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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
更多期刊

化学工程 2015年第12期杂志 文档列表

化学工程杂志生物化工

海藻酸辅助制备氧化铝小球过程的影响因素研究

摘要:以5种市售拟薄水铝石(PB)为氧化铝前驱体,硝酸为胶溶剂,采用海藻酸辅助溶胶-凝胶法制备了球形氧化铝颗粒,采用静态氮气吸附-脱附仪与智能颗粒强度试验机进行表征,考察了制备过程中拟薄水铝石的胶溶指数、酸处理浓度及恒温恒湿过程对球形氧化铝颗粒物性的影响。实验结果表明:拟薄水铝石的胶溶指数是其粘结性能的主要指标,也是影响γ-Al2O3孔结构与强度的关键因素,随着胶溶指数的增大,γ-Al2O3比表面保留率逐渐减小,孔容与孔径保留率先减小后增大,强度值逐渐增大;酸处理浓度对γ-Al2O3物性的影响规律为随着酸处理浓度的提高,孔容、孔径减小,强度及比表面增大;经过恒温恒湿过程,在保证孔结构的同时能够极大地提高γ-Al2O3颗粒的强度,优化的恒温恒湿时间为4 h。
1-5
化学工程杂志传质过程及设备

甘油水溶液中气液传质过程的研究

摘要:对二氧化碳气泡群在不同质量分数的甘油水溶液中的气液传质过程进行了研究。利用二氧化碳探针测定了不同操作条件下二氧化碳的体积传质系数,通过图像处理技术得到了气泡群的界面面积,考察了液相质量分数,气体流量对体积传质系数、界面面积和传质系数的影响。结果表明:体积传质系数均随气体流量的增大而增大,随溶液质量分数的增大而减小。气体流量通过影响界面面积对传质速率产生作用,而甘油水溶液的质量分数对传质速率的影响则归因于黏度对传质系数的影响。
6-9

卧式气-油-水三相分离器工程设计探讨

摘要:卧式气-油-水三相分离器在煤化工领域的应用日益广泛,其性能的优劣、工作状态的稳定、效率的高低直接影响着整个装置的处理能力与稳定生产。为了完成对某煤化工典型装置的三相分离器的详细设计,分别按照传统行业标准及传统自由沉降理论2种方法进行了对比设计。由结果可知:传统行业标准并不适用于该装置三相分离器的设计,而根据自由沉降理论,对雷诺数、沉降速度、横向运行距离等参数进行了反复校核所得到的计算结果较为准确。对设计过程中遇到的问题与难点进行了剖析,最终确定了适宜的设计参数,按照该方法设计的三相分离器现场应用效果良好。文中也对未来的气-油-水三相分离器设计过程提出了建议。
10-15

辐射状内流道干燥圆盘温度场仿真与试验研究

摘要:针对带有辐射状内流道挡板水域腔体的干燥圆盘,描述了该类型干燥圆盘系统的物理模型;针对辐射状挡板特点,构建了计算流体动力学的流动与换热数学模型,包括控制方程组与定解条件;对于水域腔体不同进水流速与进水温度,模拟仿真计算了流域内的温度场分布,得到了不同操作条件下干燥圆盘换热效果的强弱规律;进行干燥试验,通过非接触测温的手段对水域腔体表面径向与周向特殊点温度值进行测量,并与相对应坐标点的仿真离散数据进行对比分析。由结果可知:当进水温度一定时,带有辐射状内流道挡板的干燥圆盘存在最优进口流速,其值等于流速范围内的中位数;当进水流速一定时,理论上进口温度越高越有利于干燥过程,但考虑待干燥物料的热敏感性与节能要求,进口温度存在最大值;模拟仿真数据与实验数据具有一致性,从而证明了仿真结果与所得规律的正确性。
16-20
化学工程杂志传热过程及设备

