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期刊基本信息
创刊:2001年 月刊
名称:过程工程学报
英文:The Chinese Journal of
   Process Engineering
主管:中国科学院
主办:中国科学院过程工程研究所
出版单位:科学出版社
主编:张锁江
副主编:陈运法 葛 蔚 巩金龙
马紫峰 齐 涛 张香平 朱庆山
朱为宏
ISSN:1009-606X
刊号:CN 11-4541/TQ
电话:010-62554658
邮箱:gcgc@ipe.ac.cn
地址:北京中关村北二街1号过程大
厦A811
邮编:100190
定价:30元/期
  当期目录
 
2018年 18卷 3期
刊出日期:2018-06-22

过程与工艺
流动与传递
反应与分离
生化工程
环境与能源
目录
 
       目录
0 本期封面和中英文目次表
2018 Vol. 18 (3): 0- [摘要] ( 290 ) HTML (1 KB)  PDF (3738 KB)  ( 126 )
       流动与传递
447 烟气轮机叶片表面颗粒沉积粘附模型
陈帅甫 王建军 金有海
DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217291
建立了催化剂颗粒在烟气轮机叶片表面沉积粘附模型,将催化剂颗粒与叶片表面的碰撞处理为理想弹塑性球体与刚性平面的碰撞进行数值计算. 结果表明,模型预测的催化剂颗粒在烟气轮机叶片表面沉积粘附的部位与实际工况一致,所建模型可有效地预测催化剂颗粒沉积粘附的发生部位.
2018 Vol. 18 (3): 447-453 [摘要] ( 644 ) HTML (1 KB)  PDF (5007 KB)  ( 205 )
454 不同放置角度的建筑装饰材料PMMA的火焰蔓延特性
黄新杰 刘伟 陈功建 王纯洁 唐刚 张浩
DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217298
为揭示建筑装饰材料聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃,PMMA)在不同放置角度下的火焰蔓延特性,通过自主搭建的小尺寸火焰蔓延实验平台,研究了宽3 cm、厚2 mm的PMMA试样在不同放置角度下的火焰蔓延特性. 结果表明,放置角度对PMMA火焰蔓延过程中热解区域及预热区长度影响很大,由15°到30°及由?60°到?75°时(顺流火焰蔓延时放置角度为正,逆流火焰蔓延时放置角度为负),平均火焰倾角增加幅度最大. 顺流火焰蔓延的火焰长度随放置角度增加先略减小后逐渐增加,逆流火焰蔓延的火焰长度随放置角度的绝对值增加而略减小. 放置角度由0°到15°时,顺流火焰蔓延的平均速度呈跃变增长,逆流火焰蔓延的平均速度随放置角度绝对值增加而略降低.
2018 Vol. 18 (3): 454-460 [摘要] ( 438 ) HTML (1 KB)  PDF (1547 KB)  ( 96 )
461 转炉一次除尘新OG系统高效喷淋塔喷嘴雾化特性的模拟
黄小萍 钱付平 王来勇 夏勇军 胡笳 史德明 韩云龙
DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217299
利用离散相模型对转炉一次除尘新OG系统高效喷淋塔内喷嘴的雾化特性进行模拟,分析了喷射角度、喷射压力、喷射流量及喷嘴水平间距等因素对雾化场索太尔平均直径(SMD)和蒸发效率的影响. 结果表明,在一定范围内随喷射角度增加,液滴在雾化场中的覆盖面增大,液滴驻留时间变长,蒸发效率增加,雾化场SMD减小,喷射角度大于60o时,SMD值减小缓慢. 随喷射压力增大,液滴蒸发效率增加,雾化场SMD减小,压力大于1.0 MPa时对SMD的影响较小. 随喷射流量增加,液滴蒸发效率减小,雾化场SMD增加,流量小于0.15 kg/s时,SMD增加幅度偏小. 两喷嘴水平间距越大,液滴分布面积越大,但对雾化场SMD影响较小. 在一定条件下,喷嘴间距约为800 mm时,截面速度分布较均匀.
