化学工程杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

化学工程 2018年第06期杂志 文档列表

化学工程杂志生物化工

表面分子印记技术分离提纯芦丁1-5

摘要：芦丁的提取方面存在着诸如产率较低、成本高、操作繁琐等问题。文中以凹凸棒为载体,芦丁为模板剂合成了表面分子印迹聚合物（MIPs）,考察其对芦丁的吸附效果。结果表明：当甲基丙烯酸（MAA）为功能单体,反应温度为65℃,单体用量为0.2 mL/g载体,交联剂用量为0.8 mL/g载体时,制备的表面分子印迹聚合物对芦丁的吸附性能最好。吸附行为更符合多层吸附的Freundlich吸附,吸附动力学为准二级动力学。平衡吸附量62.4 mg/g,重复使用4次,吸附效率没有明显下降。用此表面分子印迹聚合物从冬青叶中分离提取芦丁,与纯品的相似度为99%以上。

化学工程杂志传质过程及设备

CCl4溶剂下CO2超临界萃取枣庄煤的产物分析6-10

摘要：在CCl4夹带剂作用下CO2超临界萃取枣庄煤,为煤超临界萃取产物的利用提供了的理论依据,同时对煤的成煤环境进行分析。萃取物中共检测出48种有机化合物。其中包括7种芳烃类（占35.382%）、9种酯类（占36.148%）、19种烷烃类（占14.410%）、1种酸酐类（占0.376%）、1种脂肪酸类（占2.199%）、1种烯烃类（占0.382%）、1种酮类（占1.953%）和9种其他物质（占9.151%）。其中卤代烃（占3.007%）,检测出一种环八硫（占1.397%）。检测出的正烷烃具有偶碳优势,从而可推测成煤环境多出现在碳酸盐岩和蒸发岩系中,盐湖或高含盐地层中。检测到生物标志物：2,6,10,14-四甲基十六烷（植烷）占1.028%。扫描电镜观察萃取前后的煤表面形貌变化,比表面测试表明萃余煤的比表面积和孔径分布变大,XRD显示出θ为29.5°时有机峰减弱至不明显。

离子液体/异辛醇体系萃取盐湖卤水中硼酸的研究11-15

摘要：以异辛醇为萃取剂、乙酸丁酯为溶剂、疏水性离子液体三丁基己基膦双（三氟甲烷磺酰）亚胺盐（[P4,4,4,6][NTf2]）为稀释剂,从东台吉乃尔盐湖卤水酸化提硼母液中进行了萃取硼酸的试验研究。考察了[P4,4,4,6][NTf2]和异辛醇的体积分数、相比、pH值、萃取级数、饱和萃取容量、反萃剂酸度以及反萃级数等条件试验。在较优的试验条件下,四级错流萃取,萃取率为99.7%,三级错流反萃,反萃率为99.6%,硼总回收率达99.3%,饱和萃取容量达到28.7 g/L（以H3BO3计）。通过斜率法确定负载有机相中萃合物的组成并探讨了其萃取机理。萃取体系中加入[P4,4,4,6][NTf2],可部分替代乙酸丁酯,减少乙酸丁酯的用量,降低对环境的污染,对实现萃取法盐湖卤水绿色提硼具有重要研究意义。

泡沫铁镉镍和泡沫铝复合规整填料的实验研究16-20

摘要：利用泡沫金属规整填料各自的优点,将泡沫铁镉镍填料与泡沫铝填料组合成新型复合规整填料,并用空气-水、环己烷-正庚烷物系分别对其进行流体力学性能实验和传质实验。实验结果表明：在相同条件下,新型复合规整填料比Al＆CY复合填料压降降低约70%,和CY丝网填料接近,同时具有较高的泛点气速,操作弹性大,持液量较大,其理论塔板数可达5块以上。这说明新型复合规整填料结合了泡沫铁镉镍填料和泡沫铝填料的优点,其分离效率介于Al＆CY复合填料和CY填料之间,是一种优秀的新型复合填料。

化学工程杂志传热过程及设备

微波反应器加热效率及均匀性仿真优化21-25

摘要：利用COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件采用有限元分析方法建模仿真了负载半径、负载位置和馈入功率相关参数对微波反应器内负载温度分布均匀性及反应器加热效率的影响,探究表明：负载半径和负载位置的变化导致微波反应器中负载温度均匀性以及加热效率的改变,而波导馈入功率的改变则仅仅改变负载的升温速率,导致负载中的温差差异明显;优化出当负载半径为32 mm,负载位置为10 mm以及馈入功率为10 k W时,微波反应器获得最优的加热均匀性,加热效率达到99%以上。同时考察了不同速度下的连续式微波反应器内的温度分布,结果表明：负载运行速度越大,体系平均温度越低,同时连续式微波反应器出口的温度随负载运行速度增大而减小。

