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化学工程 2017年第09期杂志 文档列表

化学工程杂志生物化工

响应面优化微生物钝化Cd污染1-6

摘要：分别比较了单独采用一株硫酸盐还原菌（SRB）2-1—5u-2b、解磷菌（PSB）4-5a-1和二者联合对Cd^2＋的钝化效应，通过响应面法优化SRB—PSB联合钝化Cd^2＋的影响因素，并验证了其对Cd污染土壤的钝化效应。由结果可知：对比单独和联合细菌的钝化效果，2-1—5u-2b和4—5a-1能够协同钝化Cd^2＋,钝化效率显著增加（P〈0．05），Cd^2＋质量浓度为200mg／L时，钝化效率最高可达83．16％；响应面优化SRB—PSB联合钝化结果表明最优条件为，初始Cd^2＋质量浓度为229．0mg／L、L-半胱氨酸盐酸0．619g／L、SRB与PSB的接种比例为2．4：1．6，此时，Cd^2＋钝化效率增加至91．84％。将2-1-Su-2b，d-Sa-1，优化前后的联合培养细菌施用于Cd污染土壤中，对Cd的钝化效率分别为28．91％，24．85％，34．36％和41．23％。因此，证明了SRB—PSB共生体系对土壤Cd污染的钝化作用优势明显，响应面法适用于对微生物钝化土壤Cd污染的优化。

化学工程杂志环境化工

利用磁性固定化微生物降解水中微量油7-12

摘要：炼油循环水用量大且含有烃类等难降解有机物，因此需要探索高效、经济、环保的水处理技术。文中利用聚乙烯醇。海藻酸钠．Fe2O4粒子复合物包埋微生物，控制Fe2O4粒子质量分数为14．9％，磁性固定化微生物饱和磁化强度为8．59emu／g，处理含柴油质量浓度60mg／L模拟水，30℃反应72h，降解率达到99％以上。而在相同条件下，游离微生物对水中微量油的降解率为86．8％，磁性固定化微生物经水中柴油驯化后，活性、耐酸碱和耐底物高浓度进一步提高，处理含柴油质量浓度60mg／L模拟水，反应40h降解率达到99％，并且处理640mg／L，高质量浓度含油水降解率达95％以上。使用13次循环处理60mg／L含油水，反应40h的降解率均达95％以上，表明磁性固定化微生物具有优异的重复使用性。

化学工程杂志传质过程及设备

刮膜式分子蒸馏技术理论研究进展13-17

摘要：由于实际生产中真空度高且影响因素多，迄今为止有关分子蒸馏的基础理论尚不完善，其工艺及设备结构设计仍主要依靠于经验和实验数据确定，制约了其实现大规模的工业化应用。文中主要从蒸发表面的液体成膜、液膜在加热表面的蒸发过程、气相蒸发分子运动过程以及冷凝面上的气体分子冷凝过程4个方面，综述了国内外学者对分子蒸馏过程的机理研究进展，重点对近年来快速发展的刮膜式分子蒸馏技术进行了详细介绍。在此基础上，提出了未来分子蒸馏技术亟待解决的关键问题，认为高真空条件下的分子流运动行为的研究可揭示工业生产中分子蒸馏的分离原理。

双水相体系选择性萃取分离对氯扁桃酸对映体18-23

摘要：研究了对氯扁桃酸（4-ClMA）对映体在含有羟丙基-β-环糊精（HPβ-CD）的聚乙二醇（PEG）／硫酸铵[（NH4）2SO4]双水相体系中的萃取分配行为。考察了pH、PEG相对分子质量、PEG质量分数、（NH4）2SO4质量分数、HP-β—CD浓度、4-ClMA浓度以及萃取温度对拆分效果的影响。实验结果表明：双水相萃取拆分具有很好的手性分离能力，HP-β—CD对（R）-4-ClMA的识别能力大于对（S）-4-ClMA的识别能力；当pH=6．5，PEG2000的质量分数为20％，（NH4）2SO4的质量分数为20％，HP-β-CD浓度为1mmol／L，4-ClMA浓度为0．13mmol／L，萃取温度为25℃时，分离因子α达到1．61，性能因数PfR达到0．065。

