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化学工程杂志社
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《化学工程》是我国创刊最早的化学工程专业刊物,是北大核心期刊、CSCD核心期刊、统计源期刊,综合因子为:0.431。化学工程经主要报道生物化工,生物和化工的交叉技术,工程特征明显、环境化工和化工热力学、化工流体力学、反应工程等。
  • 主管单位:中国华陆工程公司
  • 主办单位:全国化工化学工程设计技术中心站
  • 国际刊号:1005-9954
  • 国内刊号:61-1136/TQ
  • 出版地方:陕西
  • 邮发代号:52-52
  • 创刊时间:1972
  • 发行周期:月刊
  • 期刊开本:A4
  • 复合影响因子:0.438
  • 综合影响因子:0.300
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化学工程 2010年第05期杂志 文档列表

化学工程杂志萃取、吸收过程及设备

油砂沥青溶剂提取回收组合工艺

摘要:采用有机溶剂提取-超临界CO2回收溶剂这一组合方法对加拿大Athabasca油砂进行了提取分离及溶剂回收实验,通过实验筛选出最佳抽提溶剂为重整汽油。溶剂提取的最佳工艺条件:提取温度80℃,溶剂流量60mL/min,提取时间60min。在此条件下油砂沥青提取率达到92.74%。对超临界CO2-重整汽油体系的相行为进行研究,并通过实验综合考察了温度、压力、CO2流量以及回收时间等工艺操作条件对溶剂回收的影响。结果表明:在回收温度50℃,回收压力13MPa,溶剂与CO2分离温度70℃,压力5MPa,CO2流量7.5L/h,时间1h的条件下,重整汽油的回收率为98.71%。
1-4

微乳液增溶吸收甲苯传质机理及影响因素

摘要:利用甲苯可以和非离子表面活性剂Tween-20以及助表面活性剂形成微乳液,从而增大甲苯表观溶解度,吸收净化含甲苯有机废气。研究了吸收过程传质机理及Tween-20液相浓度、液相转速、助表面活性剂和温度对吸收的影响。结果表明:液相传质系数kL=3.242×10-6m/s,气相传质系数kG=8.136×10-7mol/(m2.s),吸收为液膜控制过程;吸收速率和吸收物质的量随着Tween-20浓度的增大而升高,尤其当浓度高于临界胶束浓度时,吸收速率及吸收物质的量增加更显著;添加助表面活性剂和降低温度更有利于微乳液增溶吸收甲苯有机废气。
5-8

超临界CO2萃取分离桔油中的萜烯和含氧化合物

摘要:以冷榨柑橘精油为原料,采用GC/MS对柑橘精油原料进行定性及定量分析,确定了柑橘精油中的7种萜烯类化合物成分作为分离考察对象。实验探讨了超临界萃取压力、萃取温度、萃取时间和CO2流量等因素对含氧化合物分离效果的影响。实验结果表明,萃取相中萜烯类化合物的回收率总体上随着萃取压力、温度、时间和CO2流量的增大而增大。当萃取压力为12MPa,萃取温度为45℃,萃取时间为4h以及CO2流量为1.0L/min时,分离效果最佳,其萃取相中萜烯类化合物的回收率高达90.03%。
9-12
化学工程杂志传热过程及设备

微槽道内饱和沸腾传热试验及其动力学分析

摘要:以去离子水为工质,在高为2mm,宽分别为0.3,0.6,2mm的铝制矩形槽道内进行了饱和沸腾换热试验。试验结果表明,去离子水在微尺度条件下其换热特性优于常规尺寸。且随着槽道尺寸减小,其换热能力逐渐增强。最后对0.6mm×2mm的矩形微槽进行试验,获得了压差随时间波动图。对该序列进行Lyapunov指数计算,结果表明,系统出现了混沌,表明微尺度的传热性能与系统的混沌特征有一定的关系。
13-16

考虑工况变迁和兼顾运行的换热网络优化设计

摘要:基于固定工况设计的换热网络无法保证变工况下的运行性能,以换热网络的运行优化和动态设计为出发点,提出了换热器旁路调节的方法,结合Grossmann的换热网络分级超结构模型,建立了换热网络旁路调节的数学模型和求解策略。利用蒙特卡罗随机技术和最速下降法混合优化策略获得了最佳旁路开度,保证了工况迁移时换热网络的运行性能。实例应用表明:旁路调节大大增加了换热网络的柔性,降低了运行费用。合理调整旁路开度可使得换热网络的运行始终处在较优状态,获得显著的经济效益。
17-21

