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化学工程 2016年第12期杂志 文档列表

化学工程杂志生物化工

产没食子酸脱羧酶的菌种筛选及其酶活研究1-6

摘要：为了筛选产没食子酸脱羧酶的菌种并对其相应的酶活性质进行研究,文中首先利用底物诱导对可以产没食子酸脱羧酶的不同菌种进行了筛选,初步研究了没食子酸脱羧酶的专一性及影响其酶活的因素,由结果可知：待筛选的5株菌种均能降解没食子酸生成焦性没食子酸,其降解效果由强到弱为弗式柠檬酸杆菌（Citrobacter freandii）CICC 22001、阴沟肠杆菌（Enterobacter cloacae）CICC 10017、肠杆菌属（Enterobacter spp.）CICC 23468、阴沟肠杆菌（Enterobacter cloacae）CICC 20772、阴沟肠杆菌（Enterobacter cloacae）CICC 20804;没食子酸脱羧酶（GAD）对没食子酸具有较强的专一性,在粗酶液5.0 m L,没食子酸0.4 mg/m L,发酵温度35℃,磷酸盐缓冲溶液pH=6.0对其酶活的促进作用最强,而金属离子的促进作用强弱为Mg2＋〉Sn2＋〉Cu2＋〉Zn2＋〉K＋〉Ca2＋〉Fe2＋,添加剂的抑制作用强弱为EDTA〉SDS〉Triton X-100〉Tween 20。

化学工程杂志环境化工

蒙脱土基复合除汞剂处理含汞废水研究7-10

摘要：针对天然气生产中产生的废水具有含汞量高且汞浓度变化大难以处理的问题,文中研制了蒙脱土基复合除汞剂,可使处理后的废水达到污水外排国家标准,探讨了汞离子质量浓度、水中含油量及其他重金属离子存在时对除汞效果的影响。结果表明：蒙脱土对Na2S的吸附量随其质量浓度的增加而增大,在粒径中值为0.065 mm时,对Na2S的吸附量最高可达35.6 mg/g;当该除汞剂加量为10 g/L时,可使废水中汞离子质量浓度由600 mg/L降低到0.05 mg/L以下;加入适量的絮凝剂能提高处理效果;含汞废水中的含油量在200 mg/L以下以及其他重金属离子如Zn2＋,Cu2＋,Pb2＋的存在对除汞效果影响较小。

化学工程杂志传质过程及设备

萃取精馏法脱除MTBE中硫化物溶剂的筛选研究11-15

摘要：采用汽液平衡装置,研究了N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、γ-丁内酯、N-甲酰吗啉等溶剂在萃取精馏脱除甲基叔丁基醚（MTBE）中硫化物的性能。由结果可知：N-甲酰吗啉,环丁砜和碳酸丙烯酯是3种最好的萃取剂,在一个理论级下的脱硫率分别达到了47.5%,57.4%和50%。进一步通过萃取剂用量优化实验得到萃取剂与MTBE的最佳质量比为2。测定了2组三元体系汽液平衡数据,并采用NRTL活度系数模型对实验数据进行了关联。环丁砜和N-甲酰吗啉表现出了最佳的实际脱硫效果,相同条件下,环丁砜的萃取脱硫效果优于N-甲酰吗啉。

氧化剂对超临界CO2流体浸取矿石中铀的影响16-20

摘要：铀是重要的核能燃料,而铀的高效采冶特别是低品位铀矿资源的开发是核电发展的基础。文中采用实验室自主研制的多功能超临界CO2浸取装置来浸取铀矿石。利用正交设计,研究氧化剂种类、压强、反应时间、温度对铀浸出率的影响,得出超临界CO2流体浸取铀矿石的最佳工艺参数。研究表明：以Fe2（SO4）3为氧化剂时,浸出效果最佳。使用Fe2（SO4）3为氧化剂时,在压强为12 MPa、反应时间120 min、温度为45℃的条件下,超临界CO2流体对铀的浸出率达到90.24%。超临界CO2流体可望应用于实际低品位铀矿山中铀的提取。

化学工程杂志传热过程及设备

甲醇-丙酮脉动热管温度振荡与传热特性研究21-25

摘要：选取甲醇-丙酮混合物为工质,对小充液率（20%）、大充液率（60%）和不同混合体积比条件下脉动热管的温度振荡和传热特性进行了实验研究。由结果可知：在启动阶段,甲醇-丙酮体积比越小,启动时间越短;与大充液率相比,小充液率的启动时间短,且温度振幅较大。在稳定运行阶段,小充液率的热阻随着加热功率增大先减小然后略有增大,存在最小热阻,且随着体积比的减小,最小热阻对应的加热功率也减小;大充液率下的热阻随加热功率增大单调减小,最后逐渐趋于平缓,并且不同体积比热阻间的差值逐渐减小。

