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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04期杂志 文档列表

化学工程杂志生物化工

一种新型复合菌种处理餐厨垃圾的工艺研究

摘要:随着人们生活水平的提高,餐厨垃圾的产量逐年增加,急需一种效益高的处理技术来解决我国目前餐厨垃圾污染的问题。文中研究引进由日本东北大学选育,成功适用日本餐厅的温泉复合菌种,对餐厨垃圾的降解效果进行本土化最佳工艺条件的研究,促进处理工艺在国内应用推广。结果表明,餐厨垃圾的减量化能够达到80%以上,得到餐厨垃圾微生物处理的最优工艺条件为:温度60℃,基材含水率(质量分数)20%—30%,发酵时间24 h,粗淀粉和粗蛋白质量分数最高可降低至13.78%和8.58%。最后,兰花种植实验表明,发酵产物可作为有机肥料使用。
1-5
化学工程杂志环境化工

以AMP为主体的混合胺溶液捕集CO_2性能研究

摘要:空间位阻胺2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)捕集CO_2技术具有吸收容量大、低能耗、腐蚀性小等优势,但因其吸收速度慢,制约了该项技术的大规模应用。将AMP分别与乙醇胺(MEA)和N-氨乙基哌嗪(AEP)混合,探讨不同配比以AMP为主体的混合胺溶液捕获CO_2性能。结果表明:常温常压下,AMP和MEA的体积比为5∶5时,该混合胺捕集CO_2效果最佳,相对纯AMP溶液,吸收容量提高了12.34%,吸收速率提高了29.21%,解析速率提高了20.00%;AMP和AEP的体积比为7∶3时,捕集效果最佳,相对纯AMP溶液,吸收容量提高了9.680%,吸收速率提高了28.10%,解析速率提高了32.50%;在最佳配比时,AMP和MEA的混合胺溶液,与AMP和AEP的混合胺溶液相比较,前者吸收容量比后者大2.558%,吸收速率比后者快1.587%,解析速率比后者慢18.52%。
6-10

g-C_3N_4/TiO_2光催化剂的制备及其性能研究

摘要:以三聚氰胺和工业偏钛酸为原料,制备g-C_3N_4/Ti O_2复合催化剂,以NOx为目标反应物,评价LED光照下,工业偏钛酸与三聚氰胺质量比、锻烧时间和锻烧温度对该复合物光催化性能的影响。用X射线衍射(XRD)、N_2-物理吸附(N_2-BET)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、紫外-可见光漫反射吸收光谱(UV-Vis/DRS)和荧光光谱等对催化剂进行结构表征。结果表明:制备的g-C_3N_4/Ti O_2复合物禁带宽度降低到2.42 e V,在紫外和可见光范围均表现较强的吸收,比表面积增大,光生电子和空穴复合率降低,且当锻烧温度为500℃、锻烧时间为1.0 h、偏钛酸与三聚氰胺的质量比为1∶2时,复合催化剂的可见光活性最高,30 min内对NOx的去除率为51.30%,比纯g-C_3N_4提高21.72%。
11-17
化学工程杂志过程强化

撞击流反应器脱除硫酸尾气中SO_2的研究

摘要:采用钠-钙双碱法在撞击流气液反应器中脱除硫酸尾气中的SO_2,探讨了模拟硫酸尾气中SO_2质量浓度、吸收液Na OH质量分数、液气比和雾化压力等因素对脱硫效率的影响。研究表明:当模拟硫酸尾气中SO_2质量浓度越低、吸收液Na OH质量分数越高、液气比和雾化压力越高时,脱硫率越高。当模拟硫酸尾气中SO_2质量浓度在800—2 400 mg/m^3范围内时,优化得到的脱硫工艺条件为:吸收液Na OH质量分数为2.0%,液气比为0.34—0.36 L/m^3,对应雾化压力为1—1.2 MPa。在此条件下,脱硫率可高于97%,其脱硫后尾气SO_2质量浓度小于100 mg/m^3,远低于GB26132—2010规定的排放标准。
18-21
化学工程杂志传质过程及设备

θ网环形填料的传质性能测定

摘要:θ网环形填料是一种实验室常见的精密填料,广泛应用于精细化工品的分离,然而目前对于该种填料的传质性能研究有所欠缺,造成了应用上的盲目性,针对此种问题,用CO_2-H_2O体系测定了5 mm×5 mm的θ网环形填料的传质性能,并分析了液相黏度和表面张力对填料传质性能的影响,通过数据拟合,得出θ网环形填料的液相体积传质系数与各主要的准数之间的关联式,指导实际应用。
22-25

