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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 2013年第04期杂志 文档列表

化学工程杂志节能减排

芳烃装置低温热回收工艺分析与系统集成

摘要:通过对芳烃装置邻二甲苯塔、抽余塔和异构化脱庚烷塔的塔顶物流低温热分析和统计,利用大系统理念,挖掘自备电厂生水和脱盐水加热、生活区采暖和工艺制冷等低温热阱。在此基础上,分析和平衡热源、热阱资源的温位和负荷,结合工程实施上的可行性,提出冬季、夏季组合的运行方案,以循环热水为载体,进行系统集成,实现芳烃装置低温热回收,年节能8.52万t标准煤。
1-5
化学工程杂志环境化工

超声波破解剩余污泥的试验研究

摘要:利用超声波对剩余污泥进行破解,采用正交试验方法,选择超声时间、超声频率、超声功率和超声脉冲比作为试验因素,考察各因素对污泥破解效果的影响。选择破解后污泥上清液中溶解性化学需氧量(SCOD)、总磷(TP)、氨氮、硝氮、蛋白质、核酸和肽聚糖的质量浓度作为评价指标,分别采用综合平衡法和综合评分法进行分析,结果表明:超声波破解污泥的最佳参数组合为超声时间10min,超声频率20kHz,超声功率600W,超声脉冲比2:1;所考察的4个因素对污泥破解效果的影响顺序为超声时间〉超声脉冲比〉超声频率〉超声功率;超声时间对肽聚糖质量浓度的影响非常显著,超声频率对肽聚糖质量浓度的影响显著,超声脉冲比对肽聚糖和总磷质量浓度影响显著。
6-10

低温下碳源对同步硝化反硝化的影响

摘要:为了提高生物脱氮效率,采用序批式生物反应器(SBR)处理模拟废水。在pH=7.0-8.5、温度10-15℃、溶解氧(DO)为3-5mg/L、污泥浓度(MLSS)为(3500±200)ms/L,p(NH4^+-N)为50-70mg/L条件下,分别考察蔗糖、醋酸钠和乙醇作为碳源对SBR工艺同步硝化反硝化(SND)脱氮效果和胞外聚合物(EPS)的影响。结果表明,蔗糖作为碳源时,当进水COD为370mg/L时,COD去除率达到86%,SND率为88.3%,p(EPS)为659mg/L;当醋酸钠作为碳源时,COD去除率达83.9%,SND率为68.8%,P(EPS)为742mg/L;当乙醇作为碳源时,COD去除率仅为72.8%,SND率为58%,P(EPS)为736mg/L。与醋酸钠和乙醇相比,蔗糖更适合作为低温下SBR工艺同步硝化反硝化的碳源。
11-15
化学工程杂志传质过程及设备

反应精馏回收糠醛生产中产生的甲酸和醋酸

摘要:二步法甲酸/醋酸催化玉米芯生产糠醛工艺的水解过程会产生少量的醋酸和甲酸,因此水解液中醋酸和甲酸的质量分数不断增加。为了使糠醛生产中甲酸和醋酸质量分数适合工艺条件,文中采用反应精馏法回收该工艺中过量的醋酸和甲酸。分别考察了回流比、酸水进料流量、甲醇与醋酸进料摩尔比、醋酸质量分数和甲酸质量分数等因素对反应精馏回收甲酸和醋酸效果的影响。通过实验得出了适宜的工艺条件:对甲酸质量分数在0.5%以上、醋酸质量分数20%以下的水解液,酸水进料流量在9.0mL/min、甲醇醋酸进料摩尔比为3:1和回流比为5等条件下的处理效果最佳。最佳反应条件下对于醋酸质量分数为20%的水解液,醋酸转化率为50.4%,同时甲酸质量分数降低到0.5%。实验证明此方法在满足二步法生产糠醛工艺对水解液甲酸和醋酸质量分数的要求的同时,可回收过量的甲酸和醋酸。
16-20

