节能减排

• 醋酸裂解后续过程的能量回收

  王少梅;宫丽娜;李建隆;

  醋酸裂解是化工生产中的一个重要过程,其后续过程中存在着能量未充分回收利用的情况。文中利用夹点技术对醋酸裂解后续工艺的用能情况进行分析,经分析该系统为阀值问题,系统中热量过剩,故不需外加热源,所有冷物流升温所需的热量均由热工艺物流提供。但由于公用工程的引入,系统出现了2个公用工程夹点,仍需遵循夹点分析原则进行设计。针对现有的工艺流程的用能情况,利用夹点分析软件Aspen Energy Analyzer,依据夹点匹配的要求,同时考虑阀值问题的换热网络设计原则,文中提出了2种节能改造方案,并对2个方案的节能效果进行比较。经计算2个方案的节能效果均可达到40%以上,综合各方面因素考虑,方案1改造效果更好,应优先考虑。通过对醋酸裂解过程换热网络的改造,可减少冷热公用工程用量,节约成本,提高经济效益。

  2014年10期 v.42;No.308 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 194K]
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环境化工

• 纳米V_2O_5/AC催化剂脱除烟气中NO的研究

  杨娟娟;强敏;雷晶晶;李维;王欣;

  以质量分数20%硝酸改性后的柱状活性焦(AC)为载体,通过负载水热法合成的带状纳米V2O5,制备出了带状纳米V2O5/AC催化剂(SV/AC)。将SV/AC和传统浸渍法制备出的V2O5/AC催化剂进行脱硝催化性能测试比较,实验结果表明:在烟道温度为200℃,空速为6 000 L/(kg·h),体积分数φ(NO)=0.05%,φ(NH3)=0.05%,φ(O2)=5%,N2为平衡气体,V2O5负载量(质量分数)为1%的条件下,SV/AC的脱硝率可达45.36%,较AC,NAC,V2O5/AC分别提高了39.5%,23.07%,8.04%。SEM和EDS发现SV/AC催化剂的表面孔隙结构较V2O5/AC,NAC,AC更为发达,BET显示SV/AC的微孔率可达61.9%,较AC,NAC,V2O5/AC分别增加了39.6%,4.3%,14.0%。在实验条件相同的情况下,研究了添加Cu,Fe,Mo,Ce的金属氧化物对带状纳米V2O5/AC催化剂脱除NO性能的影响。实验结果表明:添加了Fe2O3后的带状纳米V2O5/AC催化剂的脱硝性能最佳,在Fe2O3和纳米V2O5的负载量均为1.0%时,催化剂的脱硝率达到最大值,为49.72%,比SV/AC提高了4.36%。

  2014年10期 v.42;No.308 6-10+24页 [查看摘要][在线阅读][下载 330K]
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• 磁电协同用于电厂循环冷却水阻垢实验

  相亚军;纪利春;

  电厂主要采用循环冷却水作为换热冷却介质,而在循环冷却水中容易生成污垢,影响传热设备的传热效率,浪费能源,增加输送过程的能耗。为了提高能量利用效率,在实验中采用磁电协同处理电厂循环冷却水来抑制污垢在换热表面的沉积。实验研究表明:当循环冷却水流速0.669 m/s、离子棒工作电压5 kV和脉冲频率50 Hz时,循环冷却水的阻垢率达到86.27%。通过扫描电镜(SEM)分析表明:经过电磁协同处理,循环冷却水中的污垢主要以疏松的文石存在,而疏松的文石易随水流冲走而减少了在换热表面的沉积,达到了阻垢目的。因此,磁电协同用于循环冷却水具有良好的阻垢性,并且是一种经济环保的污垢处理方法。

  2014年10期 v.42;No.308 11-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 343K]
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能源化工

• 小颗粒窑街油页岩流化床热解提油特性研究

  蒋海波;朱治平;王月;于旷世;刘嘉鹏;吕清刚;

