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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08期杂志 文档列表

化学工程杂志节能减排

乙二醇独乙醚-甲基异丁基酮-水三元非均相共沸物系分离研究

摘要:实验考察了液液萃取法、加盐分相法、共沸精馏法对乙二醇独乙醚-甲基异丁基酮-水(EC+MIBK+H2O)三元非均相共沸物系的分离效果。结果表明:以苯、甲苯、环己烷为萃取剂的液液萃取法分离效果较差;以K2CO3晶体为加盐相的加盐分相法,虽然可以取得较好的分离效果,但是不利于工业化生产;以甲基异丁基酮为夹带剂的间歇式共沸精馏法可以得到质量分数为99.4%的乙二醇独乙醚和99.2%的甲基异丁基酮并具有较好的工业化前景。
1-5

环己酮装置环己烷精馏工段的模拟与优化

摘要:应用AspenPlus流程模拟软件,对某环己酮装置环己烷三效精馏工段进行了模拟计算。根据模拟计算结果,分析了该工段能耗偏高的原因,提出了减小换热器传热温差、四效精馏和热泵精馏3种节能方案,并对3种节能方案进行了优化模拟。结果表明:对于该精馏体系,换热器的传热温差对能耗有显著影响。温差减小,能耗降低,能量利用率提高;换热器的传热温差对能耗的影响比增加精馏塔的效数对能耗的影响更显著;热泵精馏比多效精馏更节能。与原工艺相比,方案1、方案2、方案3分别可节省约18%,27%,40%的能耗。优化模拟结果对老装置的节能改造和新装置的工程设计有一定指导意义。
6-10
化学工程杂志生物化工

发酵液中丁酸络合萃取分离条件的研究

摘要:研究了络合萃取一反萃法从发酵液中分离丁酸的工艺条件。比较了不同萃取体系,在以三辛胺为萃取剂、正辛醇为稀释剂的萃取体系,三辛胺体积分数为40%,发酵液初始pH值为2—3,萃取相比(体积比)为0.3时,分配系数和萃取率均达到较高值,分别为13.91和80.67%。增大相比能进一步提高萃取率,但萃取剂使用量将增大。2级萃取能使丁酸萃取率由85.47%提高到96.39%。以0.8mol/LNaOH为反萃剂,丁酸总收率为86.4%。该萃取体系再生性较好,使用5次后萃取效率未见明显降低。该体系对丁酸选择性较高,适于在较低的操作成本下高效提取丁酸,同时实现丁酸和乙酸的有效分离,具有较好的工业应用前景。
11-15
化学工程杂志环境化工

一体式光催化-膜分离反应器处理溴氨酸废水

摘要:对一体式光催化.膜分离三相流化床反应器在紫外光下TiO2催化剂光催化降解处理溴氨酸废水时的影响因素进行了研究。结果表明:TiO2催化剂对溴氨酸的吸附能力很小,中空纤维微滤膜对溴氨酸具有一定的吸附作用,但无过滤、截留能力;酸性条件以及外加H2O2均有利于光催化降解反应;此外,废水脱色率随溴氨酸质量浓度的增大而降低,且质量浓度在20mg/L为宜。反应器长期运行过程中,膜出水与反应器内废水脱色率基本一致,且始终维持在91%—95%,而TiO2悬浮质量浓度则维持在0.792—0.815g/L;在线反冲洗可有效地减缓膜污染。一体式反应器可长期、稳定地处理溴氨酸废水。
16-19
化学工程杂志材料科学

控制结晶法制备球形磷酸铁的团聚尺寸模型

摘要:磷酸铁是制备锂离子电池正极材料磷酸铁锂的主要前躯体之一,磷酸铁的形貌和粒度大小对磷酸铁锂材料的电化学性能有较大影响。为了更好地实现磷酸铁的可控制备,有效改善磷酸铁锂的电化学性能,文中采用硝酸铁和磷酸反应合成磷酸铁的液相结晶控制工艺,研究了反应结晶釜中反应物浓度、温度、搅拌速度与沉淀物颗粒粒径之间的关系,结果表明:沉淀物颗粒粒径随反应物的浓度的增大和反应温度的升高而减小,随搅拌速度的增加,粒径首先变大,当到达最大粒径后呈减小趋势。并且在团聚和破碎动力学的基础上通过经典的粒数衡算方程建立该反应的团聚尺寸模型,然后根据沉淀反应过程的实验数据获得所建模型的相关参数,通过模型计算值和实验值的比较验证了模型的可靠性。
20-24