振荡热管模型中液膜的分析与假定

摘要:在经典Nusselt膜理论的假定基础上,结合毛细管内液膜的特点,考虑了液膜附加压力、界面热阻、液膜过热度,分别对平衡液膜区、过渡液膜区和宏观液膜区进行了详细分析,建立了相应的控制方程,研究了毛细管内液膜稳态蒸发过程中液膜厚度、传热系数等参数的变化特性;根据毛细管内稳态蒸发液膜的轮廓和特性,对振荡热管内的动态液膜作出了相应的假定,并提出了如何确定动态液膜的厚度、长度以及相变传热系数。
22-25
化学工程杂志化工流体力学

水平管道油气二相段塞流稳态流动特性

摘要:使用通过自行设计并搭建的实验装置,对水平管道油气二相段塞流稳态流动特性进行了实验研究。采用压力信号互相关方法测量了段塞流平均液塞速度,通过分析得到了液塞速度、液塞长度和液塞频率随气、液相折算速度的变化规律。结果表明,当液相折算速度恒定时,随着气相折算速度的增大,液塞速度基本上呈线性增大,而液塞长度呈双曲线减小;当气相折算速度恒定时,随着液相折算速度的增大,液塞频率基本呈线性增大,而液塞长度呈双曲线减小。
26-29

Texaco气化炉冷态流场和湍流混合的数值模拟

摘要:在直径为1000mm,高4000mm的双通道射流喷嘴的气化炉上,以Texaco气化炉冷模试验为基准对象,将空气经环隙和中心射入气化炉,以氢气为示踪剂,预测环隙和中心射流的混合程度。结合流体质量与动量守恒方程和k-ε湍流模型,用SIMPLER算法计算,对气化炉内的冷态流场和湍流混合进行了模拟,模拟了炉内速度分布、量纲一浓度分布、混合分数分布和轴向衰减的情况。结果显示:气化炉内浓度分布极不均匀;炉内存在富氧和贫氧区;环隙和中心通道射流动量比加大,混合分数沿轴向衰减加快,达到充分混合的时间缩短。模拟结果与冷模试验结果的比较表明计算值与试验值吻合良好。
30-33

喷动床脱硫压力旋流喷嘴的雾化性能

摘要:雾化喷嘴是半干式喷动床的关键部件之一,其雾化性能直接影响脱硫效率。为了得到喷嘴雾化的详细信息,用激光粒度测试仪对空心锥压力旋流式喷嘴和实心锥压力旋流式喷嘴雾化性能进行了实验研究,得出不同类型、不同孔径的喷嘴的流量,索太尔直径DSM,雾滴粒径分布DSP等与压力的关系。实验表明:流量与压力平方根成正比关系;DSM与压力为e函数的单调减函数关系;实心锥喷嘴出口直径越大,雾滴粒径平均分布(■)越小,粒径分布范围越窄,雾化性能越好,空心锥喷嘴则变化不明显;压力增大,实心锥喷嘴的DSP变大,雾滴粒径在压力低时分布比较均匀。
34-37
化学工程杂志反应工程

自热转化炉停留时间分布

摘要:以氢气作为示踪剂,运用脉冲法测定自热转化炉内停留时间的分布。实验结果表明:随着催化剂床层的增高,停留时间分布密度函数变窄,平均停留时间和量纲一方差均减小;当进口气量增大时,平均停留时间减小,量纲一方差增大。应用N个全混流反应器(CSTR)、轴向混合模型和平推流模型串联建立自热转化炉停留时间分布模型,由Laplace变换法和阻尼最小二乘法对模型参数进行估算,模型估计停留时间曲线与实验测量曲线吻合良好。
38-41

Brφnsted酸离子液体催化合成N-叔丁基丙烯酰胺

摘要:合成并表征了Brφnsted酸离子液体,用于催化Ritter反应合成N-叔丁基丙烯酰胺。通过Hammett函数法测定了离子液体的酸度函数值。通过考察各种离子液体的催化活性及重复使用性能,选定Brφnsted酸离子液体[EPy][HSO4]为催化合成N-叔丁基丙烯酰胺,研究了反应时间、反应温度等因素对酰化反应的影响,同时考察了离子液体的循环使用性能。得到其较佳工艺条件:反应温度50℃,反应时间6h,收率达到85.6%。分离后的离子液体经真空干燥后重复使用5次,催化活性基本不变。
42-45

