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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12期杂志 文档列表

化学工程杂志节能减排

Texaco煤气化灰水处理功量交换应用分析

摘要:Texaco煤气化灰水处理工艺过程耗能巨大,该过程涉及到灰水温度、压力等参数的大幅度变化,蕴含着大量的可回收机械能。功量交换可实现高压流体向低压流体压力能的传递,提供了一种系统能量综合与集成的新手段。对现有工艺中蕴含的可回收机械能做了简要计算,进行了比炯分析。结果表明:对于一个30万t/a合成氨的煤化工企业,Texaco煤气化灰水处理过程高压流体的可回收能量达5.1kJ/kg,功量交换过程比炯效率达到了20.9%,所节省的设备投资达700万元,年节约能耗2.16×10^6kW·h,节约电费112万元。对这一应用方案中的设备问题提出了设置增压泵、适当设备选型等解决方案。从而可以看出,功量交换在煤气化灰水处理工艺中具有很大的应用潜力。
1-5

4组分隔板塔热耦合精馏节能技术

摘要:对丙醇/丁醇/3-甲基丁醇/2-乙基丁醇组成的4组分物系的分离从完全热耦合原理出发,详细阐述了该物系精馏过程的建立模型到模拟计算,讨论了热耦合过程的自由度和隔板塔的最佳塔段数,指出了操作变量和完全热耦合在最佳热力学状态下应满足的条件,通过化工流程模拟软件AspenPlus11.1对该物系的分离工艺从简捷法到严格法计算和最后的优化设计,分析了模拟结果,相比一般的序列塔分离工艺,完全热耦合塔序列即隔板塔节能15.1%,设备材料节省约38%,节能效果明显。并且从用能分析方面讨论了隔板塔内隔板传热利弊和回收热量的多少以及隔板的设计要求。
6-10
化学工程杂志生物化工

响应面优化表面活性剂-微波提取香椿黄酮工艺

摘要:为了研究表面活性剂在植物总黄酮提取中的增容作用,以香椿叶为原料,在预处理及单因素等试验的基础上,采用响应曲面法的Box-Behnken模式,建立了表面活性剂.微波法提取香椿叶总黄酮的二次多元回归方程,探讨了微波功率、处理时间、表面活性剂质量分数等因素对得率的作用规律。结果表明,微波功率对得率影响显著,微波功率与处理时间、微波功率与表面活性剂质量分数交互效应影响显著。最优工艺参数为:微波功率P30、处理时间8min、表面活性剂质量分数0.80%,该条件下得率高达43.45%,与试验值42.98%仅有0.47%的误差,证实了该方程的预测值与试验值之间具有较好的拟合度。与传统水浴提取法相比,该工艺提取时间由120min减少为8min,得率从20.38%增加到42.98%;与微波提取法相比,得率从28.20%增加到42.98%。
11-16
化学工程杂志工程信息

工程建设项目信息

摘要:河北金万泰化肥有限公司20万t/a硝基复合肥项目在石家庄建设,河北省石油化工设计院有限公司承担可行性研究和施工图设计。
16-16
化学工程杂志环境化工

NiO掺杂InVO4光催化降解甲酸水溶液产氢的研究

摘要:以有机污染物为电子供体可达到制氢与治污的双重目标。通过高温固相法制备了新型NiO/InVO4复合光催化剂。采用XRD,SEM,UV-VIS,BET等测试手段对复合光催化剂的物理和光学性质进行了表征,考察了NiO/InVO4复合光催化剂降解甲酸水溶液制氢的光催化反应。结果表明:NiO/InVO4复合光催化剂为正交晶相结构,主要由微米级的球形颗粒组成,比表面积为1.63m2/g,与纯InVO。样品相比,NiO/InVO4复合光催化剂的可见光吸收能力增强。优化了NiO/InVO4复合光催化剂降解甲酸溶液制氢反应中的甲酸体积分数、pH值等反应参数,分析了其产氢机理。
17-20
化学工程杂志材料科学

