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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
 
2005年 5卷 2期
刊出日期:2005-04-20

过程与工艺
综述
流动与传递
生化工程专栏
系统与集成
反应与分离
 
       流动与传递
113 密实移动床离子交换柱的颗粒输送能力
梁栋;景山
实验研究了工业上可用于从高放射性溶液中去除铯离子的φ280 mm密实移动床离子交换柱的颗粒输送能力及其影响因素. 实验结果表明,密实移动床的进液量、提升液表观操作流速和密实移动床中的交换剂高度是影响固体颗粒提升速率的因素,并从压力平衡的角度对实验现象进行了解释. 根据实验结果,对这些影响因素进行了无因次关联. 在本实验中,斜管内串液量保持恒定,串液的方向是由提升管流进离子交换柱底部,这说明细长斜管可以有效地减小串液量.
2005 Vol. 5 (2): 113-118 [摘要] ( 1605 ) HTML (0 KB)  PDF (361 KB)  ( 721 )
119 垂直立管中催化剂流动特性的实验研究
罗保林;宗祥荣;王中礼;杨启业
对垂直立管中催化剂的流动性能进行了实验研究,测定了各种操作条件下立管中的轴向压力分布、催化剂循环速率以及附加吹气的影响. 实验结果表明,立管中的气固流动存在分别处于负压差下移下流区的"脱气段"和处于正压差下移下流区的"持气段"两种流动状态;下料阀开度对固体循环流率有明显的约束作用,且使"持气段"总压降增加较"脱气段"更为明显;对立管引入附加吹气有明显的增压作用,并使立管的压力分布有较大的改变. 根据实验结果及分析,对垂直立管的管形设计和催化剂在垂直立管中的密相输送提出了分析与建议.
2005 Vol. 5 (2): 119-124 [摘要] ( 1544 ) HTML (0 KB)  PDF (368 KB)  ( 778 )
125 搅拌槽中液-液-固三相传质的实验研究
方静;杨超;禹耕之;毛在砂
选择欧洲化学工程师协会(EFCE)推荐的典型液-液萃取体系正丁醇-丁二酸-水,加入不同粒径的玻璃珠构成液-液-固三相传质,以去离子水为连续相,正丁醇为分散相,溶质丁二酸从分散相向连续相传质. 利用电导率法测定液-液相传质系数,并考察了搅拌转速、固体质量百分含量、不同桨型(标准Rushton桨、上推式和下推式45°六折叶涡轮桨)、桨中心平面距槽底距离以及固体颗粒粒径对相间传质的影响. 结果表明,在高转速时,惰性固体粒子的存在强化液-液体系的传质. 随着惰性固体含量增大,液-液-固三相传质有一极大值. 粒径大于100 μm 的固体粒子对液-液体系传质系数影响很小. 三种桨中Rushton桨的对流传质效果最好.
2005 Vol. 5 (2): 125-130 [摘要] ( 3060 ) HTML (0 KB)  PDF (263 KB)  ( 1063 )
131 搅拌生物反应器混合特性的数值模拟与实验研究
洪厚胜;张庆文;万红贵;欧阳平凯
以工程流体计算软件CFX-4.4为工具,对不同规模的机械搅拌生物反应器的混合特性进行数值模拟,研究了不同操作条件下反应器混合时间的变化规律. 采用pH电极在位监测[H+]的方法实验测定混合时间. 模拟结果与实验测定值之间的误差随反应器容积增大而逐渐减小,对容积为25 m3的反应器误差小于11.6%.
2005 Vol. 5 (2): 131-134 [摘要] ( 2305 ) HTML (0 KB)  PDF (420 KB)  ( 1302 )
135 空气搅拌式种分槽流场的数值解析及结构参数的优化
闫红杰;周 萍;周孑民;吕子剑;周怀敏
利用计算流体力学(CFD)软件对不同结构参数的空气搅拌式种分槽内的流场进行了三维数值模拟,计算中采用了双欧拉法,使用了两流体模型和多块网格结构. 所得结果与生产实践相比较表明,优化后的种分槽内流场有了明显的改善,较好地缓解了槽内结疤问题;导流槽的使用较好地控制了"短路"现象.
