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过程工程学报2009 Vol.9
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1.
Cu2+在支撑液膜中的传质过程
郑辉东 吴燕翔 王碧玉 任其龙
2009, 9 (1): 1-6.
摘要
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1340
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研究了以疏水性多孔聚丙烯膜(Celgard 2500)为支撑体和LIX984的煤油溶液为膜液的支撑液膜体系萃取Cu2+的传质过程. 采用双膜理论描述Cu2+通过平板支撑液膜的传质过程,建立了其在稳态下的传质动力学方程,且当反萃取侧酸浓度大于2 mol/L时,反萃取侧的传质阻力可以忽略;利用膜内分传质系数km表征支撑液膜膜液的流失行为,在传质过程中,km先增大而后逐渐减小,且载体的流失速率大于稀释剂煤油的流失速率. 考察了操作条件对传质和膜液流失速率的影响,结果表明,Cu2+初始传质通量随载体初始浓度、料液初始pH值和料液初始Cu2+浓度的增大而增大;载体初始浓度越大,膜液流失越快;料液初始Cu2+浓度增大,膜液流失越慢;料液相pH值的改变对膜液流失速率没有影响.
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2.
四叶片组合静态混合器湍流传热性能的数值模拟分析
吴剑华 张静 张春梅 龚斌
2009, 9 (1): 7-11.
摘要
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1421
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采用Fluent计算软件对四叶片组合静态混合器内湍流换热进行数值模拟并与SK型静态混合器进行对比,结果表明,在104≤Re≤105范围内,前者的传热效率比后者提高约20%. 运用场协同理论对结果进行了分析,新型静态混合器传热效率较高的主要原因为,在一个截面上有4个旋向与叶片旋向相同、旋涡半径近似等于叶片半径的纵向涡及4个旋向与叶片旋向相反、旋涡半径小于叶片半径的纵向涡,这些纵向涡能强化换热;与SK型静态混合器相比,新型静态混合器管内温度梯度基本相同,管内中心区二次流流速一定程度降低,而近壁区二次流流速差别较小,但速度场与热流场的协同程度得到明显改善.
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3.
球状壳聚糖树脂对柠檬酸的吸附行为
李海燕 汪东风 于丽娜 刘炳杰 张莉 徐莹
2009, 9 (1): 12-17.
摘要
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1362
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以壳聚糖为原料采用反相悬浮交联法制备了球状壳聚糖树脂(RCM),通过静态吸附实验研究了RCM对柠檬酸的吸附热力学和动力学特性. 结果表明,吸附符合Laugmuir等温曲线,且平衡常数随着温度升高而升高;吸附是非自发熵增加的吸热过程;在相同的温度下,随着溶液中柠檬酸浓度的增加,吸附势逐渐降低;初始浓度相同时,随着温度的升高吸附势升高;在298, 308, 318 K下,RCM对柠檬酸的饱和吸附量分别为77.0, 80.5, 84.7 mg/g;吸附属二级动力学吸附,粒子内扩散是控速步骤,吸附速率常数随着温度升高而增加.
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4.
烟气水蒸汽含量对变温吸附烟气脱硫过程的影响
高继贤 王铁峰 王光润 王金福
2009, 9 (1): 18-22.
摘要
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1600
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通过动态吸附实验,考察了水蒸汽含量对SO2在脱硫脱硝活性炭上变温吸附过程的影响,分析了其含量0~0.20(摩尔比或体积比,下同)条件下的吸附规律,并基于吸附模型对实验数据进行了讨论. 对Bangham吸附模型进行改进以包含水蒸汽的影响,并应用该模型进行了预测,在不同水蒸汽含量时,模型的模拟值与实验值吻合较好. 结果表明,在所研究的体系和条件范围内,烟气中的水蒸汽增大了脱硫率、SO2吸附量、平衡吸附量和吸附速率,其含量在0.07~0.10范围内效果较优,此时最大SO2平衡吸附量为73.00 mg/g.
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5.
