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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 2014年第08期杂志 文档列表

化学工程杂志生物化工

Ca2+与Mg2+对SBR运行效果和活性污泥性能的影响

摘要:为了提高序批式活性污泥工艺(SBR)的脱氮效率和污泥沉降性能,考察了Ca2+和Mg2+对SBR硝化作用和EPS的影响。结果表明:当Ca2+和Mg2+浓度由5 mmol/L增加至200 mmol/L时,添加Ca2+反应器中胞外聚合物(EPS)中蛋白质质量浓度由76.8 mg/L 降低至4.87 mg/L,添加 Mg2+反应器中 EPS 中蛋白质质量浓度由94.3 mg/L降低至38.18 mg/L,多糖质量浓度变化较小,污泥的絮凝性逐渐增加,有机物去除和脱氮能力下降。随着Ca2+浓度的增加,污泥沉降比(SVI)由453 mL/g降低至320 mL/g,而随着Mg2+浓度的增加,SVI由461 mL/g升高至555.9 mL/g。因此,废水中硬度离子的浓度能够影响活性污泥的沉降和絮凝性能,应在实际的活性污泥工艺运行中予以重视。
1-5
化学工程杂志环境化工

吸附-氧化组合工艺除酚实验研究

摘要:研究了在气液固三相流化床内使用Fenton试剂与H-103树脂组合联用处理模拟含酚废水的新工艺。探讨了pH值、反应时间、树脂固含率、H2 O2和Fe2+的初始浓度等因素对苯酚去除率的影响。实验结果表明:在模拟含酚废水pH=4、苯酚质量浓度为1000 mg/L、温度为25℃、通气量为0.12 m3/h的条件下,单纯采用吸附法处理,苯酚去除率为86.3%;单纯采用氧化法处理,苯酚去除率为95.5%;而采用氧化-吸附组合法,苯酚去除率能达到98.7%。组合法对苯酚的去除效果明显优于单一方法。
6-11
化学工程杂志能源化工

不同配气工艺下生物质固定床气化试验研究

摘要:采用自主研发的连续运行主动配气下吸式固定床气化炉为试验平台,研究了不同配气工艺下气化炉内温度场和压力场的变化,并且以稻草为气化原料进行气化试验,分析了不同配气工艺对燃气组分、燃气热值和燃气中焦油质量浓度的影响。结果表明:改变配气工艺从单层配气到双层配气再到三层配气,反应炉内温度逐渐升高,反应炉内各层压力逐渐均匀,三层配气时炉内氧化层温度在1100℃左右,炉内最高压力为24.1 kPa,三层配气时气化炉内温度场和压力场的分布具有较高气化反应特性;同单层配气和双层配气相比,三层配气工艺下以稻草为气化原料燃气组分中H2和CO的体积分数明显提高,其值分别为10.23%和20.49%,相比于单层配气提高了3.08%和2.28%,单层配气、双层配气和三层配气工艺下燃气热值分别为4656.82 kJ/m3、4934.99 kJ/m3和5476.77 kJ/m3,燃气中焦油质量浓度分别为0.834×10-3 kg/m3、0806×10-3 kg/m3和0.721×10-3 kg/m3。
12-16
化学工程杂志传质过程及设备

螺旋管逆流萃取装置色谱洗脱过程研究

摘要:研究了螺旋管逆流萃取装置的色谱洗脱过程,通过理论分析确定了影响该装置分离效率的因素,通过正交试验,研究了螺旋管管径、螺旋直径以及缠绕圈数对装置分离效率的影响规律。结果表明:螺旋管管径对分离效率的影响大于螺旋直径。该装置适宜的设计参数:螺旋管管径为8 mm,螺旋直径为300 mm,缠绕圈数可根据实际待分离的体系进行选择。螺旋管色谱洗脱过程理论计算公式能较好地模拟实验数据,为分离效果的预测提供参考。
17-20

振动特性对中空纤维膜组件管外传质的影响

摘要:为提高中空纤维膜组件的传质效率,减轻浓差极化,运用计算流体力学软件Fluent动网格技术,以含氧水的除氧过程为研究对象,研究了振动特性对中空纤维膜组件管外传质的影响。研究结果表明:与静止的工况相比,振动能够使流体产生二次流,使得流动从层流转化为紊流,增强流体与膜组件以及中空纤维管壁面的碰撞,极大程度地减轻浓差极化现象,进而强化传质;随着振动频率和振幅的增大,膜组件出口处氧质量浓度降低,水中氧的清除率增大,传质效果变好;一定条件下振动工况比静止工况氧的清除率最高可以提高144%,固定振幅为6 mm振动频率从2.5 Hz增加到10 Hz时清除率提高76%;固定频率为2.5 Hz振幅由2 mm增加到6 mm时清除率提高10%,增大振动频率对于强化传质的效果要好于增大振幅。研究结果可以为实际的工程应用提供理论指导。
21-24

