化学工程

Chemical Engineering(China)

传质过程及设备

  • 偕胺肟基乙烷桥键介孔二氧化硅对铀的吸附研究

    杨金辉;戴漾泓;陆森;杨斌;王亮;黎传书;雷增江;骆毅;

    采用水热法合成了氰基化乙烷桥键的介孔材料,经胺肟功能化后制备出偕胺肟基介孔SiO_2材料(AO-PMOs)。利用AO-PMOs对铀溶液进行吸附实验,探讨了铀溶液初始质量浓度、pH值以及吸附时间对AO-PMOs吸附铀的影响,并采用FTIR,SEM,EDS技术进行表征分析。结果表明:在溶液初始pH值为5,铀质量浓度为10 mg/L,吸附剂投加量为20 mg,反应温度为303 K的条件下,吸附效果较佳,吸附率最大为99.04%,吸附量可达25 mg/g。该吸附过程与准二级动力学模型(R~2>0.99),Langmuir和Freundlich等温吸附模型(R~2>0.98)能较好地拟合。偕胺肟基在AO-PMOs吸附铀过程起主要作用。

    2020年04期 v.48;No.374 1-5+21页 [查看摘要][在线阅读][下载 1119K]
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  • 耦合法在回收甲醇和二氯甲烷中的研究及应用

    谢红伟;黄前程;朱志亮;

    甲醇和二氯甲烷是农药及医药中间体生产过程中常用的优良溶剂,两者会形成共沸物,为了实现两者的完全分离,文中提出了一种精馏-萃取耦合的工艺解决方案。通过萃取实验研究了不同萃取剂对甲醇、二氯甲烷混合物的分离效果;考察了以水作为萃取剂时萃取比、萃取温度及萃取填料高度对分离结果的影响,拟合了可用于工艺包设计的关联方程,通过成本运算获得了最佳的萃取条件;结合萃取实验结果及以往工程经验,通过Aspen Plus软件对工艺方案进行了模拟优化,获得了理论板数、进料位置及回流比的最优数据。该工艺解决方案已在企业中得到应用和检验。

    2020年04期 v.48;No.374 6-10+15页 [查看摘要][在线阅读][下载 869K]
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  • 达托霉素在大孔吸附树脂上的吸附性能研究

    杨志钧;蒯翠;吴锴;宁若男;邵雷;

    通过研究大孔树脂对达托霉素的吸附行为,为工业化分离达托霉素提供一定的理论指导。采用静态吸附实验,研究不同大孔树脂对达托霉素的吸附能力;选用较优吸附树脂考察其对达托霉素的吸附热力学及动力学特性。D4020树脂吸附能力优于其他6种大孔树脂,平衡吸附量达33.9 mg/g;Langmuir模型、Dubinin-Radushkevich模型和Sips模型都能较好地模拟其等温吸附过程;吸附焓变Δ■<0、吸附自由能Δ■<0、吸附熵变Δ■>0,且温度升高对吸附不利,吸附过程为自发的放热反应过程;大孔树脂对达托霉素的吸附在4 h后达到平衡,吸附过程符合准二级动力学方程。D4020大孔树脂可用于吸附达托霉素;热力学和动力学研究结果为分离达托霉素提供理论指导和科学依据。

    2020年04期 v.48;No.374 11-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 677K]
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综合信息

  • 化学硕士研究生专业课程教育资源共享体系的构建——评《化学教育研究方法》

    孙小语;

    <正>近年来,我国化学工程专业研究生因为扩招政策的影响,其人数迅速增长。面对不断扩大的化学硕士研究生教育规模,如何有效完成化学教育体系改革,提高课程教育质量,满足社会对高层次化学工业人才的需求,是当前高等教育院校急需解决的问题。此外,化学研究生课程资源问题,同样制约着我国化学工程高等研究课程的发展,对此有关教育部门积极倡导资源共享理念,在未来的课程发展中,化学研究生教育课程资源共享体

    2020年04期 v.48;No.374 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 181K]
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  • 从语言交流教学角度浅析少数民族学生化学素质的培养——评《现代化学教学论》

    胡艳明;

    <正>少数民族化学教学,是少数民族素质教育的重要内容。目前,由于我国城乡少数民族教师团队存在一定语言交流问题,导致少数民族化学新教育课程的推进适应程度整体较低,对此需要从语言交流入手,建立新的化学教育教学体系,提高少数民族学生化学综合素质。《现代化学教学论》是文庆城老师编写的现代化学教育教学理论指导类书籍。当前,我国化学基础教育课程的改革对化学教育理论与教学模式提出了新的要求,该书可

