化学工程

Chemical Engineering(China)

生物化工

  • 离子液体[BMIm]Cl中H_2O_2改性碱木质素的结构及热稳定性

    杨忠连;陈明强;韩迎新;李文婷;

    采用等体积质量分数30%的H2O2溶液和离子液体[BMIm]Cl的混合液对提取自造纸黑液的碱木质素氧化改性后,清液加水再生,所得氧化改性碱木质素结构上发生解聚和活化,热稳定性显著降低。FT-IR分析表明,改性后碱木质素发生了部分解聚并仍保留着木质素的主要官能团结构,且邻位二取代酚类结构含量增多;XRD分析表明,改性后杂质盐被脱除,晶体衍射强度减弱,碱木质素解聚使有机结构复杂性增强,其紫丁香基结构经氧化降解产物类似2,6-二羟基苯甲酸结构;由SEM分析可知,碱木质素团聚结构由氧化改性前的杂乱紧簇晶体状转变为改性后较为规则的层状叠加结构,颗粒粒径则大幅减小。而TG/DTG/DTA分析发现氧化改性后的碱木质素热分解温区收窄为533—649 K,最大分解速率加快1倍,969 K时总质量损失率上升约15%。研究表明,经离子液体[BMIm]Cl中H2O2氧化改性后的碱木质素,降低了其在材料合成和热解制备化学品的工艺操作条件,可进一步拓展其在化工产品中的应用。

    2014年12期 v.42;No.310 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 164K]
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  • 高频电场对微生物传质影响的静态实验研究

    王恭;闫英杰;张叶;周昊;曹生现;王建国;

    为探索高频电场抑垢缓蚀机理,采用自制的高频电场装置,对含有微生物的自来水水质进行加高频电场处理静态金属挂片对比实验,考察了高频电场对黏液形成菌和铁细菌的传质过程及该水质中碳钢腐蚀速率的影响情况。在一定实验条件下(30℃恒温培养,静止),分别对未加电场处理和加电场处理实验水质的细菌总数、p H值、氧化还原电位(ORP)、电导率、碳钢挂片腐蚀速率等参数进行检测分析。实验结果表明:高频电场对上述各水质参数的变化情况和微生物传质有一定影响,高频电场破坏了微生物的生存环境,使其生长特性发生了改变,抑制了微生物的繁殖;对含有微生物的水质中金属的腐蚀也有抑制作用,因此,高频电场具有良好的抑菌、抑垢、缓蚀性能,在循环冷却水系统中具有广阔的应用前景。

    2014年12期 v.42;No.310 6-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 182K]
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材料科学

  • 纳米氧化石墨烯的合成与功能化修饰

    陈小静;温惠云;黎琪;郝芳芳;焦萍;唐松青;薛伟明;

    为使合成聚乙二醇化纳米氧化石墨烯(NGO)在生理条件下稳定保存,首先采用改进的Hummers法合成NGO,再通过酰胺反应在NGO连接四臂聚乙二醇,通过测定FT-IR光谱、紫外分光光谱、粒度与粒度分布、SEM与TEM对产物进行表征。产物中含有羟基、羧基、羰基等含氧官能团,紫外最大吸收峰为225 nm,表明NGO与GOPEG的成功合成。NGO和GO-PEG的平均粒径分别为184.08 nm和96.72 nm,PDI分别为0.317和0.365。SEM,TEM数据揭示了产物的片状形貌,GO-PEG在PBS和细胞培养基(DMEM)中静置60 d,未出现聚集和沉降现象,表明GO-PEG具有良好的体外稳定性。文中成功制备了NGO和聚乙二醇化的NGO,并且聚乙二醇化后的NGO在PBS和DMEM中具有良好的体外稳定性,为其在生物医药领域的应用奠定了基础。

    2014年12期 v.42;No.310 11-14+70页 [查看摘要][在线阅读][下载 241K]
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传质过程及设备

  • 凹凸棒土的改性及其对己烷异构体的吸附性能

    韶晖;姚鹏飞;冷一欣;钟璟;陈乐;姚超;

    采用十六烷基三甲基溴化铵和β-环糊精对凹凸棒土进行改性,利用红外光谱和比表面积对改性的凹土进行表征,并通过静态和动态吸附实验,研究了凹土对己烷异构体的吸附行为,考察了吸附时间、吸附温度、流速等对吸附性能的影响。实验结果表明,凹土对己烷异构体的吸附量随吸附时间的延长和吸附温度的下降而增大,相同条件下正己烷在凹土上的吸附量大于异己烷;经过有机物改性后的凹土对己烷异构体的吸附性能优于原土,十六烷基三甲基溴化铵改性后的凹凸棒土对正己烷的吸附量可达到224 mg/g。己烷异构体在凹凸棒土上的吸附等温线符合二级动力学方程模型。