  在电炉加热流化床热解反应器上,进行了小颗粒窑街油页岩热解提油实验,研究了热解温度和固相停留时间对热解提油特性的影响,并深入分析比较不同条件制得焦油的品质。结果表明:热解反应进程、固液气三态产物分布和焦油品质主要受热解温度影响,受固相停留时间的影响相对较小。在500—600℃范围内,随着热解温度上升,热解反应从热分解阶段过渡到热缩聚阶段,液体产率和焦油品质均先上升后下降、并在550℃均达到最佳,此时液体产率为6.5%,一级热解液体产物中焦油的饱和分和芳香分质量分数分别达到30.0%和29.4%。在15—45min的固相停留时间范围内,适当延长固相停留时间有利于物料中可热解成分的析出,液体产率增大,焦油含中低温馏分及饱和分和芳香分的质量分数先增大、30 min后基本不变。

  2014年10期 v.42;No.308 15-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 193K]
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传质过程及设备

• 四氢呋喃-乙醇变压精馏分离

  纪智玲;王志恒;李文秀;于三三;张志刚;李双明;范俊刚;张弢;

  共沸混合物分离是化工过程中常见的分离难题。变压精馏是根据物系压力改变而使液体混合物共沸点组成发生变化,进而使共沸物系得以分离的一种有效分离方法。在热力学分析基础上,提出了四氢呋喃-乙醇液体混合物变压精馏分离双塔工艺流程。以NRTL-RK为物性计算方法,利用Aspen Plus模拟软件对变压精馏分离工艺过程进行分析及模拟,并对工艺参数进行优化。研究结果表明:在常压塔和0.8 MPa高压塔组成的双塔流程中变压精馏可将四氢呋喃-乙醇最低共沸混合物进行较好的分离。

  2014年10期 v.42;No.308 20-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 218K]
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• 萃取精馏法分离乙二胺和H_2O的共沸物

  王伟;毛伟;吕婧;周敬林;张伟;杨建明;赵峰伟;吕剑;

  研究了萃取精馏工艺对乙二胺和水共沸物的分离。通过Aspen Plus模拟计算了水对乙二胺(EDA)的相对挥发度,以此建立了一种快速筛选萃取剂的方法,确定最佳萃取剂为1,4-丁二醇。以1,4-丁二醇为萃取剂,选用Aspen Plus中的RadFrac严格精馏模型,进一步对萃取工艺操作参数进行了模拟优化,确定了脱水塔及EDA精制塔的最佳操作条件,即脱水塔理论塔板数为27,原料进料位置为第7块理论板,萃取剂进料位置为第3块理论板,萃取剂用量为300 kg/h,回流比为0.5;EDA精制塔理论板数为29,回流比1.5,进料位置在第5块理论板。在最优工艺条件下,水的理论纯度(质量分数)可达99.90%,EDA纯度大于99.90%,回收1,4-丁二醇纯度大于99.90%;对1,4-丁二醇的萃取效果进行了实验验证,水纯度达到99.99%,EDA纯度达到99.92%,实际萃取结果与模拟结果相当。

  2014年10期 v.42;No.308 25-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 215K]
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• 连续精馏分离高温费托合成反应水中的含氧有机物

  杨正伟;孙启文;张宗森;

  根据高温费托合成反应水的组成特点,采用连续精馏塔对反应水进行初分,以脱除大部分水和有机酸,同时,将非酸类含氧有机物提浓,利于后续化学品分离。首先采用NRTL热力学方法对流程进行了模拟,考察了塔板数、进料位置、回流比等工艺条件对分离结果的影响,得到了最优操作条件,然后采用实验室小型精馏塔对高温费托合成中试副产反应水进行了实验验证。结果表明:塔顶有机物质量分数可提高到75%以上,有机酸质量分数为0;塔釜采出物中非酸有机物质量分数小于0.01%,模拟最优条件为塔板数35块、进料位置为第15块,回流比为4。实验值与模拟值吻合良好。