    2020年04期 v.48;No.374 3页 [查看摘要][在线阅读][下载 257K]
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  • 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)、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》等数据库。凡本刊发表的论文,

    2020年04期 v.48;No.374 78页 [查看摘要][在线阅读][下载 999K]
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传热过程及设备

  • 环路热管传热性能影响因素试验研究

    郭宏皓;黄俊峰;张舸;刘立;杨启凡;

    环路热管系统的散热性能受充液率、倾斜角、加热功率以及冷却水流量等多种因素影响,且不同因素之间存在交互作用。文中研究设计制造了一套以水为工质的铜质环路热管系统,使用不锈钢丝网组成蒸发器毛细芯。在多组工况下利用该环路热管进行了试验。通过对不同工况下所得各测点温度数据进行分析,得出使环路热管系统散热性能最佳的充液率在50%至60%之间,倾斜角为60°左右。结果表明:加热板功率对环路热管系统的散热性能影响不大;但加热功率较大时,环路热管系统的散热效率会有所下降。冷却水的流量的变化对环路热管性能基本没有影响。通过分析各个因素间相互影响,发现仅热源加热功率与充液率之间有交互作用,但高热源功率下充液率对环路热管系统的影响不显著,其他因素间没有交互作用。

    2020年04期 v.48;No.374 16-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 934K]
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  • 多组分降膜蒸发传热计算方法研究

    孟祥宇;王学生;张庆;陈琴珠;

    在降膜蒸发器设计过程中,现有的多组分降膜蒸发传热计算方法未考虑传质的作用,其计算结果与实际工程设计相比存在较大的偏差。文中探讨了多组分降膜蒸发传热机制,充分考虑降膜蒸发的传热传质耦合作用,提出了适用于多组分降膜蒸发传热计算的关联式。针对多组分物料物性随蒸发浓缩发生变化的特点,建立了降膜蒸发器蒸发传热的分段设计方法。完成了丙二醇水溶液降膜蒸发不同单元数的分段传热计算,计算结果表明:分段计算与不分段计算的管内传热系数与总传热系数的偏差率分别为23%—30%及12%—16%。随着计算单元数的增加,降膜传热系数偏差率的变化会逐渐减小,设计计算过程中可以根据精度要求确定最佳计算单元数。此研究工作为降膜蒸发器的工艺设计提供了参考。

    2020年04期 v.48;No.374 22-26+69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1146K]
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  • 天然气跨音速膨胀凝结研究进展

    段振亚;马志伟;付莉华;张俊梅;梁龙辉;

    天然气在跨音速膨胀凝结的过程中,水分和重烃的凝结是极其重要且起关键作用的环节,主要包括蒸气的凝结成核和液滴的生长过程。为了探求准确的蒸气成核和生长模型,文中阐述了蒸气成核及液滴生长理论的研究进展,总结了相关实验研究和数值模拟,分析了影响蒸气凝结的因素,并对凝结理论中亟待解决的问题进行了展望。研究结果表明:CNT模型和非等温修正的ICCT模型能较准确地预测单组分凝结过程;修正的双组分成核理论具有较好的准确性。亟待解决的问题有:液滴表面张力模型还不完善,无法准确计算微观表面张力;双组分成核理论的精确度不高;亟待探究多组分成核理论模型,以期为天然气凝结和提高超音速喷管的分离性能打下坚实的理论基础。

    2020年04期 v.48;No.374 27-32+40页 [查看摘要][在线阅读][下载 986K]
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  • 离心喷雾干燥温度对FCC催化剂成型的影响

    赵连鸿;赵红娟;刘涛;刘超伟;姜健;

    研究了离心喷雾干燥过程中干燥温度对催化裂化催化剂成型效果的影响。通过SEM、球形度及粒度测试结果,分析了干燥过程中干燥温度对浆液成型过程的影响以及不同形态不规则颗粒产生的原因。温度过低,水分难以挥发,造成颗粒含水量大,在塔内运动时,颗粒间易粘附且球形度差;温度过高,催化剂颗粒表层迅速变干,而内部水分汽化后需要冲破硬化干壳的束缚,造成颗粒表面形成裂纹或微裂纹。而在适宜的干燥温度340℃左右,液滴干燥有序进行,可获得颗粒圆整、具有良好球形度的催化剂产品。

    2020年04期 v.48;No.374 33-36+49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1216K]
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化工热力学

  • 三元体系KCl-ZnCl_2-H_2O在323 K下的相平衡研究

    魏雪琦;贺晓峰;桑世华;

