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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10期杂志 文档列表

化学工程杂志生物化工

海洋青霉菌壳聚糖酶的分离纯化与性能

摘要:以从福建崇武海边的海螺、贝壳及其附着物中经过筛选分离得到海洋青霉菌(marine Penicillium oxalicum)为出发菌株,对固态发酵海洋青霉菌所产壳聚糖酶进行分离提取工艺条件的探索。分别采用不同相对分子质量的PEG(相对分子质量分别为1 000,4 000,6 000,10 000,20 000)、AB-8大孔树脂对固态发酵产酶进行分离提取,并对其部分酶学特性进行研究。实验结果表明:利用大孔树脂进行粗酶提取的适宜条件,吸附条件为1 g树脂与15 mL酶稀释液在pH=5反应体系条件下吸附效果较好、体积分数50%乙醇作为洗脱剂洗脱效果较好。粗酶经过PEG6000与大孔树脂2种提取方法相结合,酶活力提高了约4倍。该壳聚糖酶存在着2种酶,其适宜反应条件:温度为30℃或60℃,反应系统pH值为6或9,添加金属离子Fe2+对酶有激活作用。今后需要对该壳聚糖酶进行进一步的分离纯化,以确定2种成分的结构和性能。
1-5

溶氧探测补料技术发酵生产类人胶原蛋白的研究

摘要:在重组大肠杆菌发酵生产类人胶原蛋白(HLC)过程中,快速确定不同反应器中的补料速率,抑制乙酸产生,高水平表达HLC。采用溶氧探测补料技术,在不同规模反应器中,分批-补料培养重组大肠杆菌生产HLC,根据脉冲补料方式时溶氧信号的响应特征来辩识是否产生乙酸并确定补料速率。在实验室规模获得的最终细胞密度和HLC质量浓度分别为69.1,13.1 g/L,该值和以前根据比生长速率优化的结果基本一致;放大到中试规模(500 L)时,非诱导培养时最终细胞密度由实验室规模的80.3 g/L下降到54.1 g/L,但乙酸质量浓度和实验室规模基本相同;优化诱导时机后获得的最终细胞密度和HLC质量浓度分别为51.7,9.6 g/L,表达水平和实验室规模基本相同。利用溶氧探测补料技术分批-补料培养重组大肠杆菌,可以抑制乙酸的产生,高水平表达HLC。
6-10
化学工程杂志环境化工

超临界水氧化处理偶氮染料废水的实验研究

摘要:在间歇式反应器中进行偶氮染料C.I.活性橙7的超临界水氧化实验,探索染料分子中的偶氮基团在氧化反应中的转化规律。选取反应温度、氧化系数、初始COD质量浓度、反应时间和pH值为过程参数,总氮去除率和氨氮质量浓度为响应量,通过中心组合设计方法进行实验设计,设计了一个五因素、五水平包含22个实验点的实验矩阵。采用响应面分析法对实验结果进行模拟及分析,建立了总氮去除率与5个过程参数关系的二次多项式数学模型,分析了各个参数单独的及相互作用对总氮去除率的影响。实验结果表明:在实验条件范围内,C.I.活性橙7的超临界水氧化反应过程中,总氮有明显的去除,可达到20.10%—64.16%,但产生的氨氮质量浓度却极少,并且5个过程参数对总氮去除率的一次影响都为正向的积极作用。
11-15

超声辅助絮凝强化污染底泥土工管袋脱水减容

摘要:将超声处理结合絮凝剂用于土工管袋脱水减容。以滤饼含水质量分数为优化指标,考察超声处理与添加絮凝剂的顺序对脱水性能的影响,并考察了超声处理的最优操作条件。结果表明:先添加絮凝剂再进行超声作用可取得较好的脱水效果,当絮凝剂的投加量(质量分数)为5‰(以干基计),超声波的能量密度为0.5 W/mL,作用时间为10 s,脱水效果最佳。最后进行土工管袋小试,结果表明在质量分数4‰絮凝剂的情况下,施加超声波作用时土工管袋的脱水效果优于未施加超声作用的5‰絮凝剂对照组,土工管袋固化时间缩短。适当的超声作用能减少絮凝剂使用量,降低成本,缩短土工管袋固化时间,提高效率。
16-18
化学工程杂志材料科学