帘式折流片换热器壳程热力特性的数值研究26-30

摘要：以帘式折流片组成的管束支撑结构为基础,针对正弦型和三角型2种异型帘式折流片结构,分别分析在其支撑下壳程流体相应的传热系数和压降,并将结果与普通型帘式折流片进行对比,并利用场协同理论进一步分析了不同帘式折流片结构对换热器壳程速度场和温度场的强化作用。结果表明：正弦型和三角型帘式折流片式换热器壳程流体的换热系数和压降均高于普通型帘式折流片换热器;正弦型帘式折流片能够有效地增强速度场和温度场的协同性。

化学工程杂志化工热力学

盐酸体系汽液平衡及稀盐酸处理方法的研究进展31-35

摘要：国内化工及相关行业每年产生数千万吨稀盐酸需要处理并循环使用,因此,稀盐酸处理方法的研究近年来一直受到高度的重视。盐酸体系的汽液平衡及其盐效应下的汽液平衡对于研究稀盐酸处理方法具有重要意义。文中总结了HCl-H2O二元体系、HCl-H2O-盐三元体系的汽液平衡以及汽液平衡数据的关联计算。阐述了常规解吸法、压差法、萃取精馏法、组合法和多效膜蒸馏过程等稀盐酸处理方法的研究现状和进展。针对目前稀盐酸处理方法,提出了基于组合法处理稀盐酸的新方法,对研究废稀盐酸处理方法具有一定的指导意义。

Pd/SiO2杂化材料在空气气氛中热分解的动力学和热力学研究36-40

摘要：为了研究Pd/SiO2杂化材料的热力学性能,以正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷为前驱体,氯化钯为钯源,采用溶胶-凝胶法制备Pd/SiO2杂化材料。采用TG-DTG技术对其进行热分析,利用KAS和FWO法计算热分解活化能Ea,根据主曲线法确定热分解的机理函数,并计算峰温下不同升温速率时的平均活化焓ΔH≠、活化熵ΔS≠、活化Gibbs自由能ΔG≠。结果表明,Pd/SiO2杂化材料的热分解过程分为3个阶段。第1阶段为水分子和醇的挥发,第2阶段为未完全水解反应物的分解和Pd2＋的还原/氧化,第3阶段为甲基的分解和部分Pd0的氧化。3个阶段的ΔG≠、ΔH≠值均随着温度的升高而增加,其值都大于0。Pd的负载增大了甲基热分解反应阶段的活化能。

加氢异构基础油和PAO油黏度调和数学模型优化41-44

摘要：润滑油基础油的运动黏度、黏度指数等物性参数可以反映出其组成的不同,同时这些物性参数也是影响基础油低温动力黏度变化的主要因素。生产中2种或多种润滑油组分调和以获取特定黏度的润滑油是十分重要的。调和油的黏度一般用黏度对数值与体积分率的线性关系推算。为优化出适当的黏度计算模型,文中通过测定40℃和100℃下加氢异构基础油和PAO150基础油不同比例调和下的运动黏度,发现多种不能用经典黏度和黏温理论合理解释的现象,揭示了加氢异构基础油和PAO油调和时的黏度、黏温特性及其变化规律。讨论并研究了阿伦尼乌斯计算模型的适用性和Grunberg-Nissan计算模型的相互作用系数ε校正。修正后的计算模型更适用于这2种润滑油基础油的调和黏度计算,偏差率〈3.6%,为黏度指数测算提供实用准确的公式。

化学工程杂志化工流体力学

逆向气流对薄膜流动特性影响研究45-49

摘要：气液二相逆流的降膜流动形式是规整填料塔内常见的流动形式,与气液并流模式相比,采用气液逆流的进料方式更有利于物质的交换。文中将在传热传质中起决定性作用的平板和波纹板上薄膜流体微观流动作为研究对象,对逆流气体存在下的薄膜流动特性进行数值仿真。采用开源CFD软件OpenFOAM进行建模,利用基于VOF法的inter Foam求解器,重点分析了不同逆流气速下,薄膜流体自由界面形状、自由界面速度、厚度方向上速度分布和流线图的变化。研究了倾斜平板和波纹板上薄膜流体受逆向气速的影响,分析发现相比平板上的两相流动,波纹板上的液膜受逆向气流的影响更复杂和剧烈,波动性更强,有助于传热传质的进行。

分流式降液管的流体力学性能研究50-53

摘要：用分流式降液管以空气和水进行了塔盘冷模实验,研究了板压降、板上清液层高度和泡沫层高度、降液管泡沫层高度等流体力学性能,并在相同条件下与无分流式降液管进行了对比实验。结果表明：在相同的操作条件下,分流式降液管的塔板压降比无分流式降液管的塔板压降平均降低了39.3%,分流式降液管能有效降低塔板的溢流强度,提高了塔板的处理量。