2005 Vol. 5 (2): 135-138 [摘要] ( 1586 ) HTML (0 KB)  PDF (285 KB)  ( 746 )
139 再分布板和径向挡板对淤浆鼓泡床流体力学特性的影响
孙淑兰;刘昌见;魏伟胜;鲍晓军
研究了在以空气-水-石英砂为实验体系的淤浆鼓泡床中加入内构件?再分布板和径向挡板对床层气含率和固含率的影响,并与不加内构件的情况进行了对比. 实验结果表明,再分布板可明显提高床层的平均气含率,且开孔孔径越小,作用越显著;但径向挡板的作用不明显;再分布板和径向挡板均可改善气含率和固含率的轴向分布,且不会大幅度增加压降. 通过对Smith关联式进行修正,得到了带有再分布板的淤浆鼓泡床中床层平均气含率的经验关联式.
2005 Vol. 5 (2): 139-143 [摘要] ( 1383 ) HTML (0 KB)  PDF (366 KB)  ( 593 )
       反应与分离
144 乙醇/水及乙酸/水体系的渗透汽化分离
李昊;余江;刘会洲
以乙醇/水及乙酸/水体系为研究对象,研究了渗透汽化过程中料液浓度、温度因素对分离效果的影响;结合乙醇、乙酸对聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜的溶胀特性差别,分析并讨论了两者在渗透汽化过程中可能的分离机理. 研究表明,PDMS膜能够优先透醇,但乙酸分子的缔合物以及羧基与疏水PDMS膜高分子链的强相互作用降低了其在膜中的扩散速率,使低温时乙酸/水体系优先透水,只有当温度在60℃以上时才表现出优先透酸,且分离效果较差.
2005 Vol. 5 (2): 144-147 [摘要] ( 1316 ) HTML (0 KB)  PDF (249 KB)  ( 635 )
148 疏水性离子液体用于萃取酚类物质
李闲;张锁江;张建敏;陈玉焕;张延强;孙宁
测定了苯酚、苯基酚、苯二酚等几种不同取代基的酚类物质在疏水性离子液体[bmim]PF6(1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐)和[dmim]PF6(1-癸基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐)与水两相中的分配系数. 实验结果表明,萃取过程很快可以达到平衡. 与传统有机溶剂相比,分配系数处在同一个数量级. 分配系数随温度升高而降低,离子液体对不同取代基的酚类萃取能力有很大差异,咪唑基团上取代烷基链的长度对不同酚类物质的分配系数有很大影响,因此可以通过调节离子液体结构使其适用于不同成分的含酚废水.
2005 Vol. 5 (2): 148-151 [摘要] ( 1520 ) HTML (0 KB)  PDF (188 KB)  ( 746 )
       过程与工艺
152 Study of the Gelling Process for the Preparation of Tin Oxide Materials Based on Tin Tetrabutoxide
黄瑞安;侯立松;赵启涛;任叔华
The gelling process in the preparation of tin oxide materials based on tin tetrabutoxide is studied. Sn(OBun)4 modified by two moles of acetylacetone (AcAc) has a stable six-member ring structure and is less susceptive to water. In a system with a lower molar ratio of acetylacetone to Sn(OBun)4 ([AcAc]/[Sn(OBun)4]<2.0) or a larger portion of water ([H2O]/[Sn(OBun)4]>2.5), colloidal suspension or white precipitation will take place. A system with molar ratios of both acetylacetone to Sn(OBun)4 and water to Sn(OBun)4 at 2.0 is transparent and olivaceous sol. As catalysts, hydrofluoric, hydrochloric, hydrobromic and acetic acids, and ammonia all accelerate the hydrolysis and condensation of Sn(OBun)4 during the sol-gel process. Light scattering measurement indicates that cluster size distribution in the sol system undergoes gradual broadening during the sol-gel transition.
2005 Vol. 5 (2): 152-156 [摘要] ( 1602 ) HTML (0 KB)  PDF (268 KB)  ( 551 )
157 固定床中天然气与煤联合气化制合成气反应过程的实验研究
宋学平;郭占成
用固定床反应器模拟合成气制备炉,对天然气与煤联合气化反应过程进行了研究. 实验结果表明,在合成气制备炉下部主要发生甲烷和碳的氧化反应,氧气完全消耗. 合成气在制备炉内上升过程中,未转化完的甲烷继续裂解,中间产物水蒸汽和CO2被还原. 出口合成气在离开制备炉时整个炉内体系接近反应平衡.