容量法测定载体活性炭的比表面积

摘要:活性炭的比表面积是其重要的物理结构参量之一,其实测值的准确性具有实际参考意义。文中应用NOVA2000e型比表面积和孔隙度分析仪,采用容量法测定活性炭的比表面积,研究样品预处理条件及吸附点数量等因素对测量结果的影响。结果表明:样品的最佳预处理条件为脱气温度300℃,脱气时间不少于5 h。在此条件下处理的样品比表面积测定值更加接近真值。随着所选取的吸附点数量的增加,多点BET法比表面积测定值更加准确,当选取的吸附点的数量为5点时,相对误差仅为1.15%。单点BET法可作为一种近似测定方法,其实验仪器单点BET测量值的相对误差约为5%。在实验精确度允许的范围内,单点BET法测定材料的比表面积具有简捷、快速的优点。
19-21
化学工程杂志传质过程及设备

非牛顿流体中气泡群传质的研究

摘要:CO2气泡群在液相中的传质在化工过程中广泛存在。对cO2气泡群在3种不同流体(牛顿流体、非弹性剪切变稀流体和黏弹性剪切变稀流体)中的气液传质过程进行了研究。利用CO2探针测定了不同操作条件下CO2的体积传质系数,考察了液相浓度,气体流量以及流变性质对体积传质系数的影响。结果表明:在3种流体中,体积传质系数均随气体流量的增大而增大,随液相浓度的增大而减小。流体的黏弹性对传质具有抑制作用。基于实验数据,提出了一个新的预测泡群传质系数的经验关联式,在上述3种流体中,该关联式的预测值与实验结果吻合良好。
22-25

磷酸三丁酯/甲基异丁基酮萃取锂的特性

摘要:为从含有Li和Mg的水溶液中选择性地萃取Li,在FeCI。存在的条件下,以磷酸三丁酯(TBP)为萃取剂,以煤油为稀释剂,在萃取平衡时出现第3相的情况下研究了有机相中¨和Fe的浓度,结果表明萃合物主要集中在中间有机相。针对萃取过程中的分相问题,以TBP为萃取剂,比较了甲基异丁基酮(MIBK)、乙酸乙酯和煤油作为稀释剂对Li的分配系数以及Li3Mg分离因子的影响。结果表明:TBP/MIBK体系对Li有显著的萃取效果,对Li的选择性也优于其他体系。进一步比较了TBP/煤油、MIBK/煤油以及TBP/MIBK3个体系对IJi的分配系数,结果表明:在FeCI,存在的条件下,TBP和MIBK都具备萃取Li的能力,而二者的混合物组成了对K的协同萃取体系。用TBP/MIBK萃取Li时,随着TBP体积分数的增大,Lj的分配系数以及Li3Mg分离因子都会增大。
26-28

复合溶剂间歇萃取精馏乙醇-水的研究

摘要:采用N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜及其组成的复合溶剂为萃取剂,在间歇萃取精馏实验装置上研究了乙醇-水共沸体系的分离过程。实验考察了溶剂种类、溶剂流率、回流比等因素对分离效果的影响。实验结果表明:复合溶剂的最佳配比为7∶3(二甲基亚砜与N,N-二甲基甲酰胺质量比);随着溶剂流率与回流比的增大,复合溶剂分离效果增强;在最佳配比下,当回流比为2,溶剂流率为15 mL/min时,乙醇的质量分数可达99.14%,比单一溶剂N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜分别提高了3.29%和1.71%,且单位产品溶剂消耗最低为1.58 mL/mL,此时复合溶剂间歇萃取精馏乙醇-水的综合效果最好。
29-33

