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化学工程
化学工程

程惠亭

月刊

1005-9954

chem_eng@chinahualueng.com

029-87988823 8824 8826

710065

西安市高新区唐延南路7号华陆大厦《化学工程》编辑部

化学工程/Journal Chemical EngineeringCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是华陆工程科技有限责任公司主办的化工行业学术性及技术应用性刊物，是国内创刊最早的化学工程专业刊物。创刊于1972年，双月刊，国内外发行，国际标准刊号为ISSN1005-9954，国内统一刊号为61-1136/Q，国外总发行现由中国国际图书贸易总公司代理，国外发行代号为4814BM。
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    丙酮-甲醇共沸体系分离及工业流程优化

    吴高民李文秀马帅肖孟杰...
    44-49页
    查看更多>>摘要：为了有效地分离丙酮-甲醇共沸混合物实现工业化应用,在101.3 kPa下测定了[BMMIM][Ac](1-丁基-2,3-二甲基咪唑醋酸盐)作为萃取剂的三元气液相平衡数据.实验结果表明:离子液体的加入会使体系产生显著的盐析效应.丙酮-甲醇物系的相对挥发度随着体系中离子液体摩尔分数的增大而增大.当离子液体摩尔分数达到一定时共沸现象消失.分析实验数据并关联NRTL模型,得到二元交互作用参数和最小打破共沸所需离子液体摩尔分数为0.019 7,利用Gaussian 09软件在分子水平上计算出两两分子间相互作用能来探究分离机理.采用Aspen Plus软件对丙酮-甲醇体系进行了萃取精馏过程模拟,在保证塔顶产品丙酮和甲醇产率摩尔分数均为99.99％的条件下优化最佳工艺参数.表明以[BMMIM][Ac]为萃取剂萃取精馏丙酮-甲醇共沸物具有良好效果.

    丙酮甲醇气液相平衡高斯软件AspenPlus

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    套管式CO2蒸发器的性能模拟与优化计算

    杨俊兰殷明
    50-55页
    查看更多>>摘要：为优化设计套管式CO2蒸发器,达到提高换热器效率的目的,采用稳态分布参数法对其建立仿真模型,并对模型精度进行实验验证.分析蒸发器内外部条件、结构参数对换热性能的影响,并分析干涸现象与管长的关系.结果表明:蒸发温度和质量通量对换热性能影响较大,蒸发温度由4℃降至-4℃,制冷量下降4 500 W/(m2·K);质量通量每升高100 kg/(m2·s),换热系数平均升高约1 000 W/(m2·K);在设计工况下,干涸前CO2流体所行进管路长度先下降再升高,且在蒸发温度为0℃达到最低点.在结构参数方面,外管管径为23 mm时,蒸发器换热效果较好.当冷冻水温度从11℃降至10℃时,压降下降3.5 kPa,明显低于其他温度情况下的压降情况.

    套管式CO2蒸发器稳态分布参数法模拟计算换热性能

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    二甲醚在低共熔溶剂氯化胆碱/乙二醇中的溶解度

    路程杜家浩贾秀璨王晓坡...
    56-60页
    查看更多>>摘要：为拓展低共熔溶剂的潜在应用范围,探索其作为吸收式制冷工质对中吸收剂的可行性,测定制冷剂二甲醚在氯化胆碱和乙二醇组成的低共熔溶剂中的溶解度.在制备氯化胆碱和乙二醇摩尔比分别为1∶3和1∶4的2种低共熔溶剂Ethaline(1∶3)和Ethaline(1∶4)的基础上,采用等体积饱和法分别测量温度在283.15-343.15 K内的二甲醚在Ethaline(1∶3)和Ethaline(1∶4)中的溶解度,使用非随机双液模型对测量得到的实验数据进行关联.结果 表明:对二甲醚/Ethaline(1∶3)和二甲醚/Ethaline(1∶4)而言,模型计算值与实验数据的平均相对偏差分别为2.39％和3.34％,可为所研究混合物的进一步工程应用提供基础的相平衡数据.

    低共熔溶剂二甲醚溶解度非随机双液模型

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    CO2压缩机活塞环变形与制冷剂泄漏模拟

    王洪利董博
    61-65,88页
    查看更多>>摘要：为研究活塞环在压缩机工作过程中运动及变形对制冷剂泄漏的影响,利用Solidworks软件建立活塞环三维模型,通过ANSYS软件对活塞环进行流固耦合数值模拟,进而研究活塞环在最大温度与压力载荷下的变形情况;建立制冷剂泄漏通道模型,并编写profile程序,获得活塞环位置改变及入口压力变化下通道内制冷剂泄漏速度的变化规律.结果表明:在压缩行程结束之际制冷剂泄漏量达到最大值,活塞环在膨胀行程及压缩行程下存在纵向位移,2个行程下,最下方的活塞环3速度最大,中间的活塞环2速度最小;与膨胀行程相比,压缩行程下3道活塞环的整体速度更大,其位移所需要的时间更短.研究结果对活塞环受力分析及制冷剂泄漏提供了理论依据.