2018 Vol. 18 (3): 461-468 [摘要] ( 501 ) HTML (1 KB)  PDF (4455 KB)  ( 141 )
469 孔隙分布对多孔介质内流动和传热的影响
余廷芳 柳阿亮 张莹 王志强 叶文林 孙金丛
DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217320
采用Sierpinski地毯分形技术建立多孔介质内流动和传热模型,通过改变固体基质位置研究了孔隙分布结构对多孔介质内流动特性和热效率的影响,3种孔隙分布为每分形一次固体基质分布在中心位置(A)、分布在中上方(B)和分布在右上方(C),当流体稳定流过多孔介质时,不同的孔隙分布表现出不同流动和传热特性. 结果表明,孔隙分布是影响多孔介质传输特性和传热效率的重要因素,无量纲渗透率k*C>k*B>k*A,多孔介质孔隙率大于0.8时更明显;流体流过不同孔隙分布的多孔介质时,相同孔隙率时与流体接触的固体基质面积A>B>C,传热效果A最佳、C最差. 孔隙分布影响了无量纲局部熵产率,在3种孔隙分布下用Be表示的热传导引起的熵产率占主导.
2018 Vol. 18 (3): 469-476 [摘要] ( 537 ) HTML (1 KB)  PDF (2698 KB)  ( 181 )
477 不同滤料固定颗粒床过滤性能对比
颜深 孙国刚 詹敏述 姬忠礼
DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217324
在固定床冷态实验装置上研究了平均粒径和稳态过滤压降相近、颗粒形状和表面状况不同的两种滤料(陶瓷球和石英砂)的过滤性能. 结果表明,两种滤料过滤性能变化规律基本一致. 粉尘沉积量(?m)增加,过滤效率先增大后减小,过滤压降偏离稳态过滤压降程度(G)增大. ?m相同时,过滤效率和G均随过滤气速增大而减小,但过滤后期高气速下G与低气速下接近. 增大入口粉尘浓度,总体过滤效率无明显改变,粒径大于0.7 ?m的粉尘过滤效率提高,G更显著. 两种滤料难过滤粉尘粒径均为0.35~0.6 μm. 因颗粒形状和表面状况不同,两种滤料过滤性能存在差异,其它条件相同时,石英砂总体和分级过滤效率均高于陶瓷球,G也较大;增大入口粉尘浓度,石英砂过滤效率随粉尘沉积量变化程度相对较小.
2018 Vol. 18 (3): 477-483 [摘要] ( 433 ) HTML (1 KB)  PDF (1370 KB)  ( 111 )
484 内置螺旋挡板流化床颗粒停留时间分布
都艺伟 吴新 刘道洁 李军辉
DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217329
采用脉冲示踪法在内置螺旋挡板冷态鼓泡流化床上研究了螺旋挡板、加料速率、流化风速、颗粒粒径和床料高度对颗粒在流化床内停留时间分布的影响. 结果表明,颗粒停留时间的无量纲方差从无螺旋挡板时的0.558减小到有螺旋挡板时的0.085,螺旋挡板可有效抑制颗粒返混,增大颗粒运动的平推流趋势;加料速率增大为约2倍时,停留时间减小为约50%,流动更趋向于平推流;床料高度增加,颗粒返混加剧,颗粒平均停留时间及无量纲方差均增大,颗粒运动向全混流靠近;随流化风速增大,颗粒平均停留时间变长;实验范围内,颗粒粒径对颗粒停留时间分布影响不大.
2018 Vol. 18 (3): 484-490 [摘要] ( 456 ) HTML (1 KB)  PDF (386 KB)  ( 112 )
491 用双锥-内锥型水力旋流器提纯海洋天然气水合物浆体
陈浩 吴文科 吕斌 陈靖文 付来强 尹钢
DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217343
针对水合物混合浆体中存在少量天然气的问题,设计了一种适合水合物混合浆体除气除砂的新型水力旋流器?双锥?内锥型水力旋流器,采用有限体积数值模拟方法研究了颗粒粒径、锥角组合、进口压力对固体颗粒和天然气分离效率的影响. 结果表明,固体颗粒粒径为50?90 ?m、天然气气泡直径为400?800 ?m、进口压力为4.3?7.3 MPa时分离效率最佳,最优的锥角组合为10o–5o.
