生物化工

• 原花青素在HZ818树脂上的吸附热力学和动力学

  宋应华;许惠;陈盛明;

  通过在不同温度下的静态吸附实验,研究了葡萄籽原花青素在大孔树脂HZ818上的吸附热力学及动力学特性。分别采用Langmuir、Freundlich等温式对不同温度下的等温吸附数据进行拟合,采用Largergren拟一级动力学模型、拟二级动力学模型和颗粒内扩散动力学模型对吸附动力学数据进行分析。结果表明:原花青素在HZ818树脂上的吸附量随着温度的升高而增大,等温吸附数据更符合Langmuir等温吸附方程,吸附焓变大于0,吉布斯自由能变小于0,HZ818树脂对原花青素的吸附过程为自发进行的吸热过程;吸附动力学更符合拟二级动力学模型,过程受主要包括颗粒内扩散在内的多因素共同影响。

  2014年06期 v.42;No.304 1-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 143K]
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环境化工

• 超重力条件下电解含酚废水的动力学

  高璟;刘有智;刘引娣;

  应用超重力多级同心圆筒式电化学反应装置对含酚废水电解过程进行动力学研究。研究表明:在相同操作条件下,常重力和超重力条件下电解含酚废水过程均符合表观一级反应的动力学规律,并且超重力条件下的准一级反应速率常数0.014 5 min-1大于常重力条件下的准一级反应速率常数0.005 72 min-1,活化能较小为13.585kJ/mol,小于常重力条件下的活化能19.277 kJ/mol。说明超重力技术应用于电解含酚废水过程可强化电解含酚废水的传质过程,加快废水降解速率,提高废水降解效果。

  2014年06期 v.42;No.304 5-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 144K]
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能源化工

• 改性HZSM-5分子筛在甲醇制汽油中的研究进展

  刘斌;宋宝东;曹刚;

  甲醇制汽油(MTG)在生物质、合成气和煤制取高辛烷值汽油中应用广泛。MTG工艺技术既可以解决甲醇产能过剩问题,又可以降低对石油的依赖程度。MTG工艺的核心是HZSM-5分子筛催化剂,提高HZSM-5分子筛催化剂的汽油选择性和催化寿命是MTG工艺过程中的关键。对传统的HZSM-5分子筛改性是提高其催化性能的有效方式。综述了负载过渡金属、制备多级介孔、合成纳米颗粒以及复合其他材料等改性方法制备的HZSM-5分子筛对MTG反应催化性能的研究进展。着重说明了这些改性方法对HZSM-5分子筛酸性、孔径和表面积等性质的影响,同时对改性后的HZSM-5分子筛的汽油选择性和催化寿命进行了比较。指出了各种改性方法的优缺点和对汽油品质的影响,并对今后的研究方向进行了展望。

  2014年06期 v.42;No.304 9-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 143K]
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材料科学

• 湿法提纯制备太阳能级硅过程的研究

  刘瑞聪;汤培平;林康英;刘碧华;游淳毅;王泉;

  采用盐酸和氢氟酸两步法湿法提纯制备太阳能级多晶硅,当工艺条件为w(HCl)=8%,w(HF)=6%,可使铁中杂质质量分数降到26×10-6,去除率达到99.1%;铝中杂质质量分数降低到60×10-6,去除率为82.3%。分析和讨论了酸浸过程中硅晶体的形貌和结构的变化。FESEM图像表明杂质在硅的表面呈现集中链状分布,晶粒沿着高应力和缺陷区直线式分裂;XRD数据显示,在反应过程中,杂质的析出对硅晶格结构的影响有限,晶格因温度增加、应力不平衡等因素反而呈现膨胀的趋势。研究和分析湿法冶金中硅晶体结构和形貌的变化,对于了解酸浸过程反应机理,提高湿法提纯的除杂效率,优化太阳能级硅生产工艺具有重要意义。

  2014年06期 v.42;No.304 15-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 329K]
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• 机械力化学在石墨烯材料原位制备中的应用