醇水溶液体系中TiO2纳米晶的合成及其光催化性能

摘要:采用液相方法在89℃下,通过在乙醇和水混合的TiOSO4溶液中滴加NaOH制备了平均尺寸为5nm的球形锐钛矿TiO2纳米晶,并对TiO2纳米晶进行了X射线表征(XRD)、透射电镜表征(TEM)、紫外-可见-近红外分光光度计表征。实验结果表明:醇水的体积比对于制备晶体是关键因素,乙醇可提高结晶度、细化晶粒,水的加入有利于TiO2纳米晶的形成;延长反应时间可提高TiO2纳米晶的结晶度;中性的反应环境有利于提高TiO2纳米晶的结晶度以及TiO2纳米晶的形成。V(EtOH):V(H2O)=100:150、反应时间为8h、反应环境的pH值为7条件下可制备得到较高结晶度的TiO2纳米晶,600℃热处理后其光催化效率最高。
25-28
化学工程杂志传质过程及设备

聚丙烯中空纤维膜在低浓度醋酸废水处理中的应用

摘要:膜萃取是膜分离与淑液萃取相结合的一种新型分离技术,文中采用膜萃取技术处理糠醛生产过程中产生的大量低浓度醋酸废水。络合萃取剂选用了一定比例的络合剂、稀释剂和调节剂配制成;测定了低浓度下醋酸在萃取相和水相中的分配系数;分别用实验室热致相法制备的聚丙烯(iPP)中空纤维膜和德国Membrana商用iPP中空纤维膜,以醋酸萃取率为指标,在逆流方式下对二相流速、初始醋酸浓度、接触时间和膜器串联的影响进行了考察。结果表明:在醋酸浓度低于0.42mol/L时,分配系数近似于常数4.350;单个膜组件下,在初始醋酸浓度为0.104mol/L,有机相流速为0.00016m/s,水相流速为0.00028m/s,接触时问大约30s时,醋酸萃取效率达到60.5%,说明膜萃取技术应用于稀醋酸废水处理具有明显的优势。
29-33

米格列醇在大孔D001树脂上的离子交换性研究

摘要:为掌握米格列醇在离子交换树脂上的吸附行为,采用改变恒温振荡器的温度、震荡速率和溶液pH值来研究固定浓度的米格列醇溶液在定量树脂上的离子交换吸附行为,并结合热力学和动边界模型对交换过程进行分析。结果表明:吸附温度增大,分配系数KD变小,吉布斯函数值AG变大,不利于离子交换吸附,离子交换过程为放热过程;米格列醇溶液在中性条件下比酸性和碱性条件下在树脂上的吸附量更大,表明酸性和碱性阳离子的存在会影响米格列醇离子在D001上的吸附;改变温度对交换过程研究,通过动边界模型中的膜扩散、颗粒扩散和化学反应的数学模型对在规定间隔时间内树脂吸附量变化的拟合分析,发现其中膜扩散方程具有更好的拟合度,该离子交换过程为膜扩散过程;改变振荡器震荡速率对吸附过程的影响发现树脂的吸附速率随震荡速率的提高有明显的增大,但当震荡速率达到一定值后对树脂的吸附速率影响减弱甚至消失。
34-36

板式塔工作状态下塔顶挠度的计算

摘要:板式塔在工作状态下,塔体受到横向载荷作用时,塔板发生倾斜,板上介质的液面仍保持水平,塔板上介质的质心将偏离塔体的轴线。每一层塔板上介质质心的变化都对塔体产生附加的偏心载荷,附加的载荷加剧了塔顶的挠度。推导了介质重心的偏心矩公式并利用力学的叠加原理和门编的计算程序,得到附加的偏心载荷对塔顶产生的附加挠度。分析和计算的结果表明:对于小直径板式塔,附加挠度大约占最大挠度的1/2;直径大于2m的板式塔,附加的挠度已经超出了最大挠度的控制值,所以对于工作状态下的板式塔塔顶挠度的计算,应该考虑塔板上介质重心的偏离,尤其对于直径比较大的高塔。
37-39
化学工程杂志传热过程及设备