2018 Vol. 18 (3): 491-495 [摘要] ( 425 ) HTML (1 KB)  PDF (1091 KB)  ( 94 )
       反应与分离
496 响应曲面优化粗锡真空蒸馏
蒲正浩 韩继标 李一夫 杨斌 戴永年
DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217301
采用响应曲面法优化粗锡真空蒸馏工艺,研究了蒸馏温度、保温时间和原料质量对粗锡真空蒸馏提纯效果的影响. 结果表明,蒸馏温度和保温时间对粗锡真空蒸馏影响较大,原料质量的影响较小,蒸馏温度1350~1400℃、保温时间40~60 min时可有效去除粗锡中杂质. 以97.4185%的粗锡为原料,在蒸馏温度1400℃、保温60 min的条件下,锡纯度达99.8752%,含0.012% Pb, 0.045% Sb, 0.0005% Bi和0.0005% As,Fe和Cu含量无变化,Sn直收率达99.89%.
2018 Vol. 18 (3): 496-502 [摘要] ( 372 ) HTML (1 KB)  PDF (574 KB)  ( 137 )
503 旋转填料床中活性炭上间苯二酚的脱附行为及动力学
郭芳 刘有智 郭强
DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217328
以旋转填料床为脱附设备,采用准二级动力学模型研究了间苯二酚在活性炭上的脱附行为及动力学,并与传统固定床进行了对比. 结果表明,在温度20℃、液体流量50 L/h、超重力因子32.63及pH值11、脱附剂乙醇40wt%、脱附时间90 min的优化条件下,间苯二酚脱除率达93.90%,比传统固定床提高了58.54%,超重力强化了液固传质,对脱附有利;脱附速率常数随液体流量和超重力因子增大而增大,由以超纯水为脱附剂时的13.27×10?3 g/(mg?min)提高到以乙醇为脱附剂时的25.48×10?3 g/(mg?min).
2018 Vol. 18 (3): 503-508 [摘要] ( 380 ) HTML (1 KB)  PDF (371 KB)  ( 101 )
509 Ce改性Fe2O3/AC催化剂低温SCR脱硝性能
尹寿来 朱宝忠 孙运兰 訾朝辉 陈诚 李国波 徐天宇
DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217360
以活性焦(AC)为载体、Fe和Ce为活性组分,采用等体积浸渍法制备了Fe2O3/AC和Ce?Fe2O3/AC催化剂,研究了Fe含量及Ce掺杂对Fe2O3/AC催化剂低温脱硝性能的影响,并对催化剂进行了表征. 结果表明,当Fe负载量为6wt%时,Fe2O3/AC催化剂的NOx转化率最高,240℃下达93.9%. 掺杂Ce后Ce?Fe2O3/AC催化剂的催化效率明显提高,当质量比Ce:Fe=0.5:6时,NOx转化率较高,120~200℃下NOx转化率比负载6wt% Fe的催化剂提高了5%?20%,且抗硫性能较好,240℃下通入100?10?6(vol) SO2,NOx转化率稳定在94.1%. 掺杂少量Ce可使γ-Fe2O3均匀分散在催化剂表面,且表面吸附氧Oα比例增大,催化剂的还原性增强,促进了选择性催化还原反应进行.
2018 Vol. 18 (3): 509-516 [摘要] ( 411 ) HTML (1 KB)  PDF (583 KB)  ( 173 )
517 臭氧氧化合成臭葱石除砷
曹俊雅 张凯伦 李媛媛 张广积
DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217417
用臭氧发生器产生的臭氧氧化模拟酸性含砷废水,在95℃下加热反应7 h合成臭葱石,考察了Fe(II)氧化速率及溶液初始pH值对砷去除率及臭葱石合成的影响. 结果表明,提高Fe(II)氧化速率及增大初始pH值均可促进As沉淀. 初始pH为2.0时通入臭氧,溶液中As的最终去除率可达89.64%,反应所得臭葱石颗粒尺寸较大、结晶良好.
2018 Vol. 18 (3): 517-521 [摘要] ( 407 ) HTML (1 KB)  PDF (605 KB)  ( 110 )
       过程与工艺
522 某含砷硫金精矿酸性氧化预处理机理及其反应动力学
马英强 盛秋月 印万忠 洪正秀 唐浪峰
DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217288
针对国内某金精矿中金嵌布粒度细且大部分被黄铁矿、毒砂包裹,难以浸出的现状,采用HCl?H2O2体系对其进行酸性氧化预处理,分析了氧化预处理的机理和动力学. 结果表明,在盐酸浓度0.7 mol/L、矿浆浓度40 g/L、金精矿粒度小于48 μm占90%以上、搅拌速度400 r/min、温度60℃和H2O2浓度0.5 mol/L的条件下,金精矿中Fe和As的溶解率分别达45.9%和99.6%,利于包裹金释放和浸出. 酸性条件下,金精矿中的黄铁矿和毒砂可被H2O2氧化分解,符合产物层扩散为速率控制的固相反应收缩核模型.