硅基介孔材料研究进展

摘要:硅基介孔材料作为一种新兴的固体多孔材料,不仅具有孔道大小均一、排列有序、孔径可以在2—50nm内连续调节等重要特征,而且还具有较大的孔容、高的比表面积、孔道表面可进行物理吸附或化学修饰及较好的水热稳定性等特点。其在吸附分离、催化、生物材料、药物缓释等方面,以及光、电、磁等领域都具有广阔的前景,是目前材料领域的研究热点。系统综述了近年来M41S,HMS,MSU,SBA,杂原子化等系列硅基介孔材料的国内外研究现状,重点讨论了硅基介孔材料的分类、合成技术和机理、应用领域及目前存在的问题和未来的发展方向。
21-25

三聚氰胺0甲醛树脂微胶囊相变材料包封率影响因素

摘要:研究微胶囊相变材料包封率的影响因素,为微胶囊相变材料的研发及生产加工提供参考。以三聚氰胺-甲醛树脂为壁材,正十二醇为芯材,通过原位聚合法制备微胶囊相变材料。采用响应面分析(RSM)实验设计和多元二次回归方法作为函数估计的工具,研究微胶囊制备体系中物料配比函数与微胶囊包封率之间的关系,建立了二次多元回归模型。得出物料配比的较佳组合为:分散剂苯乙烯马来酸酐共聚物(SMA)质量分数为4.84%,乳化剂王基酚聚氧乙烯醚(OP-10)质量分数为6.01%,芯材投料质量分数为64.83%。实验结果表明,微胶囊相变材料包封率为59.53%,与预测值58.79%接近。扫描电子显微镜(SEM)照片显示微胶囊表面光滑致密,傅里叶红外(FTIR)分析显示芯材十二醇被三聚氰胺-甲醛树脂包覆。
26-30
化学工程杂志传质过程及设备

萃取精馏分离甲苯和甲基噻吩中萃取溶剂的选择

摘要:在一系列萃取溶剂存在下,通过测定常压气液平衡试验数据来计算甲苯与甲基噻吩的相对挥发度,并且以相对挥发度为评价指标,考察了单一萃取剂对甲苯与甲基噻吩分离过程的影响,从而研究分离纯化由焦化苯中得到的甲苯与甲基噻吩(2.甲基噻吩和3-甲基噻吩)时所需要的萃取溶剂。结果表明:以N-甲基吡咯烷酮为萃取剂且溶剂体积比为7时,甲苯与甲基噻吩的相对挥发度能够有很大的提高,在萃取精馏中能够使分离达到最好的效果。还对N-甲基吡咯烷酮的稳定性进行了检测,在常压下连续加热沸腾24h后,纯度没有变化,即没有分解,稳定性好。在萃取精馏塔中全回流测定,N-甲基吡咯烷酮与甲苯不共沸。
31-34

甘氨酸在离子交换树脂中扩散过程的控制步骤

摘要:研究了甘氨酸在001×7,001×4和D0613种阳离子树脂上离子交换动力学过程,对甘氨酸在3种离子交换树脂上的扩散过程控制步骤进行分析。使用间歇式搅拌槽法分别测定了不同温度下甘氨酸在001×7,001×4和D061树脂上的吸附曲线,估算了颗粒扩散系数和相间传质系数,并比较了3种阳离子交换树脂吸附甘氨酸的特性。结果表明:甘氨酸阳离子交换树脂上的吸附速率、颗粒扩散系数和液膜扩散系数都随着温度的升高而增大。甘氨酸在树脂上的最大交换量顺序为:001×4〉001×7〉13061。甘氨酸在树脂中的扩散系数的大小顺序为:D061〉001×4〉001×7。根据Helfferich准数可知,甘氨酸在3种离子交换树脂上的扩散过程属于液膜扩散控制。
35-39
化学工程杂志传热过程及设备

太阳能喷射制冷系统临界冷凝特性实验研究

摘要:为了了解太阳能喷射制冷系统的系统性能随冷凝温度的变化规律,进而提出合理的系统运行控制策略,文中设计并搭建了太阳能喷射制冷实验研究平台,以HFCl34a为制冷剂,对太阳能喷射制冷系统的临界冷凝特性进行了实验研究。研究表明:太阳能喷射制冷系统工作时,系统性能系数(COP)、制冷量和能效比(EER)等参数随着冷凝温度的升高呈现缓慢变化或基本不变的趋势,但是当冷凝温度达到一定值时,系统的COP、制冷量和EER等急剧变小;蒸发温度一定时,系统的临界冷凝温度随着发生温度的升高而升高;当发生温度一定,系统的临界冷凝温度随着蒸发温度的升高而升高。基于上述研究结果,指出当太阳能喷射制冷系统工作时,为了保持系统的高效运行,应该通过合适的控制策略,使系统的冷凝温度在低于其临界冷凝温度情况下运行。
40-43