CTAB/NaSal胶束溶液自然对流传热实验研究26-30

摘要：为全面研究胶束溶液的对流传热性能,在等温竖直平板加热壁面附近,通过实验研究了不同浓度CTAB（十六烷基三甲基溴化铵）与NaSal（水杨酸钠）复配的CTAB/NaSal胶束溶液,在不同壁面温度下的自然对流传热性能。实验结果表明：随着CTAB/NaSal胶束溶液质量分数增大、温度降低,NPR（净功率下降率）越大;加热壁面为53℃时,CTAB/NaSal（3 mmol/L∶3 mmol/L）加热壁面输入功率相对于水下降34.37%。建立了We影响下的自然对流传热关联式,其误差在±10%以内;该关联式可用于计算CTAB/NaSal及其性质相似的胶束溶液在0.000 15≤We2/Pr≤0.000 4时,分别在4.98×105≤Rax≤2.23×109和2.19×1010≤Rax≤8.22×1010范围内的自然对流传热Nux。

化学工程杂志化工热力学

水平蒸发与冷凝结构脉动热管的热力性能31-36

摘要：为解决实际工程应用中平面间的传热问题,文中提出一种水平蒸发与冷凝结构的新型脉动热管,采用数值模拟方法,对该热管在4种加热方式下的启动与热力性能进行了研究分析。结果表明：脉动热管内部存在小气泡、短气塞、长气塞等流型。均匀加热时,该脉动热管的临界启动加热功率为20 W。非对称式（以蒸发段几何中心线为对称轴）与递增式（沿蒸发段端部至绝热段加热量逐渐增加）加热方式均可有效改善脉动热管的启动性能和热力性能,且采用非对称式加热时,可使脉动热管的热阻最多降低13.26%。

基于CPA状态方程计算天然气-甲醇-水气液相平衡37-41

摘要：采用考虑了极性分子间氢键缔合作用的立方型附加缔合项（CPA）状态方程计算了天然气-甲醇-水体系气液相平衡。根据实验测试的甲烷-水、乙烷-水、丙烷-水、正己烷-水、甲醇-水二元体系气液相平衡实验数据,拟合了CPA状态方程中甲烷、乙烷、丙烷、正己烷、甲醇与水的二元交互作用系数,提出了与烷烃摩尔质量相关的烷烃-水二元交互作用系数关联式。在此基础上,预测了天然气-甲醇-水多组分体系的气液相平衡。结果表明：在温度为283—298 K,压力为5.86—34.34 MPa的范围内,预测的气相水含量、甲醇含量与实验值之间的平均相对偏差分别为5.55%和8.09%。CPA状态方程不仅为准确预测天然气-甲醇-水体系的气液相平衡提供了依据,还可应用于其他含极性物质体系的热力学物性参数和相平衡的计算。

三元体系CsCl＋MgCl2＋H2O 298 K介稳相平衡研究42-46

摘要：采用等温蒸发法研究三元体系CsCl＋MgCl2＋H2O 298 K的介稳相平衡。结果发现,相图包含2个共饱点,3条溶解度曲线和3个结晶相区。3个结晶区分别为单盐CsCl,MgCl2·6H2O和复盐CsCl·MgCl2·6H2O的结晶区。此体系有复盐铯光卤石形成,为复杂三元体系。由相图可知,铯光卤石CsCl·MgCl2·6H2O的复盐射线（CW）通过其溶解度曲线（E1E2）,属同成分复盐。随着复盐的形成,相图中出现2个共饱点,在共饱点处,均有2种盐和一种平衡溶液达到共饱和。2个共饱点对应的饱和盐分别为MgCl2·6H2O＋CsCl·MgCl2·6H2O和CsCl＋CsCl·MgCl2·6H2O,且2个共饱点均位于其相应组分点构成的三角形之内,均属于相称共饱点。3种盐结晶区大小按以下顺序排列：CsCl·MgCl2·6H2O〉CsCl〉MgCl2·6H2O,其中CsCl·MgCl2·6H2O结晶区最大,意味着复盐CsCl·MgCl2·6H2O比其他盐更容易析出。

化学工程杂志化工流体力学

喷吹搅拌系统中气液动力学行为的混沌识别47-52

摘要：以底吹熔池熔炼过程为研究对象搭建水模型实验平台,捕获气体喷吹系统内气泡流型的彩色图像,对彩色图像进行灰度化,去噪及二值化操作后得到贝蒂数,以贝蒂数来表征气液二相混沌效果,引入0-1测试法并通过数值模拟验证该方法的有效性。运用回归方法和关联方法的0-1测试法检测贝蒂数时间序列的混沌特性,考察了喷枪倾角及数目对本系统混沌特性的影响。研究结果表明：模拟数据验证了0-1测试法在区分系统混沌特性方面的有效性;6组工况均表现出混沌特性;对每组工况的贝蒂数时间序列分别基于回归方法和关联方法进行了0-1测试,显示关联方法较回归方法更为显著,且渐近增长率Kc中值在一定程度上反应了各工况的混沌强弱程度。此研究为强化流体混沌混合提供了直观简便的测试方法。