新型吸附床的研究进展

摘要:吸附床是吸附式制冷装置的核心部件,其性能的优劣直接关系到吸附式制冷装置的制冷效果。通过吸附床的热阻分析,得出强化吸附床传热的措施。文中重点介绍了提高吸附剂与换热壁面的换热系数和吸附剂间的导热系数来强化吸附床传热的方法,详细介绍了填充式吸附床、涂抹式吸附床以及固化式吸附床的结构特点,比较分析3种吸附床的传热传质特点,并阐述了涂抹式吸附床和固化式吸附床的最新研究进展,最后阐述了吸附床的发展方向。
34-38
化学工程杂志传热过程及设备

循环流化床中C类颗粒连续干燥的研究

摘要:循环流化床(CFB)作为一种新兴反应器,其结构简单、气固接触效率高、处理量大,成为气固二相干燥应用研究的新方向。文中在自建的循环流化床(内径0.104 m×高2.35 m)内,以玉米淀粉(dp=8μm,ρp=800 kg/m3)为C类颗粒,进行了连续干燥。实验初步研究了进料速率、进风温度及气速等操作参数对淀粉平均停留时间及出口含水质量分数的影响,并与快速流化床干燥结果进行比较。研究表明:相同实验条件下淀粉在循环流化床中停留时间比快速流化床更长,出口含水质量分数比快速流化床更低;淀粉的平均停留时间随气速及进风温度的增加而降低,进料速率对平均停留时间影响不大;淀粉出口含水质量分数随进料速率的增加而增加,随气速及进风温度的增加而降低。
39-42

双室双管程蒸发器的平均传热系数

摘要:针对黏度随浓度变化较大的物料在蒸发操作中传热系数低的问题,建立了新构型双室双管程蒸发器。双室双管程蒸发器将1个分离室利用隔离板分割成为2个分室,各分室分别采用串联双管程加热室操作。以甘油一水溶液为工质进行热态实验,研究了不同热通量及物料黏度下双室双管程蒸发器的平均传热系数。结果表明:双室双管程蒸发器能够实现稳定运行,平均传热系数与热通量和蒸发物料的黏度有关;在相同条件下,双室双管程蒸发器的平均传热系数相比单室单管程型式有较大提高。
43-46
化学工程杂志化工热力学

Ca-P-H_2O系电位-pH图的研究

摘要:黄磷炉渣是采用磷矿、硅石、焦炭通过电炉法经1 400—1 600℃高温还原生产黄磷时得到的固体废弃物,具有很高的反应活性,其主要成分为硅、钙元素的化合物,采用磷酸浸取时可反应生成水合二氧化硅和可溶性钙盐,以实现硅钙分离,制取有价产品。文中通过热力学计算,绘制了298.15 K下Ca-P-H2O系的电位-pH图,并通过分析发现,采用磷酸浸出黄磷炉渣,当钙离子和磷酸的浓度均为1.00 mol/L时,为了使渣中的钙元素进入浸出液,应控制浸出终点pH值小于1.39;浸出液含有大量的钙元素、磷酸或磷酸二氢根,采用进一步的中和处理,通过控制系统的pH值条件,浸出液可分别用于制取磷酸二氢钙、磷酸氢钙或磷酸三钙产品。
47-50

石油焦悬浮燃烧燃烬率的理论分析

摘要:为了探究燃烬率与燃烧因素的关系,在对石油焦燃烧过程的分析,对燃烧反应进行合理的假设基础上,以缩核模型为基础建立了石油焦气固悬浮燃烧反应的物理模型。运用质量作用定律、扩散理论和阿累尼斯定律等,得出石油焦悬浮燃烧的燃烬率与其影响因素(停留时间、燃烧温度、颗粒的粒度、燃烧气氛)之间的关系。通过理论计算探讨了各影响因素对石油焦颗粒燃烬率的定量影响规律。理论分析结果表明:燃烬率随时间延长、温度升高、氧气体积分数的增大而增大,随粒度的增大而减小,得到燃烬率的变化率随燃烧时间延长由大变小,随燃烧温度的升高由小变大再变小,随氧气体积分数的增大由大变小,随粒度的增大由大变小。
51-55

