高校化学工程学报

Journal of Chemical Engineering of Chinese Universities

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国际刊号:1003-9015
国内刊号:33-1141/TQ
主管单位: 国家教育部
主办单位: 浙江大学
主    编: 陈 纪 忠
编委会主任委员: 姚 善 泾
编辑出版:《高校化学工程学报》编辑部
地    址:杭州 浙江大学玉泉校区,化学工程与生物工程学院
邮    编:310027
电    话:0571—87951235
电子信箱:gxhgxb@zju.edu.cn
网    址:gxhx.cbpt.cnki.net 

国内发行:《高校化学工程学报》编辑部
国外发行:中国国际图书贸易集团有限公司 (北京市海淀区车公庄西路35号,邮编100048)          

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化工热力学与基础数据

  • 乙醚-甲醇-正丁醇多元系汽液平衡的热力学性质

    高大明;张凌云;管航敏;孙虹;陈红;朱德春;

    用新型泵式沸点仪测定了在101.325 kPa下乙醚-甲醇、乙醚-正丁醇、甲醇-正丁醇3个二元系以及乙醚-甲醇-正丁醇三元系在不同液相组成时的沸点,并用间接法Tpx推算了3个二元系的汽相平衡组成y。3个二元体系活度系数分别用Wilson模型、NRTL模型、Margules模型和van Laar模型进行关联,用最小二乘法求出了它们的液相活度系数模型参数,同时,用这些模型参数来计算它们的汽相组成y。所得的液相活度系数来计算3个二元体系的超额吉布斯自由能函数GE/RT,并且研究的所有体系之间不存在共沸点。用3个二元系Wilson模型、NRTL模型、Margules模型和van Laar模型参数分别对所测的三元系数据进行关联,建立该系统汽液平衡的热力学模型并计算平衡时的汽相组成y和泡点温度。由面积积分法检验这些模型参数计算的3个二元体系相平衡数据得到很好的热力学一致性。

    2011年01期 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 901K]
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  • 马丁-侯方程中参数m和B_4的直接求取

    李诗纯;魏顺安;张建华;董立春;黄大富;

    马丁-侯(M-H)方程在计算液相体积、高压气体的焓熵、以及极性液体的焓熵方面有很好的精度优势,但对其中B4参数的求取需要迭代计算而影响了M-H方程在工程计算中的应用。今首先将M-H方程的m参数和物质的偏心因子ω关联起来,在保持M-H方程计算气相体积精度的条件下得到计算m的普适方法。然后提出参数B4与物质的对比温度Tr以及临界体积Vc之间的关联计算公式,实现对B4的直接求取,简化了M-H方程对液体体积的求解过程。

    2011年01期 7-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 778K]
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传递现象与单元操作

  • 多层桨搅拌槽内气-液两相局部气含率研究

    高娜;包雨云;高正明;

    在直径0.48 m的椭圆底搅拌槽中,研究了以半椭圆管盘式涡轮(HEDT)为底桨、上两层为四叶翼型轴流桨下压操作(WHD)的组合桨(HEDT+2WHD)在搅拌槽内沿径向和轴向的局部气含率分布及不同表观气速对局部气含率的影响。局部气含率沿轴向分布比较均匀,仅在底桨附近有一个极大值,其它位置局部气含率差异较小。随着表观气速增加,沿轴向的局部气含率普遍增大,说明气量增加会强化气液分散状况。通过与HEDT+2WHU的局部气含率分布对比表明,尽管两者平均气含率接近,但组合桨下压操作时的局部气含率分布较组合桨上提操作时均匀。通过PIV方法得到两种组合桨的液相流场分布,对局部气含率分布的差别进行了解释。

    2011年01期 11-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 1047K]
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  • 水合物法分离丁辛醇弛放气中的丙烷丙烯

    孙强;郭绪强;刘爱贤;刘祺凤;姜美玉;闻伟华;

    丁辛醇弛放气中(简称弛放气)含有较多的丙烷和丙烯,对其分离回收可用于制作液化天然气。水合物分离法能有效分离小分子气体混合物,今利用高压相平衡实验装置对水合物法分离弛放气以回收丙烷和丙烯进行了实验研究。实验采用"压力搜索法"测得弛放气在纯水及自来水中生成水合物的不同条件,进而分别在纯水、自来水以及在自来水中添加十二烷基硫酸钠(SDS)的三种不同溶液体系中考察水合物法分离弛放气的效果。实验结果表明:相同温度下,弛放气在自来水中生成水合物的压力比纯水中稍低。当原料气中丙烷和丙烯的摩尔含量分别为12.80%和36.75%时,达到单级平衡后,三种不同溶液体系的水合物相中丙烷和丙烯的总含量均约在60%以上,丙烷的平均回收率为86.62%(最高为88.73%),丙烯的平均回收率为78.94%(最高为83.46%),说明水合物分离法能够有效回收弛放气中的丙烷和丙烯组分,具有广阔的工业应用前景。

