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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 2015年第04期杂志 文档列表

化学工程杂志生物化工

麦秸纤维素在离子液体与有机溶剂复合体系中的溶解

摘要:采用一步法合成了N-烯丙基吡啶氯盐离子液体([APy]Cl),用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和质谱分析(MS)进行结构表征,并与5种有机溶剂[二甲基亚砜(DMSO)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)、吡啶及BS-12]形成复合溶剂,考察了麦秸纤维素在其复合溶剂中的溶解性能。结果表明:质量分数2%的麦秸纤维素在[APy]Cl/DMSO复合溶剂中溶解性能较佳,当复合溶剂m([APy]Cl)∶m(DMSO)=1∶0.5、120℃时,75 min可溶解完全。利用IR和X射线衍射对再生前后的纤维素进行结构表征,可知[APy]Cl/DMSO复合溶剂对麦秸纤维素溶解为直接溶解过程,溶解后麦秸纤维素由晶型Ⅰ转变成晶型Ⅱ。
1-5
化学工程杂志过程强化

超重力湿法脱除气体中细颗粒物研究

摘要:开发了2台转子规格相近的逆流与错流旋转填料床,采用平均粒径为2.25μm的粉煤灰模拟细颗粒物,通过实验对比了逆流床与错流床的除尘效率和压降。研究表明:逆流床的除尘效率高于错流床,分别达到98.5%和97.5%。对比研究了转速、液气比、气速对逆流床和错流床除尘效率的影响规律,确定了各自适宜的工艺参数。逆流旋转填料床可以在更小的液气比和转速下达到更高的除尘效率,压降仅比错流床大100 Pa,更适用于工业化推广,应用前景广阔。
6-10

圆管内插圆锥扭带强化传热数值模拟

摘要:提出了一种新型核心扰流元件——圆锥扭带,目的在于减小传统扭带内插件对流体所产生的过高阻力。运用Fluent进行数值模拟,分析了扭曲比为y=3.0,锥度θ分别为1∶3.6,1∶5,1∶7,1∶9的圆锥扭带在湍流状态下的流动阻力与换热性能,并与传统光滑直扭带进行了比较。模拟结果表明:圆锥扭带的努赛尔数Nu和阻力系数f比传统光滑直扭带分别减小了10%—15%和30%—50%,综合传热性能η提高10%—35%。结果表明:在较高雷诺数Re的湍流范围内,圆锥扭带在换热强化性能减小不大的情况下能够有效减小流体阻力,从而提高换热管的综合换热性能。
11-14
化学工程杂志传质过程及设备

高通量催化精馏填料的停留时间分布研究

摘要:介绍了高通量催化精馏规整填料(HCCP),是一种模块化催化精馏规整填料。停留时间分布(RTD)是催化精馏填料的重要性能参数,同时影响着填料的分离效果和塔内化学反应的进行,着重研究了高通量催化精馏填料的RTD问题。实验在内径为400 mm的冷模塔内进行,常温常压下以空气-水为介质,氯化钠水溶液作为示踪剂,通过脉冲注入的扰动-响应技术获得RTD曲线。采用轴向扩散模型分析RTD曲线,可得出模型参数彼克列数PeL及填料的持液量、轴向扩散因子Dax。结果表明,该填料内的返混现象较轻微。分析计算的结果即可用于填料性能的评价,为填料的进一步改进提供理论基础;也可用于催化精馏塔的设计和优化。
15-20

盐析萃取结合隔壁塔分离多元醇-水混合体系

摘要:实验考察了当采用盐析萃取分离乙醇-正丙醇-异丁醇-水的混合体系时,改性萃取剂种类、质量比对各元醇、水的分配系数、各元醇的萃取率以及萃取相质量分数的影响。实验结果表明:改性萃取剂的萃取效果优于未改性萃取剂,改性萃取剂中盐的最佳比例只与含水量(质量分数)有关,盐析萃取效果最好的改性萃取剂为环己烷-醋酸钾,环己烷与原料的适宜质量比为0.75—1.5,醋酸钾与原料的最佳质量比为0.1。在实验基础上,采用Aspen Plus软件对盐析萃取结合隔壁塔工艺进行模拟,模拟结果表明:采用该工艺流程可得到纯度为95.78%的乙醇产品,99.00%的正丙醇产品和97.00%的异丁醇产品。
21-25
化学工程杂志传热过程及设备