连续精馏法对加氢裂解C9芳烃预处理的研究

摘要:对乙烯生产过程中的主要副产物加氢裂解C9芳烃的用途简要概括;提出采用连续精馏法预处理加氢裂解C9芳烃,切除重组分,提取其中的C9芳烃馏分。实验中探讨塔釜温度、进料量、出料量、提馏段高度及精馏段高度对分离过程的影响,并采用最小方差法关联实验数据、牛顿迭代法迭代,实验值和关联值相差较小,实验结果准确、可靠。在优化条件下,可以将C9芳烃馏分的质量分数由原料中的29.701O%提高至86.7846%,收率73.0486%。为进一步的放大实验提供了依据。
21-24

十六烷基三甲基溴化铵改性X分子筛对铬酸盐的吸附平衡及动力学

摘要:用十六烷基三甲基溴化铵(HTAB)对X分子筛改性,考察改性分子筛对水中铬酸盐的吸附平衡及吸附动力学。采用XRD和FT-IR对样品进行表征,结果表明改性后HTAB—X分子筛在保持原有结构和形貌同时,接枝了一定量的长链季铵盐阳离子功能基团。吸附实验表明,0.7g改性分子筛在25℃、pH=6条件下,去除率为94.14%,比X分子筛提高了近36%。HTAB-X分子筛对铬酸盐的吸附遵循Langmuir模型,最大吸附容量为16.33mg/g。热力学和动力学分析表明,该吸附过程为自发的放热过程,适合在常温下进行;吸附过程遵循准二级动力学模型,平衡吸附容量qe,cal达到2.71mg/g,速率常数k2为0.362g/(mg·min)。
25-28
化学工程杂志传热过程及设备

新型高效冷冻脱水器的设计研究

摘要:传统冷冻脱水器通常为折流板换热器,由于要满足结冰要求,换热管管径一般比较大,传热效果差,不能有效脱水。冷冻脱水器的热阻主要在管程气体侧,新型高效冷冻脱水器使用变截面强化传热管代替光滑圆管,换热管扭曲段可以使流体沿螺旋线流动,形成强烈扰流,破坏边界层,提高传热效率;管内气体中的凝结水由于密度大,在气流离心力作用下,会迅速甩向管壁,凝固成冰,提高冷冻脱水效果。壳程省去折流板结构,流体流动由错流变为纵流,降低系统功耗,且节省材料,降低成本。
29-32

油页岩过热蒸汽的干燥动力学

摘要:以油页岩颗粒作为干燥物料,以过热蒸汽和热空气分别作为干燥介质,进行了油页岩干燥实验的研究。当颗粒粒径减小时,油页岩干燥速率越大;过热蒸汽和热空气温度增大时,干燥速率也越大。对比相同条件下过热蒸汽和热空气干燥油页岩的平均干燥速率,发现当干燥介质温度超过逆转点温度时,过热蒸汽条件下的平均干燥速率大于热空气下的数值。实验得出粒径分别为9,7,5mm的油页岩颗粒逆转点温度值分别是154,179,177℃;逆转点温度值是个变量,随颗粒粒径大小变化而变化。颗粒粒径越大时逆转点温度值越小,粒径较小时逆转点变化不大。采用薄层干燥模型对油页岩的干燥数据进行动力学模拟,可得修正Page模型(Ⅱ)干基水分比伽模拟值与实验值的最大绝对偏差是12%,综合比较发现修正Page模型(Ⅱ)能较好地描述油页岩在过热蒸汽条件下的干燥过程。
33-37
化学工程杂志化工热力学

温度和速率对磷酸区域熔融过程的影响

摘要:区域熔融法是一种有效的制取高纯物质的方法,可被应用于高纯磷酸制备过程中。为了获得最佳的磷酸净化效果,考察了区域熔融过程中冷凝、加热温度和熔区移动速率对于区熔过程的影响。结果表明:在冷凝温度为5℃,加热温度为65℃时,可以得到合适的熔区大小,且此时形成稳定熔区的时间为33min。冷凝或加热温度过高,熔区明显变大,凝固界面不稳定;冷凝或加热温度过低,熔区变小甚至无法形成熔区,凝固界面晶体生长呈针状。在考察范围内,随着熔区移动速率的增加,Cr,Ca,Mg,Zn,A1和Fe6种杂质在区域熔融后的脱除效果有不同程度的降低。当移动速率小于25mm/h时,6种杂质均具有较好的脱除效果,但是实验需要较长的时间,不利于实际应用;当移动速率高于25mm/h时,Cr,Ca,Zn脱除效果明显下降。移动速率为25mm/h是最佳移动速率。
38-40