    2011年01期 18-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 815K]
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  • 螺旋片强化的套管式换热器壳侧传热特性

    张丽;田密密;吴剑华;

    为揭示螺旋片强化套管式换热器壳侧传热的机理,以指导此类换热器的进一步强化,对螺旋片强化的套管式换热器壳侧的传热和阻力特性进行了实验研究,并与光滑内管换热器进行了比较;利用可实现的k-ε湍流模型,对螺旋片强化的套管式换热器壳侧流体的流动和传热特性进行了数值模拟,研究了正交螺旋坐标系下壳侧螺旋通道中的流场结构。实验结果表明,螺旋片能显著提高套管式换热器壳侧的传热性能;在Re为4000~14000,螺旋升角分别为45°、37°、27°、14°的换热器的传热系数是光滑内管换热器的1.3~4.2倍;螺旋升角越小的换热器传热效果越好,但压降也越大。数值模拟结果表明,螺旋片能改变壳侧流场结构,使流场中产生了二次流动,从而强化了传热;螺旋升角越大,螺旋通道中心处的二次流动越弱。因此,对于螺旋升角较大的换热器,采用螺旋片复合其它强化技术改善螺旋通道中心处的二次流动状况是进一步提高其传热性能的关键。

    2011年01期 24-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 897K]
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  • 纳米颗粒强化氨水鼓泡吸收性能的机理与影响因素

    盛伟;武卫东;张华;刘辉;洪欢喜;

    基于Danckwerts的界面更新模型和Langevin方程,分析了纳米颗粒对氨水鼓泡吸收性能影响的非均相膜传递和液相内传递过程,初步解释了纳米颗粒强化氨水鼓泡吸收性能的机理。认为纳米颗粒对氨水鼓泡吸收的强化过程包括液相强化和界面强化两个同时进行的子过程,而对于界面传递,由于纳米颗粒引起的Marangoni对流,使其强化系数要高于液相传递。结合机理,对可能影响纳米颗粒强化氨水鼓泡吸收性能的各因子进行了实验研究。结果表明:纳米颗粒悬浮液性能的稳定性是强化吸收的关键;以质量浓度为0.1%配比制备的FeO、Al2O3纳米颗粒悬浮液,分别获得了较好的强化吸收效果;0.1%FeO+0.1%CTAB的强化吸收效果没有0.1%FeO+0.1%ACT明显;基液氨水浓度越大,有效吸收率越大;氨气流量变化,对有效吸收率影响呈现不规律特征;溶液温度较高时,纳米颗粒强化吸收效果比较明显;吸收器内起始压力或入口氨气压力不同,会对整个吸收过程产生很大影响。本研究为纳米颗粒对气体在固液悬浮体系中传递影响研究以及氨水吸收式制冷机鼓泡吸收器小型化研制提供参考。

    2011年01期 30-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 1347K]
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  • 膜结构填料的物化特性对精馏分离异丙醇/水体系的影响

    杨志宏;张燕;吴景;陈建孟;张国亮;朱利平;

    选用了三种不同材料的中空纤维膜(PP,PS和PES)构建新型膜接触器结构填料,并对异丙醇/水体系进行了精馏分离过程研究。在新型膜接触器中,液相和气相分别在管程和壳程进行逆向流动。实验结果表明:三种结构填料对异丙醇/水体系的分离效果依序为PES>PP>PS。不同材料的中空纤维膜作为结构填料对异丙醇/水溶液体系的分离效率均较高,HTU值一般可达8~10 cm,其总传质系数分别为0.0026、0.0020和0.0019 cm·s-1。三种中空纤维膜填料均可在常规填料液泛线以上的气速范围操作,不受常规填料操作弹性的限制,其水力学特性和传质效率较常规填料优势明显。根据Hansen溶解度参数理论并对膜微观结构分析显示,PES、PP较PS具有更好的操作稳定性。

    2011年01期 37-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1130K]
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  • 糖蜜酒精废液中大分子焦糖色素模拟物浸出软锰矿的动力学

    粟海锋;吕奕菊;崔勍焱;王凡;吕小艳;文衍宣;

    用收缩芯模型研究了糖蜜酒精废液中大分子焦糖色素在硫酸介质中还原浸出软锰矿的动力学,考察了软锰矿粒度、反应温度、浸出时间、硫酸浓度和焦糖色素浓度对锰浸出速率的影响。结果表明锰浸出速率随反应温度、硫酸浓度、焦糖色素浓度的增加和软锰矿粒径的减小而增加。糖蜜酒精废液中大分子焦糖色素还原浸出软锰矿属固体产物层扩散控制,表观活化能为56.27 kJ·mol-1,硫酸和焦糖色素的表观反应级数分别为0.64及0.83。

