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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10期杂志 文档列表

不同碳源对聚磷菌与聚糖菌竞争的影响

摘要:为了提高生物除磷系统的运行效率,采用A2/O工艺进行了连续实验,考察不同碳源(乙酸、丙酸、葡萄糖)对聚磷菌(PAO)和聚糖菌(GAO)竞争的影响。结果表明:利用丙酸作为碳源时,胞内物质糖原和PHA的变化量最小,富集GAO最少,释磷量为38.3 mg/L,TP(总磷)去除率最高(93.8%);利用乙酸作为碳源时,富集PAO最多,释磷量最高(55.7 mg/L),TP去除率为89.1%;利用葡萄糖作为碳源时,释磷量最低(4.9 mg/L),富集GAO最多,TP去除率最低(57.5%)。PAO易利用乙酸和丙酸作为能量来源,成为优势菌种;GAO易利用葡萄糖作为能量来源,成为优势菌种。
1-5

渤海湾海水混凝-超滤预处理工艺研究

摘要:采用混凝-超滤工艺对渤海湾海水进行了预处理实验,在50 L/(m2·h)和57.5 L/(m2·h)通量下考察了混凝-超滤系统的运行稳定性,研究了Fe Cl3混凝沉淀过程对超滤系统出水水质、跨膜压差及膜表面污染程度的影响。结果表明:在膜组件运行通量不超过60 L/(m2·h),温度高于14℃,Fe Cl3投量为6 mg/L时,超滤系统的跨膜压差较低,可长期稳定运行,超滤系统出水浊度小于0.15 NTU,SDI15稳定在2.0左右,达到反渗透进水水质要求。实验使用Darcy模型对膜阻力增长机理进行了分析,结果表明:Fe Cl3混凝预处理可有效减缓膜阻力的增长,特别是因膜孔内污染物堵塞和吸附产生的阻力。经过混凝沉淀预处理,膜表面的滤饼层明显松散并呈现絮体状,可有效阻挡小颗粒污染物进入膜孔内造成不可逆污染。
-

超临界水氧化法处理煤气化废水生化污泥

摘要:煤气化废水生化处理过程所产的污泥中酚、焦油含量较高,常规方法很难将其彻底处理。文中采用超临界水氧化(SCWO)技术对煤气化废水生化污泥进行处理,研究了温度、压力、氧化系数、反应时间及含水率对COD,NH3-N,挥发酚去除率的影响,并优化了操作参数。结果表明:提高温度、氧化系数和反应时间能有效促进污染物的去除,而压力对污染物的去除影响不大。降低污泥含水率有利于提高系统经济性,为满足污泥输运条件,绘制了污泥黏度随温度、含水率变化曲线。由结果可知,含水率88%的污泥预热至80℃时可满足泵的输送要求。该污泥在600℃,25 MPa,氧化系数为3.5,反应时间60 s条件下,经SCWO处理后出水COD,NH3-N质量浓度分别为42,5mg/L,挥发酚低于检测限,水质达GB8978—1996一级排放标准。
11-15

SO2工业尾气预处理工艺研究与优化

摘要:根据冶金工业尾气中SO2工业尾气的特点,通过对SO2工业尾气预处理需求进行分析计算,设计SO2工业尾气预处理工艺,并对工艺中主体设备的预处理任务进行计算分析。在优化的工艺条件下,对主体设备进行计算选型,使预处理工段主要考察指标满足SO2工业尾气的预处理要求。研究与优化结果:选择动力波洗涤器作为预处理工段的一级预处理设备,二级预处理设备为3台并联的空塔喷淋塔,三级预处理设备为电除雾器,并将空塔喷淋塔与电除雾器组合为空塔喷淋塔-电除雾器组合塔;动力波洗涤器出口尾气温度设计值为56℃,经一级预处理后直径大于5μm粉尘脱除率高于99%;通过优化设计后的预处理工段,尾气温度降至45℃,含尘量≤13.42 mg/m3,酸雾量≤10 mg/m3,杂质F,Cl基本全部脱除,以上参数均可达到SO2工业尾气的预处理要求。
16-20

叔丁醇脱水制异丁烯的共沸反应精馏过程研究

摘要:以环己烷为共沸剂,磺酸树脂为催化剂对叔丁醇常压脱水共沸反应精馏工艺进行了模拟和实验研究,实验验证了该工艺制备异丁烯的可行性。通过Fortran编写动力学子程序接口,以NRTL为热力学模型,采用Aspen Plus建立反应精馏模型对该过程进行模拟,模拟结果与实验结果吻合较好,证明模拟计算方法是可靠的。进一步通过模拟计算考察了塔顶冷凝温度、分相器温度、塔板数、上升蒸汽量、进料位置、叔丁醇水溶液质量分数对共沸反应精馏过程的影响,获得在进料流率0.25 g/min、催化剂填充量为10 g时的最佳工艺条件:塔顶冷凝温度和分相器分别为2℃和50℃,总塔板板数为6块,上升蒸汽量为3.0 g/min,叔丁醇进料位置为2—5块板。在此最佳条件下,当进料中叔丁醇质量分数在75%以上时,叔丁醇的转化率达到96.00%以上。
21-25

