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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 2011年第05期杂志 文档列表

化学工程杂志节能减排

二氧化硅消光剂生产中正丁醇回收工艺的改进

摘要:针对福建某工厂现有工艺生产二氧化硅消光剂过程,采用间歇蒸馏方式回收正丁醇存在时间长、效率低等问题,提出使用双塔精馏工艺进行改进以缩短正丁醇回收时间和提高回收效率。对改进后的工艺使用流程模拟软件进行模拟计算,获得了新的工艺条件参数。改进后,冷凝分层温度为85℃,精馏塔一塔釜液中正丁醇质量分数为99.62%,精馏塔二塔釜中正丁醇质量分数为0.31%。在此基础上搭建了实验室规模精馏装置并进行了验证试验,试验结果与模拟计算值接近,相对平均偏差为5.4%,表明模拟计算的结果可信。模拟计算结果为工业装置的优化提供了依据。改进后,正丁醇回收率将大幅提高,生产周期由原来的10 h缩短为5 h,能耗显著降低。采用此工艺生产二氧化硅消光剂可大幅降低过程成本。
1-5
化学工程杂志工程信息

工程建设项目信息

摘要:.石家庄中冀正元化工有限公司15万t/a多孔硝铵工程和10万t/a稀硝酸工程在河北石家庄建设,山东省化工规划设计院承担施工图设计。
5-5
化学工程杂志节能减排

催化裂化反应-再生系统优化改造及效果

摘要:为适应原料重质化趋势的发展,一些新的催化裂化工艺技术得到快速发展,旧的催化裂化装置通过对反应-再生部分核心技术进行升级改造,有效提高了装置加工劣质原料的适应性。广州石化1.0 M t/a重油催化裂化装置采用密相环流预汽提快分(CSC)系统,CS-Ⅱ进料喷嘴和高效PV型旋风分离器对反应-再生系统进行升级改造,产品分布明显得到改善,总液收率提高1.21%;喷嘴汽耗减少1.6 t/h;催化剂耗量下降0.23 kg/t;并缓解装置烧焦负荷和气压机能力不足的瓶颈限制,加工能力提高,装置运行效果显著,经济效益得到增加。
6-9
化学工程杂志生物化工

碳源对序批式生物反应器工艺脱氮除磷的影响

摘要:以模拟废水为处理对象,采用序批式生物反应器(SBR)考察不同碳源对COD、NH4-N和PO4-P去除效果的影响。结果表明:当SBR运行周期为7 h,水力停留时间为38 h,pH值为7.5—8.3,污泥龄维持在14 d,PO4-P去除率作为判断最适合碳源的决定性因素,分别采用葡萄糖、果糖、麦芽糖、淀粉作为唯一碳源时,葡萄糖最适合作为碳源,其COD、NH4-N和PO4-P去除率分别达到89%,93%和88%。采用葡萄糖/有机酸(如甲酸、乙酸、丙酸和丁酸)混合物(质量比1∶1)作为唯一碳源时,葡萄糖/乙酸混合最适合作为碳源,厌氧阶段乙酸易被微生物利用形成储能物质,能量的产生与聚β羟基丁酸(pHB)的合成达到了平衡,COD、NH4-N和PO4-P去除率分别达到97%,96%和96%。
10-14
化学工程杂志环境化工

雾化电晕放电烟气净化器放电与荷电的研究

摘要:研究了接地极雾化电晕放电的放电机理和荷电机理,说明了当电压一定的情况下,放电电流随流量的变化存在一个最大值,原因可能是影响泰勒锥形成的2个因素随流量的变化向2个相反的方向变化,即流量对线电极的覆盖程度影响泰勒锥数量,而线电极曲率半径影响泰勒锥的形成。另外,分析了流量对荷电效率的影响,通过实验和相关计算总结出了接地极雾化电晕放电荷电器荷电能力提高的原因只与极间负离子浓度有关,而与带电液滴无关。
15-18

