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化学工程 2017年第05期杂志 文档列表

化学工程杂志生物化工

有荧光性能的蒽醛查尔酮合成及其抗菌活性1-5

摘要：在室温下以天然产物丹皮酚（2-羟基-4-甲氧基苯乙酮）为原料，与9-蒽醛用碱催化发生克莱森．施密特缩合反应，制备出了一种9-蒽醛查尔酮类化合物，收率可高达68．8％，并测试了其荧光性能和抗菌活性。利用紫外、红外、质谱以及元素分析，结合核磁共振氢谱、碳谱和135。DEPT谱，对该查尔酮类化合物的结构进行综合表征，确定为1-（2-羟基-4-甲氧苯基）-3-（9-蒽基）-丙烯酮，有很好的荧光性能，荧光最大发射波长为325nm。抗菌实验表明：对测试的植物源真菌和病源细菌均有抗菌活性，测试植物源真菌抗菌活性用生长速率法，在质量浓度为1．0g／L时对油菜菌核病菌的抑菌率为61．15％；测试病源细菌的最小抑菌质量浓度（MIC）和最小杀菌质量浓度（MBC），对铜绿假单胞菌ATCC27853株的MIC值为0．66g／L、MBC值为0．92g/L。

化学工程杂志环境化工

氯化胆碱／草酸低共熔溶剂高效脱除模拟油中硫6-10

摘要：在100℃下，将草酸与氯化胆碱按照等物质的量混合搅拌制备氯化胆碱／草酸低共熔溶剂（ChCl／H2C2O4）。采用红外光谱（IR），热重（TGA）和氢谱（1HNMR）对其结构分别进行了相关表征分析。以ChCl／H2C2O4低共熔溶剂作为萃取剂和催化剂，过氧化氢为氧化剂氧化脱除模拟油中的二苯并噻吩。分别考察了反应温度、过氧化氢用量以及不同含硫化合物对脱硫率的影响。实验表明最优反应条件为5mL模拟油，1mL的ChCl／H2C2O4低共熔溶剂，0．3mL的过氧化氢，反应温度为40℃，在160min的最佳反应条件下DBT的脱除率高达93．4％。结果表明其表观活化能较低。在5次循环反应以后，其脱硫效果略有降低，表明该低共熔溶剂的催化脱硫活性和稳定性较高。

油田稠油污水化学混凝除硅技术研究及应用11-14

摘要：风城油田稠油污水SiO2含量较高，站内无除硅处理工艺，导致污水回用后的锅炉给水SiO2含量较高，容易在锅炉内部结成致密坚硬的硅垢。通过大量实验确定采用化学混凝沉降法去除稠油污水中的SiO2。经室内研究，研究出适合该污水的除硅配方KL-2和配套的水质净化药剂体系，并成功进行了工业化应用。应用效果表明：当除硅剂加药量为850mg／L、净水剂加药量为200mg／L、助凝剂加药量为3mg／L时，水中二氧化硅从350mg／L降至70mg／L，除硅率为80％，净化后的水的含油小于8mg／L，悬浮物小于15mg／L，除硅效果和水质净化效果较好。满足了蒸汽锅炉给水SiO2含量的要求，解决了风城油田蒸汽锅炉结硅垢的问题。

类芬顿法脱除高盐废水中有机物工艺研究15-18

摘要：高盐废水中有机物的脱除一直是水处理领域中研究的热点和难点，以某海滨电厂脱硫废水为研究对象，以复合氧化物作为催化剂，利用类芬顿法降解高盐脱硫废水中的有机物。考察在多种实验条件下，不同过氧化氢加入量，不同废水初始pH值，不同反应时间对出水总有机碳（TOC）的去除影响情况。研究结果表明，废水处理的最佳条件为：过氧化氢加入量0．75×10-2mL／mL，反应时间2h，初始pH值为8．1，废水的TOC去除率可以达到77．4％，出水澄清透明。复合氧化物催化剂的加入，极大地提高了过氧化氢的利用效率，并且催化剂具有制备成本低，稳定性高等优点，极大地提高了水处理效率并节约了废水处理的成本。