    2011年01期 43-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 967K]
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  • 717阴离子交换树脂选择吸附分离水杨酸和苯酚

    谢祖芳;童张法;陈渊;晏全;李凤;吴燕平;

    用717阴离子交换树脂自二元水溶液中选择吸附分离水杨酸和苯酚。采用静态及动态法研究了二元水溶液中树脂对每种吸附质的吸附行为,考察了pH、浓度、时间等对吸附的影响,探讨了等温吸附和吸附动力学特性。结果表明,pH是影响选择吸附分离的主要因素,pH=4.5时,苯酚的存在几乎不影响水杨酸的吸附;pH=11时,苯酚能替换树脂上已吸附的水杨酸而导致水杨酸的吸附量大为降低;pH为4~8时,树脂对水杨酸的吸附能力远比苯酚好,有很高的吸附选择性,利于水杨酸与苯酚的选择吸附分离。静态吸附表明,树脂对水杨酸和苯酚的吸附均符合Freundlich等温吸附方程,为优惠吸附;吸附动力学符合Lagergren准一级速率方程。动态吸附表明,用1.5 g树脂装柱,吸附出水在475 mL内几乎只含苯酚,水杨酸被吸附于树脂上,用5%NaCl+2%NaOH溶液可将树脂上吸附的水杨酸完全洗脱,有效实现了水杨酸和苯酚的选择性吸附分离。

    2011年01期 49-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 855K]
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反应工程

  • 煤及其模型化合物快速热解过程中HCN和NH_3逸出规律的研究

    李军;袁帅;梁钦锋;周志杰;王辅臣;

    利用高频热解装置对褐煤、烟煤和无烟煤三种不同煤阶的煤及模型化合物吡咯、吡啶进行了热解实验,分别考察了煤热解终温为1200℃,平均升温速率为2.7,8.0,11.9,17.1,22.9℃·s-1和不同热解终温(600~1200℃)下煤及吡咯、吡啶快速热解过程中HCN和NH3的生成规律,并且对煤热解过程中HCN和NH3逸出的影响因素进行了分析。结果表明:褐煤、烟煤的HCN转化率随升温速率增加而降低,无烟煤的HCN转化率随升温速率增加先增加后基本保持不变;褐煤、烟煤的NH3转化率随升温速率增加而增加,无烟煤的NH3转化率随升温速率增加降低。褐煤和烟煤的HCN转化率随温度升高而降低,无烟煤的HCN转化率随温度升高而增加;褐煤、烟煤、无烟煤的NH3转化率随温度升高均先增加后降低;在不同升温速率热解条件下总氮的转化率:褐煤>烟煤>无烟煤,在不同温度下快速热解时总氮的转化率:烟煤>褐煤>无烟煤。模型化合物吡咯快速热解时,NH3为主要的含氮产物,吡啶快速热解时,HCN为主要的含氮产物。

    2011年01期 55-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 812K]
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  • MgZrAlO复合氧化物催化酮氢转移还原反应

    石能富;张波;徐春雷;张新波;陈银飞;葛忠华;

    以Mg2Al1-LDH为前驱体焙烧制备Mg2Al1-LDO,利用其结构记忆效应,将其浸渍于Zr(NO3)4溶液制备MgZrAl-LDHs,后经焙烧制备MgZrAlO型复合氧化物,考察其在以异丙醇为氢源,环己酮Meerwein-Ponndorf-Verley(MPV)反应中的催化性能,并和Mg2Al1-LDO进行对比研究,同时对样品进行XRD、N2吸附-脱附、FI-IR、SEM及TG-DTA等表征分析。结果表明:催化剂焙烧温度对其活性影响明显,250~400℃及600℃以上时,5%MgZrAlO催化活性明显优于Mg2Al1-LDO。5%MgZrAlO反应速率明显大于Mg2Al1-LDO。5%MgZrAlO重复使用性明显优于Mg2Al1-LDO,原因是5%MgZrAlO在低温焙烧时具有较大比表面积和孔容,所含少量Zr-OH也具有催化活性,而高温焙烧的MgZrAlO中ZrO2晶粒与MgO晶粒界面之间可能形成具有高活性的酸碱活性中心对,以及Zr的加入可能提高了催化剂抗CO2中毒能力。

    2011年01期 61-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1617K]
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  • 酸改性膨润土负载ZnCl_2催化松节油直接异构-歧化反应研究

    陈小鹏;翟卢琼;王琳琳;韦小杰;梁杰珍;母艳;