天然气脱硫系统关键设备的优化

摘要:为了解决天然气净化厂随着气田开发规模扩大而导致原料气酸性组分体积分数偏高、装置频繁故障这一紧迫问题,在利用DESIGNⅡ对现有气质条件下N-甲基二乙醇胺(MDEA)溶液循环量提高后的脱硫系统进行全流程模拟的基础上,重点通过FR I、HTR I等专业软件对关键设备优化前后的运行状况进行了对比分析。结果表明:胺液吸收塔和再生塔的流体力学性能满足优化后的技术要求;胺液贫富液换热器需要通过串联1台同型号换热器和更换换热管规格来达到系统指定的换热负荷并解决堵塞现象;胺液重沸器换热能力不足,可通过增加管束、表面翅化等手段提高其换热效率。该研究可为脱硫系统优化升级提供可靠的理论依据,对同类装置具有一定借鉴作用。
19-22
化学工程杂志材料科学

β-二酮铝和β-二酮酯铝催化合成聚对苯二甲酸乙二醇酯

摘要:采用对苯二甲酸(TPA)和乙二醇(EG)为原料,以自制的β-二酮铝和β-二酮酯铝为催化剂经酯化、缩聚,制得聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。探讨了反应条件对合成反应的影响。结果表明:β-二酮酯铝和乙酰丙酮铝优于其他β-二酮铝。EG与TPA的摩尔比为1.2∶1、催化剂的用量为0.5%(与TPA的摩尔比),酯化反应温度为260℃,缩聚反应温度为280℃,可制得PET,其特性黏度为0.82 dL/g,二甘醇为8.5 mol/t和端羧基值为66.36μmol/g。对β-二酮铝和β-二酮酯铝的催化机理也做了初步探讨,红外(IR)和核磁(NMR)表征了催化剂及产品PET的结构。
23-26

相变材料三水醋酸钠储热性能实验研究

摘要:以三水醋酸钠(CH3COONa.3H2O)为相变储热基材,添加各种不同成核剂和增稠剂,比较它们的效果,寻求储热性能优越的组合配方。实验表明:对于同一成核剂,随添加量的增加,CH3COONa.3H2O的过冷度有增大的倾向。在10 g CH3COONa.3H2O中添加0.05 g的Na2HPO4.12H2O,抑制过冷的效果最好,同时配合0.3 g羧甲基纤维素(CMC)使用,CH3COONa.3H2O的过冷性能得到进一步改善,过冷度可降低至2.015℃,并且还能有效地防止相分层。同时,还发现CH3COONa.3H2O体系的恒温温度为65℃比较合适。
27-30

Pt-SO4^2-/ZrO2-Al2O3催化剂的制备及其催化正戊烷异构化性能

摘要:制备了Pt-SO4^2-/ZrO2-A l2O3固体超强酸催化剂,采用XRD,TG-DTA,FT-IR,TPR,SEM,BET,ICP等表征方法对催化剂进行了表征。以正戊烷异构化反应为探针,在高压固定床-色谱联合装置上,评价了催化剂的活性,考察了空速v空、反应温度t、反应压力p和氢与正戊烷摩尔比对正戊烷异构化反应的影响。在t=200℃,p=2.0 MPa,v空=1.5 h^-1,n(氢)/n(正戊烷)=4∶1的条件下反应时,正戊烷转化率为72.9%,异戊烷收率为67.6%,异戊烷选择性为92.8%,液收率为94.8%。
31-35
化学工程杂志传质过程及设备

萃取精馏分离乙酸甲酯-甲醇溶剂

摘要:用汽液平衡装置对萃取精馏分离乙酸甲酯-甲醇极性共沸体系的溶剂选择进行了实验研究。结果表明:被分离物系的分离效果随溶剂比(质量比)的增大而增大;二元混合溶剂(二甲基亚砜DMF+N,N-二甲基甲酰胺DM-SO)和三元混合溶剂(N-甲基吡咯烷酮NMP+DMF+DMSO)的分离效果优于单一溶剂(DMF),且DMF和DMSO的摩尔比为1的二元混合溶剂是所有被考察溶剂中最好的混合溶剂;并对萃取剂与被分离物系组分间的相互作用机理进行了初步理论分析:甲醇作为一种良好的质子供体,和电子供体的萃取剂形成氢键缔合,由此改变甲醇在乙酸甲酯中的活度系数,增大乙酸甲酯对甲醇的相对挥发度。
36-38

