化学工程杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

化学工程 2019年第07期杂志 文档列表

化学工程杂志生物化工

海藻酸-壳聚糖复合海绵的制备与性能研究1-4

摘要：为了制备出结构相对均匀的海藻酸-壳聚糖(ALG-CS)复合海绵(AC),文中采用海藻酸(ALG)发泡液与壳聚糖(CS)发泡液复合的方法以避免复合过程中聚电解质复合物团聚现象。分别对AC的表观结构、溶胀动力学以及黏度、吸液率、保液率和力学性能进行了测定。实验结果表明:ALG/CS发泡液体积比(10∶1)—(2∶1),复合发泡液黏度变化不大,可获得孔结构相对均匀的复合海绵;复合海绵的溶胀过程符合Schott二级溶胀动力学模型;随壳聚糖含量增加,复合海绵吸液率下降,拉伸强度提高,同时可提高复合海绵抗溶剂性能;AC6复合海绵溶胀速率较低,保液率高,这可能与其刚性较强有关。

化学工程杂志环境化工

压裂返排液回注处理及可行性评价5-9

摘要：为了充分利用水资源,压裂返排液多在处理后回注。为了确保回注效果,需要进行处理后压裂返排液的回注可行性评价。采用化学氧化与絮凝处理方式对压裂返排液进行了处理,通过对水质离子含量、混合水结垢量及配伍性、黏土膨胀率、储层伤害率的分析研究,对其回注可行性进行了评价。结果表明:压裂返排液经过“氧化-絮凝”处理后,压裂返排液的悬浮物质量浓度为1.6mg/L、含油量低于1.0mg/L,黏土在处理后压裂返排液中的防膨率为92.68%;处理后压裂返排液与储层产出水混合体积比为3∶7时,结垢量低于72mg/L;当处理后水含油量、悬浮物质量浓度低于6.00mg/L时,对储层渗透率的伤害率低于20%。

化学工程杂志材料科学

海藻酸钠基吸附材料对铁离子的吸附动力学研究10-14

摘要：以海藻酸钠-β-环糊精-聚乙烯醇为原料制备海藻酸钠基吸附剂(SA-β-CD-PVA),并考察其对于铁离子的吸附性能。通过吸附实验,分析材料吸附性能,并采用3种不同的吸附模型对吸附Fe^3+的实验结果进行理论分析。实验结果表明:在温度30—50℃范围内,准二级动力学模型能够很好地描述SA-β-CD-PVA对Fe^3+的吸附状况(R^2>0.99)。该吸附过程是一个化学反应速率控制的吸附过程,吸附活化能为74.13kJ/mol,吸附焓变为-6.406kJ/mol。SA-β-CD-PVA吸附剂对Fe^3+的吸附模式更加符合Langmuir等温方程(R2>0.99),表明Fe^3+在SA-β-CD-PVA吸附剂上的吸附模式是更接近于单分子吸附。

化学工程杂志传质过程及设备

隔壁塔用于多氯甲烷分离单元的模拟研究15-19

摘要：以某26万t/a甲烷氯化物装置为研究对象,选取其中多氯甲烷分离单元,采用隔壁塔热耦合技术将混合物分离为3种高纯度产品。利用AspenPlus软件中Petlyuk模型对分离过程进行模拟,利用灵敏度分析模块进行参数优化,并与实际工况进行对比。结果表明:当进料位置为第24块塔板,侧线出料位置为第38块塔板,回流比为7.0时,二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的分离纯度分别为99.99%,99.90%,99.70%,达到分离要求。当二氯甲烷和三氯甲烷进料组成比例保持1∶1.5,四氯化碳的进料质量分数在6%—8%变化时,适宜的气、液相回流流量范围分别为148—150,103—105kmol/h。与常规双塔精馏过程相比,隔壁塔冷凝器、再沸器负荷分别减少17.98%,23.01%,节能效果显著。