N-苯基马来酰亚胺在有机溶剂中密度和黏度测定及关联

摘要:N-苯基马来酰亚胺作为优良的改性单体,广泛应用于树脂的耐热改性、高分子材料的交联剂等,然而N-苯基马来酰亚胺及其二元混合体系的密度与黏度却鲜有报道。利用密度瓶和乌氏黏度计分别测定了100kPa下N-苯基马来酰亚胺在乙醇、丙酮、乙酸乙酯3个体系293.15-318.15K等6个温度时的密度与黏度。同时根据测定的密度数据计算出了N-苯基马来酰亚胺在3个体系中的表观摩尔体积。结果表明:测定范围内,溶液的密度与黏度均随着温度的升高而降低,随着N-苯基马来酰亚胺质量摩尔浓度的增大而增大;而表观摩尔体积随着温度的升高而升高,随着N-苯基马来酰亚胺质量摩尔浓度的增大而降低。用VTF方程对密度、黏度数据进行关联,分别拟合得到2个关联方程,标准偏差小于1.6%。
41-44
化学工程杂志反应工程

整体式新型生物质气化催化反应器的实验研究

摘要:在现有生物质气化反应器及焦油处理方法的基础上,开发出一种整体式新型生物质气化催化反应器,并对该反应器进行相关的实验研究。实验研究结果表明:当木粉进料速率为6.48g/min,空燃比RE为0.23,气化温度在500-670℃,这种整体式新型生物质气化催化反应器内有、无催化剂时对木粉气化产生的燃气中焦油的含量以及气体组分有明显影响;当采用钴与氧化钴的质量分数为20%,氧化钙的质量分数为80%的钴基催化剂作为焦油裂解催化剂,裂解温度为800oC,标态下体积空时为1.8s的情况下,燃气中夹带的焦油可完全被催化裂解,同时燃气中的气体成分氢体积分数可从无催化剂时的15%提高到有催化剂时的35%,净提高20%。同时也对使用前后的钴基催化剂进行了XRD表征分析,发现氧化钙在生物质气化过程中具有一定的CO2捕集能力。
45-48

钯/陶瓷膜催化剂上对硝基苯酚加氢宏观动力学

摘要:对硝基苯酚催化加氢法是制备对氨基苯酚的一种清洁合成工艺。采用液相浸渍还原法将钯催化剂负载于陶瓷膜表面制备钯/陶瓷膜催化剂,对该膜催化剂上对硝基苯酚加氢的宏观动力学进行了研究。在高压反应釜中考察了对硝基苯酚浓度、氢气压力以及反应温度等因素对对硝基苯酚加氢速率的影响,并采用幂函数方程进行实验数据拟合。实验结果表明,反应对对硝基苯酚呈0级,对氢气是1.05级,反应活化能为17.88kJ/mol,指前因子为2304mol/(h·m^2·MPa^1.05)。依据上述结果建立了反应的宏观动力学方程,并对模型进行验证,结果表明模型计算值与实验结果吻合较好。这可为钯/陶瓷膜催化对硝基苯酚加氢制备对氨基苯酚的过程开发提供基础数据。
49-52

固态碳熔融还原磷矿反应动力学

摘要:在实验室试用电炉中进行固态碳熔融还原磷矿反应动力学的研究,考察了磷矿在3种不同的碱度,不同温度下与P2O5还原率的变化关系。结果表明P2O5的还原率随着碱度的增大而逐渐升高,且该反应对碱度而言为一级反应。同时随着碱度的增大表观活化能依次降低,说明SiO2的添加不仅能起到助熔剂的作用,还能降低表观活化能从而降低反应的起始温度,此实验为熔融还原法制取磷酸工艺的发展提供必要的基础数据。
53-56

一种新催化体系的构建及其催化活性研究

摘要:用一种配体(5,5,7,12,12,14-六甲基-1,4,8,11-四氮杂环十四烷-N'-乙酸)和镧离子(Ⅲ)构建了一种新的催化体系,并用于催化对硝基苯酚磷酸二酯(BNPP)水解裂解。利用紫外-可见分光光度法研究了BNPP的催化水解的动力学。实验结果表明:这种新催化体系与其他相似的镧离子体系相比表现出更高的活性、水溶性和稳定性,在这一体系作用下,BNPP催化水解的速率比其自水解的速率提高了10^7倍左右。光谱分析表明,催化体系的活性物种是由镧离子和配体构成的大环配合物。
57-61

