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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 2016年第03期杂志 文档列表

化学工程杂志专家特稿

气液反应体系相界面传质强化研究

摘要:气液反应界面传质的强化是当今高效和节能反应器研究的重要课题,弄清反应器内的气液传质机理是对气液反应器进行数学描述的关键。反应过程的能效和物效与体系中的传质系数kG,kL,kS以及相界面面积a等参数直接相关,这些参数受气泡尺寸、分布、表观气速和气含率等因素的制约。就确定的体系和反应条件而言,这些因素会因反应器的结构尤其是搅拌和混合方式的变化而异。文章从理论上分析了影响气液界面传质的各因素,建立了较为详细的理论模型。理论计算结果表明:气泡大小是影响气液界面传质和最终反应速率的重要流体力学参数,微米级气泡对反应过程的强化作用明显。能量耗散率是决定体系气泡大小的深层原因,强化气液反应器设计时应重点考虑。
1-8
化学工程杂志节能减排

BNDES系统热力学分析

摘要:为提高能源利用效率,实现能量梯级利用,同时缓解传统能源短缺及改善可再生能源供能不稳定性等问题,设计了一种基于生物质气和天然气联合供能的冷热电联供系统,并以热力学第一定律和第二定律为基础,以北京市某宾馆为例,对该系统进行了热力学分析。通过分析得到:系统在过渡季的效率高于冬夏季;系统的最大损失部件是生物质气化炉,无论是在冬季、夏季还是过渡季气化炉的损失率均在60%以上,其次是内燃机和吸收式制冷机;由于宾馆负荷波动,供需不匹配,导致系统能量浪费,如果能在系统中集成储能装置,则可明显提高系统效率。
9-14
化学工程杂志传质过程及设备

COSMO-RS筛选桉叶油萃取精馏的离子液体

摘要:采用COSMO-RS方法预测1,8-桉叶油素、柠檬烯、对聚散花素和γ-松油烯在离子液体中的选择性和溶解能力。结果表明:对选择性和溶解能力影响最好的阴离子为[NTf2]^-。阳离子对1,8-桉叶油素、柠檬烯、对聚散花素和γ-松油烯的选择性和溶解能力一般遵从如下规律:溶解能力的强弱和选择性大小呈现相反的趋势;离子液体中烷基取代基的碳链长度越长、数目越多,与桉叶油的溶解能力越强,选择性反而越弱。含有羧基、羟基、胺基及不完全取代的铵盐类离子液体在分离1,8-桉叶油素的实际应用中前景较好。
15-21

基于氧气氧化法的碳纳米管提纯研究

摘要:化学气相沉积法(CVD)是一种制备碳纳米管(CNTs)的有效方法,但是制备出的碳纳米管粗产品中常混有碳纳米颗粒或石墨碎片,利用常规方法很难将碳纳米管从其他形式碳中分离出来。文中利用氧气氧化法进行碳纳米管的提纯实验。实验表明,当750℃加热10 min后,碳纳米管粗产品质量减少,被提纯,碳纳米管的形貌明显优于被提纯前。并且通过这种提纯方法,得到的碳纳米管含量高,提纯后大部分样品是碳纳米管。但在800℃加热15min,提纯后碳纳米管形貌发生变化,碳纳米管形貌发生扭曲,此温度和加热时间对碳纳米管的形貌产生了破坏,不适合碳纳米管的提纯。
22-25

氨基膦酸螯合树脂吸附癸二酸中铁离子的研究

摘要:针对氧化铁催化蓖麻油裂解制备癸二酸工艺中铁离子(Fe^3+)含量过高问题,选用氨基膦酸型螯合树脂LSC-500进行吸附分离。在间歇吸附条件下,考察了溶液p H值、平衡时间、吸附剂用量、癸二酸单钠盐含量等因素对吸附分离的影响。由结果可知:当溶液pH值为6.0时,树脂平衡吸附量最大,吸附率大于90%;吸附达到平衡的时间为180 min;树脂最小用量为100 mg,吸附率保持最大。溶液中癸二酸单钠盐的存在对树脂螯合吸附Fe^3+有轻微的协同作用,从而使溶液中Fe^3+的含量随癸二酸单钠盐的增大而降低。实验数据拟合表明吸附等温线符合Langmuir模型;通过计算吸附热力学参数(吉布斯自由能ΔG、熵ΔS、焓ΔH),可知低温有利于螯合吸附过程的进行。
26-29
化学工程杂志传热过程及设备