2018 Vol. 18 (3): 522-529 [摘要] ( 449 ) HTML (1 KB)  PDF (550 KB)  ( 127 )
530 高磷铁矿含碳团块直接还原动力学
王臻 春铁军 李东升 宁超 穆固天 朱梦飞 龙红明
DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217289
研究了基准条件(不添加Na2SO4和废塑料)、添加4% Na2SO4和添加4%Na2SO4同时废塑料替代25%焦粉直接还原高磷铁矿含碳团块的动力学. 结果表明,不同条件下还原高磷铁矿含碳团块的限制性环节均为气相扩散. 与基准条件相比,高磷铁矿含碳团块中加入4% Na2SO4后,活化能由204.92 kJ/mol降低至158.81 kJ/mol,添加4% Na2SO4同时废塑料替代25%焦粉后,活化能由204.92 kJ/mol降至172.89 kJ/mol.
2018 Vol. 18 (3): 530-536 [摘要] ( 434 ) HTML (1 KB)  PDF (341 KB)  ( 118 )
537 SiO2对CaCl2熔盐电解还原钛铁矿精矿制备FeTi合金的影响
艾刚华 华一新 徐存英 武腾 苏波 王运
DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217303
在不同电解时间和槽电压下,添加SiO2电解还原钛铁矿精矿制备钛铁合金. 结果表明,以添加一定量SiO2的钛铁矿精矿为阴极,控制阴极中主要组元的摩尔比Ti:Fe:Si=1.2:1:0.2,以石墨棒为阳极、CaCl2熔盐为电解质,在槽电压3.2 V、温度900℃下电解2 h,可制得疏松多孔、颗粒尺寸较均匀的FeTi合金粉体. 钛铁矿精电解还原过程中会生成CaTiO3和Fe?Ti?O等中间产物,添加的SiO2在电解时会优先还原生成单质Si,并参与CaTiO3等中间产物的还原反应,降低中间产物电解还原生成FeTi合金的理论电压,有利于加快电解还原钛铁矿精矿制备钛铁合金的速率.
2018 Vol. 18 (3): 537-543 [摘要] ( 478 ) HTML (1 KB)  PDF (652 KB)  ( 101 )
544 表面活性剂HLB值对炭黑色浆分散稳定性的影响
周攀 刘守军 张瑞东 张新毅 刁宏亮
DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217307
考察了表面活性剂的亲水疏水平衡值(HLB)及添加量对色浆中炭黑润湿、分散及稳定性的影响,借助等效润湿接触角法、润湿热法、分散函数、稳定函数法和理想化模型法等对色浆体系稳定性进行了评价,并对稳定机理进行了分析. 结果表明,无论是引入单一型表面活性剂还是复配型表面活性剂,只有当体系的HLB值与炭黑的HLB值接近时,才能达到良好的润湿、分散与稳定效果;复配表面活性剂对炭黑分散效果优于单一型表面活性剂;阴离子与非离子表面活性剂复配的分散效果明显优于非离子与非离子表面活性剂复配;添加5.0wt%表面活性剂时体系分散稳定性最佳;基于吸附层理论与结合力理论较好地解释了表面活性剂存在最佳HLB值和添加量的原因.