    CO2活塞压缩机活塞环泄漏量流固耦合数值模拟

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    煤化工污泥性质及其热干化特性

    彭雅袁进周印羲余丽...
    66-71页
    查看更多>>摘要：煤化工污泥是煤化工废水经过生化处理后产生的污染物,含酚类、芳香烃类等有毒有害物质,将煤化工污泥掺烧发电是一种有效的处置方式,处置前需对其进行干化处理.文中对煤化工污泥的性质进行了分析,研究了温度、CaO的添加比例和转速对煤化工污泥热干化特性的影响.热干化后,煤化工污泥中大分子有机物发生分解,重金属残渣态增多,其环境风险降低.当温度从110℃升高到200℃时,干化速率最大提高了 190％;当转速从0升高到10 r/min时,干化速率最大提高了 20％.当CaO的添加比例小于2％时,不利于煤化工污泥的干化过程;当CaO的添加比例大于2％时,干化速率提高,最大提高了 26.7％,通过三维荧光光谱(3D-EEM)分析煤化工污泥中DOM(溶解性有机物),发现微生物代谢产物占比减少,因此有利于煤化工污泥的干化.

    煤化工污泥热干化氧化钙

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    海藻酸钠-羟乙基纤维素可降解复合膜制备和性能

    陈茹宋静辉李帅邢振飞...
    72-77,88页
    查看更多>>摘要：为制备性能优异的SA(海藻酸钠)可降解复合膜,以HEC(羟乙基纤维素)为增强组分,采用浇铸法制备一系列不同SA与HEC质量比的可降解复合膜,然后利用Ca2+进行交联处理,并采用土埋法进行降解实验.通过FT-IR、SEM、TGA、UV/VIS/NIR等对其组成结构、力学性能等进行测试与表征.结果表明:HEC的加入极大改善了 SA膜质脆易皱缩的特点,复合膜的力学性能优异,韧性和透明度良好,耐热和疏水性能也有显著提升.明确了最佳实验条件,当SA与HEC质量比为4∶1时,膜的拉伸断裂强度为64.6 MPa,断裂伸长率为3.62％,水接触角为63.3°,氧气透过量为(2.54±0.056)cm3/(cm2·d·MPa),可见光透过率为33.3％-52.9％,并具有良好的可降解性.因此,以HEC为增强组分制备的SA复合膜具有良好的力学性能和降解性能,可应用于食品包装领域.

    海藻酸钠羟乙基纤维素浇铸法可降解复合膜

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    薄板式静态混合器混合性能数值模拟

    谷雨安申法陈家庆姬宜朋...
    78-82,88页
    查看更多>>摘要：薄板式静态混合器内构件简单、通量高、压降低,可以有效降低稀释水掺混能耗.文中以不均匀系数ψ和管路压降Δp作为评价指标,利用CFD(计算流体动力学),对比分析单直管、单顺流羽状管、单逆流羽状管和双顺流羽状管等4种注水方式的混合效果和压降.研究发现,在注水管安装在L/D=5.3处,单管注入时,注水两侧形成的径向二次流强度Se变化缓慢,稳定的涡旋流在混合器内产生混合"死区",降低了静态混合器的油水混合速度;当ψ降至0.05时,混合距离超过18D.此混合死区解释了单管注入时分散相注入点附近易出现局部高浓度区.双顺流羽状管注入时,对撞水相产生较高径向二次流强度Se,且迅速降低.快速变化的流场显著减少混合距离,与单管注入相比,ψ降至0.05时混合距离减少76.9％,Δp增加1.5％.

    油水混合数值模拟薄板式静态混合器注水方式

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    微液滴的喷墨动力学模拟研究

    张亚飞田子宁蒲飞霖李瑾...
    83-88页
    查看更多>>摘要：为探究喷墨打印过程中微液滴的生成机理,采用CLSVOF(耦合水平集和流体体积法)对喷墨打印中液滴的生成过程进行数值模拟,分析喷嘴直径、喷射速度、甘油质量分数、异丙醇质量分数对液滴分离直径的影响.结果显示:液滴生成过程包括扩张、拉伸、过渡及快速夹断4个阶段.液滴的分离直径随喷嘴直径和喷射速度的增加显著增加,在高喷射速度下随甘油质量分数的增加而小幅减小,在低喷射速度下随异丙醇质量分数的增加小幅减小.此外,基于白金汉π定理,综合分析上述影响因素,推导出一个喷墨液滴分离直径的预测方程,在研究范围内,其预测结果与模拟数值吻合良好.

    微液滴生成机理流体动力学喷墨打印

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    应用单元活性强化策略的质量交换网络优化

    付寅瑞段欢欢肖媛刘洪彬...
    89-94页
    查看更多>>摘要：质量交换网络优化后期,存在结构易固化、新单元生成受限的现象,不利于结构变异和全局寻优.因此,文中首先探究了结构固化的成因,并提出单元活性强化策略.在优化过程中,实时监测个体状态,以一定的概率随机抽取一个超过阈值的质量交换器,并将其分化为多个传质单元,以此增强新生单元的活性和个体结构变异能力,提升算法的全局搜索性能.将改进策略应用于废水脱酚和空气除氨2个算例中,所获结构的年综合费用为129 200、336 148美元/a,均优于目前文献最优解.结果表明:单元活性强化策略可以促进结构优选,有效提升算法优化质量.

    质量交换网络强制进化随机游走算法优化质量单元活性强化

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    化工产品包装创新创业教育——评《绿色化学原理与绿色产品设计》

    钟鼎
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