带热压缩串联低温多效海水淡化系统热力性能

摘要:建立了带热压缩的6效串联低温多效蒸发海水淡化系统数学模型,并利用MATLAB语言编制程序进行了求解。针对5种不同的蒸汽喷射器(TVC)位置的流程,分析了不同流程对系统热力性能的影响。同时,针对TVC位置不变的流程,分析了加热蒸汽温度的变化对系统热力性能的影响。计算结果表明:在文中的计算范围内,相比其他4种不同TVC位置的流程,把TVC加在第2效蒸发器后的流程(2+4)的热力性能最优。对于TVC位置不变的流程,当加热蒸汽温度降低时,所需的冷却海水量减少,造水比增大,动力蒸汽量减小,蒸发器面积增大,综合效果是热力性能变好。
40-43
化学工程杂志化工热力学

常压下甲醇-碳酸二甲酯汽液平衡测定及其萃取剂选择

摘要:甲醇(MeOH)与尿素催化合成碳酸二甲酯的工艺路线是目前最有发展前途的一种合成方法,但该过程中由于使用了过量的甲醇,在合成中形成了碳酸二甲酯和甲醇的共沸物,分离困难。已报道的分离方法中萃取精馏,在经济效益、操作和安全方面都优于其他方法。草酸二甲酯,碳酸乙烯酯,碳酸丙烯酯均可作为萃取精馏分离DMC的萃取剂,但MeOH.DMC-萃取剂萃取精馏的数学模型尚未见报道,所以有必要研究MeOH—DMC及其与萃取剂体系的汽液平衡数据。本文在常压下,用改进的Othmer釜测定了MeOH—DMC二元汽液平衡数据,并用Margules,VanLaar,Wilson,NRTL,UNIQUAC方程对实验数据进行了关联,并利用UNIFAC方程模拟推算了MeOH-DMC-萃取剂(草酸二甲酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯)三元体系在常压下的汽液平衡,为建立萃取精馏法分离DMC与甲醇共沸体系的数学模型提供了必要的汽液平衡(VLE)数据。
44-47

四氢呋喃-乙醇-离子液体三组分物系汽液平衡

摘要:在100kPa下,用汽液平衡釜测定了含离子液体1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([OMIM]BF4)的四氢呋喃-乙醇物系的等压汽液平衡数据。所测得的汽液平衡数据符合热力学一致性检验。利用UNIFAC方程对实验数据进行了关联,计算值与实验值的平均偏差为0.007,说明UNIFAC模型关联结果与实验结果吻合很好。实验结果表明:加人[OMIM]BF。使汽液平衡线偏离四氢呋喃-乙醇二组分的汽平衡线,[OMIM]BF4摩尔分数越高,偏离程度越大;[OMIM]BF,改变四氢呋喃.乙醇物系的相对挥发度,消除了四氢呋喃.乙醇物系的共沸点;随着离子液体[OMIM]BF4摩尔分数的增加,四氢呋喃对乙醇的相对挥发度增加。离子液体[OMIM]BF4可以作为四氢呋喃一乙醇物系萃取精馏的溶剂,适宜的[OMIM]BF。摩尔分数为30%。
48-52
化学工程杂志化工流体力学

2种熵测度在分析流型信号复杂度上的应用

摘要:为研究气液二相流动特性,更深地了解气液二相流动,文章利用非线性复杂性测度:近似熵和样本熵,研究了气液二相流的3种流型,泡状流、段塞流和雾状流流型波动信号的复杂度,并对影响算法的容差,和序列长度Ⅳ进行了讨论。结果表明:泡状流的熵值最高,段塞流的熵值最低,雾状流的熵值居中,且当序列长度Ⅳ大于400时,近似熵和样本熵可以很好地识别泡状流、段塞流、雾状流。从计算结果可以看出,泡状流的复杂性最高,雾状流其次,段塞流最低,这说明泡状流的流动情况最为复杂,段塞流的流动最为规律。泡状流随机可变特性表现为熵的高值及振荡特征,段塞流气塞与液塞的间歇性运动表现为熵的低值及平稳性,雾状流极不稳定的振荡运动特性表现为介于泡状流及段塞流之间的熵值特点。
53-56

螺旋管内油水分离数值模拟

摘要:螺旋管具有结构简单等优点,在石油天然气领域获得了广泛的应用。因实验研究在对螺旋管的研究方面存在一定的缺陷,使数值研究方法开始应用于螺旋管的研究。利用CFD方法采用VOF模型对螺旋管内固定进口速度油水二相流进行数值模拟,得出螺旋管内流场特征:①靠近人口端水相分布较大,沿重力方向分布变化不大,峰值前后出现了油水再混合现象;②入口端湍动能强度最大,油水混合物进入螺旋管后湍动能分布较为均匀;③动压在人口段急剧下降,而管内总压除在人口突降外沿轴向呈线性递减;④在入口端外侧剪切应力最大,沿管道轴向分布变化不大。为螺旋管技术的改进提供了一定的理论基础。
57-60
化学工程杂志反应工程