    以自制酸改性膨润土负载ZnCl2为催化剂,采用傅里叶红外光谱(FT-IR)和气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术对松节油直接催化异构-歧化液相反应进行研究。FT-IR分析表明,在反应产物谱图中蒎烯吸收峰3023 cm-1、1653 cm-1和3067 cm-1消失,苯环的骨架吸收峰1645 cm-1和1456 cm-1、异丙基的特征峰1384 cm-1和1364 cm-1及对位双取代苯的吸收峰814 cm-1强度增大,说明松节油中蒎烯已完全反应,主要产物为对伞花烃;GC-MS分析共分离出42个峰,鉴定出38个化合物,其中主要产物为对伞花烃、3-对孟烯和1-对孟烯,其质量分数分别为60.35%、10.28%和6.59%,蒎烯的转化率为100%,对伞花烃收率为68.10%;对酸改性膨润土负载ZnCl2催化松节油直接异构-歧化液相反应过程进行了探讨,结果表明原料中双环单萜烯发生了开环异构、重排和歧化主反应,同时倍半萜烯和双环单萜烯存在水合、脱氢、脱水和裂解等副反应,获得了酸改性膨润土负载ZnCl2催化松节油异构-歧化复杂反应网络图。

    2011年01期 67-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 859K]
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  • DMSO络合三氯一氧化钼催化合成二叔丁基二硫醚及其同系物的研究

    李雯;樊璐露;章亚东;胡国勤;梁政勇;

    二硫醚在生物和化学研究中有着重要的用途。由于多种硫醇价廉易得,因此,二硫醚的制备多采用硫醇氧化法制备。今采用以DMSO络合三氯一氧化钼(MoOCl3(DMSO)2)为催化剂,硫醇为原料,DMSO为氧化剂进行催化氧化,高收率制备系列二烃基二硫醚化合物的合成方法,研究表明,该催化剂具有催化活性高、用量小、反应选择性好等优点。其中重点研究了二叔丁基二硫醚的合成工艺,考察了原料配比、反应温度、反应时间和催化剂用量对反应收率的影响,得出最佳合成工艺条件,即n(DMSO):n(叔丁硫醇)=5.5:1,反应时间20 h,反应温度65℃,催化剂用量为叔丁硫醇摩尔数的4.7%,此时产物收率大于96%;此外,还对这一反应动力学进行了研究,得出动力学方程1.3 1.2r=0.01914C A CB。总之,以DMSO络合三氯一氧化钼(MoOCl3(DMSO)2)为催化剂氧化硫醇合成二硫醚是一个操作简单、选择性好、条件温和的二硫醚的制备方法。

    2011年01期 73-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 873K]
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生物化工

  • 厌氧活性污泥中混合产氢菌群的构建

    马茜岚;姚善泾;

    为了富集产氢菌、去除耗氢菌,用热、酸、碱、三氯甲烷4种方法处理厌氧活性污泥,构建了高效的混合产氢菌群。结果表明,三氯甲烷处理去除耗氢菌的同时不可逆地杀灭了大量产氢菌;而不同程度的热处理、酸处理和碱处理可有效调整菌群结构,富集产氢菌群。经121℃、8 min热处理、pH=4酸处理、pH=10碱处理后,厌氧活性污泥中混合产氢菌群的氢气产率较对照组分别提高了210%、137%和125%。通过16SrRNA序列分析,表明热、酸或碱这3种简单的富集方法构建了以肠杆菌属为优势菌种的混合产氢菌群,大大提高了氢气产率,同时也为下一步优化菌群打下了良好的基础。

    2011年01期 79-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 1203K]
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  • Ca~(2+)对枯草芽孢杆菌γ-谷氨酰转肽酶活性和热稳定性的影响

    宋希文;肖彦羚;周治;姚忠;徐虹;韦萍;

    γ-谷氨酰转肽酶(γ-glutamyltranspeptidase,GGT)可将γ-谷氨酰基从酰基供体催化转移至相应的受体上,形成新的γ-谷氨酰基化合物。今针对GGT稳定性差的缺陷,采用添加Ca2+的方法对其进行稳定化。研究了Ca2+对枯草芽孢杆菌GGT活性及热稳定性的影响。以4 mmol·L-1 CaCl2于37℃下处理30 min后,GGT的热稳定性得到了显著改善,且随温度升高Ca2+处理的效果更明显;测定了Ca2+处理后GGT酰基化反应动力学常数Km、Vmax和反应活化能Ea,其值分别为0.23 mmol·L-1,0.015 mmol·L-1·min-1和10.50 kJ·mol-1。与未经Ca2+处理时相比,酰基化反应米氏常数和反应活化能显著降低;GGT的失活反应活化能Ed为60.47 kJ·mol-1,与未加Ca2+时(50.42 kJ·mol-1)相比明显提高。表明Ca2+能提高GGT的活性和热稳定性,有效缓解酶的受热失活。

    2011年01期 85-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 864K]
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  • 羧甲基壳聚糖亚铁配合物的表征及其对CO的吸附研究

