化学工程杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

化学工程 2016年第09期杂志 文档列表

化学工程杂志环境化工

新型两级介质阻挡放电降解甲基橙的机理研究1-5

摘要：采用新型两级介质阻挡放电（DBD）等离子体反应器对甲基橙废水进行降解处理，考察了甲基橙的pH值、电导率、降解率、化学需氧量（COD）随停留时间的变化。采用紫外光谱、红外光谱、液质联用对处理前后的甲基橙废水进行检测，并推测甲基橙降解机理。结果表明：甲基橙废水的pH值随着停留时间的增长而减小，电导率和降解率均随停留时间的增长而增大，甲基橙的COD值随停留时间的增长呈现先减小再升高最后降低趋于平稳的规律；经过表征分析，处理160min后的甲基橙降废水中含有NO3^-，HOOCCH2CH2CH2CH2CH2SO3^-，（CH3）2NCH2CH2CH2CH2CH2COOH等。

化学工程杂志材料科学

负载型纳米Mn—Fe双金属配合物的制备及催化性能6-10

摘要：在弱碱性水溶液中的染料采用高级氧化法常规催化剂催化很难将其快速有效地降解。文中以邻菲罗啉（phen）与锰（Ⅱ）和Fe（Ⅲ）通过配位反应合成邻菲罗啉锰铁，将其负载在纳米二氧化锰上，制备一种新型纳米催化剂。通过扫描电镜（SEM）和紫外光谱（UV）对催化剂形貌和结构进行表征。考察了溶液初始pH值，反应温度、反应时间、催化剂用量、过硫酸盐浓度等因素对染料氧化反应的影响。对染料氧化中间体结构进行了分析。实验表明，Mn（Ⅱ）／Fe（Ⅲ）-邻菲罗啉配合物催化弱碱性甲基橙降解效果很好。对甲基橙降解反应动力学进行研究，该反应为二级反应。可应用于处理弱碱性甲基橙染料废水。

化学工程杂志传质过程及设备

定量比较双反应段和外部环流反应精馏塔的性能11-17

摘要：虽然单反应段外部环流反应精馏塔（RDC-TBER）相较于双反应段反应精馏塔（RDC-TRS）能够提高塔内部的物质耦合和能量耦合，从而达到节能的目的，但这种优越性有可能会随着进料和操作条件的改变而发生变化。文中针对一类具有最不利相对挥发度排序的四元理想可逆放热反应A＋B→←C＋D，基于化学平衡常数、相对挥发度和产物纯度这3个参数，以年总成本（TAC）为目标函数，分析比较了不同进料和操作条件下RDC—TBER和RDC-TRS的稳态性能。由结果可知，在不同的进料和操作条件下，RDC—TBER较RDC—TRS均具有更小的TAC，证明了RDC-TBER具有更好的适应性。

化学工程杂志传热过程及设备

不同截面螺旋通道的热阻及熵产特性对比分析18-23

摘要：工程应用中螺旋夹套流道截面形状常为半圆形、矩形和三角形。为确定其中何种截面螺旋通道的传热性能和综合性能最佳，在等截面积、等加热面积及等进口流量条件下，采用数值方法对比分析3种螺旋通道的热阻及熵产特性。由结果可知：相同操作流量（或泵功）下，矩形螺旋通道的热阻最小，三角形次之，半圆形最大，表明矩形螺旋通道中的对流换热量最大，经济性能最好；研究范围内总熵产率可用于评价螺旋通道的综合性能，相同雷诺数下，矩形螺旋通道总熵产率最小，三角形次之，半圆形最大，表明矩形螺旋通道的热能利用程度最高，综合性能最优。

扭曲椭圆管在MVR系统降膜蒸发器上的应用研究24-28

摘要：传统降膜蒸发器的体积和质量过大，耗材多，实际应用效果差。文中通过理论计算与CFD数值模拟方法对比分析了扭曲椭圆管与直圆管在降膜式蒸发器中的差别，使得这2种办法相互验证了结论的可靠性。文中主要分析采用扭曲椭圆管降膜蒸发器的管侧与壳侧的传热膜系数在不同关键参数影响下优于直圆管的现象，并且剖析关键参数与传热膜系数之间的内在关系，总结了扭曲椭圆管的应用规律。结果显示扭曲椭圆管的管侧传热膜系数与壳侧传热膜系数和整体压降均优于直圆管，具有重要的工程应用价值。