变螺旋角对新型螺旋折流板换热器的性能影响

摘要:新型螺旋折流板换热器采用折面折流板代替平面折流板,消除了换热器壳程相邻折流板搭接形成的三角漏流区,进而增强了传热效果。文中分别对螺旋角度为18°,27°,35°和40°,搭接量均为50%的(e=50%)新型螺旋折面折流板换热器进行了实验研究并分析其传热和阻力性能。实验结果表明:螺旋角为18°的螺旋折面折流板换热器传热性能最好,以Nu/f1/3作为综合性能评价指标时,其综合性能最优。
26-28

恒壁温下矩形微通道热沉换热特性分析

摘要:建立了恒壁温条件下矩形硅微通道热沉的三维模型,对微通道内单相层流的换热和流动特性进行了数值模拟研究,分析结果表明:沿流动方向,热沉流体域的温度梯度大于固体域的温度梯度,且最大的温度梯度出现在入口段;除恒温热沉顶面外,通道顶面的温度最大,通道底面和热沉底面的温度近似趋于定值。通道内的换热研究发现,通道侧壁面的Nu数最大,顶面与底面相差很小,角落处的Nu数趋近于0。
29-34

基于半经验反转理论的二甲醚传递性质计算

摘要:采用半经验反转理论获得了二甲醚的通用新势能函数,在此基础上,得到了新势能的碰撞积分和特征参数。利用新的势能参数,根据分子动力学理论与WCUB修正,计算了二甲醚在零密度时的气相黏度、导热系数、热扩散系数以及热扩散因子等传递性质,计算的温度范围为273.15—973.15 K。对二甲醚的气相黏度和导热系数的计算值与实验值进行了对比分析,结果表明计算结果具有较高的精度。黏度、导热系数和热扩散系数计算的精度分别在4%,5%和10%以内,可以满足实际工程的需要,为相关领域的科学研究和实际应用提供了基础数据。
35-38

聚甲醛二甲醚反应热力学分析

摘要:聚甲醛二甲醚(DMM2—8)是一种有潜在应用价值的绿色柴油添加剂,可以采用三聚甲醛和甲醇为原料合成。用基团贡献法对聚甲醛二甲醚合成反应体系中主要反应的反应焓变、反应Gibbs自由能变和反应平衡常数以及多种基础热力学数据进行了估算。结果表明:在298.15—473.15 K,反应体系中三聚甲醛分解为甲醛单体的反应为吸热反应,升高温度有利于反应的进行,而甲醛与甲醇反应生成DMM2—8的反应为放热反应,随温度升高反应逐渐向不可自发进行转变;以上两步反应耦合后,在整个温度范围内为放热反应,升高温度使反应平衡常数减小,但反应均可自发进行。
39-44
化学工程杂志综合信息

旋流在气流床气化炉中的应用

摘要:在气流床气化炉内高温高压的环境下,气固混合是影响气化炉效率的重要因素,而旋流在强化气固混合方面已在燃烧中得到广泛使用,文中综述了旋流在气流床气化炉中的应用。首先介绍了旋流的数学描述,包括旋流的概念,旋流N-S方程的表示方法以及其解析解,旋流的解析解均是在一定假设前提下得到的,具有一定的局限性;其次,介绍了旋流的特性和生成方式,主要通过切向入口、旋流叶片和机械旋转引入旋流;然后介绍了旋流在气化炉中的应用,包括喷嘴旋流和炉膛旋流2种,并结合具体结构展示了旋流的作用,主要有增强混合和便于排渣;最后对旋流在气化炉中的应用进行了总结和展望。
45-50
化学工程杂志化工流体力学

搅拌设计新平台自动模拟平折桨的N_p-Re曲线

摘要:以平折桨为例,按机理模型组计算搅拌功率,自动绘制Np-Re功率曲线,取代以实验获取Np,及依靠P=Npρn^3d^5加修正的计算搅拌功率方法。在搅拌设计新平台(ADP),对常用的桨式与折桨式的单层与双层桨进行搅拌功率的计算和功率曲线的模拟,对不同结构搅拌器的Np进行对比,结果表明:模拟速度快,模拟值与实验值吻合较好,折桨较平桨的Np平均下降28%—29%;并成功应用到桨径与槽径比高达0.72的生产设备,提高了设备的生产能力。ADP搅拌设计与功率计算新平台可以直接用于生产,快速进行搅拌器的优化设计和功率计算,进行Np-Re功率曲线的自动模拟,有助于推动化工搅拌技术的进一步发展。
51-55