高浓缩倍率低温多效蒸馏海水淡化阻垢研究

摘要:模拟低温多效蒸馏装置水平管降膜蒸发条件,进行海水淡化高浓缩倍率条件下阻垢技术研究。实验利用滴定法和原子吸收分光光度计法,考察了不同操作条件下钙镁等易结垢离子浓度变化,并对形成的垢样收集处理后进行场发射扫描电子显微镜及能谱仪测试分析,得到垢物晶型形貌及其元素组成。结果表明:在蒸发温度40—80℃,盐水质量分数5%—8%(质量分数),阻垢剂添加量0—8 mg/L条件范围内,钙离子损失率随着蒸发温度和盐水质量分数的升高而增加,随着阻垢剂添加量的增大而减小。过程产生的垢主要成分为碳酸钙,另有少量氢氧化镁和硫酸钙。在提高海水浓缩倍率条件下,低温多效蒸馏装置结垢趋势更明显,可通过添加适量阻垢剂和定期药剂清洗来控制。
21-24

换热器热损失和各个壁温的计算模型

摘要:通过对管壳式换热器的分析,在基本的热平衡和传热方程基础上建立了系统的壳程热损失方程组,由此可以计算出热损失,管壳、保温层等各个壁面的温度。文章给出了部分解析解,并给出了完整解的数值方法和求解步骤。该算法收敛稳定,为换热器的热力计算和工程设计提供了完整的热损失解决方案,且已经应用于某国产软件中。最后给出一个手工迭代计算实例。
25-27
化学工程杂志化工流体力学

小节径比管阵流体弹性不稳定性的实验研究

摘要:流体弹性不稳定性是导致换热器管束振动失效的重要原因之一。刚性管阵中一根弹性管的测试经常被用作简化方法来研究全弹性管阵的流体弹性不稳定性,但其是否适用于小节径比的管阵目前尚无一致的结论。文中采用水洞实验对节径比1.28,正方形排布的刚性管阵中一根弹性管的振动特性进行了研究,并与全弹性管阵进行对比,验证上述简化方法对于小节径比管阵的适用性,同时也对比分析了2种管阵的振动特性的区别。结果表明:对于节径比较小的管阵,不可用刚性管阵中一根弹性管的简化方法来代替全弹性管阵研究管束的流体弹性不稳定性。全弹性管阵中的管束失稳后的不稳定行为比刚性管阵中一根弹性管束更为剧烈。刚性管阵中弹性管的主振方向为横流方向,而全弹性管阵中则是一个变化的过程。实验结果为小节径比管阵的流体弹性不稳定性的研究提供参考和依据。
28-33

文丘里型液液喷射反应器结构的研究

摘要:介绍了文丘里喷射器的研究情况和进展,为了进一步优化反应器结构,达到最佳湍动效果,对喷射反应器内的湍流混合情况进行了模拟计算和分析。文中采用计算机模拟的方法,选择酸碱快速中和反应,应用计算流体力学ANSYS中的CFX软件,分析了文丘里型液液喷射反应器的结构尺寸(进口直径、混合室长度),对反应器内部流动混合性能的影响规律。结果发现,并不是进口直径越大,混合的效果越好。存在最优直径比,混合室的长度也有最佳值,以达到混合湍动区域最大,湍动效果最好的目的。
34-36
化学工程杂志反应工程

不同基属蜡油的催化裂化性能研究

摘要:为了拓宽催化裂化原料来源并探索不同基属蜡油的催化裂化性能,选取了5种蜡油进行催化裂化实验,考察原料性质和反应温度对转化率和产物产率以及选择性的影响。结果表明:蜡油性质影响转化率和产物分布。苏丹蜡油转化率和汽油、液化气的产率最大,但是柴油的产率最低;新海焦化蜡油的转化率和汽油、液化气的产率最低,但柴油产率最高。性质相近的胜利蜡油和绥中蜡油具有相近的催化裂化性能,但新海蜡油和新海焦化蜡油的裂化性能差别较大。反应温度对5种蜡油的裂化性能影响相似,在490—520℃范围内,随着温度增加,柴油产率逐渐下降,液化气产率逐渐增加,汽油的产率先升后降。
37-40

