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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
更多期刊

化学工程 2010年第07期杂志 文档列表

化学工程杂志蒸馏、萃取、吸附及其他传质过程及设备

萃取精馏提取高纯度三甲苯的模拟研究

摘要:采用单级汽液平衡釜测定加氢裂解C9芳烃与溶剂之间的汽液平衡数据,计算各组分与茚满的相对挥发度,筛选出邻苯二甲酸二甲酯(DMP)为最佳溶剂。采用Aspen Plus流程模拟软件模拟加氢裂解C9芳烃萃取分离结果,模拟结果与实验结果相对误差小于1%。考察了萃取段理论板数、溶剂比(原料与溶剂的质量比)、回流比等因素对分离效果的影响。模拟结果表明,萃取精馏塔的最佳工艺条件:萃取段理论塔板数35,溶剂比0.5,回流比5。此时,三甲苯质量分数和收率分别达到99.87%和96.20%。
1-4

泡罩垂直筛板性能研究

摘要:选用BVS-1型和BVS-2型泡罩垂直筛板,用水和空气模拟塔内气液二相流动工况,在一定时间内采集雾沫夹带量和漏液量,研究其流体力学性能和操作弹性。结果表明:前者操作弹性比大于2,最大可达到3.5;用微差压计测得在操作弹性范围内的总板压降为850—1 400 Pa;采用氧解吸方法测试单板效率,对流体力学性能较好的BVS-1型泡罩垂直筛板和现有的垂直筛板在传质性能上进行了比较,前者比后者的单板效率提高了约20%。
5-8

大孔吸附树脂纯化化香树果序总黄酮工艺研究

摘要:以吸附量和解吸率为指标对9种大孔吸附树脂进行对比,H-327B是分离纯化化香树总黄酮的理想树脂;热力学、动力学研究表明,Langmuir模型描述化香树果序黄酮在大孔树脂上的吸附规律更为适宜,该吸附属单分子层吸附,提高温度有利于吸附的进行,吸附过程可自发进行;对吸附?解吸工艺条件优化研究表明:当上样质量浓度为8.9 mg/mL、流速为3 BV/h时,H-327B型树脂对化香树果序总黄酮的吸附量较大。采用体积分数90%乙醇水溶液进行洗脱时,用5 BV乙醇洗脱,解吸率达到65%。
9-13

组合导向浮阀塔板的板效率研究

摘要:在直径为0.75 m的不锈钢塔内,以正庚烷-环己烷为物系,常压全回流条件下,进行了组合导向浮阀传质效率的研究,测试了该塔板的气、液相默弗里板效率和全塔效率,并和F1型浮阀塔板的全塔效率进行了对比。采用AIChE与Chen,Chuang 2种传质模型计算了组合导向浮阀塔板的点效率值。研究了AIChE与Molnar 2种计算涡流扩散系数的方法对默弗里板效率的影响。实验结果表明:在正常操作范围内组合导向浮阀塔板全塔效率高于F1型浮阀塔板。经比较实验值与模型值,发现采用Chen,Chuang预测点效率和Molnar方法计算涡流扩散系数所估计的默弗里板效率偏差在11%内。
14-17
化学工程杂志传热、结晶过程及设备

新型纵向流一体式翅片管换热性能数值模拟

摘要:为达到提高壳侧传热系数的同时又具有较低的压力损失的目的,提出了新型纵向流一体式翅片管。针对翅片与管壁夹角的变化影响传热效率的问题,根据有无翅片、翅片夹角的不同、翅片种类的不同,利用计算流体力学(CFD)软件建立了7种周期性单元流道,并对壳侧流场和传热场进行了三维数值模拟,分析了不同流速的介质在流道中的扰动、压降及温度变化。模拟结果表明,在所有的翅片管中翅片夹角为105°翅片管的换热系数最高,翅片夹角为105°翅片管换热系数约为光管的1.4—1.6倍,压降仅为横向掠过的圆形翅片管的0.018—0.15倍。翅片夹角为105°时,翅片管综合性能较优,对烟气换热器应用提出了数值保障。
18-21

当量螺旋角对三分螺旋折流板换热器性能的影响

摘要:提出了非连续螺旋折流板换热器的当量螺旋角定义,并建议以组合数ho/Δpo^1/3来反映换热器的综合性能。对可拆卸芯体管束折流板的倾斜角为10°扇形、15°扇形、15°椭圆、20°扇形、20°扇形搭接的三分螺旋折流板换热器和弓形折流板换热器进行了传热和压降性能测试实验。实验结果表明:其中当量螺旋角最大的20°倾斜角扇形折流板方案的壳侧换热系数最高且压降较低,其综合性能指标ho/Δpo^1/3比弓形折流板换热器的数值高26%左右;20°倾斜角扇形搭接方案与当量螺旋角相仿的15°倾斜角扇形方案的性能大致相当;15°扇形方案比当量螺旋角较小的15°椭圆方案的性能更高。可见对换热器的性能起决定作用的是当量螺旋角而不是倾斜角;实验预示在当量螺旋角更大的范围存在最佳值。
22-25