  2014年10期 v.42;No.308 29-33+40页 [查看摘要][在线阅读][下载 182K]
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传热过程及设备

• 高温小型回热器传热和阻力性能研究

  包春凤;周帼彦;涂善东;罗豪鑫;

  应用先整体后局部的建模方法,对高温小型回热器传热和阻力性能进行了数值模拟分析,进而基于修正等雷诺数法对回热器进行了传热性能测试,验证了该数值模拟方法的可行性与准确性,并拟合得到了其传热和阻力准则关系式。在此基础上,进一步探讨了微重力及几何结构参数对传热和阻力性能的影响。研究结果表明:微重力工况对回热器换热阻力性能影响可以忽略;回热器设计过程中需着重考虑高宽比和长径比的影响,而占空比影响较小。

  2014年10期 v.42;No.308 34-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 397K]
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• 直接接触冷凝器中流动及传热特性

  高飞;宋宁;黄哲庆;刘春江;

  利用SV型和SK型静态混合器,并以粉末烧结的微孔钛曝气器为气体分布器,开发出一种新型直接接触冷凝器。在空气-水和水蒸气-水体系中测试并比较2种新型直接接触冷凝器的流体力学性能及冷凝传热性能。结果表明:装有SV型静态混合器的新型直接接触冷凝器较装有SK型静态混合器的新型冷凝器对水蒸气的分布更加均匀,具有更好的吸收效果,钛曝气器的利用可有效提高换热效率,并降低水蒸气冷凝所引起的振动与噪声。

  2014年10期 v.42;No.308 41-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 279K]
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化工热力学

• 碱法合成甲醇钠的热力学分析

  熊孟;王成习;

  氢氧化钠溶解在甲醇中与甲醇反应是制取甲醇钠的主要方法,文中针对该液相反应建立热力学循环,计算了298 K下反应的标准摩尔吉布斯自由能变和标准摩尔焓变,将范特霍夫方程积分后得到化学平衡常数随温度的变化关系式。计算结果表明:该反应的标准摩尔吉布斯自由能变略大于0,说明反应在常温下难以自发进行,需要不断移出生成的水来提高反应转化率;反应微放热,化学平衡常数随温度升高将变小,得到的化学平衡常数与温度的关系式与文献报道的实验结果基本一致,可为工业模拟提供理论计算依据。根据化学平衡常数关系式和汽液平衡模型对生产过程进行分析计算,获得了较适宜的反应温度范围。

  2014年10期 v.42;No.308 45-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 169K]
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化工流体力学

• 微通道内汽液二相流压力降研究

  吴昱;刘博;

  以氮气为气相介质,以不同表面张力的液体(纯水、质量分数0.01%SDS溶液、乙醇)为液相介质,对矩形微通道(500μm×500μm)内气液二相流压力降进行可视化实验研究。实验数据表明:二相流流型对压力降的影响占主导地位,二相流压力降随着液体表面张力的增加而减小。二相摩擦压力梯度的测量数据与分相模型,匀相流模型理论预测值进行对比,平均偏差分别为34.3%和19.6%,预测效果不佳。通过对Chisholm关系式进行修正,得出新的预测模型,平均偏差为13.7%。结果表明:修正后的压降模型能较好地预测弹状流,弹状环状流和环状流实验结果。

  2014年10期 v.42;No.308 50-53+63页 [查看摘要][在线阅读][下载 348K]
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反应工程

• 微反应器结构对气液二相分布规律的影响

  白璐;朱春英;付涛涛;马友光;

  采用高速摄像仪对3种结构的微反应器内气液二相流型、流动分布及空隙率进行了研究。微反应器采用内置分布实现气液二相分布,3个内置分布器分布角度依次为60°,90°,120°。采用各支通道内气泡长度、气泡速度的相对偏差,相对标准偏差值体现气液二相分布的不均匀程度,考察了分布器结构对各支通道内空隙率的影响。结果表明:随内置分布器分布角度的增大,在实验范围内,各支通道气泡长度分布均匀程度减小,气泡运动速度分布均匀程度增大。各支通道空隙率变化与内置分布器分布角度及支通道与主通道的相对位置有关。