2005 Vol. 5 (2): 157-161 [摘要] ( 1232 ) HTML (0 KB)  PDF (220 KB)  ( 625 )
162 丙烯酸/马来酸酐高吸水树脂的合成
王立勇;任天瑞
以丙烯酸(AA)、丙烯酸盐和马来酸酐(MA)为原料,过硫酸铵(APS)为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)和甘油为交联剂,采用水溶液聚合法合成了一种新型的高吸水树脂. 考察了交联剂用量、引发剂用量以及马来酸酐氨化程度对高吸水树脂吸水性能的影响,并通过正交实验优化了条件,使合成的高吸水树脂对去离子水和0.9%的NaCl水溶液的吸收能力分别达到1689 g/g和115 g/g.
2005 Vol. 5 (2): 162-165 [摘要] ( 1425 ) HTML (0 KB)  PDF (308 KB)  ( 712 )
166 重铬酸钠溶液分解碳酸钙制取铬酸钙
王天贵;李佐虎
介绍了一种制取铬酸钙的新方法,利用重铬酸钠溶液分解碳酸钙,可以得到高纯度的铬酸钙. 实验表明,温度和浓度是影响碳酸钙分解的关键因素,当重铬酸钠浓度大于60%、重铬酸钠与碳酸钙摩尔比大于1.05:1时,常压沸腾条件下即可完全分解碳酸钙,制得纯度99.5%的铬酸钙,收率接近100%. 分解过程中产生的二氧化碳气体可用于碳化分离铬酸钙后的铬酸钠溶液再生重铬酸钠,循环利用. 新方法工艺简单、产品纯度和收率都较高,无环境污染.
2005 Vol. 5 (2): 166-169 [摘要] ( 2427 ) HTML (0 KB)  PDF (223 KB)  ( 597 )
170 无定形TiO2合成尖晶石Li4Ti5O12的性能
杨建文;钟晖;钟海云;戴艳阳;赵绚
用无定形TiO2与Li2CO3高温固相反应合成了性能良好的"零应变"电极材料Li4Ti5O12. XRD, SEM和激光粒度分析表明,产物结晶度好,无杂质相,为纯立方尖晶石相,Li4Ti5O12颗粒呈砾石状形貌,有团聚现象,平均粒度约2.66 μm. Li4Ti5O12电极具有较宽的充放电平台,循环性能稳定. 以0.1 C电流比率恒电流充放电,首次放电容量和循环容量分别达180和150 mA·h/g. 交流阻抗谱研究发现,Li4Ti5O12不同嵌锂程度下的电导率对其电极的电化学阻抗具有较大影响,电极的Warburg阻抗曲线斜率与其荷电状态相关.
2005 Vol. 5 (2): 170-174 [摘要] ( 2591 ) HTML (0 KB)  PDF (300 KB)  ( 704 )
175 热处理对硼泥微晶玻璃微观结构的影响
史培阳;姜茂发;刘承军;邓江宁;朱明伟
以硼泥为主要原料制备微晶玻璃,通过DTA, XRD, SEM等分析方法,对CaO-MgO-Al2O3-SiO2系玻璃的析晶性能进行研究,系统地分析了烧结时间和晶化时间对微晶玻璃结构的影响. 结果表明其主晶相为钙铁辉石,次晶相为尖晶石和橄榄石,晶粒的尺寸约为2~5 μm;其集合体呈枝晶、柱状晶体和块状晶体;在780℃下的最佳烧结时间为4 h,最佳晶化时间为4 h.
2005 Vol. 5 (2): 175-178 [摘要] ( 1359 ) HTML (0 KB)  PDF (451 KB)  ( 554 )
       系统与集成
179 基于分子矩阵的炼油过程的全厂模拟
周齐宏;胡山鹰;陈定江;尉志武
针对复杂的炼油生产过程及其物流成分,采用分子矩阵表征相关的物流分子组成,对催化重整、加氢脱硫、汽油稳定塔和油品调和四个过程建立了基于分子矩阵的过程模型. 通过物性-分子矩阵转换关系可以方便地从已知物流物性计算分子矩阵以及由分子矩阵得到物流物性. 基于分子矩阵的模型计算不仅可以提供比传统虚拟组分模型更为详尽的分子信息,而且可以统一传统建模中不同过程虚拟组分和集总参数之间的差异,将多个过程模型集成实现全厂的模拟.