化学工程杂志反应工程

NaOH亚熔盐液相氧化分解铬铁矿的动力学研究54-59

摘要：研究了NaOH亚熔盐体系液相氧化分解铬铁矿的工艺及宏观动力学,并考察了NaOH质量浓度、矿粉粒径、矿碱质量比、氧气压力、反应时间和反应温度对铬浸出率的影响。结果表明：NaOH亚熔盐氧化浸出铬的最佳反应条件为铬铁矿粒径38—48μm、矿碱质量比1∶7、温度245℃、NaOH质量分数65%、氧气压力0.8 MPa、反应时间480 min,得到铬浸出率〉99%。研究发现,NaOH液相氧化分解铬铁矿过程符合缩核模型,该过程在0—480 min内主要受界面化学反应控制,其宏观反应动力学的表观活化能Ea=38.26 k J/mol,指前因子A=11.813 min-1,反应残渣主要成分为Fe2O3和Mg（OH）2。

响应面法优化TsoH/C催化合成丙烯酸正丁酯60-65

摘要：研究了颗粒状活性炭固载对甲苯磺酸催化剂对丙烯酸正丁酯的合成工艺过程研究并建立其反应动力学。在合成工艺研究中,以活性炭固载对甲苯磺酸为催化剂,以丙烯酸正丁酯的收率为评价指标,在单因素实验基础上,利用Box-Behnken响应面法对合成过程工艺参数进行了优化,得出最佳的合成工艺条件：醇酸摩尔比1.4∶1,催化剂加入量6.5%,反应温度120℃,反应时间2.8 h,在此条件下进行5次平行实验,得到产品平均收率为96.4%。

化学工程杂志过程模拟

液氮洗的模拟与优化66-69

摘要：以河南心连心化肥有限公司的液氮洗作为研究对象,以其设计数据和实际数据为基础,应用Aspen Plus流程模拟软件,对该流程进行建模、模拟和技术分析,针对实际运行过程中,液氮洗冷量富余的情况,提出相应的操作优化措施。提高燃料气的出口压力可以减少冷量的产生,燃料气的出口压力从300 k Pa,提高到1 900 k Pa,冷量大概产生10 k W。但是,并不能从根本上解决燃料气外排的这种情况。把中压配氮由内配氮改成外配氮,减少焦耳汤姆逊效应的产生,使产生的冷量较少。将内配氮流量1 507 kmol/h调节为1 100 kmol/h时,可以消除燃料气外排的现象。

化学工程杂志化工过程控制

声发射信号分析与旋风分离器内颗粒粒径测量70-74

摘要：采用声发射检测技术,在颗粒碰撞壁面产生声发射信号的机理上,结合小波算法,建立旋风分离器中固相颗粒粒径的声发射预测模型。在旋风分离器中,分别考察4种不同粒径的活性炭颗粒在0.137,0.214,0.296 m/s3个气相条件下的声发射信号,在流态稳定情况下,在0—500 k Hz采样频率范围内对声发射信号做二阶Daubechies9尺度小波分解,得到代表固体颗粒粒径的特征频段。实验发现特征频段下的声发射信号能量与气相速度的二次方、固相颗粒粒径存在线性关系。固相颗粒粒径的声发射模型的计算值与实际测量值之间的平均相对误差为14.3%,表明声发射技术能够实现固相颗粒粒径的准确、非侵入式的实时在线测量。

化学工程杂志化工工艺

高黏度聚合MDI新工艺的设计及运行优化75-78

摘要：简述了目前生产高黏度聚合MDI（多亚甲基多苯基多异氰酸酯）的3种生产工艺,为解决现有工艺中存在的填料污染、纯MDI质量差等问题,文中结合现有工艺的特点设计了短程蒸发＋分离塔组合新工艺,对新工艺进行了物料平衡模拟以及短程蒸发器关键参数计算,并将短程蒸发＋分离塔新工艺进行了工业化实施。为实现新工艺的长周期稳定运行,开展了短程蒸发＋分离塔新工艺下的刮片材质优化、防飞溅挡板优化、操作温度优化等。通过设备及工艺条件优化,短程蒸发＋分离塔新工艺工业化装置实现6个月以上的长周期运转,同时中间体M中重组分质量分数、PM中二聚体质量分数都较现有工艺大大降低,新工艺生产的高黏度聚合MDI的低温稳定性、长期储存稳定性均优于分离塔工艺,高黏度聚合MDI产品质量明显提升。文中通过工艺流程设计、模拟计算、工业化实施、装置运行优化等,将短程蒸发＋分离塔新工艺成功地用于生产高黏度聚合MDI。