非闪蒸型气液二相流压降计算的计算机程序化

摘要:确定气液二相流的流动形式对于两相流的压力降计算非常重要,而在流型判断中,使用Baker图和GriffithWallis图进行手算尚可,却不利于计算机编程。基于此,应用Origin软件对Baker图和Griffith-Wallis图进行数据回归,得到划分区域线条的函数,再使用C++语言进行编程,实现整个计算过程的计算机程序化,可快捷、准确地判断垂直管道和水平管道的二相流流型,并使用均相法和杜克勒法计算出二相流管道压力降。计算机编程能大幅度提高计算效率,在处理杜克勒法压力降计算中的迭代运算时尤为实用。经过规范中例题的验证和工程实例运行结果,证明该方法是可行和准确的。
56-59
化学工程杂志反应工程

磁性Mn-Fe载体制备及其在合成碳酸二苯酯中应用

摘要:采用溶胶-凝胶法制备Mn-Fe复合氧化物前驱体,经过高温焙烧得到具有软磁特性的氧化羰基合成碳酸二苯酯的催化剂载体,并通过XRD,H2-TPR,BET,VSM等手段对载体和催化剂进行表征。XRD测试结果表明:低于500℃焙烧温度下Mn-Fe复合氧化物载体具有完整的尖晶石型结构,高于500℃时出现杂相且随温度升高杂相峰强不断增加;H2-TPR测试结果表明:Mn-Fe复合氧化物载体具有较好的低温氧化性能,但随着焙烧温度升高还原峰温度不断向高温偏移;BET法比表面积测试结果显示:500℃下焙烧得到的载体比表面积达到29.53m2/g,VSM测试结果显示经负载后催化剂比饱和磁化强度达到43.16Am2/kg。当负载质量分数为0.5%Pd后用于苯酚氧化羰基合成碳酸二苯酯,在反应总压为5MPa、CO与O2分压比为93∶7、反应时间4h、反应温度100℃时,碳酸二苯酯单程收率可达28.33%,选择性在99.1%以上。
60-63
化学工程杂志过程模拟

生物质二氧化碳气化过程模拟分析

摘要:利用Aspen Plus软件对生物质二氧化碳气化流程进行了严格稳态模拟,模拟结果与实验数据吻合良好。在此模型基础上分别研究了CO2-O2,H2O-CO2和H2O-CO2-O23种组合气化剂的工艺特性,通过调节温度、氧气当量比、CO2/C(摩尔比)和H2O/C(摩尔比)4个影响生物质气化的参数,分析气体产率和冷煤气效率变化规律,从而获得最优流程优化参数。研究结果表明:随着温度升高,气体产率和冷煤气效率升高,1 000℃以后趋于平稳;随着氧气的增加气体产率和冷煤气效率降低,较低的混合气当量比下产生的合成气较为理想;二氧化碳增加,一氧化碳的产率和冷煤气效率大幅提高,氢气的产率几乎不变;随着水蒸汽的比例增加,氢气产率增加,一氧化碳和甲烷减少,冷煤气效率先减少再增加,并在0.1到0.15之间有最小值。
64-68

天然气甲基二乙醇胺法脱硫脱碳工艺过程模拟分析

摘要:为了提高某天然气净化厂甲基二乙醇胺(MDEA)脱硫脱碳净化装置运行效率,降低运行成本,利用现场收集到的装置运行参数,选择原料处理量、温度,贫液进吸收塔温度和循环量作为影响装置平稳运行的主要变量,用化工模拟软件Aspen Hysys通过参数修正,对该天然气净化装置进行了全流程模拟计算和比对,并利用建立的模型分析了该厂净化工艺的适应性。结果表明:建立的模拟流程收敛且计算结果与生产实际相吻合,在原料气CO2摩尔分数较高而H2S摩尔分数相对较低的情况下,制约装置达标的因素主要是原料气温度、贫液循环量和温度,且循环量变化对净化效果的影响大于温度的影响。
69-74

热泵变压精馏分离乙二胺水溶液的模拟

摘要:基于乙二胺和水物系共沸组成随压力变化显著的特点,采用变压精馏工艺分离乙二胺和水物系;为了降低变压精馏工艺的能耗,提出了热泵变压精馏新工艺。使用Chem CAD软件,对变压精馏工艺和热泵变压精馏工艺进行了模拟。结果表明:采用变压精馏工艺和热泵变压精馏工艺都能实现乙二胺和水共沸物的高纯度分离,每个产品的纯度(质量分数)都可以达到99%;与变压精馏工艺相比,采用热泵变压精馏工艺,加热公用工程可节能62.24%;冷却公用工程可以节能49.51%。
75-78