固旋阀塔板的性能研究24-28

摘要：在内径为600mm的不锈钢塔内，以空气-水-氧气为物系，对固旋阀塔板的流体力学和传质性能进行研究。测定了塔板传质效率和雾沫夹带量，并与F1浮阀塔板进行对比；通过计算流体力学软件Fluent对固旋阀塔板上气相三维流场进行了数值模拟。实验结果表明：当液相喷淋密度L=5m^3／（m^2·h）时，随着气体负荷的逐渐增大，固旋阀塔板的传质效率从小于F1浮阀到逐渐接近F1浮阀，且在实验最大气体负荷条件下超过了F1浮阀；当液相喷淋密度较大时，固旋阀塔板的传质效率高于F1浮阀塔板，且随着气体负荷的增大，差异越来越明显；固旋阀塔板的雾沫夹带比F1浮阀塔板低50％—60％，因此具有更高的气相负荷操作上限。Fluent软件模拟结果表明，固旋阀塔板中旋转流场的存在促使液层分布更均匀，气液传质得到进一步强化。

化学工程杂志传热过程及设备

W型波纹板束的数值模拟和实验研究29-34

摘要：运用Fluent软件对一种用于气-气换热的W型波纹板束进行了数值模拟研究。模型采用三板双流道的模式，分别模拟计算出不同热侧入口温度、热侧入口速度和冷侧入口速度的工况下，板束的换热效率及压力降，并进行对比分析。对W型波纹板式换热器进行实验研究，验证数值模拟和理论分析的合理性。研究结果表明：随冷热流体入口速度和热流体人口温度的增大，W型波纹板束的换热系数增大，同时压降也会增大。实验结果与模拟模拟结果基本一致且误差在15％左右。

化学工程杂志化工热力学

常压下叔丁醇-水-乙二醇体系汽液平衡测定与关联35-38

摘要：在常压（101．3kPa）下，采用改进的Othmer汽液平衡釜测定了叔丁醇-乙二醇体系的汽液平衡数据，对所测得的数据进行热力学一致性检验，结果表明实验数据符合热力学一致性。用NRTL模型对叔丁醇．乙二醇体系的汽液平衡数据进行关联，得到二元交互作用参数，并用这些参数计算汽相组成及平衡温度，计算结果与实验数据吻合。测定了叔丁醇-水-乙二醇三元体系的汽液平衡数据，乙二醇存在下，叔丁醇-水体系的相对挥发度大幅提高，证明乙二醇是萃取精馏分离叔丁醇-水体系的优良溶剂。

化学工程杂志化工流体力学

纵向涡流发生器喷动床颗粒流动特性研究39-44

摘要：探究纵向涡流对喷动床内喷射区及环隙区颗粒相径向速度的影响。采用粒子图像测速技术对内径D=152mm的喷动床进行实验研究，分析对比了不同扰流元件外形，尺寸及安装间距等重要参数对喷动床内颗粒运动的影响。研究结果表明：加入纵向涡发生器后，在扰流元件上方横截面内颗粒相运动出现了大量二次涡流，并且纵向涡发生器增强颗粒相在喷射区及环隙区的径向运动能力。在相同直径尺寸下，球体扰流元件较圆柱体扰流件对喷动床内颗粒径向运动的强化效果更好。存在一个最佳的扰流元件直径及布置间距使得纵向涡流对颗粒径向运动的强化效果达到最佳。

T型内螺纹微型管内Taylor流流型变化的数值研究45-51

摘要：为研究含有内螺纹的微通道对气液泰勒流的影响，文中结合VOF多相流模型对微通道内气液两相流进行了数值模拟。主要分析了螺纹对称程度、螺纹高度、螺纹宽度对泰勒流型以及管内压力场的影响。结果表明：螺纹的存在会加强管内扰动，泰勒流在螺纹高度达到一定值时，泰勒气泡发生分裂；泰勒气泡形状变化主要与螺纹高度呈现正相关，与螺纹宽度几乎无关。螺纹会对气泡产生阻碍及导向作用，管内中轴线压力会受到螺纹的影响而呈现周期性波动。