2018 Vol. 18 (3): 544-550 [摘要] ( 497 ) HTML (1 KB)  PDF (929 KB)  ( 143 )
551 炉膛高度对步进式轧钢加热炉性能的影响
李浩 戴方钦 丁翠娇 郭悦
DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217309
以能量平衡为基础,采用辐射段法模型建立了炉气段、炉围段和钢坯表面段的能量方程组,通过钢坯表面的热流与内部导热方程耦合求解,其中炉气和炉围的温度场采用主变量修正法求解,钢坯温度场采用隐式有限差分求解,与现场实测板坯温度对比验证模型的准确性,分析了上炉膛各段高度对钢坯温度场及排烟温度的影响. 结果表明,预热段高度在0.5~0.9 m,高度每增加0.2 m,钢坯出炉时上表面温度升高约2.8℃,排烟温度降低约10℃;加热一段高度在0.9~1.9 m,高度每增加0.2 m,钢坯出炉时上表面温度平均增加2.5℃,排烟温度平均降低8.5℃;加热二段和均热段高度变化对钢坯出炉时表面温度及排烟温度影响不大. 合理确定预热段和加热一段高度有利于钢坯加热并节省燃料消耗.
2018 Vol. 18 (3): 551-556 [摘要] ( 509 ) HTML (1 KB)  PDF (349 KB)  ( 122 )
557 HPP–Na2SO3–H2O双水相体系相平衡数据测定及关联
郑争志 刘雅婷 崔鹏
DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217312
采用浊点法和相组分分析法测定了不同温度下N,N?-二(2-羟丙基)哌嗪(HPP)–Na2SO3–H2O双水相体系的双节线和相平衡数据,并分别采用多项式、经验方程、有效体积排除法模型和NRTL模型对双节线数据和相平衡数据进行了关联. 结果表明,经验方程对双节线数据关联的吻合度高于多项式方程和有效体积排除法模型,且NRTL模型能很好关联该双水相相平衡数据. 除忽略可填充体积分数f213的有效体积排除法模型外,其余方程和模型的关联参数均能满足实际计算和工程应用.
2018 Vol. 18 (3): 557-562 [摘要] ( 411 ) HTML (1 KB)  PDF (353 KB)  ( 104 )
563 碳纳米管-膨胀石墨/环氧树脂复合材料的导热性能
刘艳杰 陆江银 李玲 武晓峰 崔彦斌
DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217325
在环氧树脂中添加多壁碳纳米管和膨胀石墨作为填料,以提高环氧树脂的导热性能. 结果表明,添加0.5wt%多壁碳纳米管时,环氧树脂的最佳导热系数为0.3448 W/(m?K),比不添加时提高30%;添加0.75wt%羧基改性多壁碳纳米管时,环氧树脂的最佳导热系数为0.3813 W/(m?K),比添不加时提高40%;同时添加多壁碳纳米管和膨胀石墨后,环氧树脂导热系数可进一步提高到0.4039 W/(m?K),表明在环氧树脂中添加混合填料,二者可在环氧树脂中形成有效的导热网络,能进一步提高聚合物的导热性能.
2018 Vol. 18 (3): 563-569 [摘要] ( 453 ) HTML (1 KB)  PDF (873 KB)  ( 154 )
570 以钢渣为原料合成Ca-Mg-Al-Fe层状双金属氢氧化物及其对甲基橙的吸附
王晨晔 陈艳 郭占成 李会泉
DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217335
以钢渣为原料,通过共沉淀法制备Ca?Mg?Al?Fe层状双金属氢氧化物,对材料进行了表征,考察了其对甲基橙的吸附性能. 结果表明,所制材料结构规整、晶型良好,层状结构明显,对甲基橙的吸附符合Langmuir等温吸附模型,吸附过程符合拟二级动力学方程.
2018 Vol. 18 (3): 570-574 [摘要] ( 463 ) HTML (1 KB)  PDF (582 KB)  ( 137 )
575 生物质烘焙处理的能量平衡分析
叶扬天 陈红红 卢平
DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217337
基于烘焙过程分析,建立了生物质烘焙处理的能量平衡计算方法,结合固定床烘焙实验结果,研究了烘焙温度和保温时间对杨树枝烘焙特性、烘焙所需热及3种烘焙产物能量分布的影响,探讨了杨树枝烘焙处理的能量平衡. 结果表明,烘焙温度是影响生物炭得率、热值和能量分布的主要因素,随烘焙温度提高,杨树枝炭得率显著降低,液体产物和气体产物逐渐增加,杨树枝炭和不凝气体产物的热值显著增加,而液体产物热值变化不大. 烘焙产物中,杨树枝炭的能量显著高于液体和气体的能量. 随烘焙温度升高,杨树枝烘焙的能量平衡率先快速升高后趋于平稳,在温度225℃、保温时间30 min的条件下,烘焙可获得64.0%的杨树枝炭,能量平衡率约为2.5,烘焙所得液体和气体产物的燃烧热完全能满足杨树枝烘焙能量自给的需要.