    2014年12期 v.42;No.310 15-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 135K]
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  • 两级泡沫镍填料旋转填充床压降及精馏研究

    杜兴凯;初广文;罗勇;邹海魁;向阳;陈建峰;

    在两级逆流式旋转填充床(TSCC-RPB)的基础上,采用简单结构的整体泡沫镍填料替代其相对复杂的动静环结构填料,从而构建新型两级整体泡沫镍填料旋转填充床(TSNF-RPB)。采用空气-水体系,研究了TSNF-RPB的压降特性,并以甲醇-水为工作体系,对TSNF-RPB进行了连续精馏实验研究。结果表明:虽然TSNF-RPB的湿床压降比TSCC-RPB高出了20%—30%,但TSNF-RPB的分离效率提高了20%,且TSNF-RPB结构简单、安装方便,更利于工业推广应用。

    2014年12期 v.42;No.310 20-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 171K]
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  • 表面改性塑料填料流体力学及传质性能研究

    刘佳特;胡剑光;戴干策;

    采用新的塑料波纹填料改性方法,有效改善填料成膜性,与同等条件下商业填料进行对比。采用氧解析实验,在直径190 mm的有机玻璃塔内,液相喷淋密度10—36 m3/(m2·h),F因子0.2—3(m/s)·(kg/m3)0.5的实验条件下测定了改性填料及商用填料的流体力学及传质性能。实验结果表明:当液体喷淋密度为10,24,36 m3/(m2·h)时,在相同的F因子下,改性填料的液相传质单元高度Ho L较商用填料分别降低了29.50%,23.00%以及23.95%,同时改性后压降也相应为商用填料的85.37%,89.71%和88.35%。表明该改性方法在低喷淋密度下对塑料填料性能提升显著。此外,对实验填料的Ho L、压降进行了关联,采用狭通道液膜波动理论对填料塔内部液泛进行了探讨,为塑料填料的工业应用提供了设计基础。

    2014年12期 v.42;No.310 25-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 169K]
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  • Al-SBA-15介孔分子筛及其吸附脱氮研究

    徐晓宇;沈健;

    采用嫁接法制备了Al-SBA-15介孔分子筛,并对硅铝比、焙烧温度等影响产物的制备因素进行了考察。通过XRD,BET,FT-IR,NH3-TPD等分析手段对所得样品进行了分析。将所得产物Al-SBA-15与SBA-15在相同条件下进行了吸附脱除碱性氮化物对比实验。结果表明:Al-SBA-15保留了SBA-15高度有序的二维六方介孔结构。AlSBA-15具有比SBA-15更好的吸附脱氮能力,在焙烧温度550℃、硅铝比(原子比)为50的条件下,Al-SBA-15(50)介孔分子筛最高脱氮率为68.02%,此时饱和吸附量为30.6 mg/g。

    2014年12期 v.42;No.310 30-33+38页 [查看摘要][在线阅读][下载 124K]
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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、美国《乌利希期刊指南》等数据

    2014年12期 v.42;No.310 29页 [查看摘要][在线阅读][下载 43K]
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  • 2015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),中文核心期刊、中国科学引文数据库文献源期刊和RCCSE中国核心学术期刊。期刊发表的论文被国际著名索引系统CA、荷兰Scopus、俄罗斯文摘杂志、《日本科学技术振兴机构中国文献数据库》(JST)、美国剑桥科学文摘等引用,在国内被"中国化学化工文摘"、"中国知网CNKI系列期刊数据库"、"中国核心期刊(遴选)数据库收录期刊"、"中国

    2014年12期 v.42;No.310 84页 [查看摘要][在线阅读][下载 52K]
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化工热力学

  • 环己烷-正庚烷-N,N-二甲基甲酰胺体系液液相平衡测定与关联

    张吕鸿;陈云;王世强;肖晓明;姜斌;