导向孔与筛孔和导向浮阀复合塔板的实验研究

摘要:设计了导向孔-导向浮阀复合塔板和筛孔-导向浮阀复合塔板,在板间距为600 mm,液流强度为20 m^3/(m·h),1 500 mm×450 mm的矩形塔内,以空气-水系统测试了3种塔板的干板压降,湿板压降,雾沫夹带率,漏液率,清液层高度,泡沫层高度水力学性能。由实验数据分别拟合了3种塔板干板压降,湿板压降,雾沫夹带率,漏液率的关联公式。实验表明:筛孔-导向浮阀复合塔板在压降和漏液率方面优于导向浮阀塔板;导向孔-导向浮阀复合塔板在水力学方面都优于导向浮阀塔板,是一种操作弹性大,具有更好水力学性能的优良塔板;选择合适的塔内件复合也是改善塔板性能的关键。
26-30

高浓度含酚废水的变压精馏分离过程研究

摘要:为了实现高浓度含酚废水中的苯酚回收和减少含酚废水处理量,针对苯酚水二元共沸物系的压力敏感性,利用Aspen软件对高浓度含酚废水的变压精馏分离进行了可行性研究,并以全年总成本TAC为目标函数,采用序贯迭代法对苯酚水混合物的变压精馏分离过程进行了流程优化。当高压塔操作压力1 418.55 kPa,理论板数61,进料位置30,循环物流进料位置15,回流比2.09,低压塔操作压力101.325 kPa,理论板数7,进料位置6,回流比0.19时,苯酚回收率可达到99.1%,水纯度为99.9%,再经生化处理后就可直接排放。在此基础上,对热集成工艺在含酚废水变压精馏过程中的经济性进行了分析,结果表明:对于苯酚质量分数为10%的含酚废水的变压精馏过程,部分热集成工艺可降低能源消耗1 137 kW,节约运行成本$283 709,且部分热集成变压精馏比完全热集成变压精馏具有更低的运行成本。
31-35

碳化硅规整填料的性能实验研究

摘要:为了研究新型多孔碳化硅规整填料的分离性能,文中对碳化硅规整填料进行了流体力学实验和传质实验。为了进一步提高碳化硅规整填料的传质性能,实验用硅酸钠溶液对碳化硅规整填料进行了表面改性处理,提高了填料表面的润湿性。实验结果表明:碳化硅规整填料具有较低的压降,较小的持液量,其理论板数可达到5块板以上,说明碳化硅规整填料是一种新型高效规整填料。同时获得了该填料的填料压降、泛点气速、持液量等流体力学性能数据,及填料层压降和液泛气速的关联式。
36-40
化学工程杂志传热过程及设备

螺旋流动未充分发展段对换热器性能的影响

摘要:通过对不同螺旋角的螺旋折流板换热器壳程流体流动和传热进行研究,得出壳程进口未充分发展段的分布规律;并在考虑壳程结构特点的基础上,提出了一种新型变角度的螺旋折流板模型,改善壳程进口未充分发展段对换热器的影响。结果表明:换热器折流板的导流作用随着折流板螺旋角的增大而降低,螺旋角的增大使换热器壳程进口流体螺旋流动减弱,螺旋流动未充分发展段长度增加。变角度的螺旋折流板能够有效改善换热器壳程进口未充分发展段的作用,相同工况下通过优化变角度螺旋折流板α角,可使换热器壳程传热系数增加8.9%—9.1%,壳程压力损失增加5.8%—6.9%,综合性能增加6.6%—6.9%。计算结果为改进换热器螺旋折流板结构、强化换热器传热提供了理论依据。
41-44
化学工程杂志化工热力学

Al_2(SO_4)_3-Na_2SO_4-H_2O三元体系298.15K和323.15K相平衡研究

摘要:采用等温溶解平衡法获取了Al_2(SO_4)_3-Na_2SO_4-H_2O三元体系298.15 K,323.15 K下的固液相平衡数据并绘制了溶解平衡相图。研究发现:该体系在2个温度下的平衡固相,均有3个盐出现,即:298.15 K为Na_2SO_4·10H_2O,Al_2(SO_4)_3·18H_2O和相称复盐Na Al(SO_4)_2·12H_2O;在323.15 K为Na_2SO_4,Al_2(SO_4)_3·18H_2O和相称复盐Na Al(SO_4)2·6H_2O。每个温度下的2个无变量点(2盐共饱点),以Na_2SO_4,H_2O,和Al_2(SO_4)_3的质量分数计,298.15 K为(1.75,69.38,28.87)和(2.62,70.76,26.62),323.15 K为(25.60,65.69,8.71)和(19.36,65.58,15.06)。结果表明:硫酸铝的固相均为十八水盐,且相区最小;硫酸钠和复盐在2个温度下分别为2种固体形式。复盐相区在相图中占最大相区,且随着温度的升高而明显加大。
45-49

丙烷-甲苯高压气液相平衡数据的测定和关联

摘要:文章测定了丙烷-甲苯二元物系的等温气液相平衡数据。实验数据的相平衡温度包括326.2,333.2,350.2,368.2和378.2 K,相平衡压力从285.1—1 897.4 kPa。经面积检验和点检验,各组实验数据基本符合热力学一致性。根据工程模拟计算的经验,回归了Wilson-HOC活度系数方程参数和SRK状态方程参数。分析了拟合结果的偏差,比较得知:丙烯和丙烷在甲苯中的溶解性相似,且随温度的升高,丙烯和丙烷在甲苯中的分配系数都减小。进一步提出了相平衡组成的循环迭代收敛计算方法,并选用丙烯-水物系进行了检验,讨论了2种方法的应用范围。
50-53
化学工程杂志化工流体力学