    张新娜;孙君社;王淑豪;张京声;苗翠玲;

    利用羧甲基壳聚糖吸附亚铁离子得到亚铁配合物,红外光谱显示羧甲基壳聚糖与Fe2+发生了化学反应,同时利用扫描电镜和差热分析对配合物进行表征,发现反应前后两者的微观结构和热性质发生了显著变化。将亚铁配合物用于吸附CO,结果表明,在反应时间为6 h,温度为40℃左右,颗粒度为80目时吸附量最高,可达1.75 mg·g-1。对比发现,羧甲基壳聚糖亚铁配合物较羧甲基壳聚糖吸附CO效果提高4倍以上,且羧甲基壳聚糖亚铁配合物对CO的吸附量高于壳聚糖亚铁配合物。

    2011年01期 91-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 1243K]
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  • 化学渗透法破碎基因重组E.coli提取重组人SOD包含体和复性

    刘建荣;王慧;赵晓瑜;静天玉;

    以化学渗透法破碎重组大肠杆菌细胞释放重组人超氧化物歧化酶(rhSOD)包含体并对其复性。选择四种化学试剂(Triton X-100、EDTA、NaOH和SDS)对rhSOD重组大肠杆菌细胞进行破碎实验,以SDS-PAGE检测破菌效果,结果0.5%Triton X-100和10 mmol·L-1 EDTA可以较好地破碎重组大肠杆菌细胞,所提取的包含体溶解液纯度与超声法相近,可达65%左右。采用透析法复性包含体,尿素终浓度0.1 mol·L-1时rhSOD包含体复性效果优于1.0 mol·L-1,比活分别为:Triton法2800 U·mg-1,EDTA法3200 U·mg-1,超声法2800 U·mg-1,复性rhSOD纯度达85%左右。本研究建立的用于破碎重组大肠杆菌释放rhSOD包含体的Triton法和EDTA法,包含体复性后比活等于或高于超声法,与机械破菌法相比,简便有效,成本低廉,无需特殊破菌设备,为放大规模破菌提取重组大肠杆菌包含体和复性奠定了实验基础。

    2011年01期 96-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 1444K]
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化学工艺

  • 环氧豆油/酚醛交联树脂的制备和抗吸水机理研究

    司徒粤;胡剑峰;周利庄;陈焕钦;

    通过苯酚羟基醚化和环氧豆油(ESO)扩链聚合制备了环氧豆油/酚醛(PR)交联树脂,采用扫描电子显微镜和热分析分别研究了醚化和扩链对改性酚醛树脂微观形貌及抗吸水性的影响。ESO扩链聚合物与酚醛树脂不相容,通过醚化反应可改善相容性并接枝形成软硬链段交联网络。ESO与酚醛交联聚合能够增强树脂的抗吸水性,由该交联树脂制得的纸层压板吸水率可降至0.13%,其抗吸水机理包括对极性酚羟基的醚化封闭和疏水链段屏蔽作用。醚化接枝确保疏水柔性链在酚羟基区域均匀分布,扩链过程可增大疏水链段空间位阻,两者相互结合实现屏蔽作用最大化和抗吸水性最优化。

    2011年01期 103-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 1277K]
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  • 负载于Y分子筛的纳米Ce-Cu-K催化剂制备及其性能研究

    陈献;吕高明;汤吉海;崔咪芬;周哲;曹锐;乔旭;

    采用柠檬酸溶胶凝胶-浸渍法制备了负载于Y分子筛的纳米铈、铜、钾复合氧化物颗粒催化剂,考察了对氯化氢氧化制氯反应的催化性能,运用XRD、N2等温吸附脱附、UV-Vis等手段对所制备的催化剂进行了表征,并测定了催化剂颗粒的抗压碎强度。研究结果显示,当负载量超过24.9%时,活性组分在分子筛表面形成了20~25 nm的纳米晶粒,呈现出一层具有较明显晶粒间隙的纳米复合物壳结构;随着活性组分负载量的增加,分子筛表面形成的纳米复合物层也增厚。在活性组分负载量为28.8%时氯化氢的转化率可达到85%,接近平衡转化率。当催化剂颗粒中硅胶含量达到11%时,颗粒的径向抗压碎强度达到107 N·cm-1,氯化氢的转化率达到80%,可满足氯化氢氧化工业催化剂强度及活性的要求。

    2011年01期 109-113页 [查看摘要][在线阅读][下载 1034K]
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  • 六钛酸钾晶须基隔热卷材涂料的制备与性能

    徐梦漪;王鹏;皮丕辉;文秀芳;蔡智奇;程江;杨卓如;