程序升温脱附测定难挥发性有机物吸附相平衡

摘要:提出一种采用少量程序升温脱附实验就能计算挥发性有机物在不同温度下吸附等温线的方法。该方法以拟平衡吸附动力学为基础,建立难挥发性有机物从吸附剂表面程序升温脱附的模型,采用数值方法对该模型进行求解。采用该模型对程序升温脱附实验测定的图谱进行模拟,获得难挥发性有机物在吸附剂上的吸附相平衡参数,从而确定吸附等温线。运用所提出的方法,对二苯并呋喃在Norit RB1和Chemviron BPL活性炭上的吸附等温线方程进行了估算。估算结果与静态吸附实验测定结果比较吻合,误差不超过10%。
39-43

包结法分离联苯甲酸同分异构体

摘要:以β-环糊精(-βCD)为主体,利用包结分离法实现3-联苯甲酸和4-联苯甲酸同分异构体的分离。分别考察了加热温度、搅拌时间、包结时间、物料配比对分离结果的影响,最终确定搅拌时间为2.5 h,加热温度控制在60—70℃。通过设计正交试验,确定了影响4-联苯甲酸收率和选择性的主要因素为β-CD与联苯甲酸原料的物料配比,并且选择了最佳分离条件:当加热温度为60℃,搅拌时间为2.5 h,包结时间为2 d,-βCD与联苯甲酸原料的摩尔比为1∶2时,分离效果最佳,4-联苯甲酸的收率可达35.47%,而纯度(质量分数)可达99%以上。
44-46

CTST-F1复合塔板的实验研究

摘要:结合CTST和F1浮阀各自的优点,在CTST塔板的基础上组合得到了新型的CTST-F1复合塔板。以空气-水为物系,在直径为570 mm的有机玻璃冷模实验塔内,对CTST-F1复合塔板的清液层高度、板压降、雾沫夹带、漏液量等流体力学性能进行了实验测定,并与CTST塔板和F1浮阀塔板的性能进行了比较。由实验数据关联得到了复合塔板的干板压降、湿板压降和雾沫夹带的经验公式。实验结果表明:CTST-F1复合塔板通量大、效率高、板压降比F1浮阀低,气相负荷上限高于F1浮阀,下限比CTST塔板和F1塔板都低,操作弹性大且接近于CTST,是一种具有广泛应用前景的新型塔板。
47-50
化学工程杂志传热过程及设备

间苯二甲酸结晶动力学研究及工业应用

摘要:利用工业结晶器对间苯二甲酸结晶动力学模型进行了研究,用工业试验数据对模型中的参数进行了拟合,推导出了间苯二甲酸结晶的成核速率和生长速率的动力学表达式。结果表明,计算值与试验值符合较好。在此基础上,将模拟结果应用于间苯二甲酸装置扩产改造中的结晶器设计,实测结果表明:产品粒度较装置改造前明显增大,粒度分布更加合理,模拟计算结果应用于装置扩产改造获得了成功。
51-54
化学工程杂志化工流体力学

涡流空气分级机内物料分布的模拟试验研究

摘要:为研究涡流空气分级机内物料分布的规律,探索物料在涡流空气分级机内的分散方法,文中设计了撒料盘试验来模拟涡流空气分级机内物料分布,并进行了物料分布的计算与试验研究。以建筑用标准砂做试验,结果表明:撒料盘转速的提高可以改善大颗粒物料的分散性,而对小颗粒物料的分散性影响较小;物料的粒度分布范围对物料分散性影响较大,粒度分布范围越宽,分散性越差,同时还研究了撒料盘结构对物料分散性的影响。结果表明:双层撒料盘的使用能将物料在承料面上的单位面积堆积量从单层撒料盘的0.067 g/cm^2降低到0.042 g/cm^2,相对减少量为37.31%,从而提高物料在分级机内的分散性。
55-58

扭曲管换热器壳程流体流动及传热的数值模拟

摘要:扭曲管因具有较好的强化传热性能得到关注,针对扭曲管管内流体流动及传热性能进行了实验与数值研究。验证了扭曲管在低Re下,与普通圆管相比具有较好的强化传热性能。利用FLUENT软件,研究了扭曲管换热器壳程流体流动及传热的特性。对壳程流速在0.3—1.0 m/s的情况下,分别得到了壳程流体的速度矢量分布、温度场分布、质点迹线、压力分布等特性数据,并根据模拟所得结果对扭曲管换热器壳程流体的流动及传热特性进行了分析。结论是扭曲管换热器壳程特殊结构对于减小壳程流体流动压降,增强壳程流体换热起到了较好作用。最后将模拟结果与实验相对比,得出二者偏差在12%以内,吻合良好。
59-62