硫/铜共掺杂纳米TiO2的制备、表征及其光催化性能

摘要:以钛酸丁酯为钛源,采用溶胶凝胶法制备了硫/铜共掺杂的锐钛矿型TiO2粉体(S/Cu-TiO2),并通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和N2吸附等手段对其进行了表征;以中性红为模型物考察了其光催化活性。结果表明:在450℃下焙烧2h得到摩尔分数0.2%S/Cu-TiO2为单一锐钛矿相纳米颗粒,平均粒径为40-70mm,而于550oC和650℃下焙烧得到的样品中含有部分金红石相,因此,掺杂离子可有效抑制TiO2晶粒的生长,温度高于450℃不利于制备锐钛矿相TiO2;在最优的实验条件下,即在紫外光下达吸附平衡的200mL质量浓度为20mg/L的中性红溶液加入0.15g0.2%S/Cu-TiO2,紫外光催化降解120min,此时中性红的降解率达近100%;该催化剂降解中性红的动力学结果显示该过程可由Langmuir-Hinshelwood(L-H)拟一级动力学模型来描述。
62-65

亚硫酸铵磺化2-氨基乙醇硫酸酯制备牛磺酸的反应动力学

摘要:以亚硫酸铵为磺化剂,对乙醇胺法制备牛磺酸的磺化反应进行了表观动力学研究。根据反应物浓度的变化,用数学模型拟合出牛磺酸浓度与时间的关系,建立起磺化反应的表观动力学方程。结果表明,在348.15到368.15K的温度范围内,牛磺酸的合成反应为2级反应,其表观活化能为80.689kJ/tool,指前因子为(3.2851E+13)mL/(mol·h)。通过对此反应动力学的研究,可以指导乙醇胺法合成牛磺酸的工程设计和工业生产,从而为设计和生产提供最优方案和控制条件。
66-68

钒对FCC催化剂脱除噻吩类硫化物性能的影响

摘要:催化裂化过程(FCC)中使用催化剂脱硫对生产清洁燃料具有重要意义。文中通过文献调研,阐述了噻吩类硫化物在FCC催化剂上的裂化依赖于B酸和L酸的协同作用原理,指出以L酸碱对化合物修饰FCC催化剂可改善其表面的弱L酸分布,增强催化剂对噻吩类硫化物的选择性吸附能力,提高FCC催化剂脱除噻吩类硫化物性能。氧化钒作为典型的L酸碱对化合物,利用其修饰FCC催化剂可改善裂化催化剂的脱硫活性。鉴于氧化钒对FCC催化剂的活性组分分子筛存在一定的破坏作用,FCC催化剂的载体是较适宜的修饰位置。低价态钒较高价态钒对噻吩有着更强的化学吸附能力,因而采用还原预处理后的催化剂可得到较好的脱硫效果。
69-73
化学工程杂志过程模拟

萃取精馏分离苯乙酮与α-苯乙醇的模拟研究

摘要:苯乙酮与α-苯乙醇属近沸点物系,用普通精馏方法很难将二者进行有效地分离。在对已报道的分离方法进行比较分析的基础上,提出了采用萃取精馏方法来分离苯乙酮和α-苯乙醇。文中首先通过定性判断和基团贡献法定量地估算选择了该二元物系合适的萃取剂为丙三醇。然后采用AspenPlus化工模拟软件中的RadFrac模块进行了萃取精馏塔的模拟,分别考察了溶剂与原料进料位置、回流比、溶剂比对分离效果的影响。结果表明:对于处理量为1000kg/h的待分离物系,操作压力为5kPa,在塔板数为30的条件下萃取精馏塔在原料进料位置为第19块塔板,溶剂进料位置为第6块塔板,回流比为3:1(质量比),溶剂流率为800kg/h的优化条件下,可以使塔顶苯乙酮质量分数达到99.8%,且塔釜几乎不含苯乙酮。模拟结果对进一步的实验研究和工业生产具有一定的指导意义。
74-78