高气液比倾斜管临界携液流速研究53-56

摘要：天然气在管道输送过程中,随着温度和压力的降低会产生凝析液,凝析液聚集在管道的低洼处形成积液,不仅堵塞管道影响输气效率,而且腐蚀管线。生产中,通常采用提高气速的方法排出管道积液,能够使得管道积液从低洼处被携出的最小气速为该管道的临界气速。文中根据倾斜管内液相的基本动量方程,进行适当假设,建立倾斜管临界携液模型,并设计地势起伏的管路与实验管架,进行不同工况的实验,以确定管道的临界携液气速。另外还挑选出合适的气液界面摩擦系数,代入临界气速方程进行求解。结果对实验值与模型计算值进行对比,吻合度较好,其中Linehan的气液界面系数更适用于黏度较小流体模型的计算,Wongwises的气液界面系数则更适用于黏度偏大的流体。

化学工程杂志反应工程

微泡反应器强化臭氧氧化处理酸性红1857-62

摘要：采用微泡反应器强化臭氧氧化处理酸性红18（AR 18）,考察了在微泡反应器中压力、液相温度、进口臭氧质量浓度、初始pH值以及染料初始质量浓度对AR 18染料废水脱色及矿化率（TOC去除率）的影响。结果表明：反应器压力对染料废水脱色及矿化影响较小;温度和初始pH值对废水脱色影响较小,但温度及适当初始pH值（2—10）增加有利于染料矿化;进口臭氧质量浓度的增加,有利于废水脱色及矿化。同时还将该微泡反应体系与传统鼓泡反应器进行对比研究,结果表明：微泡反应器中脱色及矿化效果都远高于鼓泡反应器,微泡反应器中废水完全脱色缩短了约12 min以上,氧化处理35 min后,微泡反应器中矿化率高达鼓泡反应器的3倍以上。

负载NiMo的氧化铝催化剂在加氢裂化中的应用63-67

摘要：实验制备出了介孔与大孔氧化铝催化剂,并首次在减压渣油加氢裂化中测试了其催化性能。在该反应中,与介孔NiMo/氧化铝催化剂相比,使用大孔NiMo/氧化铝催化剂有更好的产品分布,高液相收率和低的气相收率。这表明了大孔结构的催化剂比介孔结构的催化剂更有利于加氢反应;而介孔结构的催化剂载体更有利于加氢裂化。由N2的吸附脱附实验证明,NiMo的加入减小了介孔催化剂的孔径、孔容与表面积,这意味着NiMo逐步负载在介孔和大孔上。大孔结构在提高减压渣油进入NiMo活性中心上扮演着重要的角色,而这些活性中心对加氢很有效。由于促进加氢反应,故负载NiMo的介孔-大孔氧化铝增加了减压渣油的加氢裂化的液相收率。

化学工程杂志煤化工

煤化工杂盐脱除有机物回收无机盐的实验研究68-72

摘要：针对煤化工杂盐处理的难题,提出一种从煤化工杂盐中回收无机盐的方法。在杂盐组分分析的基础上,将干馏技术应用于杂盐脱除有机物中,通过干馏技术及结晶技术相结合从杂盐中制备符合国家工业级标准的氯化钠产品。考察了干馏温度与时间对有机物脱除率及对干馏后固体中TOC残留值的影响,并对干馏过程的气体及固体产物进行了分析,实验结果表明：煤化工杂盐中有机物含量高、种类复杂,在干馏温度450—650℃、干馏时间30—120min范围内,有机物脱除率可达99%以上,干馏后固体中TOC残留值在50 mg/kg以下;通过结晶与资源化实验回收无机盐,制得的无机盐产品达到工业盐标准,可作为产品出售。

化学工程杂志化工工艺

异丁烷共氧化法联产MTBE产品质量提升技术73-78

摘要：异丁烷共氧化法生产环氧丙烷联产甲基叔丁基醚已成为一种重要的MTBE生产工艺,但因工艺的独特性,MTBE产品含大量丙酮等含氧杂质,质量较低。通过对比评估四种产品质量改进方案的技术可行性、操作方式、工艺复杂度,文中确定采用粗TBA原料精馏脱丙酮工艺。实验结果表明：该工艺可将MTBE产品中杂质丙酮针对性的脱除至质量分数0.1%以下,从而将产品纯度从97.5%提升至98.5%以上,最终有效提升异丁烷共氧化法联产MTBE产品质量。此外,文中根据连续精馏实验结果建立了可准确描述TBA精馏脱丙酮过程的数学模型,其热力学方法采用UNIQUAC。通过该模型计算,确定了工业化TBA精馏脱丙酮塔的最优回流比为50,并获得了塔径、塔高、再沸器热负荷等其他设计参数。