化学工程杂志反应工程

磺化碱熔法制备2，5-二甲基苯酚52-57

摘要：通过对二甲苯磺化、碱熔法合成2，5-二甲基苯酚，研究了影响磺化、碱熔产物收率和纯度的因素。磺化时酸性滤液回收套用，可减少三废，降低生产成本。最佳磺化条件：缓慢把硫酸往对二甲苯中滴加，硫酸与对二甲苯摩尔比为1．6：1，反应温度125℃，反应时间2．0h，2，5-二甲基苯磺酸钠收率为96．87％，纯度为99．30％。碱熔时，通入水蒸气、添加抗氧剂和硬脂酸钠，增加了物料的流动性，提高了收率和纯度。最佳碱熔条件：将KOH、NaOH、潮品钠盐、抗氧剂1035（2，2＇-硫代双[3-（3，5-二叔丁基4-羟基苯基）丙酸酯]）和硬脂酸钠混合后投入反应釜，NaOH和KOH质量比3：2，抗氧剂1035为4g，硬脂酸钠为9g，330—340℃保温2．0h，2，5-二甲基苯酚收率为92．70％，纯度为99．45％。

杂质对过氧化苯甲酰的热分解危险性研究58-61

摘要：为了解过氧化苯甲酰（BPO）在不同情形下的热分解危险性，利用差示扫描量热仪（DSC）研究BPO在不同升温速率下的热分解情况以及不同杂质对BPO的热分解影响，采用Kissinger法以及Ozawa法计算其表观活化能，从不同角度分析BPO分解放热过程的特点和危险性。从初始分解温度角度，t0（C7H8）〈t0（H2O）〈t0（BPO）〈t0（NaOH），加入适量甲苯比水更能促进BPO的分解，而氢氧化钠的存在则会起到一定的抑制作用；从反应热的角度，△H（H2O）〈△H（C7H8）〈△H（BPO）〈△H（NaOH），表明水和甲苯会使体系放出的热量减小，而氢氧化钠的加入会使其显著增大；从动力学参数角度，相同条件下，E（C7H8）〈E（BPO）〈E（NaOH）〈E（H2O），说明适量甲苯的存在会增加BPO的分解速率，而氢氧化钠和水的存在会降低BPO的分解速率。

化学工程杂志煤化工

蒙古国典型煤种水蒸气气化性能及其动力学特性62-67

摘要：利用固定床装置对来自蒙古国的巴嘎诺尔煤（BN）、纳赖呼煤（NL）、阿拉格陶盖煤（AT）和塔本陶勒盖煤（TT）进行程序升温水蒸气气化实验，考察了4种煤样气化合成气主要组分H2，CO和CO2的生成规律，着重研究了煤样气化反应动力学和合成气各组分生成动力学特性，并对2种动力学特性进行分析。研究发现，BN，NL和AT3种煤样气化合成气中H2和C02主要在较低温区（900—1050K）生成，CO则在较高温区（〉1000K）生成，而TT煤气化反应H2，CO和CO2均需要在较高温区（〉1000K）生成。AT和TT煤水蒸气气化反应动力学所选取的模型与其气化合成气各组分生成动力学所选取的模型一致，分别为均相模型和缩核模型。BN和NL煤气化生成H2，CO2的生成动力学适宜采用均相模型，而CO的生成动力学适宜采用缩核模型，但这2种煤样的水蒸气气化反应动力学均可采用均相模型。

内热式热解炉节能环保升级改造研究及应用68-72

摘要：工业化应用最为成熟的煤炭热解技术为内热式热解技术。目前内热式热解炉工业化装置规模最大，总装置规模已超过2亿t（以入炉煤量计），该技术存在着控制技术落后、煤气质量差、能量综合利用低和环境污染严重等问题。文中分析了目前内热式热解炉的技术进展和存在的问题，从技术提升、能源节约、环境保护等角度提出了采用小粒煤技术、载气温度自动控制技术、混热式热解技术、干熄焦技术和污水预处理技术等一整套升级改造方案，在满足节能环保要求的同时，推动实现内热式热解技术产业的技术升级。

化学工程杂志过程模拟

基于IGCC的低水汽比变换过程的模拟优化73-78

摘要：为解决干煤粉气化变换系统CO反应负荷高，同时为避免甲烷化副反应、催化剂床层易飞温等问题，文中提出了一种适合干煤粉气化技术的低水汽比变换工艺，在AspenPlus软件基础上开发了变换系统计算模型，根据计算模型考察了水汽比、变换炉入口温度及反应压力等关键参数对于变换反应的影响。模拟计算结果表明：采用水汽比0．2—0．3，变换炉入口温度180—200℃，三段低水汽比工艺，变换系统出口CO摩尔分数为1．63％，总变换率达到95．1％，可满足CO2捕集率大于85％设计指标，捕集系统变换工段能耗为0．568GJ／t。可以为基于IGCC的CO2捕集及多联产变换系统工艺设计、技术改造及运行调优提供理论依据。