油水重力分离过程油滴浮升规律的实验研究
孙治谦 王振波 吴存仙 金有海
2009, 9 (1): 23-27.
摘要
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1302
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405
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在测定油水重力分离器内分散相油滴的浓度、粒度及中位粒径分布的基础上,分析了各区域内油滴的浮升规律. 结果表明,入口区域油水混合液的湍流程度较大,两相存在较充分的纵向掺混,在100 mm高度以上区域,油相相对浓度均达到0.9以上;斜板和平板区域内油相浓度较高,小油滴聚结成大油滴,在50 mm高度处,中位粒径由10 mm升至30 mm以上;平板区域油膜更新速度较慢,流动性较差,聚结效果不及斜板区域;重力沉降区域内流场相对平稳,油相相对浓度多集中于0.4~0.6之间,大油滴已基本浮升至顶部油层得到分离;隔油板前方区域存在涡旋流,部分区域油相相对浓度约升高了0.02,中位粒径增大了1 mm左右,出现返混现象.
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6.
溶剂气浮法分离富集银杏叶黄酮
刘萌 吴兆亮 孙江娜 韩冰 钱少瑜
2009, 9 (1): 28-32.
摘要
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1298
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以银杏叶浸取液为研究体系,对溶剂气浮法分离富集银杏叶黄酮进行了研究. 考察了气浮溶剂种类、气浮溶剂与料液体积比(Vs/Vi)、表面活性剂种类及浓度、溶液pH、气浮气速和气浮时间对气浮效率的影响. 结果表明,以正辛醇为气浮溶剂、正辛醇与料液体积比1:10、表面活性剂SDBS浓度100 mg/L、料液pH 3.0、气速100 mL/min、气浮时间60 min为最佳操作条件,在此条件下,黄酮类化合物的富集比与回收率分别为5.73和59.76%.
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7.
恒压运行时混凝动态膜的形成及对污染物的去除
许春华 高宝玉 曹百川 岳钦艳 卢磊 程丹丹
2009, 9 (1): 33-37.
摘要
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1236
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研究了污染河水混凝絮体形成动态膜的过程及其对污染物的去除效果,以无纺布为附着基材,受污染河水为研究对象,聚合氯化铝为混凝剂,通量稳定作为动态膜形成的依据,通过运行时间(t)、累计出水体积(V)及t/V、通量之间的关系研究动态膜的成膜过程及对污染物的去除效果. 结果表明,4和8 cm水头运行时动态膜形成时间分别为120和70 min,成膜后通量基本一致. 动态膜的形成首先是小于或等于基材孔径的颗粒被截留,然后为小于基材孔径的颗粒在膜内部通道堵塞或沉积. 污染物去除效果COD去除率约为75%~71%,总磷去除率约为81%,出水粒度分布表明动态膜对颗粒物有较好的截留作用.
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8.
Ca2+/H2O2降解水中孔雀石绿
石慧 吴兆亮 卢珂 赵艳丽
2009, 9 (1): 38-42.
摘要
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1305
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在中性条件下,研究了Ca2++H2O2降解水中孔雀石绿(MG)过程. 结果表明,加入Ca2+明显促进了MG降解,可使其脱色率由20%升至98%. 随着H2O2加入量的增加,MG的脱色率在最初的10 min内显著上升,当H2O2/Ca2+(摩尔比)>5时,2 h后Ca2++H2O2降解MG脱色率均能达到98%. 随着温度的升高,MG的脱色率显著上升. 抗氧化剂(抗坏血酸)的加入抑制了Ca2++H2O2降解MG,当抗坏血酸浓度达到1 mg/L时,降解率为0,说明在Ca2++H2O2降解MG体系中存在着氧化作用. 在避光和光助条件下,加入Ca2+均能明显缩短MG的降解时间,说明Ca2+对其降解有催化作用.
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9.
硫锆催化合成三醋酸甘油酯的反应动力学
刘群 肖国民 高李璟
2009, 9 (1): 43-46.