刮膜式分子蒸馏初始液膜分布及进料结构优化20-24

摘要：初始液膜是蒸发液膜形成的基础,研究它的分布情况对改进分子蒸馏器内部流场形态和优化进料结构具有重要意义。文中建立了三角齿分布器及其筒体的数学模型,采用计算流体力学方法研究了三角齿分布器转速、进料速度、进料位置对初始液膜均匀性的影响。提出了一种新型进料结构,包括中间进料装置与斜齿分布器,对其进行数值模拟研究并与常规进料结构对比分析。结果表明:在侧方位进料下改变三角齿分布器转速与进料速度均不能改善初始液膜的均匀性;进料位置越靠近轴心处初始液膜分布越均匀。经结构优化后,采用中间进料与斜齿出料形成的初始液膜分布最均匀,进而有利于在转子刮擦区形成均匀的蒸发液膜,加强传热传质,提高了分离效率。

化学工程杂志传热过程及设备

丙烷在水平微肋管内的沸腾传热强化特性25-29

摘要：为了分析质量流速、热流密度和管径对丙烷在水平微肋管内的沸腾传热强化特性的影响,定义了表示微肋管沸腾传热强化程度的强化因子,在饱和温度为11℃的工况下,分别采用水平光滑管和微肋管进行沸腾传热特性实验。结果表明:干度为0.1时,不同质量流速下强化因子几乎相等;干度大于0.1时,强化因子随质量流速的增加而增大;高质量流速下强化因子随干度增加而增大,而低质量流速下则随干度增加先减后增,且高热流密度下更早出现强化因子急剧增大现象。此外,管径越小的微肋管内沸腾传热的强化因子越大,强化传热效果更佳。

化学工程杂志化工热力学

CSM模型与CPA状态方程预测高压水合物生成条件30-34

摘要：传统的统计热力学模型假设天然气水合物为理想固体溶液,同时忽略了极性水分子之间的氢键缔合作用,在预测高压条件下的水合物生成条件时偏差较大。针对这一问题,提出了基于CSM模型与CPA状态方程计算高压天然气水合物生成条件的新方法。基于该方法计算的5种高压天然气水合物生成条件与实验数据的对比表明:当水合物生成压力低于20MPa时,水合物生成压力计算值与实验值之间的平均相对偏差范围为0.59%—5.24%;当压力范围为20—69.84MPa时,计算值的平均相对偏差范围为0.79%—6.76%,显著优于CSM模型结合SRK状态方程的计算结果。预测高压条件天然气水合物生成条件时,需要同时考虑水合物溶液的非理想性和水分子之间氢键缔合作用。

化学工程杂志化工流体力学

萃取分离轻重两相П形管液封设计及优化41-46

摘要：工程设计中经常利用П形管液封来将萃取分离器中的轻重两相分离,不合理的П形管液封设计会影响生产的顺利进行。通过对萃取分离器界面液位的准确计算及对轻重两相П形管液封设计原理的剖析,提出了轻重两相П形管液封设计方法及提高操作弹性的优化方式。结果表明:采用迭代计算使轻重两相最高点压力相等的方式,可以准确地求得П形管液封高度;通过降低轻相与重相管道阻力降之差或采用高度可调节的П形管液封,可以使分离器界面液位更稳定;将上述方法应用于项目改造实例,取得了良好效果。

化学工程杂志反应工程

温度及气氛对半焦直接还原铁矿石的影响47-51

摘要：利用热重分析(TGA)和实验装置进行了半焦直接还原铁矿石试验,对比了不同还原温度和气氛下还原产品的性质。由TGA,焦矿质量比为1∶1的半焦铁矿石混合物由室温加热至1100℃,N2,H2和CO气氛下还原过程可分为3个阶段,其中N2下3个阶段活化能随温度逐渐增加,而H2和CO下则先增加后降低。由固定床还原产物分析结果,温度和气氛对半焦直接还原铁反应过程及反应程度均有一定影响。3种气氛下,900℃后产物中主要为金属Fe,但引入还原性气体H2,CO可有利于低温下铁矿石的还原。N2气氛下反应至900℃后半焦可对铁矿石进行还原,但得到的海绵铁金属化率低于90%,无法满足直接炼钢要求,可通入H2、CO等活性气氛,提高还原产品的品质。