  徐林建;熊兴泉;

  当前化学制备方法容易破坏石墨烯本身结构从而影响其性能,并且物理方法很难得到单层石墨烯,由于传统制备技术的局限从而制约了其发展。目前,机械力化学已成为化学学科的一个重要分支,这种简单、高效和绿色的合成方法引起了人们的浓厚兴趣和广泛关注。综述了机械力化学在石墨烯及其衍生物(功能化石墨烯和石墨烯复合材料)原位制备中的应用,并对其发展和应用前景进行了展望。

  2014年06期 v.42;No.304 19-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 289K]
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传质过程及设备

• 2种精馏塔对氨水吸收式制冷机性能的影响

  翁晶凯;柳建华;张良;陆至羚;张瑞;

  在实验装置中分别采用2种不同结构的精馏塔,通过实验比较2种精馏过程对制冷机性能的影响。分别从驱动热源对制冷量的影响、塔内运行温度及温度稳定性、精馏塔运行工况稳定性(如改变冷却水流量)3个方面对2种精馏塔做出了对比和分析。研究结果表明:填料塔的塔内稳定工况时温度虽然高于筛板塔,但填料式精馏塔对于驱动热源波动,冷却水量波动有较大的操作弹性空间。

  2014年06期 v.42;No.304 24-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 193K]
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• 多功能组合式塔器实验装置在工业生产中的应用

  王欣;褚雅志;周立群;董立创;杜蕾;赵小卫;

  中石化南京金陵石化烷基苯厂需改造其轻石蜡油分离塔内件,欲采用新型垂直筛板替代其原有的F1浮阀塔盘。文中以石蜡为介质在西北大学多功能组合式塔器实验装置上进行了新型垂直筛板的板效率的标定,并在相同条件下与F1浮阀塔板进行了对比实验。实验采用全回流操作方式,塔顶塔釜取样气质联用(GC-MS)检测,通过PRO/Ⅱ模拟软件对结果进行处理得到不同塔盘的板效率。对比其结果,在文中实验条件下,新型垂直筛板的板效率比F1塔盘高16.7%。

  2014年06期 v.42;No.304 29-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 134K]
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传热过程及设备

• 泡状管换热器强化传热与整体性能的数值模拟

  杨富军;陈小龙;王光培;陈枫;

  针对泡状管管壳式换热器,采用FLUENT软件对其进行管程和壳程耦合传热的整体数值模拟,并将模拟结果与具有相同形式相同换热面积的光滑圆管换热器对比。通过结果对比分析泡状管强化传热的效果、压降及总传热系数的差异;评价泡状管壳式换热器的传热性能。结果表明:相比圆管,泡状管表面形状的变化对管壳两侧均起到强化传热的作用,同时管程流动阻力增大,但壳程阻力有所降低。总体传热系数较圆管有较大幅度提高。综合考虑总传热系数和压降,泡状管对壳程传热性能提升明显。

  2014年06期 v.42;No.304 33-37+47页 [查看摘要][在线阅读][下载 392K]
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• 谷氨酸结晶中的细晶回用工艺

  李小明;张建华;张宏建;毛忠贵;

  谷氨酸工业结晶过程中会产生大量难以分离回收的细晶,影响收率和产品质量。文中提出了结晶-粒径切割沉降-细晶回用的工艺设想,将不同粒径的晶体分步分离,细晶浓缩后作为晶种回用至结晶过程。使用扫描电镜和粉末X-衍射(PXRD)研究细晶的晶习及其作为晶种回用的可行性,进行不同条件下的分批等电结晶,参考结晶速率、聚结度、CSD等参数确定细晶回用量、适用过饱和度范围等回用条件。结果表明:液体细晶表观为非典型四方六面体,但在谷氨酸结晶中晶面具有自我修复能力;过饱和度和细晶回用量均影响结晶过程,液体细晶的最适过饱和度范围为1-3;在过饱和度S=2时液体细晶的最适回用量(质量分数)为1%,在S=3时最适回用量为3%。最终证明通过控制合适的晶体生长环境,细晶回用的谷氨酸结晶工艺是可行的。