    采用平衡釜法测定了三元体系(环己烷+正庚烷+N,N-二甲基甲酰胺)在常压不同温度(30,40,50℃)下的液液相平衡数据。实验数据用Bachaman及Othmer-Tobias进行可靠性关联,关联结果表明数据的可靠性较好,根据实验结果绘制了三元相图。对不同温度下的液液平衡实验数据,分别用NRTL和UNIQUAC活度系数方程进行了关联,求得方程的二元交互作用系数,关联结果表明NRTL和UNIQUAC方程对该体系适用较好。由实验数据计算得到衡量N,N-二甲基甲酰胺抽提性能的参数(分配系数、分离因子、选择性系数)。

    2014年12期 v.42;No.310 34-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 120K]
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化工流体力学

  • 流化床压力脉动的递归分析

    周云龙;王芳;

    在自行搭建的冷态流化床实验台的基础上,采集了风帽入、出口处的压力脉动信号,通过对比、分析不同压力测点的压力信号递归图,来观察流化床内流化特性的差异。改变空气流量,借助递归率RR、确定性DET、递归熵ENTR,最长对角线Lmax、层状度LAM、竖直或水平线段长度均值TT等参数来定量分析鼓泡床、节涌床、湍流床和快速流化床4种流型的动力学特性。结果表明:递归定量分析能够有帮助于理解流化床的流动机理,对气固二相流的流型识别具有一定意义。

    2014年12期 v.42;No.310 39-42+48页 [查看摘要][在线阅读][下载 580K]
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  • 旋风分离器内旋转流偏心旋转对速度计算的影响

    蔡香丽;李培;杨智勇;徐国;魏耀东;

    采用Fluent软件对旋风分离器内流场进行了数值模拟,结果表明其旋转流存在着偏心旋转现象,即旋转流的旋转中心与旋风分离器的几何中心不重合。用CFD计算旋风分离器内强旋流的三维速度是基于旋风分离器的几何中心给定的,而进行气固分离计算用的三维速度是基于旋转中心的,二者之间存在着一定的差别,尤其是径向速度分布上有很大的不同。这就需要对基于几何中心的旋风分离器内旋转流的三维速度值进行修正,将参考几何中心计算的流场变换为参考旋转中心的流场。在旋风分离器流场数值模拟的基础上,分析了基准不同所产生的三维速度分量之间变化,给出了将参考几何中心计算的流场换算到参考旋转中心的流场的方法。

    2014年12期 v.42;No.310 43-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 163K]
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反应工程

  • 液固流化过程颗粒沉降动力学的研究进展

    刘波;李忠媛;李鑫钢;李洪;

    溶剂萃取是分离或移除固体颗粒中有效成分或污染物的有效方法,其中萃取塔中液固二相的流化性能对于塔内的热质传递效率具有关键作用。由于液固流化过程固有的复杂性,目前仍难对该过程进行精确的理论描述。文中综述了液固体系流化过程中颗粒沉降动力学的研究进展,介绍了液固流态化的概念与分类。分别对均一粒径颗粒沉降和多粒径颗粒沉降的动力学研究进展进行了评述,对文献提出的理论关联式进行了概括和总结。最后,展望了该领域的未来发展方向。

    2014年12期 v.42;No.310 49-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 114K]
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  • 纳米Al_2O_3负载Ru催化剂用于CO_2加氢合成甲酸研究

    柳娜;赵丹丹;雷艳艳;周安宁;

    为了研究载体性质对Ru负载型催化剂的CO2加氢合成甲酸反应性能的影响,制备了以Al2O3纳米棒和γ-Al2O3为载体的一系列Ru基催化剂,采用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、D2/OH交换和程序升温还原(H2-TPR)等方法详细表征催化剂的性质,并考察CO2加氢制甲酸的反应性能。结果表明:与传统Ru/Al2O3催化剂相比,以Al2O3纳米棒为载体时,Ru Ox物种在载体表面的分散程度高,Al2O3纳米棒的表面OH数目多,有利于提高催化剂的反应活性,另外当Ru在Al2O3纳米棒上的负载量(质量分数)为1%时,甲酸产量最高可以达到11.7mmol/h。

    2014年12期 v.42;No.310 55-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 189K]
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  • Sb-V-SBA-15催化苯酚过氧化氢羟基化的工艺研究

    朱玉镇;沈健;