H2O2氧化法生产低硫汽油的方法

摘要:以H2O2为氧化剂,研究了催化氧化生产低硫汽油技术。考察了催化剂体系以及氧化、萃取条件对脱硫效果的影响。在H2O20.1mL,催化剂磷钨酸0.01g,助催化剂无水乙醇0.08mL,温度30℃,氧化时间30min的条件下,采用N,N-二甲基甲酰胺/糠醛(体积比为4)为萃取剂,萃取温度20℃,静置时间15min,剂油体积比为1,汽油中的含硫质量浓度由407.1mg/L降至22.1mg/L,脱硫率达到94.6%。
46-50

电晕放电分解乙醛气体过程的数学模型

摘要:基于反应和传质对过程的共同影响,建立电晕放电反应器内乙醛、臭氧和甲醇浓度变化的数学模型。在不同的反应器长度和内径、电晕线直径,以及电流密度、入口乙醛浓度、气体流速等条件下,考察乙醛电晕放电分解过程中反应物、生成物和中间产物的物质移动,量化了模型参数。模型反映了乙醛去除率随电流密度的增加而上升、随入口乙醛浓度的增高和气体流速的增大而降低的变化倾向,预测结果的平均相对误差小于7.2%,可为挥发性有机化合物的电晕放电分解技术提供理论参考和工程设计依据。
51-54
化学工程杂志化工热力学

三油酸甘油酯与甲醇酯交换反应热力学分析

摘要:为了揭示酯交换反应的热力学特性,并为动力学研究和生物柴油的工业化生产提供基础数据,采用Benson基团贡献法和其他经验公式计算了三油酸甘油酯与甲醇之间发生的3步连续可逆酯交换反应的焓变、Gibbs自由能变及平衡常数的值,以及在303—338K各值随温度的变化关系。结果表明,在该温度范围内,反应焓接近于0,Gibbs自由能为正值,平衡常数接近于1。说明三油酸甘油酯与甲醇酯交换反应体系的反应热较小,温度对平衡的影响不大。
55-58

改进对应态基团贡献法用于纯物质偏心因子估算

摘要:将对应态基团贡献法(CSGC)提出的拟临界性质应用于Lee-Kesler方程,提出新的纯物质偏心因子ω估算方程(CSGC-LK方程),对包括烷烃、烯烃、炔烃、卤代烷烃、环烷烃、环烯烃、二烯烃、醇、醚、酮、酸与酸酐、醛、酯、含硫化合物、含氮化合物、含氧多基化合物、芳烃、卤代苯和酚等20类376种物质偏心因子数据采用非线性最小二乘法进行关联,得到CSGC-LK方程的8个常数值和69种基团贡献参数值,ω总平均相对误差为5.47%。为进一步考察CSGC-LK方程的预测精度和适用范围,对7种未参加回归物质的偏心因子进行了预测,ω总平均误差为3.46%,预测精度良好。
59-62

溶碱萃取剂-丁酮-水体系汽液平衡数据测定及关联

摘要:提出了溶碱萃取精馏分离丁酮-水共沸体系的方法,采用自行设计的双循环汽液平衡釜,测定了全浓度下的溶碱萃取剂-丁酮-水三元体系常压汽液平衡数据,考察了溶碱萃取剂存在下,对丁酮-水体系汽液平衡的影响。采用LIQUAC模型与Wilson模型相结合的关联计算方法,进行了汽液平衡数据的关联,关联精度较高,在此基础上,进行了萃取精馏工艺条件的模拟。结果表明,与传统的溶盐萃取剂相比,溶碱萃取剂可以更好地提高萃取精馏法分离丁酮-水体系的效果。
63-66
化学工程杂志工程信息