    为了研究氧化锌矿氯化浸出液盐类溶解规律,文中采用等温溶解平衡法进行了323 K时三元体系KCl-ZnCl_2-H_2O的稳定相平衡研究,并采用X射线粉晶衍射法和湿固相法对平衡固相的成分进行了鉴定,还对不同温度下该体系的溶解度进行了对比分析。研究发现KCl-ZnCl_2-H_2O相平衡体系有复盐生成,为复杂三元体系,该体系相图中有2个共饱点,3条溶解度曲线,3个固相结晶区(分别对应了KCl,2KCl·ZnCl_2和ZnCl_2)。由溶解度数据和相图发现,氯化锌对氯化钾有明显的增溶效应。当氯化钾溶解度逐渐增大达最大值,再加入氯化锌,氯化钾的溶解度又开始降低并生成化学式为2KCl·ZnCl_2的复盐。

    2020年04期 v.48;No.374 37-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 954K]
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  • 过氧化二异丙苯在不同溶剂中溶解度的测定与关联

    陈亮;

    冷却结晶法生产过氧化二异丙苯时,溶解度数据至关重要。采用平衡法测定了272.93—307.28 K范围内过氧化二异丙苯在不同比例甲醇-水混合溶剂和不同比例甲醇-异丙苯混合溶剂中的溶解度,并用Apelblat方程对溶解度数据进行关联。结果表明:过氧化二异丙苯在混合溶剂中的溶解度随着温度的升高而显著增加;甲醇是良溶剂,水是不良溶剂,溶解度随着水的比例增加而减小;异丙苯是最优良的溶剂,溶解度随着异丙苯比例的增加而增加。Apelblat方程的关联效果较好,相关系数在0.97以上。实验得到的溶解度数据和关联结果对过氧化二异丙苯结晶分离新工艺的开发具有非常重要的意义。

    2020年04期 v.48;No.374 41-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 963K]
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  • 新型发泡剂R1233zd(E)蒸气压方程

    张晋瑞;可晋军;杨健博;刘晓娜;

    为了更完善地认识新型发泡剂R1233zd(E)的热物理性质,并将其应用于工程实践,文中在文献中搜集了关于R1233zd(E)的饱和蒸气压数据。通过分析每组数据的精度,筛选得到202组实验数据。在此基础上,应用进化优化算法对选取不同项数(3,4,5,6,7)的亥姆霍兹型方程进行拟合,通过比较不同项数方程的拟合偏差与方程形式,得到一个5项蒸气压方程,作为R1233zd(E)的专用方程。该方程适用范围广,同时具有很高的精度,适用温度区间为234.15—437.91 K,压力区间为7.2—3 521.00 kPa;对拟合数据的平均绝对偏差为0.283%,对不同文献数据均可以较好地复现。同时,该方程亦可用于计算R1233zd(E)正常沸点与偏心因子,具有较好的应用价值。

    2020年04期 v.48;No.374 45-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1190K]
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化工流体力学

  • 基于粉体流变特性表征的气泡行为分析

    何继民;郭晓镭;单子豪;陆海峰;刘海峰;

    粉体床层中的气泡行为是工业过程中重要的研究对象。文中以玻璃微珠为实验介质,基于粉体流变仪对粉体流变特性的定量化表征,利用二维单孔鼓泡床层对比研究了不同粉体床层中的气泡运动特性。采用圆形度对气泡形状进行描述,参考水中气泡圆形度预测模型建立了偏差在±20%以内的气泡圆形度预测模型,体现了粉体床层鼓泡过程中的拟流体属性。实验结果表明:粉体流变特性的差异对床层中的气泡行为具有显著影响,当粉体单位通气能增加约29倍时,平均气泡面积降低约25%,速度降低约18%,圆形度增加约36%。研究结果对于粉体床层中复杂的气泡行为研究具有一定的参考价值。

    2020年04期 v.48;No.374 50-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1170K]
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  • 旋风-颗粒床过滤器两级除尘的分析与优化

    王苗;杜鑫;王毅;

    为解决粉煤热解工艺中焦油气除尘问题,采用单因素和正交试验法研究了滤料粒径、滤料厚度和氮气流量对旋风-颗粒床过滤器两级除尘性能的影响。结果表明:在实验参数范围内旋风分离器平均除尘效率为98.43%。相比石英砂滤料,以半焦为过滤介质的颗粒床过滤器具有较高的过滤性能。滤料粒径由1.25—2.5 mm减小到0.38—0.83 mm时,颗粒床过滤器平均除尘效率由93.88%增大到97.18%,而最大床层压降也随之增加了59.99%。滤料厚度由100 mm增加到200 mm时,颗粒床过滤器平均除尘效率由90.99%增大到95.91%。随氮气流量的增大,颗粒床过滤器除尘效率降低,而两级除尘系统总效率略有降低。正交试验结果表明:滤料厚度是影响两级除尘效率的主要因素,其次是滤料粒径,氮气流量对系统总除尘效率影响最小。