加压下液体物质导热系数的关联和预测

摘要:在采用查表法估算加压下液体导热系数的Missenard法的基础上,利用液体物质导热系数的文献数据,导出了估算加压下液体导热系数的计算模型。利用该模型计算了加压下18种液体物质313个数据点的导热系数数据,计算值与实验值的总平均相对偏差为3.08%,计算值与实验数据吻合很好,计算准确性优于文献方法;文中方法简单方便,只需要物质的临界温度、临界压力和低压下液体的导热系数数据,就可以直接预测加压下各种温度液体物质的导热系数。
56-58
化学工程杂志化工流体力学

基于经验模式分解的气液二相流研究

摘要:为了更加准确地了解气液二相流动特性,文中用能量熵、奇异熵及Lyapunov指数结合经验模式分解(EMD)的方法对气液二相流进行研究。先对流型信号进行经验模式分解,然后由特征向量计算出经验模式能量熵、奇异熵及最大Lyapunov指数。计算结果表明:经过EMD分解的流型信号的2种熵值及Lyapunov指数能够体现信号的变化细节,从信号的特点上推测出各种流型的流动特点,说明能量熵、奇异熵及Lyapunov指数结合EMD的方法可以对气液二相流动特性进行表征。
59-62

多级鼓泡塔内液体速度分布的实验研究

摘要:液体循环流动是多级鼓泡塔重要流体力学特征之一,文中在内径为282 mm,高2 000 mm的鼓泡塔内,采用不同类型的筛板将普通鼓泡塔分割成双级气液鼓泡塔。采用Pavlov管测液速的方法考察了不同筛板、不同表观气速下该鼓泡塔中上下二侧的液体速度分布。根据实验结果得出了液体速度在塔中心处最大,且与表观气速有关,随着表观气速的增大而增大;气液鼓泡塔内液速分布呈半抛物线状,在量纲一径向位置0.7左右处,液体速度方向发生改变;加入筛板后,径向速度区发生改变,转折点的位置与筛板的类型有关;同时筛板的加入对鼓泡塔的湍流会有一定程度的抑制,筛板对鼓泡塔上侧液速径向分布的影响明显大于对鼓泡塔下侧液速径向分布的影响。
68-72
化学工程杂志反应工程

氢-水蒸气稀释条件下脱氢催化剂的性能

摘要:为了扩大异丁烯的来源,解决甲基叔丁基醚的生产原料问题,文中研究了使用氢气和氢气-水蒸气为稀释剂的情况下,Pt-Sn-K/Al2O3催化剂上异丁烷脱氢生成异丁烯的行为。实验发现:提高反应温度,2种稀释条件下异丁烷的转化率均得到提高,但在氢气-水蒸气稀释条件下异丁烷转化率的增长幅度更大;与单一氢气稀释相比,氢气-水蒸气混合稀释能够显著提高异丁烷转化率,异丁烯的选择性和催化剂的运转周期;另外,催化剂中适宜Sn的浓度也对保证异丁烷的转化率和异丁烯的选择性起到重要作用,低浓度的Sn能够提高异丁烷转化率,而过量的Sn会导致异丁烷转化率迅速下降。最后对失活催化剂的再生进行了研究,结果表明,通过烧焦-还原再生后的催化剂,催化剂活性可以得到完全的恢复。
73-76
化学工程杂志医药工程

异戊酰螺旋霉素高速逆流色谱中的溶剂体系

摘要:可利霉素是转基因工程菌发酵所得的一种多组分抗生素药物,分离纯化其作为主要组分的各异戊酰螺旋霉素对药物分析及药理研究具有重要意义。高速逆流色谱作为一种基于液液分配原理的新型分离技术,可用于异戊酰螺旋霉素的分离制备。文中通过测定不同溶剂体系中目标物的分配系数,筛选适合分离制备异戊酰螺旋霉素的溶剂体系。以正己烷-乙酸乙酯-乙醇-水体积比10∶1∶5∶7这一体系为例,进一步考察了温度、pH值对分配系数的影响,得到适宜的分离条件。将这一体系应用于高速逆流色谱分离,得到异戊酰螺旋霉素Ⅱ,Ⅲ的质量分数分别为95.8%,98.4%。实验证明,该溶剂体系用于异戊酰螺旋霉素Ⅱ,Ⅲ的分离具有较好的效果。
77-81
化学工程杂志过程模拟