  2014年10期 v.42;No.308 54-58+68页 [查看摘要][在线阅读][下载 508K]
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煤化工

• 煤挥发分质量分数对其热反应动力学性质影响

  葛琦;王恒;满毅;李富杰;庞立伟;

  为了得出煤的挥发分质量分数对特征温度点和热动力学参数的影响,在空气气氛下,采用热分析技术研究了几种不同煤化程度的煤和活性炭的质量损失行为。从实验结果发现,煤的质量损失主要由吸附氧质量增加、受热分解和燃烧3个阶段组成。运用Bagchi法验证了样品在加热过程中各个阶段的最概然机理函数,同时,确定了各个阶段的活化能、频率因子等反应动力学参数,并且得出各反应阶段特征温度点和活化能与挥发分质量分数之间存在一定的关系。

  2014年10期 v.42;No.308 59-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 197K]
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医药工程

• 聚乳酸-壳聚糖共聚物载药微球的制备及性能研究

  樊安;王君;张粉艳;韦雄雄;

  为了改善聚乳酸(PLLA)的组织相容性及细胞亲和性,提高盐酸乌拉地尔生物利用率,文中在催化剂4-(二甲胺基)吡啶与N,N'-二环己基碳酰亚胺共同作用下,将含亲水基团的碱性聚电解质壳聚糖(CS)与PLLA共聚,制备了聚乳酸-壳聚糖接枝共聚物(PLCS),采用溶剂挥发法制备盐酸乌拉地尔PLCS微球并对其结构进行了表征,同时对微球的包封率和药物释放进行了测试。通过有机相加入乙醇的方法可以提高微球对药物的包封率。结果表明,当无水乙醇与三氯甲烷的体积比为1∶2时,制得的微球包封率最高,达到34.86%。体外药物释放结果表明,PLCS微球具有明显的缓释作用,其释药动力学满足Higuchi方程。

  2014年10期 v.42;No.308 64-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 302K]
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过程模拟

• MVR蒸汽离心风机的数值模拟与结构优化

  陆凯杰;张琳;黄军洪;杜明照;蒋枫;崔腾飞;刘麟;

  为了进一步提高MVR蒸汽离心风机的运行性能,对蒸发负荷为15 t/h的MVR蒸汽离心风机进行气动热力学设计,建立了三维物理模型;采用CFD数值模拟手段,对MVR蒸汽离心风机内部流场进行数值模拟研究,研究了风机内部结构参数:集流器末端与叶轮入口径向间隙大小、集流器末端深入叶轮的深度、蜗壳宽度与叶轮出口宽度比对风机性能的影响,并对风机结构进行了优化。研究结果表明:集流器与叶轮入口径向间隙大小与风机效率成单调下降关系,间隙越小,效率与全压越大;当集流器末端深入叶轮的深度在10—30 mm之间时,MVR蒸汽离心风机的效率均可保持在75.7%左右;当蜗壳宽度与叶轮出口宽度比为4.47时,风机效率提高1.4%,全压提高1.8%;MVR蒸汽离心风机进出口压力的模拟值与实验值进行了比较,二者吻合较好。

  2014年10期 v.42;No.308 69-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 210K]
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化工工艺

• 水煤浆气化过程中N元素分布规律的研究

  张翔;黄垒;姜坤;刘多;

  以多个工程实例为基础,研究了水煤浆气化过程中,N元素的转化和含N物质在气化及后续流程中的分布规律。研究发现,煤中N元素在气化过程中99.95%以上转化为N2(85%—98%)和NH3(4%—15%)。NH3随灰水和变换凝液在气化系统内部循环,是造成铵盐结晶和外排废水氨氮质量浓度超标的主要原因。提出了改进的变换汽提塔流程,在汽提塔中实现NH3和酸性气的分步汽提,从汽提塔中段回收粗氨产品,可以显著降低气化系统中NH3的质量分数,解决了铵盐结晶和外排废水氨氮质量浓度超标问题,同时取得了可观的经济效益。