化学工程杂志能源化工

气化工艺黑水处理系统优化研究19-24

摘要：气流床气化工艺在合成气激冷以及初步净化过程中会产生大量的高温含渣黑水，高温黑水在后续的多级闪蒸工艺处理过程中会产生一定量的低压闪蒸汽需消耗大量循环冷却水，同时排放大量含盐废水。为利用高温黑水含有的热能以及闪蒸系统副产的低压蒸汽，文中以粉煤气化工艺黑水处理系统为基础，提出了高温黑水回用和废水蒸发回收的系统优化方案，基于Aspen Plus软件建立了气化黑水处理工艺新流程，并进行了模拟计算。模拟结果表明：当黑水回用比为0．5时，对有效气产量为70000m3／h的粉煤气化装置而言，新流程系统总热效率由原来的90．65％提高到93．58％，合成气水气比由0．80提高到0．99；黑水闪蒸系统负荷减半，循环水用量降低45．64％，外排废水减少43．35％，黑水处理系统运行成本降低，实现了能量物质的综合利用。

化学工程杂志材料科学

石墨烯负载银的合成研究25-29

摘要：为改善石墨烯加工性能，在石墨烯掺杂金属银。以低成本可膨胀石墨粉为原料，利用氧化还原反应在氧化石墨烯上负载银，确定了该合成反应的工艺条件。x射线衍射、红外光谱分析、拉曼光谱、紫外可见分光光度分析、扫描电子镜等手段对氧化石墨烯负载银的内部结构进行表征。结果显示：改性后的氧化石墨烯热稳定性更好，加工性能更加优越。石墨烯负载银电化学性能的伏安循环法实验揭示，石墨烯负载银具有更优良的电学性能。

Ni0．3Zn0．6Cu0．1Sm0．05Fe1．95O4纳米纤维的结构及磁性能研究30-33

摘要：采用静电纺丝法制备出直径分布均匀、表面相对光滑的Ni0．3Zn0．6Cu0．1Sm0．05Fe1．95O4纳米纤维前驱丝，并经过500-900℃的不同温度煅烧后得到Ni0．3Zn0．6Cu0．1Sm0．05Fe1．95O4纳米纤维。并用XRD，SEM，EDS和VSM现代分析手段对Ni0．3Zn0．6Cu0．1Sm0．05Fe1．95O4纳米纤维的结构、形貌、组成成分及其磁学性能进行测试表征。结果表明：在空气气氛中经500-900℃不同温度煅烧后可得到纯相的、结晶良好的Ni0．3Zn0．6Cu0．1Sm0．05Fe1．95O4纳米纤维；煅烧温度为500—800℃时，得到的Ni0．3Zn0．6Cu0．1Sm0．05Fe1．95O4纳米纤维的表面光滑，直径均匀，其直径大约在80—140am之间；随着煅烧温度的逐渐升高，Ni0．3Zn0．6Cu0．1Sm0．05Fe1．95O4纳米纤维的饱和磁化强度逐渐增大，在900℃时饱和磁化强度为53．30emu／g；矫顽力呈现先增大后减小的趋势，800℃时达到最大值为31．130e。

化学工程杂志传质过程及设备

海水酸化与药剂耦合蒸馏淡化阻垢工艺研究34-37

摘要：采用水平降膜蒸发装置进行了海水蒸发浓缩实验，研究了海水酸化预处理与药剂阻垢耦合措施对钙镁离子损失的影响。酸化预处理和药剂耦合措施对垢物晶种的形成和晶体生长有明显抑制作用，在固定酸化程度的条件下，随着阻垢剂加入量的加大，钙离子损失量减少，阻垢率增加；在固定阻垢剂加入量的条件下，随着酸化程度的提高，钙离子损失量减少，阻垢率增加；而海水酸化处理与药剂阻垢耦合措施对镁离子损失量影响较小。通过海水酸化预处理与药剂阻垢耦合措施可以实现高浓缩倍率蒸馏法海水淡化的阻垢效果，在11mg／L阻垢剂加入量、50％海水酸化或8mg／L阻垢剂加入量、72％海水酸化条件下，海水3倍蒸发浓缩过程钙离子损失量接近目前工业蒸馏装置海水2倍浓缩实际水平。