    2020年04期 v.48;No.374 55-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1195K]
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  • 磁力旋流器分离性能的试验研究

    付双成;朱星茼;贾俊贤;袁惠新;

    为了解决陶瓷、化工生产领域内浆液脱铁的工程问题,开发了一种可以自动排料的磁力旋流器,并通过试验研究和理论分析的方法,对比研究了入口流量、底流分率对磁力旋流器分离效率的影响。结果表明:磁力旋流器可以通过磁系吸附浆液中的铁化合物颗粒。对比试验结果,可以得出结论:磁力旋流器内铁化合物颗粒的径向沉降速度随进口流量的增大而减小。磁力旋流器的分离效率随进口流量的增大而减小,其分离效率与进口流量的关系与理论推论相符。对于单固相铁粉浆液,磁力旋流器的分离效率随底流分率的增大而减小;对于多固相铁粉浆液,磁力旋流器的分离效率随底流分率的增大先增大后减小,当底流分率为0.55时,分离效率最高。

    2020年04期 v.48;No.374 60-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 1412K]
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反应工程

  • 改性Pt/C催化甲醛废水的动力学研究

    宋翔;邢波;杨郭;袁基刚;宋博文;刘兴勇;

    在气液固三相鼓泡床反应器中(65—125℃,氧分压为0.05—0.25 MPa),采用Pt/含氮活性炭催化湿式氧化处理高浓度甲醛废水(质量分数0.5%—2.5%),建立幂函数动力学模型。动力学研究表明:在排除内外扩散影响的情况下,甲醛和COD的氧化去除符合准一级动力学模型;溶解氧的反应级数分别为0.526和0.745;活化能分别为27.57 kJ/mol和35.98 kJ/mol;指前因子ln k_(10)和ln k_0分别为13.08和17.66;在125℃和氧分压为0.2 MPa下,HCHO和COD的去除率可达99%和98%。文中鼓泡床动力学研究为类似催化湿式氧化动力学研究提供重要借鉴。

    2020年04期 v.48;No.374 64-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1357K]
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煤化工

  • 铁系催化剂催化淖毛湖煤加氢液化反应研究

    林雄超;丁雄文;罗萌;殷甲楠;

    煤直接液化的关键是催化剂体系的优化。文中采用小型加氢反应装置和多种仪器分析方法,研究了铁系催化剂催化淖毛湖煤直接加氢液化反应性能及过程杂原子分布特征。发现升华S作为助剂较SO_4~(2-)催化效果更好;FeOOH和S对沥青质有较好的催化转化作用。复合Fe/Ni催化活性较单Fe活性略低,对沥青质的转化效果较差。液化产物中正己烷可溶组分含有较多的正构烷烃,碳数可达到C_(28)。含氮杂环化合物中,主要含喹啉和异喹啉。含硫杂环化合物主要为噻吩类,苯并噻吩类和苯硫醚等。硫化物部分来自原煤并与添加的硫助剂有关。液化过程中氧元素和硫元素反应活性较高,氮元素反应活性较低,其在液化残渣中的含量几乎不变。

    2020年04期 v.48;No.374 70-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 1730K]
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化工过程控制

  • 天然气过滤、调压、计量及尾气回收的集成设备

    王永锋;

    天然气是天然蕴藏于地层中的烃类和非烃类气体的混合物,作为一种清洁能源,由于它的绿色环保、经济实惠、安全可靠等优点,逐渐成为城市生产生活的重要能源。文中利用自主研发的天然气过滤、调压、计量及尾气回收的集成设备,以提高用户经济效益、降低原料能耗、减少可燃气体及污染物排放、尾气回收为目的,通过优化工艺流程,将天然气的过滤、调压、计量及尾气回收系统设计为撬装式集成设备,简化了设计、采购、制造、运输、安装、检验、运行等工程建设全流程环节的工作难度和工作量,不仅使得天然气站场内放空天然气得到了循环利用和准确计量,而且实现了天然气预处理单元的标准设计、集成采购和橇装安装。同时节约了工程投资、加快了工程进度,提高了站场的生产安全,降低了用户的用气成本。

    2020年04期 v.48;No.374 75-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 1199K]
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