  2014年10期 v.42;No.308 74-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 197K]
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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10期 v.42;No.308 78页 [查看摘要][在线阅读][下载 66K]
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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2014年年会暨技术交流会会议纪要

  <正>2014年9月21—23日,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在华陆工程科技有限责任公司召开。本次会议的主题是"化学工程与环境和谐",是2012年年会专委会换届以来的第一次年会,这次大会是在我国深化经济体制改革、化学工业和相关产业面临升级转型,技术

  2014年10期 v.42;No.308 79页 [查看摘要][在线阅读][下载 51K]
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• 《化工设备与管道》2015年征订启事

  <正>根据国家科学技术部国科发财字(1999)390号文通知,自2000年第1期起原《化工设备设计》期刊更名为《化工设备与管道》。《化工设备与管道》由中国石油化工集团主管、中国石化集团上海工程有限公司主办、全国化工设备设计技术技术中心站、中国石化集团公司机械技术中心站、全国化工工艺配管设计技术中心站、全国化工工业

  2014年10期 v.42;No.308 80页 [查看摘要][在线阅读][下载 76K]
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• 《过滤与分离》2015年征订启事

  <正>《过滤与分离》杂志由中国分离机械专业委员会主办,是我国过滤与分离行业唯一的国际性专业期刊、国家火炬计划期刊、光盘再版期刊、专业核心期刊、Ei摘录期刊、优秀科技期刊。全文入编《中国期刊网》、《中国学术期刊综合评价数据库》、《中国核心期刊(遴选)数据库》、《中文科技期刊数据库》、《中国万方期刊

  2014年10期 v.42;No.308 80页 [查看摘要][在线阅读][下载 76K]
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• 《低温与特气》2015年征订启事

  <正>《低温与特气》创刊于1983年,是由中昊光明化工研究设计院有限公司主办、全国特种气体信息站协办的国内外公开发行的科技期刊,国内统一刊号CN 21-1278/TQ,国际标准刊号ISSN 1007-7804,广告经营许可证号2012011。

  2014年10期 v.42;No.308 80-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 103K]
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• 《化学推进剂与高分子材料》2015年征订启事

  <正>《化学推进剂与高分子材料》是由黎明化工研究设计院有限责任公司主办,中国聚氨酯工业协会、全国化学推进剂信息站协办的国内外公开发行的化工科技期刊,是《中国期刊网》、《中国学术期刊(光盘版)》全文收录期刊,《万方数据-数字化期刊群》全文收录期刊,《中国核心期刊(遴选)数据库》来源期刊,《中国学术

  2014年10期 v.42;No.308 81页 [查看摘要][在线阅读][下载 70K]
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• 《清洗世界》2015年征订启事

  <正>邮发代号:2-640,国内统一刊号:CN 11-4834/TQ;国际连续出版物号:ISSN 1671-8909;国内定价:12.50元/期,全年定价:150元;2015年电子版定价450元(同时赠送2015年纸质《清洗世界》1套)《清洗世界》(原名《化学清洗》)始创于1985年,为国内外公开发行的清洗行业技术性杂志,现为美国化学

  2014年10期 v.42;No.308 81-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 90K]
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• 《中国粉体技术》2015年征订启事

  <正>《中国粉体技术》是经国家科技部、新闻出版署批准出版,由中国颗粒学会、济南大学、中国非金属矿工业协会矿物加工利用技术专业委员会主办的粉体工程领域的专业技术期刊,国内统一刊号:CN 37-1316/TU,国际连续出版物号:ISSN 1008-5548。创刊多年来,以理论水平高、技术性强、信息量大,集学术、应用、信

  2014年10期 v.42;No.308 82页 [查看摘要][在线阅读][下载 63K]
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