矩形槽强化膜状冷凝换热数值分析与实验研究

摘要:研究了饱和蒸汽在垂直矩形槽表面的层流膜状冷凝换热,对物理模型进行了适当的简化,建立了冷凝液的流体流动方程,并与二维导热方程耦合,用数值方法解方程,通过迭代,得到了传热量与坐标z的关系。为了验证数值分析,建立了饱和蒸汽在矩形槽表面冷凝的实验模型和实验装置,测量了在不同的温差下的热通量,并与计算热通量做了对比。结果表明,热通量数值分析值与实验值吻合较好,最大偏差不超过10%,说明关于矩形槽强化冷凝换热的数值分析具有可行性,可用于矩形槽的参数设计和换热计算。
26-30

惰性粒子对水沸腾传热强化的实验研究

摘要:通过加入不同种类和体积分率的惰性粒子,在垂直管中进行了水的流动沸腾传热实验,研究了三相流沸腾传热特性。实验中预先对水加热,采用了沸点进料。实验发现,传热膜系数随热通量、液体流量的增加及粒子体积分率的增大而增加。对于不同粒子,这种变化趋势比较一致,但不同粒子对沸腾传热的强化效果不同。实验结果表明:由于固体粒子的存在,强化了沸腾传热,三相流沸腾传热系数是相同条件下汽液二相流沸腾传热系数的1.3—1.7倍。
31-34
化学工程杂志化工流体力学

皂膜解吸Marangoni对流观察及分析

摘要:利用竖直流动皂膜装置,使用纹影光学方法观察了由于丙酮从皂液中解吸,在微米级厚度皂膜上出现的滚筒状Marangoni对流结构;通过建立皂膜传质数学模型及求解,分析了丙酮从皂膜解吸过程中浓度及表面张力的变化。结果表明:由于微米级的皂膜厚度,在皂膜平面法向方向皂膜内皂液丙酮浓度变化很小,但浓度梯度较大,对应的表面张力梯度较大,此较大表面张力梯度是丙酮从皂膜解吸过程中出现Marangoni对流的主要成因。
35-38

人工鱼群算法在气固流化床流型识别中的应用

摘要:准确识别流型是流化床气固二相流参数检测的一项重要内容,实验是在流化床气固二相流实验系统上进行的。首先,采集5种典型流型的压力波动信号,并以信号的统计参量作为流型特征。然后,将样本送入经过人工鱼群优化的BP神经网络进行训练。人工鱼群(AFSA)是一种新型的智能优化算法,具有全局收敛性好,鲁棒性强,对初值不敏感等特点,通过优化神经网络的权值使识别率得到明显提高,实现了气固流化床典型流型的快速、准确识别。实验结果表明,该方法对气固流化床5种典型流型的识别率达到97%,为在线识别气固流化床流型提供了一种新的有效方法。
39-42

间歇排渣型锁斗内部二相流动与传热数值模拟

摘要:为了获得集渣过程中锁斗温度的波动状况,建立三维非稳态模型,考察了锁斗内部固液二相的流动与传热。基于Mixture双流体模型描述二相耦合,液相采用Realizablek-ε湍流模型,颗粒相引入颗粒动力学理论,计算结果与工业数据吻合。考察了多个因素对锁斗平均温度的影响,结果表明:一个集渣循环结束时,锁斗收集渣量与稳态设计值基本一致,锁斗平均温度约57℃;渣的平均粒径越大,锁斗平均温度越高;锁斗平均温度随循环水量的增大而升高,当循环水量改变4 m^3/h,将产生2.5—3℃温度波动。
43-46
化学工程杂志搅拌过程及设备

新型行星式搅拌器开发及性能研究

摘要:介绍了新型行星式搅拌器的结构和设计原理。该新型搅拌器有一个传动轴和数个行星叶轮组成,行星轮自转的驱动力来自液体阻力,行星叶轮自转速度的大小与公转速度、公转半径和自转半径有关,而与行星叶轮高度无关;自转方向与公转方向相反。测试采用IKA EUROSTAR power control搅拌装置和Labword软件,试验介质为水和甘油。通过对搅拌器的搅拌性能试验研究发现,流体质点的轴向流线为高速螺旋线,主要流型为径向流和轴向流,因此,在主轴转速较低的情况下被搅拌液体亦可获得满意的混合效果。通过对试验数据分析处理,得到测试用行星式搅拌器的功率准数、混合时间数、排液量和循环量等搅拌性能曲线及经验公式。
47-50
化学工程杂志反应工程

