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期刊信息/Journal information
过程工程学报
过程工程学报

张锁江

双月刊

1009-606X

cjpe@home.ipe.ac.cn

010-62554658

100190

北京353信箱

过程工程学报/Journal The Chinese Journal of Process EngineeringCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>《过程工程学报》(2001年以前为《化工冶金》)是中国科学院过程工程研究所主办、科学出版社出版、国内外公开发行的学术刊物(双月刊)。《过程工程学报》重点刊登化工材料、生物、冶金、能源、石油、食品、医药、农业、资源及环境等领域中涉及过程工程共性问题的创新论文,内容主要涉及物质转化过程中流动、分离、传递和化学反应规律,以及相关的独特工艺、设备、流程和使之工业化的设计、放大和调控的理论和方法等。本刊现为国家自然科学核心期刊,中国科学院优秀期刊,国家“期刊方阵”期刊。本刊刊登的论文分别为国内外多家重要的检索刊物和数据库收录,如EI、CA、AJ、日本科学技术文献速报、Cambridge Scientific Abstracts、中国学术期刊(光盘版)、中国期刊网及万方数据一数字化期刊群等。
正式出版
收录年代

    磁性活性炭制备及其在水处理中的研究进展

    汪前雨张玉明崔彦斌
    259-272页
    查看更多>>摘要：活性炭具有比表面积高、孔隙结构发达、表面官能团丰富、化学性质稳定等优点,是水处理中常用的吸附剂.吸附饱和的活性炭需从水中分离并进行再生处理以供重复利用.但传统分离方法耗时长、收率低、成本高,难以高效地将吸附饱和的活性炭从水中分离,在一定程度上限制了活性炭在水处理中的应用.通过对活性炭进行赋磁处理可制备得到吸附容量高、易于分离回收的磁性活性炭.同时,磁性活性炭具有良好的催化活性,可用于在高级氧化反应中高效降解水中有机污染物.因此,磁性活性炭在水处理领域具有广阔的应用前景.本工作主要介绍了磁性活性炭制备方法、微观结构和物化性质,综述了磁性活性炭在污水治理方面的研究进展,总结了磁性活性炭的吸附特性和再生方法,并对磁性活性炭在水处理中的发展趋势进行了展望.

    磁性活性炭水处理吸附行为高级氧化再生方法

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    闪沸喷雾的研究现状与展望

    高健洪润董文龙许年...
    273-283页
    查看更多>>摘要：通常将高温燃油进行喷射至低压环境中时发生的急速沸腾现象称为闪急沸腾(简称为闪沸),合理地利用闪沸现象可以有效改善燃油喷雾的雾化效果、提高发动机效率.本综述总结了闪沸喷雾的相关理论,简要介绍了部分常用于观测闪沸喷雾的可视化技术.对比了不同燃料的闪沸喷雾的研究,归纳了不同燃料特性对闪沸喷雾的影响,总结了多组分燃料的闪沸喷雾特性;通过对非闪沸喷雾与闪沸喷雾研究现状进行对比,归纳了非闪沸与闪沸喷雾的坍塌机理与喷雾坍塌的影响因素.提出了闪沸喷雾可行的研究方向:多组分燃料的闪沸喷雾特性研究、闪沸喷雾坍塌机理研究以及抑制闪沸喷雾坍塌的研究.

    闪沸喷雾非闪沸喷雾喷雾特性喷雾坍塌可视化技术

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    富氧条件下CO选择还原NO反应催化剂研究进展

    刘雅琦刘研吴珂邢立文...
    284-296页
    查看更多>>摘要：氮氧化物(NOx)作为大气污染物之一,是导致酸雨、光化学烟雾的重要前体物,对农业生产和人类健康造成严重威胁.CO选择催化还原NO(CO-SCR)是一种很具有前景的脱硝技术,可以同时实现NO和CO两种有害气体的有效脱除,因而成为治理烟气的最理想方案之一.为了实现工业应用,CO-SCR脱硝技术应具有较低的反应温度(150～250℃)和较好的抗氧气中毒能力,因而开发富氧条件下CO还原NO反应催化剂是环境治理方面的迫切需求.本工作综述了CO-SCR催化剂在富氧条件下的研究现状及最新的研究成果,重点介绍了Pd基、Ir基、Mn基及Co基催化剂的研究进展,对活性组分、助剂、载体的选择分别进行了较为详细的阐述.分析了催化剂的制备方法、掺杂改性、反应条件等因素对CO-SCR催化剂性能的影响.讨论了O2,H2O,SO2对催化剂性能的影响,并总结了O2抑制CO-SCR反应活性的作用机制.最后,针对富氧条件下CO还原NO的难点和未来发展方向进行总结并给出建议.