酯交换合成乙二醇二乙酸酯的动力学研究52-57

摘要：为了给乙二醇二乙酸酯的工业生产提供动力学支持,文章在间歇反应釜中对乙酸仲丁酯和乙二醇酯交换合成乙二醇二乙酸酯的反应进行研究。筛选出NKC-9阳离子交换树脂为较优催化剂,并考察搅拌转速、催化剂用量、反应温度以及酯醇摩尔比等因素对反应过程的影响,确定较优的实验条件为搅拌转速400 r/min,催化剂用量为乙二醇质量的35%,反应温度382.15 K,酯醇摩尔比为6∶1。建立拟均相动力学模型,通过对367.15-382.15 K的实验数据进行拟合,得到酯交换合成乙二醇二乙酸酯的反应动力学方程,并通过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。

氢氧催化气相耦合反应过程研究58-62

摘要：以微尺寸反应器为基础,对氢空催化燃烧反应过程进行分析,探究气相反应和表面催化反应的耦合效果,通过建立微尺寸反应模型对反应过程进行模拟,考察氢空流量、氢体积分数及催化层位置等参数对反应过程和反应效率的影响,并通过仿真分析对爆炸极限内反应可靠性进行验证,研究表明氢气的体积分数、氢空混合气流速、催化层位置均对催化效率及反应速率产生影响,通过探究上述因素的影响规律可为氢氧催化反应应用提供技术参考。

化学工程杂志过程模拟

乙酸仲丁酯为溶剂的乙酸脱水过程模拟及优化63-67

摘要：乙酸脱水是精对苯二甲酸生产过程中实现乙酸回收的一个重要的生产环节。文中从节能降耗角度出发,提出采用乙酸仲丁酯(SBA)作为乙酸脱水过程的萃取剂和共沸剂,替代传统工艺中使用乙酸异丁酯(IBA)溶剂。采用AspenPlus软件对江苏某石化企业的乙酸脱水单元进行模拟,分析采用SBA溶剂替代IBA的可行性,并对工艺过程进行系统的优化研究。稳态模拟分析结果表明:采用SBA作为乙酸脱水过程的萃取剂和共沸剂,在原有工艺参数基本不变的条件下,将乙酸脱水塔油相回流比从0.83调整至0.84,水相回流比从0.22调整至0.234,就可达到乙酸脱水系统的设计要求,同时节省蒸汽消耗2.71×10^4t/a,减少共沸剂损失578t/a。

丙酮回收水吸收工艺模拟与优化68-72

摘要：采用Aspen Plus流程模拟软件对丙酮回收水吸收工艺进行了模拟核算,模拟结果与实际生产数据吻合。在此基础上,针对吸收塔尾气排放温度低及吸收剂冷却器能耗高的问题,结合过程模拟分析提出了用吸收塔尾气来预冷却吸收剂的节能方法,对比了采用常规的间壁式换热器和冷回收塔2种工艺方案,并对冷回收塔方案进行了优化,得出了采用3.5m高规整填料冷回收塔的优化工艺方案。文中依据优化方案对原工艺流程进行了改造,实施结果表明:在相同工艺条件下,吸收液的丙酮摩尔分数可提高9.93%,尾气排放温度从5℃提高到20℃,可回收冷量653.99kW,吸收工艺的总能耗可降低30.77%。

化学工程杂志化工工艺

邻氨基苯甲酸乙酯生产工艺的改进73-75

摘要：邻氨基苯甲酸乙酯因具有水果香和橙花香气,常被用作香料和食品添加剂。文章以邻苯二甲酸酐为原料经酰胺化、酯化两步反应合成了一种食用香料邻氨基苯甲酸乙酯,总收率为72.4%,并通过HPLC确定了其质量分数为99.6%,核磁共振氢谱确定其分子结构。该方法所采用的原料价格便宜,相比传统生产方法,反应条件比较温和,步骤简单且易分离。

利用硅渣制备偏硅酸钠联产氟化钠产品的工艺研究76-78

摘要：简单介绍了氟化氢生产装置中副产硅渣的组成,及其晶格氟对硅渣应用的影响,提出了硅渣制备偏硅酸钠联产氟化钠产品的工艺,研究了硅渣溶解温度及物料配比对偏硅酸钠模数的影响、偏硅酸钠与氟化钠过滤分离、滤饼氟化钠的提纯过程工艺参数对氟化钠产品质量的影响。该研究使硅渣中的硅转化成硅酸钠产品,硅渣中的游离氟和晶格氟转化成了氟化钠产品,将废弃物硅渣变废为宝,提高了资源利用率,降低了硅渣对环境的污染。