2，3，6-三甲基苯酚固液萃取洗涤的理论与实验研究38-41

摘要：由于2，3，6-三甲基苯酚与其同系物的理化性质十分接近，高纯度2，3，6-三甲基苯酚的获取十分困难。文中采用COSMO—RS计算快速预筛选分离溶剂并初步探讨了分离机理。由计算结果可知：二甲基亚砜、甲醇、乙腈等氢键受体溶剂的选择性分配能力较高，且甲基酚主要依靠其极性及与溶剂的氢键作用的差异实现分离，与后续实验结果相符并减少了实验工作量。以乙腈为洗涤溶剂，用量为0．2508g／g原料，在20℃下，经单级固液萃取洗涤，固相产品中2，3，6-三甲基苯酚的质量分数由原料中的97．51％提高到98．49％，2，3，6-三甲基苯酚的收率为71．14％。多级固液萃取洗涤中，随着洗涤级数的增加，两相产品的纯度逐渐升高，而固相产品的总收率逐渐降低。

空分装置中氮气和氧气采出比研究42-45

摘要：通过空气深冷分离装置，同时得到高纯氮气和高纯氧气，以满足化工装置的需要。对于不同的化工装置，高纯氮气和高纯氧气的采出比例要求不同，最终影响着空分装置的工艺流程和能耗水平。文中通过分析空分装置中空气分离上塔及下塔的操作原理，提出以空气分离下塔塔顶的回流比为操作变量，研究空分装置中氮气／氧气的采出比情况；通过工艺计算在不同回流比情况下，同时在下塔和上塔热量耦合的约束下，分别得到下塔和上塔的物流采出情况，并对物流采出情况进行分析，得到了下塔操作回流比的变化对空分装置氮气／氧气采出比的影响。对于氮气／氧气采出比小于1的情况，高纯氮气可全部由下塔采出；对于氮气／氧气采出比大于1的情况，高纯氮气分别由下塔和上塔共同采出。

化学工程杂志化工热力学

热源塔热泵系统冷冻液的测试与选择46-50

摘要：通过选择适合热源塔热泵系统的冷冻液，使得热源塔系统能够高效稳定地在天津地区运行。通过实验测量，研究和比较了氯化钙、乙二醇、丙二醇、甘油和碳酸丙烯酯5种冷冻液的物理性质，包括它们的冰点、密度、比热容、运动黏度、导热系数和腐蚀性等，对相关物性进行了线性回归，并分析了热源塔热泵系统选择冷冻液应考虑的主要因素。结果表明：在所测量的不同冷冻液中，氯化钙水溶液腐蚀性较强，碳酸丙烯酯水溶液饱和时冰点较高以及成本较贵，均不符合设计要求。乙二醇、丙二醇和甘油的冰点低、腐蚀性小且价格适中，可作为热源塔的冷冻液，满足天津市的设计环境温度-9℃的要求。

化学工程杂志化工流体力学

基于声发射的气固两相流流型识别51-55

摘要：气固流化床中流型的识别是两相流相关参数检测的重要内容。利用声发射检测技术对气固流化床进行数据采样，结合数理统计、小波算法以及信息熵等方法提取气固流化床中不同流型的特征参数。由实验结果可知，此方法提取出的特征参数真实反映了典型气固流型下的动力学特征，在流化床中，鼓泡床、湍动床和快速流化床在时域、频域有着显著的区别。将小波能量、数理统计的结果以及小波包分解后的信息熵导入支持向量机（SVM）中，进行气固流型识别，正确率85％。因此，声发射检测技术与支持向量机相结合的方法可用于气固两相流流型的识别，具有一定的可行性。