木质素悬浮液管式降膜蒸发传热研究

摘要:管式降膜蒸发器由于具有传热系数高、传热温差小等优点,已应用于多个工业领域,对管式降膜蒸发器的研究也成为近年来传热技术领域的一项重要课题。文中设计了一套管式降膜蒸发装置,以木质素悬浮液为工质,对影响降膜蒸发传热的因素进行了实验研究,通过冷膜实验测试了所设计的筛板分布器的性能,得出筛板分布器能较好地使物料在换热管内壁上成膜,性能良好。通过传热实验确定了在一定范围内的喷淋密度、热通量、传热温差、悬浮液的固含量(质量分数)对蒸发侧传热系数的影响,得到了适用于一定条件下的蒸发侧传热系数关联式,该式计算值与实验值的误差在±10%以内。
44-47
化学工程杂志化工热力学

苄胺与碳酸二甲酯甲基化反应体系热力学分析

摘要:采用Benson和Joback基团贡献法对苄胺与碳酸二甲酯反应体系进行了热力学分析,计算了反应体系的焓变、熵变、吉布斯自由能变及反应平衡常数,讨论了反应温度对苄胺与碳酸二甲酯甲基化反应和甲氧羰基化反应的影响。计算结果表明,在373.15-453.15K之间,甲基化反应为吸热反应,且反应为自发过程,反应平衡常数酵随温度的升高而降低;与甲氧羰基化反应相比,碳酸二甲酯与苄胺的甲基化反应是热力学上占优的反应,反应的平衡常数很大,反应进行得较完全;升高反应温度有利于甲基化反应的进行。
48-51

四丁基溴化铵-二氧化碳-水体系半笼水合物相平衡数据的测定

摘要:水合物相平衡数据是利用水合物捕集二氧化碳的基础数据,利用定容逐步加热的方法测量了四丁基溴化铵-二氧化碳-水三元体系水合物的相平衡数据,实验测量的压力和温度分别为1.0—4.3MPa,282.75—292.15K,四丁基溴化铵水溶液的质量分数为5%—30%。实验结果表明:在一定的温度条件下,与纯水中二氧化碳水合物形成条件相比,添加四丁基溴化铵降低了水合物的形成压力,说明添加四丁基溴化铵利于二氧化碳水合物的形成,是二氧化碳水合物形成的促进剂。随着四丁基溴化铵水溶液质量分数的增大,水合物相平衡压力下降幅度也增大,这表明四丁基溴化铵高质量分数体系中二氧化碳水合物的稳定性好,水合物生长的推动力大。
52-54

水-丙烯酸-醋酸-甲苯四元体系液液平衡数据的测定与关联

摘要:采用液液平衡釜,在常压下,测定了293.15,303.15,313.15K时水.丙烯酸.醋酸.甲苯四元体系的液液平衡数据,为萃取-非均相共沸精馏法精制丙烯酸选择适宜的溶剂提供依据。使用Othmer-Tobias方程对实验数据进行线性拟合。分别采用非随机双液(NRTL)和通用似化学(UNIQUAC)活度系数模型对实验体系的液液平衡数据进行了回归,得到相应热力学模型参数,将实验值与计算值作了对比,绘制了四元体系的拟三元液液平衡相图。结果表明:对于实验体系的相平衡行为的描述,NRTL活度系数模型优于UNIQUAC模型。
55-58
化学工程杂志化工流体力学