溶析结晶法提纯龙脑的热力学研究

摘要:采用激光合成法测定了龙脑在不同比例乙醇水溶液中的溶解度,并分别采用多项式经验模型、modified Apelblat模型对溶解度数据进行拟合,拟合系数R-2均在0.9990以上,总平均相对偏差均小于1%,取得了较好的关联效果,建立了理想的溶解度模型。在此基础上,计算了龙脑在乙醇/水混合溶剂中溶解的热力学函数,讨论了焓熵补偿现象,证明龙脑的溶解过程为非自发熵驱动的吸热过程,且焓变对吉布斯自由能变的贡献最大。在不同的工艺条件下测定了龙脑在乙醇水溶液中结晶的介稳区宽度,得出乙醇/水体系溶析结晶的工艺参数:结晶温度15—25℃,搅拌转速不大于150 r/min,溶剂比w(水/乙醇)控制在0.5以内。这些工艺参数为乙醇/水溶析结晶工艺的优化奠定了理论基础。
30-35
化学工程杂志化工热力学

三元体系Li2B4O7-Mg2B6O11-H2O在308.15K时固液相平衡研究

摘要:青藏高原盐湖卤水提钠、钾后变为Li^+,Mg^2+//Cl^-,SO4^2-,borate-H2O五元体系,开展该体系及子体系相平衡研究对综合利用盐湖卤水意义重大。文中采用等温溶解平衡法,测定了三元子体系Li2B4O7-Mg2B6O11-H2O在308.15 K时稳定平衡的溶解度。由研究结果可知:该三元体系为水合物I型,无复盐及固溶体形成;有1个共饱点E(Li2B4O7·3H2O+Mg2B6O11·15H2O),液相组成(质量分数)为:Li2B4O73.73%,Mg2B6O11 0.04%,2条单变量曲线AE和BE,2个单盐结晶区对应的平衡固相为Li2B4O7·3H2O和Mg2B6O11·15H2O。随平衡液相中Li2B4O7质量分数不断增大,Mg2B6O11的含量不断减小,表明Li2B4O7对Mg2B6O11有较强盐析作用。同时发现,章氏硼镁石(MgB4O7·9H2O)在308.15 K时不能稳定存在,易转化为多水硼镁石(Mg26O11·15H2O)。平衡液相的密度、折光率、pH值均随液相中Li2B4O7质量分数的改变呈规律性变化。其中,密度和折光率随Li2B4O7质量分数的增大而增大,至共饱点E达到最大值。用经验公式对密度和折光率进行了关联,计算值和实验值吻合较好。
36-40

一种计算含盐有机溶液气液相平衡的方法

摘要:提出了一种计算含盐混合溶剂气液相平衡的新模型,即把活度系数表示为盐的质量摩尔浓度ms和溶剂组成摩尔分数xi的函数,其中盐质量摩尔浓度项表示为盐质量摩尔浓度的二次函数,溶剂组成项由UNIQUAC模型计算。以文献中水-醇-盐和醇-醇-盐的11个体系为例,将新模型用于其气液平衡的计算,关联得到了各体系的模型参数。结果表明:将活度系数表示为ms和xi的函数是合适的;每种溶剂组分气相分压的计算值与实验值吻合良好,最大误差为0.928 kPa。因此,新模型是一种可广泛用于含盐有机溶液体系气液相平衡计算的方法。
41-45
化学工程杂志化工流体力学

剪切变稀流体中的单气泡生成行为

摘要:为了探究剪切变稀流体的流变性对气泡生成的影响,采用高速摄像仪对单气泡在剪切变稀流体[羧甲基纤维素钠(CMC)水溶液]及牛顿流体(甘油水溶液)中的气泡生成过程进行研究,考察了剪切变稀流体的流变性对气泡在生成过程中的体积及形状的影响。结果表明:气泡生成体积及生成时间随流体黏度的增大而增大,在气泡颈形成之前的阶段,气泡体积增长速度随流体黏度的增大而减小,在气泡颈形成之后,气泡体积增长速度则随流体黏度的增大而增大,不同流体中气泡的长径比随着生成过程的进行均呈增大趋势,但在生成初期,长径比的增长速度随剪切变稀性的增大而减小,在生成后期,气泡长径比的增长速度则随剪切变稀性的增大而增大。
46-49