2018 Vol. 18 (3): 575-581 [摘要] ( 468 ) HTML (1 KB)  PDF (383 KB)  ( 107 )
582 电磁分离高硅铝硅合金制备低硅铝硅合金
张玉峰 吕国强 马文会 雷云 何云飞 谢广杰
DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217340
在不考虑杂质元素的情况下研究了含铝45wt%的铝硅合金熔体电磁分离过程中电流频率、下拉速度、保温温度及坩埚材质对初晶硅相分离效果的影响. 结果表明,在电流频率3 kHz、保温温度1000℃、下拉速度10 ?m/s的条件下,以石墨坩埚为容器,可使合金的硅铝质量比降至0.0939. 保温温度对合金中硅的去除影响最大,相同条件下1500℃时合金硅铝质量比为0.11439;低频交变电流能强化电磁搅拌从而加强传质,降低下拉速度对降低合金中硅含量有一定作用,且可使分离界面更平坦.
2018 Vol. 18 (3): 582-589 [摘要] ( 367 ) HTML (1 KB)  PDF (1526 KB)  ( 116 )
590 基于VAE-DBN的故障分类方法在化工过程中的应用
张祥 崔哲 董玉玺 田文德
DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217345
针对化工过程高维数据的故障特征难以提取的难题,提出变分自动编码器(VAE)结合深度置信网络(DBN)的混合故障诊断方法. 在VAE的编码部分对隐变量空间Z添加约束,通过重参数化方法进行反向传播训练,可无监督地学习不同故障对应的隐变量特征,其作为DBN分类模型的输入特征训练网络,输入测试集进行故障诊断. 田纳西伊斯曼流程(TE)应用结果表明,VAE能提取原始数据更加抽象有效的特征,VAE?DBN分类准确.
2018 Vol. 18 (3): 590-594 [摘要] ( 482 ) HTML (1 KB)  PDF (618 KB)  ( 147 )
595 选钼回水中铝离子对辉钼矿可浮性的影响机制
李慧 何廷树 靳建平 张崇辉 王真 袁航
DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217347
通过辉钼矿浮选实验、Zeta电位测试、Al3+溶液化学分析及X射线光电子能谱分析(XPS),研究了选钼回水中的Al3+对辉钼矿可浮性的影响及其作用机制. 结果表明,铝离子会恶化辉钼矿的浮选指标,并导致其表面Zeta电位显著偏移,表明辉钼矿表面有Al3+吸附;Al3+在溶液中主要以铝离子、羟基铝离子、氢氧化铝沉淀形式存在,后两者具有极强的极性,能吸附在辉钼矿活泼的“棱”上,铝离子与辉钼矿“棱”氧化生成的MoO42?反应生成钼酸铝沉淀;由于辉钼矿“棱”的面积比“面”的面积小很多,而铝离子主要吸附在“棱”上,因此铝元素含量不多,但其确实能吸附在辉钼矿表面,且既有物理吸附也有化学吸附.
2018 Vol. 18 (3): 595-599 [摘要] ( 453 ) HTML (1 KB)  PDF (364 KB)  ( 104 )
600 钒渣钙化焙烧熟料的浸出过程
罗富怀 付念新 张林 刘武汉 涂赣峰
DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217348
The process of acid leaching of calcification roasted vanadium slag was studied. The effects of process parameters variation on phase of the vanadium leaching residue, leaching rate of vanadium and the reason of vanadium loss were analyzed. The results showed that the main phase of vanadium leaching residue was insoluble in acid of dense solid solution R2O3 and Fe2TiO5, which was also mixed with silicate pyroxene phase and small amount of vanadate phase. The vanadium leaching rate first increased and then decreased with raising the roasting temperature, roasting time and the CaO/V2O5 mass ratio. Silicate species and its effect on vanadate, spinel oxidation incomplete, vanadium and vanadium bronze solid solution in of R2O3, and the difference of best leaching acidity of Ca3V2O8, Ca2V2O7 and CaV2O6 were the causes of vanadium loss.