均匀设计法优化乙腈水共沸精馏工艺

摘要:采用均匀设计方法对乙腈-水混合体系变压精馏工艺过程进行优化研究。通过热力学方法计算显示该体系在33.3—160.0 k Pa范围内,乙腈的共沸组成由质量分数89.6%逐渐降低至82.0%,适合采用两塔变压精馏工艺实现乙腈的精制,操作压力分别为33.3 k Pa和101.3 k Pa。采用均匀设计与过程模拟相结合的方法,综合分析变压精馏中的两塔回流比对系统能耗的影响,对数据进行二次多项式逐步回归分析,获得模型方程,并利用遗传算法对模型进行优化。优化模型显示在减压塔回流比为0.3、常压塔回流比为0.5时,系统能耗最低。研究结果用于实际乙腈水精制设计中,装置运行能耗较低。
26-29
29-

高温气体穿越液池过程气液传热传质数值分析

摘要:建立气液二相间动量、热量及质量同时传递数学模型,数值模拟了高温气体穿越液池气液直接接触热质传递规律。模型中考虑了气泡破碎、聚合以及冷却水蒸发等因素的影响。数值模拟获得了液池内气液二相温度变化规律,探讨了液池内表观气速、气泡尺寸以及进入液池气体温度等因素对液池内气液二相温度分布特性的影响。计算结果与实验值吻合较好,验证了模型的可行性。数值模拟结果表明:高温气体在进入液池后,首先经历一个剧烈的气液热质交换过程,存在一个较大的温度梯度变化,而随后气体温度变化趋于平缓;随着液池内表观气速的降低,池内气体温度降低;最大冷却水蒸发速率和最高气体温度均出现在靠近下降管出口的区域。
30-34

阿司匹林-乙醇的结晶热力学研究

摘要:测定常压下阿司匹林在乙醇中的溶解度及介稳区数据(283.05—322.98 K),实验中采用的方法是动态激光法。实验结果表明在乙醇中的溶解度随着温度的升高而增大,介稳区的宽度随着温度的升高而变窄,随着降温速率的增大而变宽;并通过固液相平衡简化热力学方程和Apelblat方程模型对其溶解度数据进行关联,结果表明2种模型可以很好地对数据进行拟合。通过范德霍夫热力学方程计算得出阿司匹林在乙醇中的溶解焓为28.683 k J/mol,其溶解熵为72.438 J/(mol·K)。
35-38

喷射器出口结构对反应器混合特性的影响

摘要:喷射反应系统中喷射器的流体出口结构严重影响反应器内液液混合特性。为了考察喷射器出口结构对喷射反应器内部液体速度分布规律的影响,文中设计了5种出口结构的喷射器,利用粒子图像测速仪(PIV)对喷射反应器内部流场进行了测量;利用摄像法和数字图像处理技术记录和分析正己烷与水的混合过程,得到反应器内液液混合体系在不同喷射器和不同循环流量下的灰度变化曲线。由结果可知:在正己烷-水液液体系混合过程中,反应器内的液液混合时间、混合均匀程度和混合死区的位置均与喷射器出口结构紧密联系。四侧开孔喷射器的混合时间比两侧开孔的减少了50%左右,2排孔喷射器流出的两股流体会发生碰撞,产生的涡量极值比单排孔增加了45%,较有利于液液混合。另外,当实验中循环流量达到一定值之后,它对反应器的液液混合性能影响将不再明显。
39-44

气液固三相流化床局部相含率

摘要:在以焦末为固相、空气为气相、水为液相的三相流化床中研究了局部气含率和局部固含率径向分布。实验用流化床内径100 mm,高1.7 m,焦末粒度1.07 mm。分别采用电导探针法和光纤法测定局部气含率和局部固含率。结果表明:表观气速为0.35—0.71 cm/s,表观液速为2.12—3.54 cm/s时,局部气含率在流化床中沿径向r/R=0—0.8处分布较均匀,在靠壁面处下降至约0.5%,且随表观液速增加而减小,随表观气速增加而增大,且在距分布板轴向高度分别为370 mm和470 mm时趋势一致,大小沿轴向增加,在表观气速一定时,液速小于2.12 cm/s时,气含率沿径向减小的趋势较明显。局部固含率沿径向分布较均匀,基本不随表观气速变化而变化,随表观液速增大而增大,且在距分布板轴向高度分别为370 mm和470 mm时趋势一致,大小沿轴向减小。
45-49

