布比较均匀,各构型喷嘴在测量范围内的雾化粒径在63—76μm;喷嘴雾化粒径在流量20%操作弹性范围内的变化均在6μm之内;气液质量比从6%增加到7%会减小雾化粒径增加喷射速度;喷嘴压降分配合理,且采用四组合式旋流器以及球头双槽互击喷头的喷嘴压降分配较优。

  2014年04期 v.42;No.302 49-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 282K]
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反应工程

• Al_2O_3/316L整体式催化剂载体的制备与表征

  任衍伦;刘京雷;张莉;徐宏;应翔;

  以拟薄水铝石作为γ-Al2O3催化剂载体的前驱体,HNO3为胶溶剂,制备预涂敷铝溶胶浆液。以γ-Al2O3、拟薄水铝石、铝溶胶、聚乙烯醇(PVA)制备二次涂覆浆液。采用预涂敷和二次涂敷两步法,在酸洗后的316 L不锈钢表面浸渍提拉涂敷浆液,经烧结制备出γ-Al2O3/316L整体式催化剂载体。采用SEM,BET,XRD,EDS对载体的形貌特征和物相组分进行了分析,并用超声波震荡法对载体和基体的附着力进行了测试。结果表明:通过酸处理可使基体表面产生多孔结构,经2次焙烧,可以有效地提高载体的附着力,超声波振荡法测定载体平均质量损失率为1.24%。所制备的γ-Al2O3催化剂载体孔径适宜,主要在3 nm和10 nm之间,和常用催化剂载体孔径相近。γ-Al2O3催化剂载体生长均匀光滑,无裂痕,比表面积大,为234 m2/g,孔隙连通性好。

  2014年04期 v.42;No.302 54-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 413K]
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• 水热合成TiO_2@酵母草莓结构微球及其光催化性能

  李宏颖;秦昉;白波;

  以硫酸氧钛为原料,采用水热法合成了草莓型TiO2@酵母催化剂微球,通过FE-SEM,XRD,FT-IR,UV-VIS等手段对催化剂的结构进行表征,以模拟Hg2+溶液为处理体系,考察TiO2@酵母菌微/纳米光催化剂的光催化活性。SEM和XRD结果表明:TiO2@酵母微球保持了酵母原有的形貌,有良好的分散性,TiO2为纯锐钛矿型,在酵母表面呈单分散状态,呈现出草莓结构。UV-VIS证实TiO2@酵母光催化剂具有较好的紫外光光响应能力。FT-IR分析表明酵母细胞壁和TiO2粒子的表面化学官能团有助于草莓结构的形成过程。在光催化处理Hg2+水溶液中,TiO2@酵母光催化剂呈现出来较好的催化效果,光催化性能的提高得益于生物吸附和光催化的协同效应。

  2014年04期 v.42;No.302 59-63+78页 [查看摘要][在线阅读][下载 537K]
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• 蜡油加氢脱氮工艺及宏观动力学模型研究

  彭冲;曾榕辉;韩龙年;黄新露;

  考察了工艺条件———反应温度、氢分压、体积空速、氢油体积比对减压蜡油加氢脱氮反应过程的影响,建立了相应的关联曲线和减压蜡油加氢脱氮宏观动力学模型,对动力学模型的影响因素进行关联和实验验证,模型计算值与实验值具有较好的吻合性,具有工业应用价值。

  2014年04期 v.42;No.302 64-67+72页 [查看摘要][在线阅读][下载 202K]
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过程模拟

• 乙醇质量分数对精甲醇产品质量影响及控制

  王勇;李士雨;

  以煤为原料的甲醇产品中普遍存在着因乙醇质量分数高而影响产品质量等级的问题。通过流程模拟软件分析其关键的影响因素,可以为改善产品质量的研究指明方向。文中以某甲醇厂精馏工段现场工艺流程为依据,建立了甲醇四塔精馏过程的计算机模拟模型,综合考虑气液二相逸度计算方法的差异,模拟时采用的物性方法为Wilson-RK。模拟结果与现场采集数据误差较小,说明该模型与实际工艺吻合良好。分别从合成与精馏的角度分析了粗甲醇中乙醇质量分数高的原因。运用软件的灵敏度分析功能,研究了预塔萃取水量、加压塔和常压塔的进料位置以及常压塔侧线采出位置对产品中乙醇质量分数的影响。分析结果表明:在现有条件下控制粗甲醇中乙醇质量分数低于4×10-4时,可制得约为一半产量的双A级精甲醇,同时依据温度分布选择常压塔最优侧线采出位置,可有效地降低产品中乙醇的质量分数。

  2014年04期 v.42;No.302 68-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 192K]
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• 乙烯氧化固定床反应器温度场模拟研究

  梁汝军;李建伟;李金兵;陈建设;

  针对乙烯氧化制环氧乙烷固定床反应器,利用YS-7型银催化剂的宏观反应动力学模型和固定床反应器拟均相二维数学模型方法,建立了催化剂床层的质量、热量平衡方程组,并采用Crank-Nicholson差分法对该偏微分方程组进行了数值计算。在模拟计算中,通过改变反应器汽包温度、反应器入口原料气温度、空速以及反应器入口原料气中乙烯、氧气、1,2-二氯乙烷的摩尔分数等工艺条件,系统地研究了以上各工艺条件单因素变化时对整个银催化剂床层温度场的影响。结果表明:随着固定床反应器汽包温度、入口原料气中乙烯、氧气摩尔分数的升高,以及固定床反应器中空速、入口原料气的温度及1,2-二氯乙烷摩尔分数的降低,银催化剂床层温度均有所升高,特别是床层"热点"区域的温度升高较明显。

  2014年04期 v.42;No.302 73-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 223K]
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• 山东天皓钢铁有限公司

  <正>山东天皓钢铁有限公司(以下简称公司)是一家主要经营金属材料流通企业,专门从事金属材料的经营,公司性质;私营企业有限公司,注册资金1700万元。公司本着以最优的产品服务客户,真诚地为客户供应所需金属材料真诚、诚信铸造我公司的发展方向,走向世界。公司成立于2006年8月公司位于山东省枣庄

  2014年04期 v.42;No.302 3页 [查看摘要][在线阅读][下载 936K]
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