摘要
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1311
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研究了甘油和乙酸以氧化锆负载硫酸为催化剂合成三醋酸甘油酯的反应动力学,建立了酯化反应动力学方程. 考察了温度、催化剂用量、反应时间以及反应原料摩尔配比对反应速率的影响. 实验结果表明,反应时间10 h,催化剂用量为甘油的5%(w),甘油/乙酸=1:8(摩尔比)的条件下,三醋酸甘油酯的收率达93.8%. 100~130℃时,反应活化能为113.245 kJ/mol.
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10.
污水处理厂剩余污泥热处理发酵产氢的影响因素
肖本益 刘俊新
2009, 9 (1): 47-52.
摘要
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1394
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研究了影响污水处理厂剩余污泥热处理厌氧发酵产氢的4个因素:热处理时间、污泥浓度、起始pH和反应瓶顶隙率. 结果表明,热处理时间会影响污泥热处理的效果,导致发酵产氢的底物?污泥不同,从而影响热处理污泥的发酵产氢,121℃下热处理5 min为最佳处理时间. 中性起始pH值(6.5~8.0)下,热处理污泥的氢产率相对稳定,低于6.5不利于发酵产氢. 当反应瓶的顶隙率为51.61%时,热处理污泥的氢产率最大. 7.81 g/L为最佳污泥浓度,该浓度下污泥的氢产率最大,高于或低于该浓度时,污泥的发酵氢产率均下降. 在最佳条件下,热处理污泥的氢产率达19.57 mL/g VSS.
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11.
原料比例和pH值对厨余垃圾和废纸联合厌氧消化的影响
李东 孙永明 袁振宏 张宇 孔晓英 李连华
2009, 9 (1): 53-58.
摘要
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1352
)
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以厨余垃圾和废纸为原料,考察了不同原料比例和酸化阶段pH对消化稳定性及产甲烷性能的影响. 结果表明,原料比例为厨余垃圾/废纸100:0的厌氧消化由于挥发性脂肪酸抑制不能形成稳定的产甲烷过程. 原料比例83:17时,酸化阶段pH为6.5, 7.2和7.9的3组厌氧消化甲烷产率(以挥发性固体计)分别为313, 346和360 mL/g,COD去除率为86.3%, 93.2%和95.2%,甲烷含量稳定在70%~80%. 原料比例62:38、pH为6.5, 7.2和7.9的3组厌氧消化甲烷产率分别为97, 247和279 mL/g,COD去除率为32.6%, 80.5%和86.8%,甲烷含量稳定在60%~80%.
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12.
氯化铵分解制氨气和氯化氢工艺
翟广伟 韩明汉 梁耀彰 高光华
2009, 9 (1): 59-62.
摘要
(
1581
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对NH4Cl分解的硫酸氢铵法和镁氧化物法分别进行了验证性实验研究,结果表明,NH4HSO4工艺NH4Cl转化率很低,不具有可行性;镁氧化物转化率较高,具有深入研究的价值. 对镁氧化物法的MgO, Mg(OH)2和Mg(OH)Cl三种工艺路线进行了系统研究,结果表明,这3种工艺的NH4Cl转化率均可达到90%以上. 与Mg(OH)Cl和Mg(OH)2工艺相比,MgO工艺具有流程简单、生产周期短、能耗小等优点. 当MgO:NH4Cl及H2O:NH4Cl的摩尔比分别为0.76:1和8.3:1时,在110℃反应4 h,氨气收率可达95%.
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13.
钛渣碳热氯化尾气的组成
熊绍锋 袁章福 徐聪 徐聪
2009, 9 (1): 63-68.
摘要
(
1241
)
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基于对钛渣碳热氯化反应的热力学计算,系统地分析了不同碳/矿比、氯气量和反应温度下氯化炉尾气中的平衡CO/CO2摩尔比值(qEq),并与新型复合流化床作氯化反应器的钛渣碳热氯化实验值(qEx, 0.2~0.3)和文献参考值(qRe)进行了比较. 结果显示,qEx接近qRe但小于qEq,这与对沸腾氯化工艺的预期情况相符. 炉渣的物相分析结果表明,qEx