结构型槽盘式液体分布器性能研究

摘要:针对槽式液体收集再分布装置存在的占塔空间大的缺点,设计制造了一种结构型槽盘式液体分布器,使单套液体收集再分布装置总高降低18.8%,为降低全塔阻力及塔高提供保障。在此基础上,利用FLUENT软件模拟气相通过槽式液体收集再分布装置、传统槽盘式和结构型槽盘式分布器的阻力损失,同时搭建了液体分布器分布性能测试平台,对该结构型分布器进行分布性能测试。结果表明:结构型分布器较传统分布器阻力减小很多,说明其设计的合理性。对该结构型液体分布器的液体分布性能测试结果进行分析评价,表明该分布器分布性能为优,确保塔内液体实现良好的液体分布,且在工业应用中初见成效。
54-58
化学工程杂志反应工程

酯交换法制备乙酸正丁酯动力学研究

摘要:为了给乙酸正丁酯的工业生产提供动力学支持,文章在间歇搅拌釜式反应器中利用酯交换法将乙酸甲酯转化为乙酸正丁酯。首先筛选出Si-3为最优催化剂,然后考察了转速、反应温度、催化剂用量、醇酯比等因素对反应过程的影响,确定较优的实验条件为转速400 r/min,反应温度70℃,催化剂用量(质量分数)20%,醇酯比(摩尔比)为1.25∶1。在323—343 K下,将实验数据拟合后得到酯交换反应的动力学方程。正反应速率常数为6 291.15 L/(mol·s),正反应活化能50 134.7 J/mol;逆反应速率常数为137.72 L/(mol·s),逆反应活化能38 324 J/mol。通过实验与计算值的比较验证,此宏观动力学方程合理,可用于模拟计算。
59-63

氨碱性蚀刻液中铜溶解过程的化学动力学

摘要:氨碱性溶液是印制电路板工业中采用最为广泛的蚀刻溶液,但是关于溶液中铜溶解过程的动力学研究还比较缺乏。研究利用模拟实验的方法,定量地研究了铜溶解反应的化学动力学性质。当速度梯度G值大于7 570 s^(-1)时,铜溶解速率不受混合强度影响的传质速率限制;在反应前120 s内,平均单位面积铜溶解质量与反应时间呈线性关系,反应的速率常数约为0.137 3 mg/(cm^2·s);溶液Cu^(2+)浓度低于0.8 mol/L时,铜溶解速率随Cu^(2+)浓度增大而线性增大,此区间反应符合一级反应动力学;Cu^(2+)浓度约为1.0 mol/L时溶解速率最大;温度对反应速率的影响非常显著,升高温度反应速率增加较快,50℃时溶解速率可达21.106μm·L/(min·mol);溶解反应的Arrhenius活化能Ea约为23.7 kJ,频率因子A约为1.43×10^5。
64-67
化学工程杂志煤化工

单喷嘴水煤浆气化炉高径比对反应流动的影响

摘要:建立了综合数学模型对某化工厂单喷嘴水煤浆气化炉内多相湍流反应流动过程进行数值模拟,分析了气化炉直段高径比对气化炉内反应流动的影响。由结果可知:现有气化炉高径比较短,炉内存在射流区和回流区,回流区一直延伸到气化炉底部;当直段高径比大于2.3时,出现平推流区;除射流火焰区外,从上到下炉内温度及CO_2和H_2O体积分数先升高后降低,而CO和H_2体积分数先降低后升高。直段高径比增大,平推流区体积分率增大,出气化炉有效气含量、碳转化率和有效气产率都增大,单位有效气氧耗减小;当直段高径比大于4.3时,以上气化炉性能数据趋于稳定值。高径比增大,有利于提高飞灰颗粒停留时间和壁面熔渣反应时间,提高气化炉效率。
68-73
化学工程杂志过程模拟

基于人工鱼群算法计算复杂体系化学平衡

摘要:文章主要论述了利用人工鱼群算法计算复杂体系化学平衡。首先,分析了现行的人工鱼群算法在其后期收敛速度慢,容易陷入局部最优的缺点,通过改变人工鱼的步长和感知距离以及引入高斯变异算子保持鱼群的多样性的方法,实现了人工鱼群算法的改进;其次,详细地阐述了实现复杂体系化学平衡的目标函数、约束条件、觅食行为、聚群行为和随机行为的原理;最后,利用改进后的算法对水煤气反应体系以及多晶硅生产体系进行了计算,其结果与文献数据的误差较小。因此,利用人工鱼群算法计算复杂体系化学平衡具有一定的可靠性和实用性。
74-78