Ni/γ-Al2O3催化乙基咔唑加氢性能研究

摘要:以自制的镍基催化剂对乙基咔唑进行加氢性能研究。实验采用γ-Al2O3为载体,在乙二醇溶液中以水合肼为还原剂,制备了不同负载量的Ni/γ-Al2O3催化剂,采用X射线荧光分析、X射线衍射等检测手段对其表征,并在0.1 L的高压反应釜中对乙基咔唑进行催化加氢。实验表明:当Ni负载量为20%时,Ni/γ-Al2O3催化剂具有较优的催化性能;在反应温度200℃、反应压力6 MPa、负载量为20%的Ni/γ-Al2O3用量1.5 g的加氢条件下,10 g乙基咔唑可以加氢0.280 mol,吸氢转化率达91.2%。
-

食用菌培养基废弃物热解特性及动力学研究

摘要:利用热重分析仪研究了温度、升温速率、粒径、催化剂类型对食用菌培养基废弃物热解行为的影响,并采用一级反应对其热解动力学进行了计算分析。由研究结果可知:随着升温速率的提高,热解起始温度、质量损失最大处的温度以及最大质量损失速率处的温度均有所提高,升温速率在10,20,30℃/min时,最大质量损失速率处的温度分别为333.0,344.5,352.8℃,对应的最大质量损失率分别为62.24%,64.19%,65.82%;随着粒径的不断增大,热解最大质量损失速率处的温度不断提高;催化剂对废菌棒的热解影响很大,质量损失速率峰明显地向低温区移动,对于没有混催化剂的废菌棒的质量损失率为65.82%,混有质量分数10%K2CO3后质量损失率为45.48%,而且加入K2CO3催化剂后,发现肩状峰消失了,只留下一个更宽的移向低温区的大峰,添加质量分数10%K2CO3催化剂活化能相比10%Ca O降低的幅度更大,说明K2CO3催化剂相比Ca O催化剂更有利于食用菌培养基废弃物的热解反应。
54-59

反应温度对煤焦油沥青质组成与结构的影响

摘要:以中低温煤焦油为原料,在高压釜反应器内进行加氢实验,研究反应温度对加氢油品中沥青质组成与结构的影响。结果表明:在实验研究加氢工艺条件下,沥青质转化率随反应温度的升高而增加;与原料沥青质相比,在350—410℃不同温度下加氢后的沥青质中硫、氮、氧杂原子含量均降低,但脱除规律不一致,杂原子硫和氧含量随温度的升高而降低,但氮原子含量随温度的升高呈先增加后降低的趋势,说明各杂原子脱除规律与其赋存形态有关;另外,不同反应温度下沥青质平均分子结构参数相差很大,反应温度越高,沥青质缩合度越大。加氢反应压力为7 MPa时,反应温度不宜高于380℃。
-

聚丙烯腈基炭膜的制备及气体分离性能的研究

摘要:以聚丙烯腈(PAN)作为前驱体,经过溶解、成膜、预氧化及炭化等步骤得到无缺陷炭膜。通过热质量损失、红外光谱、x射线衍射和电子显微镜等技术分析了前驱体的热稳定性与微结构演变,研究了PAN交联结构及预氧化温度与炭化温度对炭膜微观结构与气体分离性的影响。由结果可知:PAN膜最佳预氧化温度为230℃。较低的炭化温度或渗透压力有利于获得较高的气体渗透性。在预氧化温度230℃及炭化温度650℃所制备炭膜对O2/N2选择性达2.7。
64-68

稀盐酸中回收氯化氢的分壁式萃取精馏工艺

摘要:提出了从稀盐酸中回收氯化氢的分壁式萃取精馏工艺,建立了工艺流程。采用浓硫酸作为萃取剂,利用Aspen Plus化工模拟软件对工艺流程进行了模拟和参数优化。参数优化结果为理论板数42块,原料进料在第16块板,萃取剂进料在第3块板,回流比取1.5。根据优化的参数进行模拟,与常规萃取精馏工艺进行了对比,结果表明在满足分离要求的前提下,分壁式萃取精馏的工艺流程再沸器负荷降低了14.2%,冷凝器的负荷降低了15.4%,能耗降低的同时还可以节省设备投资和运行费用。
69-72

普光净化厂尾气酸水汽提工艺优化研究及应用

摘要:针对普光天然气净化厂酸水汽提净化水质合格率偏低的问题,采用了工艺模拟和实验的方法对净化厂的酸水单塔低压汽提工艺进行了研究。利用过程模拟软件Pro/Ⅱ以及现场实际生产数据建模并对酸水汽提工艺进行了模拟优化,工艺模拟优化结果表明进料温度为影响汽提效果关键因素。根据操作参数和改进的工艺流程模拟优化结果,设计了一套汽提中试装置并开展了现场实验,实验结果验证了进料温度为影响汽提效果的关键因素这一结论,同时根据实验结果确定了酸水汽提的最优工艺条件为进料温度74℃,且塔顶汽提采出量为10%。根据汽提工艺优化结果对一联合车间酸水汽提塔进行了工艺改造,改造可显著改善净化水质,使得净化水中硫化物和氨氮质量浓度分别控制在0.1 mg/L和10 mg/L以下。
73-78
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