2018 Vol. 18 (3): 600-604 [摘要] ( 491 ) HTML (1 KB)  PDF (1569 KB)  ( 113 )
605 含LiDFOB的FEC/PC/DMC基电解液的高电压电化学性能
张亮 张兰 陈仕谋 王轶博 吕兴梅
DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217371
利用氟代碳酸乙烯酯(FEC)和二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)优良的成膜性、稳定性和耐高压性,研究了在1 mol/L LiPF6 FEC/碳酸丙烯酯(PC)/碳酸二甲酯(DMC)中加入LiDFOB和三(三甲基硅烷)硼酸酯(TMSB)对高电压材料LiNi0.5Mn1.5O4电化学性能的影响,利用循环伏安法和扫描电镜分析了两种电解液中电化学性能的差异. 结果表明,在FEC基电解液中加入LiDFOB和添加剂TMSB使电解液的分解电位提高至5.5 V(vs. Li/Li+)以上,对铝箔有良好的钝化作用. Li/LiNi0.5Mn1.5O4半电池在含LiDFOB和TMSB的电解液中的初始放电比容量达126.8 mA?h/g,库伦效率为99%,充放电200次后比容量仍为108.2 mA?h/g,容量保持率为85.3%. 而在不含LiDFOB和TMSB的电解液中,电池容量迅速衰减,85次充放电循环后容量保持率仅为60.7%.
2018 Vol. 18 (3): 605-611 [摘要] ( 575 ) HTML (1 KB)  PDF (4856 KB)  ( 192 )
612 滇东某多金属氧化铅锌矿高效回收选矿工艺
蔡锦鹏 宋凯伟 申培伦 李健民 刘殿文
DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217409
对滇东某多金属氧化铅锌矿采用先铅后锌的工艺浮选,浮选流程均为两粗一精一扫. 结果表明,矿石中有价元素为铅、锌、银,铅主要赋存于白铅矿和铅矾中,锌主要赋存于菱锌矿和异极矿中,银以伴生形式存在,目的矿物嵌布粒度较细. 浮选所得铅精矿铅品位为61.45%,铅回收率为86.41%,银品位为451.58 g/t,银回收率为66.73%,含锌3.68%;锌精矿锌品位为42.32%,锌回收率为90.63%,含铅1.39%. 两性捕收剂R144对锌的捕收能力和选择性比十二胺、十八胺和二者混合胺更好.
2018 Vol. 18 (3): 612-617 [摘要] ( 392 ) HTML (1 KB)  PDF (323 KB)  ( 109 )
618 Ce对Sn-58Bi合金组织与性能的影响
廖金发 龚留奎 袁大伟 王东东 陈辉明
DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217412
采用真空熔炼方法制备了不同Ce含量的Sn?58Bi合金,对其显微组织、熔化特性和润湿性等进行了分析,重点研究了稀土Ce对Sn?58Bi与Cu基板焊点剪切强度的影响. 结果表明,Ce能细化Sn?58Bi合金的共晶组织,而对合金的熔点、熔程影响较小. Ce添加量增加,合金的润湿性降低,Ce添加量为0.1wt%时,Sn?58Bi/Cu焊点剪切强度最佳,达15 MPa.
2018 Vol. 18 (3): 618-623 [摘要] ( 438 ) HTML (1 KB)  PDF (6275 KB)  ( 113 )
       生化工程
624 基于发酵动力学模型的小球藻高密度发酵培养
周有彩 何勇锦 李林声 王明兹 陈必链 郑行
DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217318
构建了50 L发酵罐小球藻分批培养动力学模型,采用补料策略高密度发酵培养小球藻,考察了补料发酵过程中碳源的利用情况,采用实时荧光定量PCR技术分析了蛋白质合成关键酶二氨基庚二酸异构酶(dapF)、柠檬酸合成酶(CS)和葡萄糖?6-磷酸脱氢酶(G6PDH)的基因表达情况. 结果表明,小球藻经补料培养120 h,细胞生物量达106.65 g/L,平均生长速率为0.89 g/(L?h),葡萄糖的细胞得率为0.56 g/g,发酵过程中葡萄糖和尿素浓度对小球藻的dspF, CS和G6PDH基因表达量有重要影响.