    用硅烷偶联剂对六钛酸钾晶须进行表面处理,再加入到饱和聚酯卷材涂料中以期得到隔热性能优良的隔热卷材涂料。考察了硅烷偶联剂用量、水解条件及六钛酸钾晶须用量对卷材涂料隔热性能的影响。采用SEM分析对涂膜表面六钛酸钾晶须分散状态进行了分析表征。结果表明,硅烷偶联剂表面处理能够实现六钛酸钾晶须在涂膜中的均匀分散,最优的处理工艺为:硅烷偶联剂水解液pH值为1.5,硅烷偶联剂用量为晶须用量的5%(wt)。综合卷材涂料的隔热性能和机械性能,得出六钛酸钾晶须的最优添加量为1.5%(wt)。六钛酸钾晶须的加入将卷材涂料的热反射率从41.0%提高到68.9%,达到良好隔热效果,此时涂层机械性能达到预涂金属卷材使用要求。

    2011年01期 114-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 1871K]
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  • 双键临氢异构化反应研究制备异戊烯醇

    朱志庆;孙敏达;吕自红;

    以负载型0.5%Pd/Al2O3为催化剂,进行3-甲基-3-丁烯醇双键临氢异构化制备异戊烯醇的反应。考察了催化剂制备条件对反应结果的影响,由BET分析对其进行表征,发现提高焙烧温度对催化剂表面结构影响不大,但是可以提高催化剂的活性和选择性。实验结果表明,适当降低反应温度和氢气浓度,有利于提高反应的选择性。采用600℃焙烧和200℃氢气还原的催化剂,在反应温度70℃,氢浓度为10%的H2-N2混合气氛下反应140 min,反应收率达到66%,生成异戊烯醇的选择性为94%。在重复使用7次后催化所得收率和选择性分别为60.8%和91.5%。

    2011年01期 119-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 776K]
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  • HPMC/PNIPAAm温度敏感性水凝胶的制备及其对5-氟尿嘧啶的控制释放

    肖玉良;段桂运;李玉琴;夏成才;郑连英;

    以线型的羟丙基甲基纤维素(HPMC)和N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)为原料,制备具有温度敏感性的半互穿网络水凝胶。采用荧光显微镜、红外光谱等对凝胶结构进行表征,并对不同HPMC/NIPAAm配比(W/W)的水凝胶的温度敏感性、溶胀和退溶胀动力学进行了研究。另外,以5-氟尿嘧啶(5-FU)为目标化合物,研究了该凝胶对药物的控释性。结果表明,凝胶在水中的溶胀比随温度的升高迅速降低。在37℃下,pH 7.4的缓冲溶液中,HPMC/NIPAAm配比(W/W)为1/100时凝胶的溶胀比最大,样品PNI-H01对5-FU的释放速度最快。该凝胶体系可以通过调节HPMC的含量及温度来实现药物的控制释放,是一种潜在的口服药物的温敏控释载体。

    2011年01期 123-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 959K]
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化工系统工程

  • 基于Petri Nets优化集成共沸精馏系统方法的应用

    金山;滕林政;董宏光;肖武;郭新闻;

    基于Petri Nets结构逻辑关系提出共沸精馏系统最优路径集成方法。首先,根据Petri Nets概念拓扑操作单元模块,即精馏、分相与混合模块;然后,建立共沸精馏系统可行操作路径超级结构,从而形成Petri Nets关联矩阵并构造状态方程,考虑最小操作数建立目标函数,进而通过求解0-1整数线性规划,得到分离共沸物最优操作路径;最终,通过实例计算结果与文献的对比,阐述了方法具有超级结构完备,数学模型精确,求解算法高效的优势。

    2011年01期 129-135页 [查看摘要][在线阅读][下载 898K]
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  • 新型精馏-蒸发-热泵集成系统开车过程的操作策略与动态行为

    周禹成;吴嘉;林龙勇;

    提出了一种新的天然植物多糖提取液的分离流程(DVH):通过在塔底附近引入侧线气相出料,将分离乙醇的精馏过程和浓缩多糖溶液的蒸发过程集成到一个塔设备中完成,再通过热泵(蒸汽喷射泵)在侧线采出蒸汽和再沸器之间实现了热集成,使其比原有流程节约一台蒸发设备,并实现显著的节能效果。使用Aspen Plus软件进行的过程稳态模拟表明,在稳定生产的条件下,DVH集成系统比原有流程可降低蒸汽单耗34%以上。本研究为DVH集成系统设计了开车方案和操作策略,采用过程动态建模软件Aspen Custom Modeler和过程动态模拟软件Aspen Dynamics对DVH集成系统开车阶段的动态行为进行了模拟和分析,证实了该方案的可行性,并获得了系统状态变量随时间的变化趋势和较佳的操作参数。最后,通过优化出料时间和浓度,避免了开车阶段产生不合格产品,提高了过程的经济效益和环境效益。