基于图像动态纹理特征的气固流化床流型识别

摘要:准确识别流型是气固流化床二相流参数检测的重要内容,文中提出一种基于图像光流法和动态纹理特征相结合的气固流化床流型识别的新方法。实验是在气固流化床二相流实验系统上利用高速摄影系统获取流型图像。流型图像分别为鼓泡床,节涌床,湍动床,快速流化床,稀相输送等5种典型流型。首先对获取的不同流型图像分别进行去噪和对比度拉伸等预处理,然后运用光流法得到连续2帧图像的光流场,再通过灰度共生矩阵提取图像的动态纹理特征,作为流型识别的输入特征向量。并分别结合弹性BP神经网络,Elman神经网络,BP神经网络进行训练,实现流型的识别。实验表明:动态纹理特征和弹性BP网络相结合的方法更能有效地识别气固流化床中的5种典型流型,整体识别率达到98%,为流型识别开辟了一种新方法。
59-63

水在非相溶油中滴流雾化的界面追踪模拟

摘要:基于欧拉法和流体体积函数建立了描述相界面运动、变形、破碎等复杂变化的界面追踪模型(VOF-CSF),该模型采用了二相界面重构技术,并考虑了界面张力和接触角的影响,将水在非相溶油中滴流雾化形成液滴过程简化为二维轴对称数值模拟,模拟了层流环境中低喷射流率下液滴形成的全过程。模拟结果表明:在滴流雾化方式下,液滴形成过程由液滴受力平衡机制控制,并需经历长大、拉伸、缩颈、脱离和卷缩5个微观过程,其形成的时刻与位置具有随机性,液滴顶部位置的波动幅度比液滴断裂点处小。最后,通过试验对比发现,模拟再现的层流环境中低喷射流率下油-水相界面运动、变形、破碎等微观特征,以及所获得的液滴粒径分布特征均与试验结果吻合较好,表明所建模型可以对不同工况下滴流形成液滴的过程进行预测。
64-68

磷矿颗粒流态化特性的实验研究

摘要:在高1m、内径42mm的流化床中,对粒径54—600μm、密度2252-2665kg/m^3的磷矿颗粒的流态化特性进行实验研究。实验结果表明:磷矿颗粒粒径和密度对磷矿颗粒流态化行为有较大影响,床层膨胀比随着磷矿颗粒粒径的增大而逐渐减小。当磷矿颗粒属于GeldartB类颗粒时,流化较好;而当颗粒平均粒径为82μm时,虽然属于A类颗粒,但由于颗粒间力较大,不易流化,出现柱塞状上升、沟流等不正常流化现象,表现出拟C类颗粒的流态化特性。通过测量床层压降,获得了磷矿颗粒的最小流化速度,并与不同的最小流化速度关联式的计算结果进行比较,计算结果显示Thonglimp关联式对B类颗粒更符合实验结果,并提出了适合磷矿颗粒的最小流化速度的关联式。
69-72
化学工程杂志反应工程

氯化铑制备工艺及其催化性能研究

摘要:研究氯化铑的制备工艺,同时开发一种快速溶解铑的溶剂,并考察此方法制备的氯化铑在羰基合成醋酐、醋酸中的催化性能。以金属铑为原料,采用自制高效溶剂R101,快速将铑溶解后,经过旋转蒸发仪将溶剂R101回收后待下次再利用,经干燥后可得氯化铑产品,通过XPS,SEM,XRD和ICP的表征,来证明本方法制备的氯化铑具备高的催化活性,同时确定了最佳合成条件。本方法制备的氯化铑收率高,纯度高,溶剂可回收再利用,且对铑的一次溶解率大,溶解条件缓和,利于工业化生产,该氯化铑在均相羰基合成醋酐醋酸反应中表现出高反应活性。通过溶剂R101可将铑快速溶解并能回收再利用,降低了生产成本,在优化的工艺条件下可制备得高纯度的氯化铑,该氯化铑在羰基合成醋酐醋酸工艺中表现出高活性,有很好的工业应用前景。
73-76

自吸式反应器特性参数的实验研究

摘要:自吸式反应器是一种新型高效的生化反应器,结构简单、能耗小、混合传质性能良好、便于操作。设计、制作了自吸式反应器实验装置及整个实验流程。以空气一水为体系,研究了不同条件对自吸式反应器吸气性能的影响,结果表明,结构参数、操作参数对临界转速、吸气速率、气含率和功率消耗有重要影响,并对反应器特性参数进行了量纲一分析,通过STATISTICA软件对实验数据进行了拟合,得到了经验关系式。通过实验结果与拟合结果的分析,二者吻合较好,为此类反应器设计和放大提供了参考。
77-80
化学工程杂志医药工程