2018 Vol. 18 (3): 624-631 [摘要] ( 458 ) HTML (1 KB)  PDF (357 KB)  ( 128 )
632 响应面法优化纤维素酶辅助从泡叶藻中提取泡叶藻聚糖的工艺
鲍青云 韦敬柳乙 姜泽东 余刚 黄高凌 朱艳冰 肖安风 倪辉 李清彪
DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217355
通过单因素实验研究纤维素酶辅助提取泡叶藻聚糖时液料比、酶添加量、酶解温度、酶解时间等关键因素对泡叶藻聚糖提取率的影响,并进一步采用Box-Behnken实验设计和响应面分析法优化其工艺参数. 结果表明,纤维素酶辅助提取泡叶藻聚糖的优化工艺条件为液料比30 mL/g、酶浓度200 IU/mL、酶解时间2.0 h、酶解温度50℃,该条件下多糖提取率为14.65%?0.73%,与模型预测值14.75%非常接近,采用响应面法对泡叶藻聚糖提取条件进行优化合理可行.
2018 Vol. 18 (3): 632-638 [摘要] ( 446 ) HTML (1 KB)  PDF (681 KB)  ( 138 )
       环境与能源
639 液态二氧化碳置换整形甲烷水合物过程特性
张凤琦 陈国兴 郭开华 杜奥涵
DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217304
通过可视化水合物反应装置和影像设备,研究了注入液态CO2分解CH4水合物同时原位生成气体水合物并保持整块水合物结构稳定的完整过程,验证了水合物分解和生成同时进行的第二类原位置换过程的可行性. 通过控制压力实现在CO2?CH4混合水合物四相区(水合物?水?液相?气相)的CH4置换过程,得到富CH4气体产物. 通过分析气相色谱和测定产气量得到CH4产气特性和CO2对CH4水合物的置换率. 结果表明,低压有利于获得较优的置换效果,4.5 MPa下的置换过程较5 MPa时产气量提高14.6%,甲烷水合物置换率提高13.7%.
2018 Vol. 18 (3): 639-645 [摘要] ( 415 ) HTML (1 KB)  PDF (1332 KB)  ( 117 )
646 Fe-5A催化亚甲基蓝溶液湿式H2O2氧化
刘剑 汪燕香 彭钢 张会平
DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217321
以九水硝酸铁[Fe(NO3)3?9H2O]和柱状5A分子筛为原料采用湿法浸渍法制备Fe?5A催化剂,催化湿式H2O2氧化亚甲基蓝溶液,考察了间歇反应器中pH值和温度对亚甲基蓝转化率的影响及在连续固定床反应器中床层催化剂装填量、进料液流量、温度和亚甲基蓝入口浓度对亚甲基蓝降解性能的影响. 结果表明,在间歇反应中,在亚甲基蓝浓度50 mg/L、温度70℃、pH为2、反应20 min的条件下,亚甲基蓝的转化率为95.9%. 固定床反应中,随温度降低及进料液流量增加,亚甲基蓝转化率降低;随亚甲基蓝入口浓度增加,亚甲基蓝和化学需氧量(COD)的转化率变化幅度很小. 在温度70℃及pH=2、进料液流量4 mL/min、Fe?5A催化剂装填量1.25 g、亚甲基蓝浓度50?300 mg/L、固定床连续运转5 h的条件下,亚甲基蓝的转化率超过98%,COD转化率大于82%,铁浸出浓度低于3.5 mg/L,相同条件下,装填2.5 g 5A分子筛的固定床中50 mg/L亚甲基蓝的转化率仅为73.3%.
2018 Vol. 18 (3): 646-651 [摘要] ( 446 ) HTML (1 KB)  PDF (1377 KB)  ( 105 )
652 液膜反应器中异丙醇脱氢性能及反应动力学
李石琨 许闽 蔡军 岳献芳 淮秀兰
DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217333
研究了反应物进料速度、催化剂用量和反应温度对以非晶态合金雷尼镍为催化剂的液膜多相反应模式下异丙醇脱氢反应的影响,考察了反应动力学. 结果表明,温度的影响最显著,与搅拌釜液相脱氢相比,该反应模式有效提升了产氢速率,Langmuir?Hinshelwood反应动力学表达式计算结果与实验结果吻合良好.
2018 Vol. 18 (3): 652-656 [摘要] ( 433 ) HTML (1 KB)  PDF (390 KB)  ( 122 )
 
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