乙二胺还原的氧化石墨烯对铅离子的动态吸附

摘要:采用乙二胺(EDA)对氧化石墨烯(GO)进行化学还原,制得还原态氧化石墨烯(RGO)。在动态条件下,考察了溶液的流速、吸附床高度以及 Pb2+溶液初始浓度对 RGO 吸附性能的影响。结合 Bed-Depth-Services Time (BDST)模型对吸附床高度与穿透时间的实验数据进行线性拟合及评价,并预测新操作条件下的穿透时间。结果表明:随着Pb2+溶液初始质量浓度和流速增加,穿透时间缩短,去除率减小;而吸附床高度的增大,延长了穿透时间,也有利于提高去除率。BDST模型描述吸附床高度和穿透时间的关系较为准确,适用于预测新Pb2+溶液初始浓度条件下的穿透时间,误差在5%以内。
25-30
化学工程杂志传热过程及设备

降膜流动板结构变化对传热性能的影响

摘要:通过实验考察了不同降膜流动板结构对液膜传热性能的影响。实验过程针对光滑平板及新型翅片板进行降液膜传热实验,分析了不同流量不同黏度下不同板结构的降液膜传热性能。水在不同板结构下平均传热系数随着流量的增加而增加,翅片板由于增加液膜湍流程度并改善液相分布状况使平均传热系数相对于平板提高5%-15%。对于蔗糖溶液液膜流速随着黏度的增大而有所降低,换热板表面液膜的湍流程度下降,另一方面黏度增大导致液相与换热板表面的接触角增大换热板润湿面积减小,导致各类板结构传热系数均有所降低,而带有翅片结构的降膜板更适用于高黏度液相传热,尤其在液相流量大于150 L/h时提高10%以上。流动形态及液相物理性质都会影响降膜传热性能,文中通过实验对降膜传热过程提出了强化措施,尤其是通过改进降膜流动板结构优化液膜流动形态强化传热。
31-34

热负荷分布对双蒸发器环路热管传热性能的影响

摘要:针对各自带液体补偿器的双蒸发器环路热管,采用模块化建模方式,数值模拟了不同热负荷分布下蒸发器毛细芯内的温度分布,确定了最优负荷分布模式以及系统传热极限。结果表明:施加于双蒸发器上的热负荷将同时影响双芯的温度变化,最优的热负荷分布模式为等热量分布。在一定的热沉温度下,并联双蒸发器环路热管的传热性能要明显优于单蒸发器环路热管,并以此求得该模型的传热极限为130 W,远大于同尺寸单蒸发器环路热管的传热极限37 W。
35-40

氯化钠在微波干燥中的动态吸波效率研究

摘要:为了研究物料在微波干燥过程中的动态吸波效率,文中将反射损耗理论引入其中,计算了2.45 GHz微波频率下,20℃时含水率为1%-5%以及含水率为4%的氯化钠在20-100℃的反射损耗系数。计算结果显示,厚度为0.014 m含水率4%的氯化钠在60℃取得最大的微波吸收效率,达到-68 dB;不同含水率的氯化钠反射损耗系数随着厚度的增加,会按照含水率由高到低的顺序依次出现吸波峰。研究结果表明,只有在对应小于1/8波长的吸收峰偏移的较小厚度下,氯化钠才能在整个微波干燥过程中一直取得较高的吸波效率。
41-45
化学工程杂志化工热力学

三氯蔗糖在混合溶剂中溶解度的测定与关联

摘要:采用折光率法测定了三氯蔗糖m(醇)∶m(水)=1∶1、m(乙醇)∶m(水)=1∶3、m(乙醇)∶m(水)=3∶1、m(乙醇)∶m(乙酸乙酯)=1∶1、m(异丙醇)∶m(水)=1∶1这5种混合溶剂中的溶解度。通过经验模型和Apelblat方程对所测实验数据进行了关联,取得了较好的关联效果,平均相对误差小于7.5%,且经验模型优于Apelblat方程。实验得到的溶解度数据和关联结果对三氯蔗糖结晶工艺的研究具有较大的指导意义。
46-50

垂直轴5叶片阻力型风力机的数值分析

摘要:文章采用滑移网格技术对垂直轴5叶片阻力型风力机的瞬态流场进行了数值模拟计算,首先通过对计算区域出口边界上风速的数值分析,得到了恰当的计算区域大小;分析了风车输出功率随风车所处位置的变化规律,确定了风车在计算区域中的合理位置,以及此时风车的风能利用率;并进一步通过改变叶片宽度,得到了优化的叶片宽度及相应的风能利用率。结果显示,对于风轮半径为2 m、叶片宽度为0.76 m的5叶片风力机风车,在风速为6 m/s时,当风力机转速为12 r/min其功率达到最大,且风能利用率为19.3%;对于相同风轮半径的风车,优化的叶片宽度为0.8 m,并且在风速为8 m/s时,其风能利用率在转速为17 r/min状态下达到最大值24.3%。
51-55
化学工程杂志反应工程