    2011年01期 136-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 938K]
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环境化工

  • 烟气氧硫比对软锰矿浆烟气脱硫体系浸锰过程及脱硫产物的影响

    孙维义;苏仕军;丁桑岚;蒋文举;李玉洁;

    基于烟气中氧气与二氧化硫浓度之间的关系对软锰矿浆烟气脱硫反应的影响机理分析,提出用氧硫比(氧气与二氧化硫的摩尔比)作为关联烟气含氧量与二氧化硫浓度的参数,考察了烟气氧硫比对软锰矿浆烟气脱硫体系锰浸出率及脱硫产物的影响,据此探讨了提高锰浸出率与硫酸锰产量的方法。结果表明,氧硫比是体系pH值变化的指针因子,并通过改变体系的pH值影响体系锰浸出率及脱硫产物;体系锰浸出率与硫酸锰产率随氧硫比的增大呈现先增大后减小的趋势,氧硫比低于15,体系中有其它锰系副产物产生,产生量随氧硫比的增大而减小。氧硫比高于20,体系中无其它锰系副产物产生。对于氧硫比高于30或氧硫比低于15的烟气,可通过加入菱锰矿或硫酸调节体系pH值的方式,提高锰浸出率及产物中硫酸锰的比例,并抑制副产物的生成。此研究结果可为实现通过烟气的氧硫比控制pH调节剂(菱锰矿或者硫酸)的添加量,进而实现脱硫反应pH的自动化控制提供理论依据。

    2011年01期 143-148页 [查看摘要][在线阅读][下载 853K]
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  • 搅拌式反应器生物脱硫过程中DBT的传质分析

    张文娟;王妙冬;陈晗;李伟;

    应用数学模型预测有机相体积含量较大时油-水双液相体系中液滴的直径,进一步推导出二苯并噻吩(DBT)从有机相主体到两相界面的传质速率,从而考察不同有机相组成、有机相体积分率、不同温度、水相组成以及搅拌速率等对传质速率的影响,确定了搅拌速率是影响传质速率的决定性因素;通过对理论传质速率与生物脱硫速率的比较,进一步研究生物脱硫反应的控制步骤,推论得出当有机相中DBT浓度很低且搅拌速率较低时,传质对总的生物脱硫反应具有较大的影响,当有机相中的DBT浓度和搅拌转速较高时,传质速率要远大于脱硫速率,生化反应速率决定了总脱硫速率。

    2011年01期 149-154页 [查看摘要][在线阅读][下载 824K]
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  • 超声降解四氯化碳与甲基橙混合废水的研究

    常海;吕效平;

    研究了超声条件下四氯化碳与甲基橙混合水溶液的协同降解规律。超声能够使水中的四氯化碳迅速降解,而甲基橙水溶液的单独超声降解效果极差,但四氯化碳存在时其超声降解效率能够得到极大地增强。结果表明,使用40 kHz,0.272 W·cm-2超声作用6 min,四氯化碳饱和水溶液(5.23 mmol·L-1)降解率达到91.83%,24 mg·L-1甲基橙水溶液降解率只有0.85%,而处理二者混合水溶液时甲基橙降解率达到79.08%。在实验条件下,当四氯化碳初始浓度大于1.04 mmol·L-1时甲基橙超声/四氯化碳降解表现为零级反应过程,而低于1.04 mmol·L-1为一级反应过程;超声频率增大、温度降低降解速率增大;降解速率常数与超声声强成正比关系;空化气体的影响顺序是氧气>没有鼓泡>氮气。甲基橙超声/四氯化碳降解过程中起主要作用的是氯基自由基。

    2011年01期 155-160页 [查看摘要][在线阅读][下载 768K]
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  • 低温等离子体-催化耦合降解甲苯的研究及机理探讨

    竹涛;万艳东;李坚;徐东耀;舒新前;何绪文;梁文俊;金毓;方岩;

    目前对挥发性有机化合物VOCs废气的等离子体联合处理技术的研究已成为国内外研究的热点,但在等离子体联合技术降解VOCs的反应过程中会产生臭氧、NOx及其他卤化物等二次污染物,且对VOCs降解反应过程缺乏较为深入的理论分析及相应的动力学模型研究。为了实现低能耗去除污染物,并使反应具有选择性,本研究采用了自制的复合型催化剂,利用低温等离子体-催化耦合技术对常压下流动态含甲苯的空气进行处理。从降解率、臭氧消解效果、反应器输入能量密度及能量利用率等角度,对降解性能进行评价;在色谱-质谱联用仪和红外光谱仪对降解反应产物分析的基础上,探讨了等离子体-催化耦合降解甲苯废气的机理及反应过程。结果表明,该技术极大地提高了甲苯降解率(接近99%),增加了能量效率(是等离子体单独作用的2.3倍以上),有效地降低了反应副产物及臭氧的产量,显示了广阔的应用前景。