乙烯环氧化反应器操作参数敏感性分析

摘要:采用乙烯环氧化制取环氧乙烷单管一维数学模型计算和实验,研究乙烯环氧化反应操作参数如原料人口温度、冷却介质温度、总传热系数、空速以及人口乙烯、氧和二氧化碳体积分数对列管式反应器轴向热点温度分布和转化率、选择性的影响。结果表明:冷却介质温度、空速以及总传热系数对反应器热点温度有较大影响。在原料入口温度120—210℃、乙烯体积分数15%-30%、氧体积分数5%-8%以及二氧化碳体积分数2%-8%的条件下,对反应器的热点温度影响相对要小。较低的冷却介质温度和大于2500h。的空速可防止反应器温度失控。研究结果可为反应器的设计及过程控制提供理论依据。
61-64

离子液体在回收模拟粗苯中噻吩的研究

摘要:为回收焦化粗苯中的噻吩,采用等物质的量的磷酸三甲酯和N-甲基咪唑反应合成离子液体,以该离子液体为萃取剂萃取脱除粗苯模拟液中的噻吩,并通过再生离子液体的方法回收噻吩。实验考察了萃取时间、萃取温度、离子液体与粗苯模拟液的体积比以及离子液体的重复使用性能等对噻吩脱除效率的影响,同时对萃取后离子液体中噻吩的回收也做了相应的探讨。结果表明:在萃取时间为30min,萃取温度为40℃,离子液体与粗苯模拟液的体积比为1时,噻吩的脱除率达到最大值30.48%;同时离子液体作为萃取剂重复使用3次后脱硫性能显著下降。经过减压蒸馏再生后,离子液体的脱硫性能较之以前几乎保持不变,并且在再生的过程中可回收约66.20%的噻吩。
65-68

1,2,3-三甲氧基苯的绿色合成工艺研究

摘要:采用碳酸二甲酯(DMC)代替传统的有毒有害试剂作为甲基化试剂和以廉价的焦性没食子酸(PA)为原料,在离子液体[Bmim]Br催化作用下合成1,2,3-三甲氧基苯(TMB)。通过单因素和正交试验考察了PA和DMC的摩尔比、催化剂的用量、反应温度以及反应时间等因素对甲基化反应的影响。结果表明:各因素的影响程度为反应温度〉催化剂用量〉物料配比〉反应时间。较佳的工艺条件为PA和DMC摩尔比1:6,催化剂[Bmim]Br用量相对于PA的摩尔比是1:1,在160℃下反应7h的产率达92.6%,并通过核磁和质谱对制备的目的产物TMB进行了确证。
69-73
化学工程杂志工程信息

工程建设项目信息

摘要:茂名石化1万t/aC4馏分加氢装置在茂名建设,北京北化研石化设计院承担可行性研究和基础设计。 中粮肇庆10万t/a燃料乙醇项目在肇庆建设,中国石化集团上海工程有限公司承担可行性研究。
73-73
化学工程杂志煤化工

褐煤干燥特性的实验研究

摘要:为获得褐煤颗粒干燥器设计的基础数据,对宁夏褐煤进行了工业分析、热重分析,得到了褐煤水分、挥发分的质量分数,确定了宁夏褐煤干燥的温度范围。褐煤的热重分析表明:褐煤干燥温度应不高于250℃。在热重分析确定的温度范围内,采用薄层干燥方式进行了褐煤颗粒的等温干燥实验,获得了褐煤颗粒干燥速率随水分的变化关系,颗粒的干燥主要处于降速干燥阶段,干燥过程中未出现恒速干燥阶段,说明褐煤颗粒的干燥主要受扩散机理控制;对实验结果进行动力学分析,整理出在80-120℃下干燥的有效水分扩散系数变化范围为5.91×10^-8-1.815×10^-7m^2/s。根据Arrhenius经验公式建立了温度与扩散系数的关系,得到干燥时水分扩散活化能为32.44kJ/mol。
74-78
化学工程杂志过程模拟

多储罐动态全回流分离方法

摘要:多储罐问歇精馏是新型操作方式,目前仅用于多组分混合物分离。为了扩大多储罐间歇精馏塔的应用,将其用于2组分物系的分离,提出了多储罐动态全回流分离方法。其特点是可分为全回流提浓和倒罐采出阶段,这2个阶段交替进行,直到分离结束。建立了该过程的数学模型,并与常规恒回流比方式比较,结果表明:动态全回流方法省时。进一步通过乙酸-水物系进行实验验证,表明该操作可应用于二元组分混合物分离。该分离方法有可分离二元组分、省时和分离效率高的特点。
79-81