化学工程杂志化工热力学

正庚烷-甲苯-糠醛三元体系液液相平衡数据的、测定与关联29-32

摘要：在常压条件下测定了正庚烷一甲苯．糠醛三元体系在不同温度（293．15，303．15，313．15K）下的液液相平衡数据。采用Othmer—Tobias方程对不同温度下的相平衡数据进行可靠性检验，相关性系数接近于1，表明实验数据存在较好的可靠性。用NRTL活度系数模型方程对实验数据进行关联，并使用Aspen Plus模拟软件回归计算出了该三元体系的二元交互作用参数，根据实验值和模拟值绘制不同温度下的三元相图。关联计算结果表明：NRTL方程对该三元体系适用性较好，实验值与模拟值之间的均方根偏差在1％以内，数据准确性高。根据实验数据计算出了萃取剂的选择性，为以后实验提供参考。

二甲基亚砜与甲醇混合物表面张力的实验研究33-37

摘要：利用新研制的悬滴法液体表面张力实验系统测量了二甲基亚砜和甲醇在温度为303．15—323．15K的表面张力，并拟合了计算方程。通过与文献数据进行了比较发现，文中数据和方程与文献数据偏差不超过±1％。在此基础之上，测量了二甲基亚砜与甲醇二元混合溶液在303．15—323．15K温度区间内，DMSO摩尔分数在0．1—0．9的表面张力，由结果可知不同配比下混合溶液表面张力实验值随温度的升高呈线性减小的趋势。

化学工程杂志化工流体力学

湍流模型在圆管螺旋流场模拟中的应用与对比38-43

摘要：基于计算流体动力学分析软件Fluent，分别采用标准κ-ε模型、RNGκ-ε模型、Realizableκ-ε模型及雷诺应力方程模型（RSM）4种湍流模型，对环空圆管内螺旋流单相流体流动进行模拟。重点分析了不同湍流模型计算的速度、速度矢量及涡量场分布，得出在模拟螺旋流道内强旋流方面，RSM具有更为明显的优势。利用量纲一分析方法将数值模拟结果与其他研究者的PIV实测结果对比，验证了RSM数值模拟结果的准确性。从量纲一压力随轴向位置变化曲线来看，环空圆管螺旋分离器虽然结构简单，但依然存在较为复杂的湍流流场分布，如何形成高效、稳定的分离流场是接下来研究的重点。

下倾管段塞流液塞速度特性研究44-48

摘要：为探究段塞流液塞在下倾管中的耗散规律，利用段塞产生器和电导探针数采系统对液塞的速度演变规律进行了试验研究。结果表明：液塞在下倾管运动过程中由于液塞前方气泡渗入将发生耗散，当耗散作用明显时，液塞速度减小；液塞初始长度、下倾管倾角和表观气速对液塞耗散程度的影响体现在液塞形态改变和液塞速度上：液塞初始长度大或表观气速小时，液塞速度慢，利于耗散；倾角大时，液塞速度较快，但液塞形态变化大，综合而言，液塞耗散受形态变化影响更大；液塞尾部速度总是大于头部速度，且差值随液塞初始长度和表观气速的增大而增加；相同表观气速下，液塞头尾速度差值越大，液塞耗散越快，且耗散主要发生在头部。

化学工程杂志反应工程

酯交换法合成仲丁醇的动力学研究49-54

摘要：为了给仲丁醇的工业生产提供动力学支持，文中研究了甲醇与醋酸仲丁酯在间歇反应釜中以NKC-9型阳离子交换树脂为催化剂通过酯交换反应合成仲丁醇的动力学过程。在消除内外扩散的影响下，考察了反应温度、催化剂用量以及醇酯摩尔比等因素对醋酸仲丁酯转化率的影响，得到了适宜的操作条件并建立了拟均相动力学模型。通过对323．15—348．15K下的实验数据进行拟合，得到酯交换合成仲丁醇的反应动力学方程，并通过了实验与计算值的比较验证，此反应动力学方程合理，可用于模拟计算。