2005 Vol. 5 (2): 179-182 [摘要] ( 2404 ) HTML (0 KB)  PDF (234 KB)  ( 664 )
       生化工程专栏
183 壳聚糖载体柔性固定化木瓜蛋白酶
魏荣卿;沈斌;刘晓宁;汪海萍;王宇星;欧阳平凯
用酶柔性固定化模型,以壳聚糖为载体,双醛淀粉为柔性链,对木瓜蛋白酶进行柔性固定化. 通过对固定化条件的优化,得出选用壳聚糖、双醛淀粉制得的柔性载体(Chitosan-DAS50)在酶用量为14.4 mg/g(酶/干球)、pH 8的条件下,固定木瓜蛋白酶18 h,所得的固定化酶活力回收率达72%,相当于采用壳聚糖-戊二醛(Chitosan-GA)手臂载体的3倍. 结果表明,酶的柔性固定化模型可以改善传统共价结合法固定化及手臂固定化酶活力回收率不高的缺陷.
2005 Vol. 5 (2): 183-187 [摘要] ( 1342 ) HTML (0 KB)  PDF (235 KB)  ( 657 )
188 两株假单胞菌对烷烃的摄取和降解
杨国君;宋若海;华兆哲;李华钟;陈坚
根据细菌在油水混合体系中的分布差异,从江苏油田附近污染的土样中筛选得到了两株对烷烃具有降解能力的假单胞菌Pseudomonas sp. A和Pseudomonas sp. B. 在以煤油为唯一碳源的培养基中,Pseudomonas sp. A的生长量较低,菌体主要聚集在油相中,菌体细胞呈亲油性,生长几乎不受生物表面活性剂抑制剂EDTA的影响,菌体的生长对培养基的表面张力的降低幅度较小;而Pseudomonas sp. B则表现相反的性质. 说明两菌株对烷烃具有不同的摄取机制,Pseudomonas sp. A是以直接接触烷烃的方式摄取,而Pseudomonas sp. B则是通过产生生物表面活性剂对烷烃进行乳化后再摄取.
2005 Vol. 5 (2): 188-192 [摘要] ( 1273 ) HTML (0 KB)  PDF (226 KB)  ( 567 )
193 生物法生产丙烯酰胺过程中腈水合酶的抑制和失活
高毅;刘铭;曹竹安
为改进生物法生产丙烯酰胺工艺,研究了腈水合酶催化丙烯腈水合生产丙烯酰胺过程中影响腈水合酶反应速率和酶失活的因素. 实验证明,水合过程中体系pH值的变化基本不影响酶反应速率;底物丙烯腈的浓度低于10 g/L时,酶反应速率与底物浓度成正比,大于75 g/L后,对酶有抑制作用;产物丙烯酰胺显著抑制腈水合酶的活性;菌体细胞内可能存在可以稳定腈水合酶的物质,胞内的腈水合酶在40℃下的半衰期可以达到59.9 h;丙烯酰胺与温度的协同作用是腈水合酶失活的重要原因.
2005 Vol. 5 (2): 193-196 [摘要] ( 1291 ) HTML (0 KB)  PDF (161 KB)  ( 609 )
197 维生素C和E对Klebsiella pneumoniae合成1,3-丙二醇的调控
张延平;杜晨宇;饶治;曹竹安
通过外源添加还原剂的方式调控细胞内NADH/NAD再生系统的状态,研究了40~150 mg/L VC及20~100 mg/L VE对Klebsiella penumoniae合成1,3-丙二醇的影响,发现外源添加150 mg/L VC或30 mg/L VE均可使1,3-PD合成浓度提高20%~30%;但同时也提高了某些副产物的合成浓度,对代谢流分布的调控作用不明显;1,3-丙二醇得率稍有提高但不显著. 提高1,3-PD得率宜从代谢节点(丙酮酸)通量调节方面考虑.
2005 Vol. 5 (2): 197-200 [摘要] ( 2309 ) HTML (0 KB)  PDF (192 KB)  ( 568 )
201 西维因人工抗原的合成新方法
杨耀军;渠桂荣;孟凡涛;马光辉
用对硝基苯氯甲酸酯活化萘酚并与6-氨基己酸反应,合成了完全保留氨基甲酸酯结构的半抗原6-(1-萘氧基甲酰胺基)己酸(CNH),并采用活化酯法与载体蛋白共价连接制备了突出西维因结构特征的抗原. 用正交实验选择活化酯法的最佳实验条件,并进一步详细考察了半抗原与载体蛋白结合率随外界条件的改变,从而制得不同结合比的抗原. 用紫外和红外对制得的抗原进行了鉴定.