双循环旋风分离器阻力性能的实验研究

摘要:双循环旋风分离器通过将主进气口设于筒体中部,将顶部进气口设为回流口,消除了传统旋风分离器顶部进气口存在的二次流和短路流,进而使大于3μm颗粒的分离效率接近100%。基于工程设计理论的需求,研究了该新设备的阻力性能。利用直径为0.250 m的实验设备,测定了其压降与进口气速的关系,考察了不同结构和操作条件对其阻力性能的影响,并与Lapp le型旋风分离器进行了对比。结果表明:进口气速在8—21 m/s时,主进口和回流口进气的阻力系数分别为5.27和5.59,相对于Lapp le型旋风分离器分别降低了28.5%和24.2%。不加稳流锥时,主进口和回流口的阻力系数分别为4.6和5.0。找到了旋风分离器除净大于3μm颗粒的方法,但代价是采用回流循环增加了动力消耗。
63-66
化学工程杂志工程信息

工程建设项目信息

摘要:雷可德高分子(天津)有限公司3万t/a树脂工程在天津开发区建设,天津市化工设计院承担详细设计。 久泰能源(广州)二甲醚项目在广州建设,中国天辰工程有限公司承担基础设计。
66-66
化学工程杂志化工流体力学

基于离散粒子群的气液二相流型特征选择

摘要:针对气液二相流型识别中存在的大量无关或冗余的特征会降低分类器性能的缺陷,提出了离散粒子群算法(BPSO)和最小二乘支持向量机(LS-SVM)封装模式的流型特征选择方法。该方法分别采用小波包和经验模式分解方法(EMD)对原始压差波动信号进行分解,分别提取原始信号和各分解信号的时域量纲一指标组成融合特征。然后采用BPSO进行寻优搜索,以类内类间方差和正确分类率作为BPSO的适应度函数,并应用LS-SVM对选出特征子集的识别能力进行评估。实验结果表明:以正确分类率为适应度函数的BPSO特征选择方法更能有效滤除无关特征,提高流型识别的正确率,从而证明了其有效性。
67-71
化学工程杂志煤化工

煤颗粒对化学热回收二段式煤气化工艺的影响

摘要:基于碳和水蒸气、CO2气化的吸热化学反应原理,开发出回收煤气显热的高效化学热回收二段式煤气化工艺,可有效提高现有气流床气化技术的热效率。文中在实验室规模的热态反应平台上,对二段气化床层内煤颗粒粒径对二段床层内的温度分布、二段气化效率及煤渣层残炭率的分布规律进行了实验。研究优选出二段气化炉内煤颗粒粒径范围为10—15 mm。在此条件下,一段炉出口含体积分数34.87%的CO2经二段气化后,出口合成气中的CO2体积分数降为28.64%;二段出口合成气热值比一段出口增加719 kJ/m^3,提高了9.16%。实验结果表明:此二段式气化工艺能有效利用一段炉煤气中的显热,提高气化炉的冷煤气效率,同时减少CO2的排放量,具有良好的环境效益。
72-76
化学工程杂志医药工程

超临界CO2辅助膨胀对硝苯地平颗粒纳微化的影响

摘要:以超临界CO2为一相,硝本地平-二氯甲烷溶液为另一相,通过同轴喷嘴节流膨胀雾化制备硝本地平纳微颗粒,研究了制备过程硝本地平-二氯甲烷溶液质量分数和进料流率、CO2温度和压力、喷嘴孔径对硝苯地平纳微化颗粒尺寸大小、粒度分布和形貌的影响。根据SEM照片进行颗粒统计结果显示,用超临界CO2辅助膨胀雾化硝苯地平-二氯甲烷溶液,在温度为50℃,压力为15.0 MPa,喷嘴孔径100μm以及质量分数为0.005溶液以2.5 mL/m in的速率进料,可获得平均颗粒尺寸约为540 nm、粒度分布较窄的硝苯地平纳微颗粒。
77-80
化学工程杂志教程模拟