工程建设项目信息

摘要:通辽金煤化工有限公司二期(40万t/a乙二醇)项目在通辽建设,中国石油工程设计有限责任公司辽阳分公司承担可行性研究。
66-66
化学工程杂志化工热力学

甲醇-乙酸-丙酸多元体系汽液平衡

摘要:用新型泵式沸点仪测定了在100kPa下甲醇-乙酸、甲醇-丙酸、乙酸-丙酸3个二元体系以及甲醇-乙酸-丙酸三元系在不同液相组成时的沸点,并用间接法T-p-x(温度、压力和液相摩尔分数)推算了3个二元体系的汽相平衡组成。3个二元体系活度系数分别用Wilson模型、NRTL模型、Margules模型和van Laar模型进行关联,用最小二乘法求出了它们的液相活度系数模型参数,同时,用这些模型参数来计算它们的汽相摩尔分数。所得的液相活度系数来计算3个二元体系的过量吉布斯自由能函数,且所研究的所有体系中各组分之间不存在共沸点。用3个二元体系Wilson模型参数对所测的三元体系数据进行关联,建立该系统汽液平衡的热力学模型并计算平衡时的汽相摩尔分数和泡点温度。由面积积分法检验这些模型参数计算的3个二元体系相平衡数据,得到很好的热力学一致性。
67-71
化学工程杂志生物化学工程

生物转化法生产2-苯乙醇动力学研究

摘要:考察了酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)在5L发酵罐中转化生成2-苯乙醇过程中的菌体生长、产物生成和基质消耗的变化规律,并基于得到的实验数据,建立了转化过程中菌体生长的Logistic模型、2-苯乙醇生成的Luedeking-Piret模型和蔗糖消耗的Luedeking-Piret相似模型。将3个动力学模型的理论值和实验值进行了比较,表明模型具有较高的拟合精度,能准确反映2-苯乙醇生物转化过程及其动力学特征,可用于酿酒酵母转化生产2-苯乙醇过程的预测。
72-75
化学工程杂志材料科学

弱酸和弱碱制备新型离子液体研究

摘要:对苯酚与乙酰胺以不同摩尔比制备的离子液体进行了研究,并考察了其熔点、密度、电导率、溶解性等物理性质。结果表明,合成的离子液体的熔点随苯酚与己内酰胺的摩尔比的不同而变化,当摩尔比为3.5∶1时熔点最低。离子液体的密度比水和乙醇的高,随温度的升高,密度降低。离子液体的电导率在10-4S/m数量级,随温度的升高,电导率增加,电导率与温度符合Arrhenius方程。溶解性实验表明,离子液体具有较强的溶解能力,能与水、乙醇、乙酯等一般溶剂互溶。IR测试结果显示,合成的离子液体具有苯酚和乙酰胺的特征峰。
76-78
化学工程杂志能源工程

草酸水解甜高粱秸秆渣的Saeman动力学模型

摘要:利用草酸作为催化剂水解甜高粱秸秆渣制备木糖,测定了不同温度下的木糖收率和副产物糠醛产量;依据半纤维素水解的Saeman模型,计算得到了木聚糖水解和木糖降解的动力学数据,其活化能分别为5.89×104,1.38×104J/mol。分析结果表明:木聚糖水解反应速度快,但是生成的木糖容易发生降解;模型最优化反应条件为125℃和77min,实验得到的木糖收率为52.11%。草酸作为一种有机酸,能够用于催化半纤维素水解制备木糖,副产物糠醛的产率较低。
79-82
化学工程杂志精细化工

Cs-Sb_2O_5/SiO_2催化剂用于合成丙烯酸甲酯

摘要:以SiO2为载体,在其上负载碱金属Cs和Sb2O5作为活性组分制备出Cs-Sb2O5/SiO2型固体碱催化剂,经扫描电镜分析能谱分析(SEM/EDS)负载量Sb质量分数为10.06%,Cs质量分数为8.84%。使用该催化剂在固定床微反色谱装置上进行了催化醋酸甲酯一步法合成丙烯酸甲酯的工艺研究,通过色质联用仪确定其产物为丙烯酸甲酯。研究结果表明:当醋酸甲酯与甲醛的摩尔比为3∶1,空速在4—5h-1,反应温度在390℃时合成效果较好,丙烯酸甲酯的收率可达47.6%。
83-86
化学工程杂志系统工程