2005 Vol. 5 (2): 201-204 [摘要] ( 1342 ) HTML (0 KB)  PDF (208 KB)  ( 604 )
205 新型抗生素麦拓莱霉素分离纯化过程的优化
刘玉强;王志平;葛志强;元英进
综合应用高效液相色谱HPLC、高效薄层色谱TLC技术、微生物抗菌活性检测方法,通过正交实验设计,对新型抗生素麦拓莱霉素在发酵液分离提纯过程中不同pH、温度、除蛋白工艺中的稳定性进行了研究. 考察了影响该抗生素稳定性的主要因素及其交互作用,提出了合理的抗生素分离纯化工艺流程,为相关抗生素的分离纯化及发酵液体系处理提供参考.
2005 Vol. 5 (2): 205-208 [摘要] ( 1280 ) HTML (0 KB)  PDF (266 KB)  ( 583 )
209 鱼腥藻7120中异形胞发育的影响因子
康瑞娟;施定基;丛威;蔡昭铃;欧阳藩
以鱼腥藻7120为对象,考察了碳源浓度和种类、氮源浓度和种类、光强及NaCl浓度对鱼腥藻7120异形胞发育及发生频率的影响. 结果表明,NaNO3和NH4Cl都会抑制异形胞的分化,NaNO3对异形胞的抑制可以通过提高CO2浓度而解除,但NH4Cl的抑制作用是彻底的;而添加NaHCO3却不能在NO3-存在时诱导鱼腥藻产生异形胞;提高光强和NaCl浓度能够增加异形胞的比例. 证明了胞内碳氮比例的升高是异形胞分化的直接原因.
2005 Vol. 5 (2): 209-212 [摘要] ( 1512 ) HTML (0 KB)  PDF (194 KB)  ( 650 )
213 反相色谱法研究人粒细胞集落刺激因子的离子交换色谱复性和稀释复性
罗天乐;丁虹;李京京;苏志国
以反相色谱分析为主要手段,结合活性测定,研究了以包含体形式表达的重组人粒细胞集落刺激因子(rhG-CSF)的稀释复性和离子交换色谱复性. 建立了L-精氨酸离子交换复性蛋白质的方法,将变性、还原的rhG-CSF吸附到高浓度变性剂平衡的离子交换色谱柱上,用L-精氨酸作洗脱剂进行梯度洗脱并同时脱除变性剂,实现了rhG-CSF的复性. 与稀释复性相比,色谱复性的rhG-CSF处于一种中间状态,呈现快速而不同步的动力学特点,这与色谱复性的梯度洗脱及固定相的吸附有关. 同时发现了对复性峰进一步稀释并且温育则可以提高其活性的新现象.
2005 Vol. 5 (2): 213-216 [摘要] ( 2512 ) HTML (0 KB)  PDF (186 KB)  ( 627 )
       综述
217 气液固三相流化床反应器测试技术
刘明言;杨 扬;薛娟萍;胡宗定
在简述已有三相流化床测试技术的基础上,着重对近年来开发的测试新技术的基本原理及优缺点进行了分析,包括光纤探头技术、超声探头技术、放射颗粒跟踪技术、X射线颗粒跟踪测试技术、颗粒图像测速技术、电容层析成像技术、激光多普勒测速技术和相多普勒测速技术等,同时,展望了三相流化床测试技术的新方向.
2005 Vol. 5 (2): 217-222 [摘要] ( 1543 ) HTML (0 KB)  PDF (476 KB)  ( 704 )
223 活性炭材料改性及其在环境治理中的应用
张春山;邵曼君
从活性炭材料的表面结构性质和表面化学性质两方面论述了活性炭材料改性的研究进展,就活性炭材料在环境污水处理以及大气污染防治方面的应用进展进行了评述,并展望了活性炭材料改性的前景.
2005 Vol. 5 (2): 223-227 [摘要] ( 1467 ) HTML (0 KB)  PDF (210 KB)  ( 653 )
228 活性炭材料改性及其在环境治理中的应用
蔡卫权;李会泉;张懿
在简要概述微波加热基本原理和用于冶金基础研究现状的基础上,着重评述了微波辐射技术在磨矿、湿法浸取、干燥、废物处理和矿石还原等冶金领域中的最新进展. 大量研究实例表明,用微波强化传统冶金单元操作过程可以显著地减少操作时间并提高效率,具有良好的经济价值和潜在的工业化前景. 最后详细论述了微波冶金亟需解决的问题,展望了今后的研究开发方向.
2005 Vol. 5 (2): 228-232 [摘要] ( 1313 ) HTML (0 KB)  PDF (228 KB)  ( 694 )
 
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