    以偏钒酸铵为钒源和三氯化锑为锑源,用后合成法合成了Sb-V-SBA-15[n(Si)/n(V)=25,n(Sb)/n(V)=0.8)]催化剂,采用XRD、N2吸附-脱附法、FT-IR等表征合成的样品。研究了该催化剂催化苯酚过氧化氢羟基化的工艺条件。结果表明,Sb-V-SBA-15仍然保持了SBA-15的高度有序的二维六方孔道结构,且具有较大的比表面积和孔体积,负载的活性组分均匀分布在介孔分子筛表面;以反应时间4 h,反应温度60℃,催化剂用量0.2 g,n(苯酚)∶n(H2O2)∶n(H2O)=1∶1∶2为最佳工艺条件下,苯酚转化率达41.38%,苯二酚选择性为89.27%。

    2014年12期 v.42;No.310 59-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 109K]
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煤化工

  • 鹤壁烟煤地下气化模型试验研究

    徐冰;谌伦建;邢宝林;李龙;刘建伟;李郑鑫;叶云娜;苏毓;张乐;

    通过自行研制的煤炭地下气化模拟试验系统,采用富氧空气/水蒸气两阶段气化工艺,完成了鹤壁煤的地下气化模型试验。文章就试验不同阶段的煤气组成、热值变化和气化过程的稳定性特征进行分析,结果如下:鹤壁煤地下气化水煤气平均热值达11.85 MJ/m3,空气煤气热值为4—6 MJ/m3,水煤气中氢气最高体积分数超过80%,相应的煤气热值达到12.91 MJ/m3;适当增大鼓风量有利于高温温度场的快速建立与恢复,试验条件下,最佳鼓风量为20 m3/h,最佳蒸汽流量为0.26 m3/h。试验为煤炭地下气化制氢提供了有力依据。

    2014年12期 v.42;No.310 63-66+78页 [查看摘要][在线阅读][下载 136K]
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过程模拟

  • Hysys在气田轻烃分馏动态仿真中的应用

    刘百春;刘武;邬慧雄;邹应勇;杨小生;李静;高英广;吉万成;许爱华;

    石油天然气开采过程中,轻烃分馏是油气处理系统中的重要组成部分,其目的是将C3及以上组分分离。一般来说,气田的进料量和进料组成的变化波动较大,若不及时改善轻烃分馏系统的操作条件,产品的质量和数量将受到很大的影响。使用Hysys建立轻烃分馏系统的仿真模型,通过对比模拟数据与实际运行数据,验证物性参数和模型的可靠性,并对轻烃分馏过程进行了动态特性研究。结果表明:Hysys动态仿真的结果既可用于离线指导实际生产操作,也可为安全性分析和在线优化控制打下基础。

    2014年12期 v.42;No.310 67-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 105K]
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化工工艺

  • 有机相-水体系自动重力分离系统研究与设计

    冯殿义;李红斌;夏之奔;陈跃华;娄玲玉;

    针对液液体系重力分离过程人工判断分离终点,分离精度人为因素影响较大,导致分离精度及分离效率低等问题,提出基于电磁流量计及控制阀门等自动重力分离解决方案。根据水与有机相二者电导率差异大的特点,利用电磁流量计检测分离终点,电磁流量计对分离终点响应速度快且可靠;根据流体的流量预测分离终点,分离过程先快后慢提高分离效率,通过控制分离后期流体的流量来控制流体的流型,使分离后期2种流体均处于层流状态,防止二相返混;根据分离界面由检测点到达切断阀门的时间及切断阀的关阀动作延时,计算了控制指令发出的延时时间并根据实际现场调整,保证了分离精度。实际应用表明,该自动分离方案结构简单易实现,分离可靠,可以获得满意的分离效果。

    2014年12期 v.42;No.310 71-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 119K]
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  • 循环冷却水处理技术工程应用研究

    郭一平;

    为防止工业循环水结垢,循环冷却水处理技术需要根据实际应用综合考虑补充水量和水质,以提高系统对循环水的阻垢和缓蚀性能。全面分析循环补充水的水质、采用稳定指数RSI来判断循环水结垢腐蚀的倾向,以及对水处理剂的阻垢和缓蚀机理探讨后设计出了含羟基、磺酸基的高效复合阻垢缓蚀剂配方和水系统日常处理方案。通过静态阻垢试验和旋转挂片腐蚀试验验证了配方的合理性和长期运行的稳定性。现场中试验证明了含羟基,磺酸基的高效复合阻垢缓蚀剂应对化工生产过程中处理高硬度、高p H值循环水效果良好。

    2014年12期 v.42;No.310 74-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 104K]
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  • 《化学工程》2014年(第42卷)第1—12期(总第299—310期)总目次

    <正>~~

    2014年12期 v.42;No.310 79-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 77K]
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