环己烯选择催化氧化制环己烯酮反应动力学研究

摘要:以双醛淀粉Schiff碱钴配合物为催化剂,氧气为氧化剂,在排除传质阻力影响的条件下,对环己烯在气液固三相体系下选择催化氧化制取环己烯酮的反应动力学进行了研究。结果表明:搅拌速度、温度对环己烯氧化反应过程的影响显著。当转速达到400 r/min时,才能有效排除传质阻力的影响;随着温度的升高,环己烯反应速率加快。实验条件下环己烯的反应级数为1级。根据Arrhenius方程得到反应的活化能28.29 k J/mol、指前因子2 689.47 min-1,建立了动力学方程,经验证该方程可用于描述环己烯选择催化氧化制环己烯酮反应的动力学特征。
41-43

Na2B4O7在NaCl-KCl-NaF熔盐体系中的溶解度及溶解机理

摘要:采用等温饱和法研究了Na2B4O7在NaCl-KCl-NaF熔盐体系中的溶解度。通过热力学及X射线衍射分析,确定了Na2B4O7的溶解机理。结果表明:随温度的升高Na2B4O7在NaCl-KCl-NaF熔盐体系中的溶解度增大,温度达到750℃时溶解度显著增大;Na2B4O7在熔盐体系中的溶解平衡时间随温度的升高而缩短,温度达到750℃后在3.5h溶解均能达到平衡;Na2B4O7在NaCl-KCl-NaF熔盐体系中的溶解机理为物理溶解。
44-46
化学工程杂志煤化工

大粒度煤块气化特性研究

摘要:分别以H2O(g)和CO2为气化剂,采用自制的煤炭地下气化模拟实验装置完成大颗粒鹤壁烟煤和晋城无烟煤的气化模拟实验,用便携式气体分析仪对煤气组分进行测定,并用SEM分析气化后的半焦,考察了气化剂种类、气化温度和气化时间对2种煤气化反应特性的影响。结果表明:CO2为气化剂时,反应温度越高,煤气中CO,H2,CH4含量越多,煤气热值也越高;以H2O(g)为气化剂时,H2含量随着反应温度升高增大,CO含量则先增大后降低,CH4明显降低。气化温度1 000℃时煤气热值最高,鹤壁煤和晋城煤热值分别达13.12 MJ/m~3和11.25 MJ/m~3;气化进行30 min时反应速率最大,60 min时热值最高;相同气化剂条件下鹤壁烟煤的煤气热值高于晋城无烟煤煤气;相同煤种条件下H2O(g)为气化剂时的煤气热值高于CO2。
47-52

1000t/a燃煤烟气CO2捕集装置再生能耗优化试验

摘要:中国华能集团清洁能源技术研究院在华能长春热电厂开发了捕集能力为1 000 t/a的烟气CO2捕集装置,主要用于测试各种不同CO2吸收剂的性能以及研究系统运行参数(液气比、烟气CO2体积分数、再生压力等)对再生能耗的影响。通过对质量分数为20%的乙醇胺MEA溶剂开展1 000 h的连续试验,文中系统研究了系统液气比、烟气CO2体积分数以及再生压力对再生能耗的影响。数据表明,在此试验测试范围内,再生能耗随着烟气CO2体积分数的升高而降低,随再生压力的升高而降低;试验表明,对于质量分数为20%的MEA溶剂系统,最佳液气比为3.8—4.3,CO2最佳再生能耗约为3.6 GJ/t。
53-57
化学工程杂志膜技术