竖直环形通道内液氮流动沸腾的数值模拟

摘要:在多尺寸组模型的基础上,从加热壁面上脱离汽泡的受力分析入手,对液氮过冷流动沸腾模型进行了修正。将新模型应用于环形通道内液氮过冷流动沸腾的数值模拟,同时为了比较,采用基于Kirichenko,Fritz汽泡脱离直径公式的多尺寸组模型对同一管道内液氮过冷流动进行了数值模拟。结果表明:结合脱离汽泡受力分析模型的多尺寸组模型可用来预测流动沸腾过程中的汽泡起飞直径及其变化趋势。同基于Kirichenko,Fritz汽泡脱离直径公式的多尺寸组模型相比,新模型有助于改善管道内汽泡尺寸分布以及空泡系数的预测,从而有助于准确分析弹状汽泡及间歇泉的形成。
82-86

后台阶反应流概率密度函数-雷诺应力法模拟

摘要:后台阶流动是计算流体力学领域十分重要的课题,但是后台阶流动与化学反应耦合的数值研究则比较少见。文中使用雷诺应力模型模拟后台阶流动的速度场,使用标量联合概率密度函数(PDF)方程模拟化学反应项,并将化学反应项的结果作为源项引入雷诺应力模型,模拟了后台阶流动中的甲烷与氧气的缓慢氧化反应。结果发现:雷诺应力模型能够很好地模拟冷场条件下的后台阶流动,数值计算的结果与文献中实验的结果相当吻合。当有氧化反应的时候流场速率的分布对氧化反应的结果有明显的影响;在速率比较小,化学反应物停留时间长的流场区域,反应比较完全;同时,速度场的分布还将影响生成物的浓度分布。但是在文中的条件下反应对流场的影响很小,而不同的反应机制对反应结果有明显影响。
87-91

高压流体过冷流动沸腾的数值模拟

摘要:在二流体模型基础上,采用RPI模型计算加热壁面的相间质量传输,对竖直圆管内高压流体过冷沸腾流动过程进行数值模拟。研究发现:壁面温度沿流动方向有明显拐点。根据壁温变化趋势可以判断,转折点位置即为过冷沸腾起始点;管内流体速度的增长曲线并不是简单单调递增的过程,而是速度增长由刚开始的缓慢上升到急剧上升,与空泡份额的分布曲线相似。气相速度高于液相速度,气液二相速度差沿流动方向逐渐加大。压降方面,与管内单相流动相似,压力损失主要来源于重力压差。数值模拟结果与已有的实验数据吻合较好,证明了计算模型的正确性。
92-95
化学工程杂志化工过程控制

基于热传导原理的气化炉内高温测量方法研究

摘要:受高温熔渣和气流影响,气流床气化炉内的温度测量往往十分困难,需要一种简单准确的方法来测量炉内温度。文中基于一维热传导原理,设计了带吹扫和水冷结构的气流床气化炉内高温测量装置。通过对气化炉壁面传热过程分析,提出了能够估算炉内温度的公式,并利用黑体炉中的实验数据拟合出了公式内的待定常数。在实验室小型水冷壁气化炉内用2种气化燃料进行验证。结果证明此方法能够较准确地估算炉膛温度,适合气化炉内高温测量。
96-99
化学工程杂志化工工艺

一氯甲烷生产工艺的选择及应用

摘要:通过对国内生产一氯甲烷2种不同工艺方法的描述,即甲醇气相氢氯化法及甲醇液相催化法生产一氯甲烷工艺,从原料选择、操作工况、催化剂寿命、设备选材和维修等方面进行比较,说明这2种方法各自的优势和缺点,以及在不同生产领域的应用情况。从而提出对这2种不同工艺路线的选择条件的建议。
100-102

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