飞天蜈蚣七皂苷提取动力学研究

摘要:采用球形模型,以Fick第二定律为基础,建立飞天蜈蚣七皂苷的提取动力学模型。对飞天蜈蚣七皂苷进行乙醇回流提取,在不同的液料比(体积质量比)、提取温度及提取时间等条件下,对提取液中皂苷的质量浓度进行检测。再根据该球形模型方程分别推算出了提取速率常数、活化能、相对萃余率、有效扩散系数等动力学函数值。根据该模型方程推算出的提取速率常数随着温度的升高逐渐增大,说明升温有利于加快飞天蜈蚣七皂苷的溶出;相对萃余率的求解表明飞天蜈蚣七皂苷的提取过程符合指数模型;随着温度的升高有效扩散系数增大,说明升温有利于皂苷的提取。研究得到的动力学函数值可为飞天蜈蚣七皂苷提取放大工艺以及相关理论研究提供一定的依据和参考。
81-84
化学工程杂志过程模拟

双套管双管板换热器流动及传热性能数值模拟

摘要:采用CFD软件方法,研究双套管双管板换热器传热及流动特性。对隔绝腔连同内外套管的环形间隙内分别充人空气、水、甲苯气体和氩气4种介质进行模拟。结果表明:不同介质对传热有不同影响,充入水时的换热效果最好,甲苯气体的最差;壳程介质在流体接管进、出口附近存在回流和绕流且速度较小,管程介质流动较为均匀,受壁面边界层影响,速度在管中心处较高,在管壁处较低;采用模拟和传统计算方法分别得到不同雷诺数下的总传热系数,模拟得到的值比用常规设计计算结果好15%-30%,因此传统计算公式不能很好地解决此类换热器在实际中应用问题,通过模拟实验等手段优化传统计算方法是今后研究重点。
90-94
化学工程杂志化工系统工程

乙烯装置前脱乙烷工艺节能及长周期运行研究

摘要:在百万吨级前脱乙烷工艺的乙烯装置上进行了前脱乙烷工艺系统的节能和长周期运行研究。模拟计算了不同的凝液加热器出口温度以及2种较低的脱乙烷塔塔底温度和塔压对前脱乙烷工艺系统的影响。研究结果表明:降低脱乙烷塔塔底温度和塔压,可延长塔底再沸器的运行周期,节省前脱乙烷工艺系统的能耗,使乙烯装置运行成本下降;当塔底温度不低于70℃时,增加凝液加热器更有利于乙烯装置节能,凝液加热器出口温度的变化对裂解气压缩机和丙烯制冷压缩机的功率影响很小;当塔底温度低于70℃时,塔顶冷凝器需要全部采用更低温度级别的乙烯制冷剂,虽大幅度降低了丙烯制冷压缩机的功率,但相应增大了乙烯制冷压缩机的功率;当塔底温度约为63℃时,不适宜增加凝液加热器。
95-99
化学工程杂志化工工艺

重整C9芳烃分馏塔冷凝潜热综合利用新工艺

摘要:基于重整C9芳烃分离装置塔顶油气冷凝潜热的特点,分析对比现有换热工艺及几种新的节能新工艺,研究发现,利用二塔塔顶油气生产0.4MPa饱和水蒸气,二塔塔釜分别设加热热源工艺和分馏塔热集成与塔顶油气生产0.4MPa水蒸气联合运用工艺,二者节能效果相当,但是后者装置外提供的一次能量较前者小,因此分馏塔热集成与塔顶油气生产0.4MPa水蒸气联合运用工艺更好。文中提出对于新建的重整c。芳烃分离装置可以采用分馏塔热集成与塔顶油气冷凝潜热生产水蒸气联合节能工艺,可以直接利用其分馏塔顶油气冷凝潜热生产水蒸气,以降低能耗,由重整C9芳烃塔顶油气潜热所生产的0.4MPa水蒸气可以直接使用,也可以通过压缩机进行提温提压后,并入低压蒸汽管网;对于现有装置可以通过改造,直接利用分馏塔顶油气生产水蒸气,其节能效果也十分明显。
100-102
I0001-I0012

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