  2014年06期 v.42;No.304 38-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 333K]
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化工热力学

• 2-(4-戊基苯甲酰)苯甲酸在C_6—C_8烷烃中溶解度的测定与关联

  师新阁;郭志武;杨索和;靳海波;

  2-(4-戊基苯甲酰)苯甲酸(ABB酸)是合成2-戊基蒽醌的重要中间体,简便高效地从反应混合物中分离纯的ABB酸是合成2-戊基蒽醌的关键步骤。文中采用液相色谱仪内标法测试了ABB酸质量浓度范围为0.9×10-9—21×10-9g/L标准液的峰面积,建立了ABB酸质量浓度与峰面积的线性关系。利用该线性关系,采用平衡法实验测定了系列温度下,ABB酸在直链烷烃(正己烷、正庚烷、正辛烷)体积分数为0.750—0.875的直链烷烃/邻二氯苯混合液体系中的溶解度数据。ABB酸在混合溶剂中的溶解度随直链烷烃的体积分数增大而降低,随温度降低而降低。采用溶剂析出法从溶剂中分离ABB酸时,温度应低于283.15 K,直链烷烃的体积分数大于0.84,直链烷烃使用正己烷。使用修正的λ-h方程关联了实验数据,修正项具有普适性。所有结果均取3次测试结果的平均值。

  2014年06期 v.42;No.304 43-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 184K]
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化工流体力学

• 井下双级串联式水力旋流器的结构参数优化

  赵传伟;李增亮;许文艺;吴海燕;

  基于正交试验设计,以底流含油质量浓度低为优化目标,将欧拉-欧拉法与大涡模拟(LES)相结合,优化其主要结构参数并与试验结果进行对比。结果表明,总分流比为0.3,0.4,0.5,0.6时,数值模拟预测的优化后底流含油质量浓度较优化前分别平均减小14.4%,13.1%,15.1%,15.7%,与试验结果(13.6%,11.6%,13.8%,13.0%)相比,误差均小于5%;总分流比为0.3—0.6时,随着入口流量的增大,底流含油质量浓度先减小后增大;入口流量为75—215 m3/d时,随着总分流比的增大,底流含油质量浓度先减小后增大。入口流量为118—183 m3/d且总分流比为0.3—0.7时,优化后的双级串联式水力旋流器的底流含油质量浓度不大于200 mg/L。试验验证了数值模拟的可靠性。

  2014年06期 v.42;No.304 48-53+68页 [查看摘要][在线阅读][下载 548K]
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反应工程

• 双氧水分解反应放热失控特性及失控判据

  喻健良;王培昕;闫兴清;谢传欣;

  双氧水自热分解反应容易引发反应失控。利用泄放小试模拟实验装置,研究了碱性环境下,质量分数10%,15%的双氧水分解反应失控特性,建立了反应失控的临界判据。结果表明:温和反应阶段,系统温度和压力缓和升高,温升速率保持恒定;失控反应阶段,系统温度和压力急剧上升,温升速率出现明显的峰值;质量分数10%双氧水最高失控温度为90.0℃,最大压力为3.07 MPa,最大温升速率为10.7℃/min。质量分数增大,则失控剧烈程度增大。提出采用温度趋势判据和温升速率均值判据作为反应失控的判定准则。对比质量分数10%,15%双氧水分解反应在不同判据下的失控临界点发现,2种判定准则均能实现失控辨别,但精度取决于阈值设定。单一准则下,小的阈值灵敏,但误报率高。

  2014年06期 v.42;No.304 54-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 164K]
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• 二氧化碳和乙醇直接合成碳酸二乙酯的研究

  张军;兰荣;贾冬冬;孙永跃;张雪征;孙有光;