乙醇胺精馏过程五塔流程模拟分析

摘要:用ASPEN11.1化工流程模拟软件,对乙醇胺分离工艺中的蒸氨塔、脱水塔、一乙醇胺塔、二乙醇胺塔、三乙醇胺塔进行了模拟计算,采用非随机双液体(NRTL)热力学计算模型,并进行了热力学参数修正,通过调整各塔的理论板数、进料位置和回流比,以及后二塔的塔顶回路质量流量等操作参数,得出各塔的最佳工艺条件。在最佳工艺条件下,分析了此分离过程的能耗问题。模拟结果表明:五塔流程分离得到的乙醇胺均能达到产品质量要求,工艺流程合理、可靠,对工程设计和工艺操作具有较强的指导作用。
87-90
化学工程杂志化工工艺技术及应用

羰基合成醋酐联产醋酸工艺研究

摘要:在确定选用均相铑系催化剂后,为了进一步研究中试放大,需对羰基合成小试工艺进行研究。实验采用贵金属铑为主催化剂,碘甲烷为助催化剂,以醋酸甲酯、甲醇和一氧化碳为原料,选用锆材高压釜,均相羰基化合成醋酐并联产醋酸。在温度180—200℃下,压力3.0—6.0MPa,催化剂质量分数700×10-6—1000×10-6,碘甲烷质量分数10%—15%和停留时间70—90min的工艺条件下,按一氧化碳计醋酐选择性为95.4%,CO转化率为97.4%,羰基产物醋酐收率为92.9%;催化剂的时空收率(按醋酐计)为38671.28g/(mol.h)。此工艺参数的提出可以初步指导中试放大并为工业化生产提供基础数据。
91-94

低分压CO2回收新技术捕集燃煤电厂烟气CO2

摘要:基于分子模拟和设计,开发了以一乙醇胺(MEA)为主溶剂,优选添加了活性胺、抗氧化剂和缓蚀剂组成了适用于回收低分压CO2的优良复合吸收剂,在华能北京热电厂建立了我国第1套燃煤电站烟气CO2捕集示范装置,并完成了运行测试。结果表明:CO2回收装置出来的CO2纯度为99.5%(体积分数),每tCO2蒸汽消耗为3.5GJ,每tCO2溶液消耗小于1.5kg。该套装置的建成和各项指标试验的进行将为我国大规模推广电站CO2捕集奠定基础。
95-97
化学工程杂志化学工程技术系列讲座——化工中的若干重要逆向过程(Ⅱ)

逆向传热

摘要:对换热器设计中经常遇到,同时又易于忽略的温度交叉和逆向传热进行了深入的探讨并指出其弊病。通过换热器的严格法计算机模拟,对某烃-水换热器,完成规定的热负荷;若采用单台换热器,存在6.5℃的温度交叉,需面积229m2,若采用2台串联,既避免了逆向传热,面积还降低到78m2。通过对于最常用的3类换热器分析得到以下结论:由于存在逆向传热的风险以及对数平均温差校正因子过低,单壳程、双管程换热器不允许存在温度交叉;而对于单壳程、单管程和双壳程、双管程2类换热器,允许存在温度交叉,且无逆向传热之虞。最后指出了解决逆向传热的方法。
98-102

全国化工化学工程设计技术中心站2010年年会第一次通知(会议征文)

摘要:全国化工化学工程设计技术中心站及中国石油和化工勘察设计协会化学工程设计专业委员会2010年年会计划于10—11月召开,具体时间、地址、参会手续请见下一次通知,以下通知有关事宜。
I0001-I0002

全国化工化学工程设计技术中心站搅拌技术专家委员会第二届全国搅拌与混合技术会议纪要

摘要:由全国化工化学工程设计技术中心站(中国石油和化工勘察设计协会化学工程设计专业委员会)搅拌技术专家委员会主办、浙江长城减速机有限公司承办的第二届全国搅拌与混合技术会议,于2010年4月11日-13日在上海召开。会议代表来自全国的搅拌技术专家,还有美国的搅拌技术专家,以及国内相关院校、研究、设计、企业的专家教授、工程技术人员及学生,共计120人(副主任委员到会12人)。
I0003-I0004

浙江丰利上榜“省标准创新型企业”

摘要:浙江省质量技术监督局公布了2009年浙江省标准创新型企业名单,国家高新技术企业浙江丰利粉碎设备有限公司榜上有名。
I0004-I0004

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