多种复杂化学反应动力学统一的数值模拟

摘要:研究各种经典复杂化学反应动力学方程如简单级次反应、平行反应、连续反应和对峙反应等的求解方法时,可以发现它们之间存在共同点,并得到统一的求解形式。文中给出了将多种复杂化学反应动力学的求解统一起来的方法,并用C“程序语言,编制了可以求解物理化学教学中各种经典复杂化学反应动力学方程的数值模拟程序。使用该程序,只要根据具体情况调整输入参数,就能解决不同的化学反应动力学问题。给出了求解连续反应和对峙反应的2个实例,验证了程序数值模拟的准确性。
82-85
化学工程杂志化工系统工程

我国发展煤制天然气项目的分析探讨

摘要:阐述了发展煤制天然气项目的重要意义。针对目前煤制天然气项目呈现的过度和无序发展现象,分析了煤制天然气项目建设过程中涉及的国家产业政策、国内价格现状、投资目的、关键技术选择、技术经济、环境保护等应重点关注的问题。分析认为,在项目前期存在投资估算严重不足、过分提高副产品产量和售价、提高天然气的入网价格的现象。认为在条件具备的地方适度发展煤制天然气项目,符合我国的国情,但不应对其盲目追捧,要充分认识煤制天然气项目的风险性。
86-89
化学工程杂志化工工艺

2,3-丁二醇萃取-精馏耦合工艺开发研究

摘要:在前期液-液相平衡研究的基础上,得出正丁醇、乙酸乙酯及乙酸丁酯在萃取2,3-丁二醇时的不同特点。并根据其特点,分别设计了2条创新的间歇.循环的萃取-精馏耦合工艺。根据乙酸乙酯、乙酸丁酯分配系数小、相比(质量比)要求较大的特点,设计萃取-精馏耦合工艺一(即溶剂循环、料液问歇进料),该工艺具有相比逐渐增大、溶剂循环萃取的特点;根据正丁醇分相区小、可调相比范围较小的特点,设计了萃取.精馏耦合工艺二(即溶剂与精馏后水相连续循环、料液间歇进料),该工艺具有相比不变、溶剂循环萃取的特点。以2,3-丁二醇萃取率及溶剂损失率为指标,对2条萃取工艺进行考察,得出相应的可行工艺条件。在此条件下,2,3.丁二醇的萃取率均可大于90%,从而有效地解决了3种溶剂采用常规萃取工艺均无法很好地实现提取2,3-丁二醇的难题。
90-94

铑-铱双金属催化甲醇制醋酸工艺

摘要:采用贵金属铑和铱作为催化剂主成分,以α形态的三氧化二铝为载体,组成双金属非均相催化剂,考察该催化剂的最佳制备条件及催化效果。选用硝酸铑和硝酸铱分别作为铑和铱的前躯体,采用先浸渍焙烧铑再浸渍焙烧铱的制备方法,分别制备了不同铑铱质量分数的双金属催化剂,催化剂中的金属质量分数通过ICP.AES法来测定。该双金属催化剂在450℃焙烧铑和550oC焙烧铱,各2h的焙烧条件下,铑铱质量分数分别为0.5%铑43.3%铱下制得高活性高稳定的铑-铱双金属非均相催化剂。该催化剂在反应温度180oC,反应压力4.0MPa,反应时间30min,反应液摩尔比n(MeOH):n(AcOH):n(MeOAC):n(MeI)=1:1:0.3:0.2,总体积200mL的条件下,醋酸的时空收率为18mol/(L·h),产物以甲醇计其转化率为60.1%,醋酸的选择性为99.2%。
95-98

低压法氯气液化工艺的选择

摘要:文中概述氯气在工业上的用途以及氯气的相关物性,简述几种氯气液化的工艺,根据液化压力以及液化温度的不同,可以分为高压法、中压法以及低压法;着重介绍了低压法氯气液化的2种工艺,R-22直接冷冻法和氨一氯化钙盐水间接冷冻法。通过R-22直接冷冻工艺与氨一氯化钙盐水间接冷冻工艺相比较,得到采用R-22直接冷冻工艺进行氯气液化比较经济节能的结论,并结合工程实际,具体说明采用R-22直接冷冻工艺经济节能的数值。
99-102

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