    CO催化还原NO抗氧能力催化机制多相催化

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    中等雷诺数双分散悬浮系统流固曳力以及固固曳力

    段凡贺煊周强
    297-314页
    查看更多>>摘要：采用一套全解析数值方法模拟了颗粒可自由移动的双分散悬浮系统,并对文献中已有的流固以及固固曳力公式的准确性进行了检验.模拟的参数范围为整体固含率0.1,0.2,0.3,粒径比1.5和2,小颗粒固含率占比0.1,0.3,0.5,颗粒-流体密度比10,100,500,1000,整体颗粒雷诺数10,20,50.结果显示,对于流固曳力的预测,文献中已有的三类公式中静态均匀系统公式最准,动态悬浮系统公式次之,单分散扩展公式最差.进一步分析发现双分散悬浮系统流固曳力受局部固含率、颗粒相间滑移速度、颗粒拟温度、颗粒Stokes数以及颗粒微结构的影响.在这些因素的共同作用下,流固曳力随颗粒-流体密度比变化不明显,小颗粒相与大颗粒相的流固曳力差异小于静态均匀系统.对于固固曳力的预测,当颗粒-流体密度比等于10或100时,润滑力的作用会使碰撞次数在不同颗粒对之间分布不均,导致分子混乱假设不成立,基于颗粒动力学理论的公式远远高估固固曳力.

    流固曳力固固曳力双分散悬浮系统直接数值模拟颗粒动力学理论分子混乱假设

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    气化炉激冷室中多相流动过程模拟与结构优化

    袁炳郭进军李晓飞梁军辉...
    315-325页
    查看更多>>摘要：气流床煤气化技术是煤炭清洁利用的重要手段之一,气化炉作为气流床煤气化的核心设备,通常分为燃烧室和激冷室两部分.其中,下降管-上升管结构的激冷室在煤气化装置中广泛应用.本工作采用数值模拟的方法对激冷室中的气液两相流动进行研究,分析了激冷室中出现合成气从黑水管串气问题的原因,并针对串气问题提出了三种激冷室结构改进方案:延长黑水出水口(结构A);向下延长上升管(结构B);靠近黑水出口管方向,在上升管上增加挡板(结构C).模拟结果表明三种改进方案均能够避免串气问题.此外,还对不同结构激冷室黑水池中液固两相流进行了数值模拟,研究激冷室结构对不同粒径灰渣颗粒带出率的影响,结果表明,结构C的激冷室灰渣带出率最小,其次为结构A,这两种结构方案适用于对滤饼无回收利用的情况;相比原始结构,结构B对粒径≤20μm的颗粒带出率较高,大颗粒带出率降低,更适合对滤饼中残碳回收利用的情况.

    激冷室多相流串气结构优化颗粒带出率

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    循环流化床相似准则及数值验证

    谢劲超张楠范天博刘新华...
    326-337页
    查看更多>>摘要：基于适用于同一装置的Shi相似准则和适用于不同装置的Horio相似准则,本研究提出了不受颗粒直径与反应器直径比限制的循环流化床流动相似准则.通过数值模拟方式验证了已有Shi准则在同一装置中的适用性,同时也是对所采用数值模型的验证,随后在不同比例装置中对本研究所提出的相似准则进行了模拟.对不同比例装置中气速变化、颗粒直径变化以及气速和颗粒直径同时变化的工况进行模拟,结果表明所提出的相似准则在固相浓度轴向分布、固相浓度径向分布和无因次速度径向分布上具有相似性,进一步通过压力波动特征探讨了宏观相似下的介观分布特征.

    循环流化床相似准则颗粒佛罗德数EMMS曳力系数数值模拟

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    基于COSMO-SAC模型预测烟碱+醇二元体系汽-液相平衡

    邓芙蓉季常征牛亚鹏冯晓民...
    338-345页
    查看更多>>摘要：类导体屏蔽片段活度系数模型(COSMO-SAC)可直接通过量子化学计算实现相平衡等性质的预测.本工作结合COSMO-SAC模型预测了烟碱分别与一元醇(甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇)和多元醇(乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、丙三醇)组成的二元体系的汽-液相平衡.结果表明,醇与烟碱的二元体系均为正偏差体系;其中,一元醇与烟碱的二元体系均为一般正偏差体系,相图轮廓类似,但随着醇类物质碳链数目增加,汽-液共存区的面积减小;烟碱与多元醇构成的二元体系均会出现恒沸现象,是一个具有最低恒沸点的系统.温度越高,恒沸混合物形成的压力和比例也越高.在101.3 kPa下,丙三醇/烟碱体系的恒沸温度和恒沸组成分别为511.4K和0.261,1,2-丙二醇/烟碱的为459.5 K和0.857,1,3-丙二醇/烟碱的为483.0 K和0.727,乙二醇/烟碱的为467.0 K和0.889.研究结果为指导烟碱的纯化分离以及认识烟碱的释放规律提供了理论数据.