    2011年01期 161-167页 [查看摘要][在线阅读][下载 869K]
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研究简报

  • 超重力烟气脱硫的实验研究

    王俊;邹海魁;初广文;陈建峰;刘冲;

    超重力旋转床(RPB)是一种高效强化传质的设备。以亚硫酸钠溶液为吸收剂,采用并流操作方式在RPB中进行了模拟烟气脱硫的实验研究,考察了吸收液中钠离子浓度、旋转床转子的转速、气液比(l=G/L)等工艺参数对二氧化硫脱除率的影响。实验结果表明:当钠离子浓度小于0.20 mol·L-1时,SO2的脱除率随钠离子浓度的升高迅速上升,而在钠离子浓度大于0.20 mol·L-1后,二氧化硫脱除率的升高速率变缓;二氧化硫脱除率随超重力设备转子转速的增加而增大,随气液比的增大而减小。在吸收液中钠离子浓度为0.25 mol·L-1,模拟烟气中SO2浓度为3420~3580 mg·m-3,超重力设备转子转速为900 r·min-1,气液比为1140的情况下二氧化硫的脱除率仍可达到90%以上,表明超重力技术在脱硫方面具有良好的工业应用前景。

    2011年01期 168-171页 [查看摘要][在线阅读][下载 758K]
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  • 正庚烷在5A分子筛上的高温吸附/脱附及扩散性能

    康亚飞;杜旭东;刘宗健;崔群;王海燕;姚虎卿;

    用智能重量分析仪(IGA-100)在较高温度下测定了5A分子筛(自制)对正庚烷吸附/脱附等温线及其滞后环;计算了正庚烷在5A分子筛上的吸附热和吸附、脱附扩散系数,分析了正庚烷在5A分子筛微孔内吸附作用。结果表明:吸附温度升高,正庚烷吸附等温线优惠程度明显降低,有吸附滞后环;在523 K下,5A对正庚烷的平衡吸附量为0.0884 kg·kg-1,比423 K时降低了23.42%,正庚烷脱附量是423 K时的2.6倍。正庚烷的等量吸附热为38.23~62.70 kJ·mol-1,明显大于正庚烷气体凝聚热。在423~523 K下,正庚烷吸附和脱附扩散系数为10-11~10-9cm2·s-1;在523 K、吸附量为0.0732 kg·kg-1时,正庚烷吸附扩散系数为6.646×10-10 cm2·s-1,是423 K时的3.8倍,正庚烷脱附扩散系数(11.22×10-10 cm2·s-1)分别是473 K、423 K时的1.9倍和23.0倍;在较高温度(523 K、473 K)下,吸附量对吸附、脱附扩散系数有明显影响;正庚烷脱附温度不宜低于473 K。

    2011年01期 172-176页 [查看摘要][在线阅读][下载 744K]
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  • HDPE/纳米SiO_2杂化材料的动态流变行为研究

    施海华;周井隆;龚方红;熊煦;刘春林;陶国良;

    通过熔融接枝反应将乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)接枝到高密度聚乙烯(HDPE)分子链上,以四乙氧基硅烷(TEOS)为前驱体,加入接枝的HDPE中,通过溶胶-凝胶法(Sol-Gel)制备了HDPE/SiO2杂化材料,使用平板流变仪研究了纳米SiO2对HDPE/纳米SiO2杂化材料的动态流变行为的影响。结果表明,当SiO2含量达到1.2%时,复数黏度η*发生突变,并出现强烈的剪切变稀;低频区,储能模量G′、损耗模量G''出现第二平台;对应的应变γ-G′曲线上,体系出现两段线性粘弹区域。这些现象表明由于杂化体系中纳米SiO2粒子与基体聚合物间通过化学键链接,并且均匀分布,在纳米粒子的含量达到1.2%时,粒子间就会发生似固体的关联行为。

    2011年01期 177-181页 [查看摘要][在线阅读][下载 1098K]
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  • 《高校化学工程学报》投稿指南

    <正>《高校化学工程学报》欢迎国内外化学工程界科研工作者踊跃投稿。学报接受化学工程所有领域的研究论文,特别欢迎与化学工程学科交叉的研究论文。学报发表的论文以研究性论文为主,对于一些重要领域的综述性论文,采用编

    2011年01期 183页 [查看摘要][在线阅读][下载 256K]
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  • 《高校化学工程学报》简介

    <正>《高校化学工程学报》于1986年创刊,1989年经报请原国家教委和国家科委批复后向国内外公开发行。20多年来,该刊的主办院校已扩大到20所,同时聘请了七位外籍著名学者和七位国内著名院士担任"编委会顾问委

    2011年01期 184页 [查看摘要][在线阅读][下载 22K]
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