含his标签水通道蛋白AqpZ的体外表达和功能表征

摘要:利用大肠杆菌无细胞表达系统可溶性表达含his标签的水通道蛋白Z(AqpZ),并经镍柱亲和层析纯化,浓缩得到质量浓度为490μg/mL的AqpZ。将纯AqpZ重构到DOPC脂质体中,嵌入率为57%。用停留光谱定量分析了AqpZ的滤水功能,测得其水渗透因子Pf值为(258.1±8.9)μm/s,约是对照组未嵌入AqpZ的空脂质体的2.8倍。采用静电吸附、层层自组装的方法制备嵌入AqpZ的仿生纳滤膜。用截留反渗透装置分析其水通量和NaCl截留率,结果表明:与未整合AqpZ的膜相比,嵌入含his标签AqpZ的仿生膜的水通量明显高于对照,且保持较高的截盐率。本研究为进一步研究水通道蛋白和仿生膜打下了坚实的基础。
58-61

陶瓷膜脱除磷酸溶液中的硫酸钙

摘要:湿法磷酸生产过程中常用絮凝沉降法脱除磷酸中的硫酸钙等固体杂质,除杂效果不稳定。采用孔径500 nm的陶瓷膜脱除磷酸生产过程中的硫酸钙杂质,考察了陶瓷膜在磷酸溶液中的稳定性,优化了陶瓷膜的操作条件,探讨了反冲对膜通量的影响。结果表明:随着腐蚀时间的延长,陶瓷膜抗折强度降低,腐蚀400 d后,其抗折强度仍大于45 MPa;在跨膜压差0.2 MPa,错流速率3 m/s,温度303 K,反冲压力0.5 MPa的条件下,陶瓷膜渗透通量在400 L/(m2·h)以上,渗透液浊度小于0.3 NTU;反冲可去除硫酸钙在膜面形成的滤饼污染,恢复膜通量。研究可为陶瓷膜在湿法磷酸生产中的工业化应用提供依据。
62-66
化学工程杂志过程模拟

苯乙烯热聚合搅拌反应器的数值模拟

摘要:为了解聚合反应过程的传热规律和反应现象,以苯乙烯热聚合搅拌反应器为研究对象,通过计算流体力学(CFD)方法对苯乙烯热聚合反应的动力学模型进行耦合,建立该反应器的三维非稳态模型。通过UDF添加组分输运方程源项和能量方程源项,研究强放热反应体系热点分布及发展历程。重点考察物料黏度、搅拌速度对聚合反应器内速度场和温度场分布的影响。结果表明:物料黏度的增加,阻碍了远离搅拌桨区域内物料的对流传热,易在反应器顶部形成局部高温;提高搅拌速度可以使反应器内温度分布更加均匀,但会加剧聚合反应,造成反应器内平均温度升高。研究结果为揭示典型化工过程系统热失控的演化机理,预防热失控反应的发生提供了理论依据。
67-72

丁二酸二甲酯精制工艺的设计与模拟分析

摘要:阐述了采用换热匹配利用加氢反应放热的丁二酸二甲酯精制工艺,该工艺基于对C4资源深度利用的顺酐酯化法生产丁二酸二甲酯技术。运用Aspen Plus软件对工艺流程进行了稳态模拟计算,工艺优化结果为:脱轻塔的适宜进料位置、优化的回流比和塔顶采出量分别为第5块板、7和19 kg/h;精制塔的适宜进料位置、优化的回流比和塔顶采出量分别为第11块板、3和764 kg/h;最终获得纯度(质量分数)高达99.9%的丁二酸二甲酯产品,其回收率为99.8%。另外运用Aspen Dynamics软件进一步考察了该工艺的动态性能,在进料流量和进料组成扰动情况下,控制系统可以有效调整装置操作条件使其在2—4 h内趋向平稳运行,精馏塔采用单端温度控制结构足以保证丁二酸二甲酯产品纯度和回收率。稳态和动态模拟结果为丁二酸二甲酯精制工艺的工业化设计和实际操作提供了借鉴。
73-78

“中华塔器专家联谊会”2015年会议纪要

摘要:“中华塔器专家联谊会”2015年技术交流会于2015年11月4日-7日在南京市召开。本次会议由南通苏通分离工程科技有限公司负责承办。会议由联谊会会长、南京大学艰志炳教授主持。会议听取了多位专家的学术技术报告。
I0008-I0008