    烟碱醇COSMO-SAC汽-液相平衡预测

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    磁性片状nZVI-Fe3O4对Zn(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)去除机理研究

    韦书贤李灿华马文青章蓝月...
    346-359页
    查看更多>>摘要：针对日益严重的水体重金属污染问题,本实验采用歧化反应制备具有裂隙结构的新型磁性片状纳米零价铁-四氧化三铁(nZVI-Fe3O4),通过多种表征手段对材料的物理化学性质和结构进行了表征,并研究pH、温度、重金属离子溶液初始浓度对nZVI-Fe3O4去除Zn(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)效率的影响.实验结果显示,nZVI-Fe3O4对Pb(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的去除在60 min左右达到平衡状态.在pH值为6、温度为25℃、投加量为1 g/L的条件下,nZVI-Fe3O4可在5～30min内将10mg/L模拟废水中Zn(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)降至痕量级别.随着溶液pH值降低,nZVI-Fe3O4对Pb(Ⅱ)的吸附效率下降.研究结果表明,nZVI-Fe3O4的去除过程符合Langmuir模型,是一种化学吸附过程.Zn(Ⅱ)的最大吸附量为13.52mg/g,Pb(Ⅱ)的最大吸附量为26.50mg/g.热力学研究表明,去除过程是自发吸附的.nZVI-Fe3O4主要通过吸附-共沉淀的方式富集Zn(Ⅱ)和Pb(Ⅱ).nZVI-Fe3O4可以通过外加磁场进行回收,在废水处理中去除Pb(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)方面,具有良好应用前景.

    纳米零价铁材料改性重金属污染铅离子锌离子

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    多孔PLGA微球作为新型冠状病毒疫苗佐剂的研究

    邹龄娇张瑜岳华马光辉...
    360-370页
    查看更多>>摘要：聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)制备的纳/微颗粒已被证明具有良好的疫苗佐剂效果.现有研究中,对于PLGA疫苗递送微球的研究主要集中在抗原装载/吸附效率的提升或多佐剂共递送以增强免疫效果上.然而,对于微球结构本身的多样性在免疫效果提升方面的探索仍较为匮乏.通过对微球结构进行合理化设计,制备出多孔微球将抗原"后装载"到微球内部的方法或可实现抗原的无损装载与延长递送,从而开发出高效的新型冠状病毒疫苗递送佐剂.本工作以乳液法制备了PLGA多孔微球与实心微球,二者除了多孔微球具有内部空腔和表面小孔的独特结构外,在微球粒径、表面电势上均无显著区别.由于PLGA多孔微球内孔大、外孔小的特征,抗原投入浓度5.71 mg/mL时,包埋率达到10.81％.在延长抗原体内滞留时间上,相对于游离抗原3天的滞留终点和实心微球混合抗原5天的滞留终点,装载于多孔微球中的抗原的体内滞留时间延长至15天.在体液免疫效果的提升上,与新冠抗原混合实心微球疫苗组相比,装载新冠抗原的多孔微球疫苗组的IgG滴度上升速度最大值Vmax是其1.73倍,响应水平更高;达到Vmax的时间t比其提前了2.8天,起效时间更早;疫苗接种后6～16周期间,IgG抗体滴度均高于实心微球组,具有更优维持抗体滴度的潜力.

    PLGA微球多孔微球抗原装载新冠疫苗佐剂

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    基于报警日志的炼化过程风险薄弱点深度挖掘

    朱英齐王倩琳张东胜窦站...
    371-380页
    查看更多>>摘要：在复杂炼化生产过程中,工艺报警日志蕴含着丰富的潜在风险信息,有助于揭示危险性根源、预防过程安全事故发生.为此,本工作提出了一种基于报警日志的炼化过程风险薄弱点深度挖掘方法.首先,针对本工作类型的工艺报警日志,利用Word2Vec词嵌入技术进行向量化预处理,同时通过Pearson相关系数法解析日志间的关联关系,以获取相关系数矩阵.其次,引入复杂网络(CN)理论,将相关系数矩阵转化为布尔矩阵,构建复杂炼化过程的风险表征网络模型.再次,采用逼近理想解排序法(TOPSIS)对所构建的网络模型开展节点重要度精确评估,主要涵盖度中心性、接近中心性和特征向量中心性3个指标.最后,根据网络节点重要度排序的优先级,可深度挖掘复杂炼化过程的风险薄弱点.以某套柴油加氢装置为例,分析结果表明,该方法可准确、有效地提取报警等级为"高高报(HH)"或"高报(HI)"的工艺报警日志,且与复杂炼化过程的实际运行工况相符.

    风险薄弱点报警日志节点重要度复杂网络(CN)逼近理想解排序法(TOPSIS)

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