燃烧器不同因素对燃料转化率影响的数值计算

摘要:随着天然气、煤层气的不断开采和广泛应用,对甲烷-空气非预混燃烧特性的研究显得尤为重要。基于涡耗散理论,采用有限容积法建立组分燃烧与输运控制方程,针对长2 m,直径为0.9 m的圆筒形燃烧器内甲烷-空气非预混燃烧过程进行数值计算。分析了组分不同入口流速、温度对燃烧过程燃料转化率的影响。结果表明:随着空气入口流速的不断增加,甲烷空气非预混燃烧过程不充分,在距入口轴向2 m处,水和CO2的量相对较少,而氧气较多,转化率较低;随着甲烷入口流速的不断增加,非预混燃烧过程相对充分,燃料转化率提高;当改变甲烷入口温度时发现:随着甲烷温度的升高,燃烧器内氧气质量分数增加,非预混燃烧过程不充分,转化率低。提高甲烷入口流速,降低甲烷温度可有效提高燃烧过程燃料的转化率。
81-84

克隆选择算法在热管设计中的应用

摘要:热管作为一种高效热传输设备,被广泛应用于许多工程领域。对高效热管的优化设计,通常会涉及到多个目标参数,而采用传统的设计方法,往往无法同时有效地优化多个目标。克隆算法具有很强的自学习和自适应能力,在解决多目标优化问题方面优势显著,因此文中提出了基于克隆算法的热管多目标优化算法。通过对热管建立热网络分析模型和热传输极限模型,给出了热管多目标优化问题的数学描述,并针对该数学描述,设计了基于克隆算法的多目标优化算法。通过多个算例的计算分析,证实了该算法的有效性和优越性。由于数学问题的提出是基于热管的基本原理,因此该算法具有可推广性,可用于多种形式的热管设计。
85-89
化学工程杂志化工系统工程

以综合费用最小为目标的无分流换热网络综合

摘要:提出峰谷轮换法对以综合费用最小为目标的无分流换热网络进行综合优化,该方法首先对目标函数极小化得到一个局部极小值及相应的结构,然后以该结构为初始结构极大化目标函数得到局部极大值及相应结构,极小化和极大化过程沿着一定路径无折回地交替进行,跳出局部极小值点,寻找更优的换热网络结构,直至最优结构。采用2个典型算例对该方法的可行性进行了验证,结果表明:该方法能找到比其他方法得到的最优结果更优的换热网络结构。
90-93
化学工程杂志化工工艺

裂解C9催化加氢工艺及条件优化研究

摘要:概述了裂解C9利用现状,提出以裂解C9为原料,Ni-Cu系催化剂,采用2次深度加氢工艺,在加压固定床反应器上进行催化加氢。考察了不同压力、温度和空速对裂解C9加氢效果的影响,优化加氢过程条件,为进一步放大研究提供依据。实验表明,在反应压力为5.0 MPa、温度为150℃,空速为0.75 h^-1条件下,不饱和组分的转化率达到90%以上;然后以一次加氢产物为原料,在一次加氢优化条件下进行二次加氢反应,最终不饱和组分的转化率可以达到98%左右。
94-97

萃取净化磷酸制备磷酸二氢钠过程及结晶介稳特性

摘要:提出了以工业湿法磷酸和氢氧化钠为原料,以磷酸三丁酯(TBP)+煤油(稀释剂)作为萃取剂,通过萃取、反萃与结晶工艺相结合,制备磷酸二氢钠的一种新工艺过程。以完整工艺的实施为前提,结合必要的实验并确定合适的萃取温度、稀释剂加入量、反萃取条件等因素。与热法磷酸原料制备磷酸二氢钠相比,溶剂萃取磷酸中阴、阳离子质量分数的差异造成结晶过程的显著差异。文中主要考察降温速率、搅拌速率及部分杂质质量分数等因素对磷酸二氢钠结晶过程的影响,以便于选择结晶温度;实验测定了硫酸根离子,氟离子,铁离子与磷酸二氢钠溶液介稳区宽度之间的关系,并拟合了相关方程。在优化的萃取和结晶条件下,经三级萃取,萃取相中负载的五氧化二磷的收率可达95.0%,磷酸二氢钠纯度(质量分数)可达99.3%以上,Fe,As,Pb等杂质均有较高的脱除率。
98-102

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