  为了提高碳酸二乙酯的转化率与选择性,对二氧化碳和乙醇直接合成碳酸二乙酯的过程进行了研究。确定了较优的催化剂为ZrO2和3A分子筛作为混合催化剂。对催化剂的制备工艺进行了优化:采用正相沉淀方式,沉淀pH值为9,焙烧温度为600℃时制备的ZrO2按质量比为5∶2的比例与3A分子筛进行物理混合后催化效果最佳。在乙醇和二氧化碳的进料比为514/225 mmol下,碳酸二乙酯的产量可以达到0.054 3 mmol,选择性在60%以上。在该催化体系中,加入脱水剂乙烯、环氧丙烷和环氧丁烷均无法达到高效提高反应产率的效果。

  2014年06期 v.42;No.304 58-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 254K]
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• 磁稳定床羰基化合成碳酸二苯酯的冷模实验

  贺玉成;张林锋;陈成;袁华;杜治平;吴元欣;

  以磁性催化剂Pd/La0.5Pb0.5MnO3为固相、N2为气相、纯水为液相在磁稳定床上进行冷模实验,探索磁稳定床的流动特性,为磁稳定床氧化羰基化合成碳酸二苯酯提供数据。考察了不同操作条件对固相催化剂在磁稳定床中流化状态的影响,并通过流体力学软件FLUENT对实验进行计算模拟。结果表明:催化剂可以在流化床中达到完全流化状态,且起始流化速度随液体流速增大、外加磁场强度的增大及分布板开孔率减小而增大,床层高度随气相流速和液相流速减小而减小,随磁场强度的减小而增大,固相分布随床层高度减小而趋于密集,在实验气相流速范围内,床层的平均气相含率与气体流速基本呈直线上升关系。FLUENT软件模拟结果与实验过程完全吻合。

  2014年06期 v.42;No.304 63-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 482K]
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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06期 v.42;No.304 62页 [查看摘要][在线阅读][下载 76K]
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• 2014年年会及征文通知

  <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9月21日—23日在西安召开。现将有关会议及征文事宜通知如下。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06期 v.42;No.304 79-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 74K]
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过程模拟

• 双效精馏精制甲缩醛的过程模拟

  段继海;任晓晗;王伟文;

  甲缩醛法制甲醛过程中,在精馏浓缩甲缩醛时,容易形成甲醇-甲缩醛共沸体系,不易得到高纯度的甲缩醛。通过研究分析可知甲醇-甲缩醛的共沸组成随压力的变化而变化,因此现有的很多工艺均采用变压精馏分离甲缩醛。其缺点是能耗高、效率低,能量的损失较大。为了进一步提高甲缩醛精馏塔的效率,在变压精馏的基础上运用双效精馏的方法来改进甲缩醛分离提纯工艺。模拟结果,甲缩醛精馏塔为:27块理论板,压力为1 000 kPa,双效精馏过程中塔底再沸器和塔顶冷凝器的节能率分别为54.97%和37.79%。

  2014年06期 v.42;No.304 69-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 172K]
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化工工艺

• 氨气法制备氢氧化镁工艺研究

  宋雪雪;李丽娟;刘志启;时东;姬连敏;张波;聂锋;

  以水氯镁石和氨气为原料,在不加入任何添加剂的条件下,利用直接沉淀法,制备具有高料浆质量分数的氢氧化镁阻燃剂。研究了搅拌强度、氨镁摩尔比、氨气加入流量、陈化时间、反应温度、氯化镁浓度对制备氢氧化镁粒度分布以及料浆浓度的影响,确定了最佳工艺条件:搅拌强度350 r/min、氨镁摩尔比2∶1、氨气加入流量320 mL/min、陈化时间90 min、反应温度60℃、氯化镁浓度4.30 mol/L。用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和激光粒度分布仪表征产品的形貌、结构及粒度。在最佳工艺条件下制备得到的氢氧化镁D501.43μm,D902.40μm,料浆质量分数12.26%,Mg收率69.41%,氢氧化镁纯度99.60%,白度99.34。

  2014年06期 v.42;No.304 74-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 274K]
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