漂浮颗粒临界悬浮过程搅拌桨型优化研究

摘要:在中低黏度的牛顿流体中,通过机械搅拌将漂浮颗粒下拉进入液体中并实现固体溶解过程,在工业中有广泛应用。文中以黏度为60 mPa·s的基础油为实验物系,对3种不同的固体胶块形式进行临界悬浮过程的研究,采用了5种不同桨型,2种不同操作方式,分别研究各种桨型的功率消耗、混合特性以及漂浮颗粒的临界下拉功率等参数。结果表明:为达到将漂浮颗粒下拉进入液相并进行高效混合的目的,推荐采用下压操作、功率准数较低的窄叶翼型轴流桨CBY,该组合桨相对于传统斜叶桨PBT、宽叶轴流桨WH及窄叶轴流桨MIG而言,临界悬浮条件下功率消耗低,功率消耗相同时混合时间短,即混合效率更高的优点,能够实现漂浮颗粒临界悬浮过程的高效搅拌目的。
50-55
化学工程杂志反应工程

长庆原油不同馏分的催化裂化性能研究

摘要:在固定流化床装置上进行了长庆原油的常压渣油、脱沥青油和减压渣油的催化裂化反应,考察了反应温度对产物分布、氢转移反应及柴汽比的影响。结果表明:常压渣油的裂化性能最好,脱沥青油次之,减压渣油的裂化性能最差。相同的反应条件下,脱沥青油的转化率比减压渣油高约6百分点,总液收高20百分点以上,而焦炭产率则只有减压渣油的2/3。对不同的原料,反应温度对氢转移反应和柴汽比的影响趋势不同。减压渣油的氢转移和柴汽比受反应温度的影响较大。
56-60

双醛淀粉Schiff碱钴配合物催化环己烯环氧化反应

摘要:合成了双醛淀粉Schiff碱钴配合物,并利用FT-IR、UV-vis对其结构进行了表征。以该配合物为催化剂,H2O2为氧化剂,异丁醛为助氧化剂,研究了乙腈溶液中环己烯的环氧化反应,考察了催化剂用量、温度、物料比等参数对环氧化反应的影响。结果表明:制备环氧环己烷的最佳工艺条件是催化剂用量20 mg,n(H2O2)∶n(环己烯)=2∶1,n(异丁醛)∶n(环己烯)=2∶1,温度60℃,时间6 h。在此条件下,环己烯的转化率为53.8%,环氧环己烷的选择性为61.2%。
61-63

反歧化法制备三氯氢硅工艺的研究与优化

摘要:以改良西门子法多晶硅生产过程中副产物二氯二氢硅和四氯化硅为原料生产三氯氢硅。应用Aspen Plus软件进行工艺模拟和优化,同时进行催化剂的选型。采用固定床反应器,对模拟结果进行优化,以二氯二氢硅空速、反应温度、反应压力为试验参数进行正交试验,确定最佳工艺条件。采用气相色谱对原料和产物进行检测。实际生产结果表明:在最佳反应条件即反应温度为55℃、反应压力为0.7 MPa(G)、反应物空速为250 kg/h条件下,转化率均介于98%—99%之间,满足实际生产的需求。
64-67
化学工程杂志煤化工

气化过程中煤焦破碎成灰的模型模拟

摘要:基于渗流理论,建立了气化过程中单颗粒煤焦的破碎成灰模型,研究了煤焦结构对气化反应性能的影响,煤焦结构的演变过程以及最终的残灰粒径分布。模拟结果表明:随着初始孔隙率的增加,煤焦在气化前期的气化反应和破碎程度更为剧烈。对于初始孔隙率较小的煤焦,在气化末期,当转化率超过某一数值时,煤焦粒径急剧下降,这与文献报道的实验结果吻合。残灰粒径分布曲线在超微米区(1—10μm)存在一个峰值粒径,这是内在矿物质的聚合与煤焦破碎相互竞争的结果。随着初始孔隙率的增加,残灰的峰值粒径呈下降的变化趋势,残灰主要集中在粒径较小的范围内。
68-72
化学工程杂志过程模拟

双室蒸发分离室内流动及蒸发过程的数值模拟

摘要:掌握双室双管程蒸发器分离室内汽液二相流动及蒸发过程特性是其进一步结构优化的基础,应用STARCCM+软件对分离室内隔离板上平衡孔的形状和位置对汽液二相流动及蒸发过程的影响进行了数值模拟。模拟结果表明:分离室内隔离板上平衡孔较佳的形状为圆形孔,其适宜的设置位置为距分离室底部与距汽液入口处距离之比在2∶3—2∶1之间。设置在该区域时,分离室内流场均匀,流动阻力损失较小,推动力较大;在平衡孔形状及位置较佳的情况下,分离室一内液位高于分离室二,隔离板两侧温度分布相对比较均匀,并能够建立起稳定的温度差和浓度差,在分离室上方汽液能够实现较好的分离;模拟结果进一步证实了双室双管程蒸发器实际操作的可行性。
73-78