聚氨酯低压混合器内流场的数值模拟和实验研究56-61

摘要：为探究聚氨酯低压混合器内流体流动状况以及不同混合头结构对混合器内组分输运过程的影响，利用流体力学软件Fluent，采用标准湍流模型和标准壁面函数，开启组分输运方程，不开启反应方程，对混合器内非稳态组分输运过程进行三维数值模拟。模拟结果表明：混合器内流体流动状况良好，无明显死区，混合器内组分输运过程混合时间为30s；当叶片层数为8、周向叶片数为8、叶片倾斜角为15°时，混合头的混合效果最好。为验证模拟的可靠性，对混合器内组分输运过程进行实验验证。结果显示：模拟结果与实验数据具有较高的吻合度，最大相对误差低于5％，这表明利用CFD模型对低压混合器内组分输运过程进行预测和模拟是可行的、有效的。

化学工程杂志反应工程

固体酸催化合成1，6-己二醇二丙烯酸酯工艺条件的优化62-67

摘要：以1，6-己二醇和丙烯酸为原料，采用自制的固体超强酸SO12-／TiO2-SnO2为催化剂，考察了工艺过程各参数（酸醇比、催化剂用量、反应时间和反应温度）对加氢脱氧效果的影响。在单因素实验的基础上，采用正交试验，对催化合成1，6-己二醇二丙烯酸酯（HDDA）工艺条件进行了优化，并对合成产物进行了GC／MS、核磁、FT—IR表征以及物化性质进行了检测。最佳的酯化反应条件为：酸醇摩尔比3．5：1，催化剂加入量质量分数为5％，反应时间4h，反应温度130℃，在此条件下，HDDA的平均收率可达91．8％，产品纯度很高且与精细标准品理化性质基本一致。

磷石膏制硫酸铵的反应机理与动力学实验研究68-71

摘要：研究了磷石膏制取硫酸铵的反应机理与本征动力学速率方程，通过理论研究与实验论证发现，上述反应是在磷石膏与碳酸铵的固液界面上进行的，符合缩芯模型。在动力学速率方程参数的测定中，由于磷石膏微溶于水，反应速率近似地认为只与碳酸铵的浓度有关，实验是在低温、低碳酸铵浓度、高搅拌速率以及磷石膏过量的条件下进行的，实验得到了温度为0，5，10℃时的速率常数，同时将不同温度的速率常数进行拟合得到了磷石膏与碳酸铵反应的活化能为37246．64J／mol，指前因子为77033．83min-1。

化学工程杂志过程模拟

反应精馏制备丁酸酐的过程模拟和实验研究72-78

摘要：测定了乙酸-乙酸酐的汽液平衡数据，并拟合得到二元交互作用参数。使用Aspen Plus软件，选择NRTL—HOC热力学方程，在已获得的动力学数据基础上，对制备丁酸酐过程进行模拟和过程优化，得到酰化反应制备丁酸酐反应精馏过程适宜的条件：全塔理论级数18，回流比1．5，进料酸酐比（摩尔比）2．5，丁酸进料位置为第5块板，乙酸酐进料位置为第12块板，该条件下得到乙酸酐的转化率99．97％，塔顶乙酸质量分数99．25％，塔釜丁酸酐质量分数85．37％。以模拟结果为参考，在连续精馏塔中进行了实验验证，丁酸和乙酸酐分别从塔2／5，4／5处进料，酸酐比2．5，回流比1．5，此条件下乙酸酐转化率可达98．88％，塔釜丁酸酐质量分数为83．802％。实验值与模拟计算值有良好的一致性，相对误差〈5％，在允许范围之内，验证了模拟计算的可靠性，为工业化提供了理论基础。