反应路径和反应器网络同步寻优55-59

摘要：反应过程优化主要包括反应路径综合和反应器网络综合，反应路径综合研究原料到目标产物的化学转化途径，反应器网络综合的任务在于寻求适宜的反应器类型、尺寸以及反应器单元间的连接关系，并确定各反应器的最优操作条件。传统的研究将二者孤立，文中以功能性催化剂排列为切入点，提出了同步优化反应路径和反应器网络的超级结构法。通过优化生产目标产物反应过程中多种功能性催化剂的排列，得到生产目标产物的最优反应路径，并同步优化得到装填特定功能性催化剂反应器的网络结构。用提出的方法优化设计了对二甲苯的生产工艺流程，得到装填功能性催化剂反应器的网络，与装填单催化剂的反应器相比，等反应时间下，对二甲苯产率提高22．73％，实例验证了方法的有效性。

Mo改性Pd／Al2O3催化剂的HC—SCR催化活性的研究60-64

摘要：最近的研究表明，非贵金属的掺杂不仅可以通过改善贵金属Pd催化剂的织构、结构、氧化还原等性能来提高其HC—SCR的催化活性、选择性、稳定性，同时还可以降低贵金属用量从而降低催化剂成本，为其商业化应用做出贡献。基于提高Pd催化活性及降低其用量的目的，通过添加廉价的造孔剂对商业化Al2O3进行改性，制备出孔隙率高的Al2O3基底，然后通过浸渍法成功制备出Mo改性的Pd／Al2O3催化剂，并通过XRD，BET，NH3-TPD，H2-TPR，XPS对催化剂进行表征，系统研究了Mo掺杂对Pd催化剂的HC—SCR催化性能的影响，研究表明适当的Mo掺杂可以提高催化剂的催化活性，且当Mo掺杂为5％的时候催化效果最佳。

化学工程杂志过程模拟

BDO装置副产物正丁醇的分离提纯流程与模拟65-69

摘要：针对改良Reppe法1，4-丁二醇（BDO）生产中含有甲醇、正丙醇、正丁醇和水等副产废液的正丁醇分离提纯问题，提出了2种正丁醇精制分离流程，并利用Aspen Plus软件，在满足正丁醇产品浓度下，计算获得了正丁醇产量和热负荷与各塔进料板、塔板数、回流比、冷却器温度等的关系，确定了适宜的精制分离流程及其操作参数，正丁醇回收率和产品纯度可分别达到99．84％和99．74％。可见，文中所提出的正丁醇废液精制分离流程可有效地从BDO副产物废液中提纯回收正丁醇，为工业实践提供了指导。

化学工程杂志化工过程控制

应变强化型真空绝热容器的非线性数值模拟70-74

摘要：采用应变强化技术可使真空绝热容器壁厚减薄，实现轻量化设计。但是筒体壁厚减薄会导致结构不连续区处应力增加。为准确分析应变强化型容器在各种工况下的应力应变，以奥氏体不锈钢移动式真空绝热容器为研究对象，采用非线性有限元方法对容器的应变强化过程进行研究；并在此基础上，考虑实际运输过程中遭遇的颠簸、制动、急速转弯等工况下的惯性力载荷，研究容器的应力应变分布情况。结果表明：应变强化过程中变形鼓胀主要发生在远离结构不连续区的圆滑过渡筒节部位，八点支撑区域的变形很小。运输过程中，惯性力载荷对容器应力强度的影响不大，应力应变分布情况与静态工况下的相似，最大Mises等效应力均出现在内容器固定端下支撑处的加强圈上。

化学工程杂志化工工艺

新型柴油改良剂DMMn发展前景分析75-78

摘要：分析了一种新型柴油改良剂聚甲氧基二甲醚（以下称DMMn）的发展前景。通过DMMn市场供求分析，产品性能评价，原料供应可靠性，生产技术准备等方面分析了DMMn产业发展的基础，重点对DMMn在不同原料基础价格下的各类成本和售价进行了测算，并与柴油售价进行比较，结果表明：若不征收燃油消费税，DMMn具有比较明显价格竞争力，若全额征税，则其价格竞争力不强，项目很难盈利，燃油消费税是影响DMMn产品竞争力的重要决定因素。在当前中国大气环境问题严重的背景下，通过在柴油中添加DMMn可改善柴油燃烧品质，降低尾气中的污染物排放量，此外，还对缓解我国能源紧张和保障国家能源安全具有一定的社会经济及战略意义。