CO2和环氧丙烷共聚过程流变特性

摘要:CO2与环氧丙烷共聚体系涉及高压、气体及固体颗粒催化剂的分散,传统流变检测手段难以检测聚合过程中的聚合液黏度。文章通过搅拌电流法实验研究了此复杂多相体系的过程流变特性,发现其为变黏度过程,初期黏度很低,反应后期体系黏度达到10 Pa·s以上。聚合体系在中低压下过程黏度快速增大,高压下过程黏度变化较小,这是由于随压力升高体系体积增大,体系中CO2、环氧丙烷及催化剂浓度变化导致聚合物生成速率先加快后降低。
51-53

电解法制备高纯ClO2技术

摘要:为了开发经济实用的高纯ClO2制备工艺,对电解氯酸盐溶液制备ClO2的技术进行了研究。通过电解氯酸盐自动催化循环制备高纯ClO2的实验,讨论了氯酸盐的浓度、电解液的氢离子浓度、电解液温度、电流密度以及电解液中ClO2剩余浓度对产品气体中ClO2质量分数的影响。研究结果表明,实验产生的产品气体,ClO2的质量分数均在90%以上,当在最佳条件下,即氯酸盐浓度约为1.0 mol/L,电解液的氢离子浓度约为4.90 mol/L,电解液温度约为28℃,电流密度约为975 A/m^2的条件下,产生ClO的质量分数可达98%左右。
54-57

醋酸与磷钨钼酸混合溶剂中甲烷部分氧化研究

摘要:采用单因素考察法考察了以碘为催化剂,在醋酸和磷钨钼酸混合溶剂中各种工艺条件对甲烷液相部分催化氧化反应的影响。磷钨钼酸与醋酸的混合溶剂体系可用于甲烷部分氧化反应,以碘为催化剂有较好的催化效果。通过对液相产物的分析,提出了在醋酸与磷钨钼酸混合溶剂中甲烷液相部分氧化反应属于亲电取代反应机理。反应条件为碘催化剂浓度0.04 mol/L,混合溶剂中醋酸50 mL,磷钨钼酸0.14 mol/L,氧化剂K2S2O80.20 mol/L,温度210℃,压力4.0 MPa时,甲烷转化率可达32.79%,目的产物选择性可达96.64%。
58-61
化学工程杂志膜技术

纳米TiO2复合膜光催化和膜分离的耦合作用

摘要:以微孔陶瓷管为载体,采用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)辅助的溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2复合超滤膜。以1 g/L聚丙烯酰胺(PAM)为料液(目标污染物),以膜截留率及膜通量为实验参数,研究了复合膜的光催化-膜分离耦合作用,耦合时的膜通量较单一膜分离的膜通量提高了60%;以0.5 g/L牛血清白蛋白(BSA)为模拟天然大分子料液,采用无光照料液过膜-紫外光照清水过膜的交替间歇运行方法,膜通量可恢复60%以上。
62-66
化学工程杂志化工热力学

NaBr-Na2SO4-H2O三元体系323K相平衡研究

摘要:采用等温溶解平衡法研究了三元体系NaBr-Na2SO4-H2O在323 K的相平衡关系,测定了平衡溶液的溶解度及密度。研究发现,该三元体系为简单共饱和型,无复盐及固溶体形成。根据溶解度数据绘制了相图,相图中有1个共饱点E,2条单变量曲线EF,ED所对应的平衡固相分别为NaBr.2H2O和Na2SO4。在共饱点E处的液相组成(质量分数)分别为NaBr 54.37%,Na2SO40.70%。实验结果表明,NaBr对Na2SO4有较强的盐析作用。简要讨论了密度变化规律,对比了三元体系NaBr-Na2SO4-H2O在不同温度条件下共饱点的液相组成。
67-70

对甲酚催化氧化制备对羟基苯甲醛热力学分析

摘要:对甲酚催化氧化法合成对羟基苯甲醛因其工艺路线简单,是工业上常用方法之一。为了有效利用资源,对对甲酚催化氧化合成对羟基苯甲醛的反应过程进行了较为详尽的热力学分析,对于开发该反应的催化剂和反应工艺具有重要的指导意义。利用热力学原理,首次建立了该反应的焓变和Gibbs自由能变化与反应温度的关系,并计算了反应在不同温度下的平衡常数。经计算得出,该反应的ΔrHm^-(298 K)=-387.901 kJ/mol,ΔrGm^-(298 K)=-345.875 kJ/mol;在研究温度范围内,该反应为放热反应,且能自发进行。
71-74