轻质和重质原油氧化特性及其动力学

摘要:通过热重/微商热重-差热联用分析手段(TG/DTG-DTA)对比分析了一种轻质油和一种重质油的氧化特性和氧化动力学参数。实验结果表明:重质油和轻质油在常压空气流条件下的氧化反应都可以观察到3个明显的反应区间,分别为低温氧化反应(LTO),燃料沉积(FD)和高温氧化反应(HTO)。DTA 曲线显示重质油在低温氧化(LTO)和高温氧化(HTO)反应区间的放热峰热流量均高于轻质油,且在高温氧化反应阶段(HTO)更明显。对比分析TG和DTG曲线发现,重质油开始发生快速热重损失及出现最高质量损失速率的温度均高于轻质油。采用Ar-rhenius方法和Ingraham-Marrier(I-M)方法计算的重质油的氧化反应活化能(LTO,26.19-26.45 kJ/mol和HTO,150.45-157.11 kJ/mol)均高于轻质油的活化能(LTO,12.33-13.75 kJ/mol和HTO,107.31-122.31 kJ/mol),表明轻质油更容易和氧气发生氧化反应。这表明,相比稠油油藏注空气,轻质油藏注空气技术更容易实现较好的驱油效果。
56-59
化学工程杂志煤化工

流化床煤气化试验研究

摘要:为研究温度和煤的煤焦反应性对流化床煤气化特性的影响,在小型电加热鼓泡床试验装置上,对4种高灰劣质粉煤---石沟驿煤、大塘煤、洋江煤和玉带煤进行空气为气化剂的煤气化试验研究。研究结果表明:随着温度的升高,各煤种气化得到冷煤气的热值、产气率、冷煤气效率和碳转化率均升高,在1000℃时,石沟驿煤气化得到煤气的热值、产气率、冷煤气效率和碳转化率分别达到4.65 MJ/m3,2.21 m3/kg,47.8%和65.7%;4种煤的煤焦反应性均较差,其中石沟驿煤相对较高,其他煤的煤焦反应性低且相近;在相同温度水平下,气化得到煤气有效成分和热值与煤的煤焦反应性成正相关关系,煤的煤焦反应性最高的石沟驿煤气化得到的冷煤气的有效成分、热值均明显高于其他煤种。
60-64

压力对煤焦CO2气化反应动力学参数的影响

摘要:采用自制的加压固定床微分反应器对加压下(达到2.0 MPa)的煤焦CO2气化动力学进行了研究分析。研究了总压和CO2分压及煤种对煤焦CO2气化反应速率的影响,分析讨论了压力对n级速率方程和L-H速率方程应用于煤焦气化反应动力学的影响。研究结果表明:均相动力学模型更适合HLH褐煤焦CO2气化反应过程,而随机孔模型更适合SM烟煤焦CO2气化反应过程;总压一定时2种煤焦CO2气化反应速率随CO2分压增大而增大,CO2分压一定时,煤焦CO2气化反应速率随总压增大而减小;对于n级速率方程,CO2分压指数随总压增大而减小,对于L-H速率方程,速率常数k1随总压增大而减小,同时速率常数k3随总压增加而增大。为了便于预测加压下煤焦CO2气化速率,文中提出了一种简单实用的经验速率方程式。
65-69
化学工程杂志过程模拟

润滑油糠醛萃取相平衡模型建立和过程优化

摘要:在工艺设计中,建立合理的、对原料有广泛适应性的润滑油-糠醛萃取模型具有重要工业意义。文中采用族组分划分法-Kuop法对润滑油温度馏分进行族组分划分,结果表明:各虚拟族组分K值基本保持不变,与实沸点温度无关,可以合理地描述不同馏程的原料油族组成;采用Aspen plus倾析器模块与UNIFAC热力学方程进行萃取模拟计算,原料油和产品物性及族组成计算值与实际值一致,误差小于5%;最佳操作温度为90-100℃,剂油比为2-4,与工业值一致;在平衡操作条件下,当理论级数为5,塔顶100℃,塔底65℃,剂油比为2时,塔顶抽余油收率(质量分数)为73.10%,芳香分质量分数为13.97%,润滑油基础油产品质量较好,符合工业实际值。
70-75
化学工程杂志化工工艺

氟硅酸法制无水氟化氢铵新工艺

摘要:氟硅酸是湿法生产磷肥的副产品。以氟硅酸为原料,反应生成无水氟化氢铵。通过单因素实验得出反应的最佳工艺条件:n(氟硅酸)∶n(氨水)=1.0∶6.0,采用质量分数为20%的氨水;氨解反应后的氟化铵溶液经氢氟酸酸化、浓缩、结晶制得无水氟化氢铵产品。在此条件下制备的无水氟化氢铵产品质量分数达到98%,符合优等品行业标准要求。新工艺具有良好的经济效益和环保效益,且生产成本低廉。
76-78