过程工程学报

Select

1. 封面和目录

过程工程学报 2024, 24 (1): 0-.

摘要（37）

PDF （3123KB）（36）

相关文章 | 多维度评价

Select

2. 城镇污水处理过程的多角度综合评价研究进展

崔晗王玉亭李华杰张笛吕龙义任芝军孙峙王鹏飞刘晓阳孙丽张光明高文芳

过程工程学报 2024, 24 (1): 1-16. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223037

摘要（91）

HTML （6）

PDF （4095KB）（102）

污水处理行业快速发展，各种治理技术层出不穷，在很大程度上解决了环境污染问题，但也不可避免地会造成环境影响。在“双碳”背景下，为选择更高效的污水处理技术，各种评价方法相继在污水处理行业中应用。本综述总结了城镇污水处理过程中应用较为广泛的评价研究现状，主要关注基于生命周期评价的环境影响评价，其中重点关注环境富营养化、全球变暖潜力等方面的影响；经济评价中通过对成本分析可发现在处理过程中能源成本很重要，由利润分析可发现回收利用沼气可以提高利润；此外，碳足迹和有机物毒性计算也逐渐成为研究重点。基于以上内容提出了“5E”评价系统，可切实解决城镇污水处理过程多角度综合评价问题，为行业可持续发展、“双碳”目标的实现提供支撑。

相关文章 | 多维度评价

Select

3. 基于CPFD方法的甲烷无氧芳构化流化床反应器数值模拟

司金凤龚明冀晓姣刘星马晓迅

过程工程学报 2024, 24 (1): 17-26. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223144

摘要（104）

HTML （6）

PDF （1924KB）（101）

基于计算颗粒流体力学(CPFD)方法对甲烷无氧芳构化催化反应/催化剂再生系统中的流化床反应器进行了数值模拟，并将模拟结果与实验结果进行比较，验证了CPFD模拟的可行性。通过模拟得到了反应器内整体气固流动状态、气相各组分浓度分布及催化剂积碳含量分布等，考察了不同操作条件如甲烷进料流量及反应器内催化剂存留量对气固两相流动及甲烷无氧芳构化反应性能的影响。结果表明，甲烷进料流量增加会降低甲烷转化率，提高芳烃选择性；反应器内催化剂存留量增加会加剧床内气固两相的返混程度，提高甲烷转化率，降低芳烃选择性。

相关文章 | 多维度评价

Select

4. 矿焦耦合反应对焦炭溶损行为的影响

韩嘉伟孙洋窦明辉郭瑞孙章

过程工程学报 2024, 24 (1): 27-35. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223117

摘要（84）

HTML （1）

PDF （2960KB）（41）

“双碳”目标对高炉低碳冶炼提出了更高的要求，从矿焦耦合反应入手评价焦炭质量对理解焦炭在高炉内反应行为、降低高炉碳排放具有重要意义。为了探究矿焦耦合反应过程中焦炭的溶损行为，利用自制支撑式大型热重检测装置对两种具有不同热态性能的焦炭与烧结矿、焦炭与球团矿进行矿焦耦合实验，分析矿焦耦合反应过程中矿石还原度及焦炭碳素溶损率，并对反应前后焦炭的尺寸、光学组织结构、气孔结构进行检测。结果表明，焦炭与球团矿耦合反应的总失重率大于焦炭与烧结矿耦合反应的总失重率，而且焦炭的碳素溶损率和矿石还原度呈正线性相关，提炼拟合方程斜率k值为耦合反应参数以表征矿焦共同反应的耦合程度；焦炭与球团矿耦合反应的k值是焦炭与烧结矿耦合反应的k值的1.94~2.69倍，提高矿石还原性可以增加矿焦反应耦合程度，加剧焦炭表面孔壁溶蚀，导致焦炭溶损缩核程度增加，但可以减弱矿焦耦合反应对焦炭内部光学组织的侵蚀；而提高焦炭反应性则降低了矿焦耦合反应的k值，矿焦反应耦合程度减弱，能够缓解矿焦耦合反应对焦炭气孔溶损行为的影响，减小焦炭的溶损缩核程度，但是会加剧对焦炭内部光学组织的侵蚀。因此焦炭与矿石的性能相匹配才能表现出较高的耦合程度，减缓焦炭强度降级，从而提高高炉效率。

相关文章 | 多维度评价

Select

5. 六苄基六氮杂异伍兹烷氢解反应机理及工艺优化

郭子杰张彬陈杰冯鑫王桂龙张伟鹏杨超金万勤

过程工程学报 2024, 24 (1): 36-46. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223070

摘要（72）

HTML （3）

PDF （3080KB）（52）

六苄基六氮杂异伍兹烷(HBIW)配合钯基催化剂在氢气环境中进行氢解脱苄反应，生成四乙酰基二苄基六氮杂异伍兹烷(TADBIW)，是制备六硝基六氮杂异伍兹烷(HNIW)的关键步骤。本研究新建立一种HPLC分析方法，同时检测到原料与中间体的浓度变化情况。并以此为基础，研究了助溶剂和PhBr含量对氢解反应的影响，不仅将初始温度提升至65℃，同时反应时间也缩短至1 h以内，收率也达到78.90%。在优选反应条件基础上，对18~45℃反应温度下的氢解脱苄过程进行动力学研究，通过定量分析，得到反应过程中各中间体和反应产物的浓度变化规律，并以此推断后期主要是乙酰化反应。氢解脱苄中原料转化中间体，遵循一级反应动力学；中间体生成产品，遵循零级反应动力学，表观活化能分别为Ea1=62.43 kJ/mol, Ea2=52.80 kJ/mol；指前因子分别为A1=6.81×109 min-1, A2=5.91×108 mmoL/min；线性相关系数R12=0.99181, R22=0.98897。并进一步开发了连续合成方法，在反应温度70℃，停留时间4 min以内，TADBIW可达到95.89%的收率。

相关文章 | 多维度评价

Select

6. 煤气化渣改性工艺及吸附Cd ²⁺性能

徐颖姚鑫毅宋永红孙一平邹晶晶郭春彬

过程工程学报 2024, 24 (1): 47-57. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.222479

摘要（81）

HTML （4）

PDF （5035KB）（47）

以固体废弃物煤气化渣(CGS)为材料，通过水热法制备改性煤气化渣(MCGS)吸附材料，并用于吸附Cd2+。由于CGS吸附Cd2+能力较低，利用Box-Behnken响应面模型方法优化改性条件，X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪等表征CGS及制备的MCGS的物理化学性质。改性结果表明，MCGS最佳反应条件为碱度6.20%~8.10%、温度102~108℃和时间138~192 min，温度对MCGS吸附Cd2+性能影响最大。改性后Si-O-Si键断裂，MCGS表面含有丰富的孔隙结构，比表面积、孔容和孔径分别为255.08 m2/g, 0.24 cm3/g和3.72 nm；吸附结果表明，当Cd2+浓度50 mg/L、MCGS投加量为0.10 g时，Cd2+饱和吸附量为13.96 mg/g；当Cd2+浓度40 mg/L、MCGS投加量为0.20 g时，Cd2+去除率98.08%；MCGS对重金属Cd2+的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir模型。本研究可为CGS处理含Cd2+废水提供理论依据。

相关文章 | 多维度评价

Select

7. 铅锌冶炼污酸渣中重金属溶出研究

钱凯郑诗礼张盈周宏明焦芬陈世民乔珊邹兴

过程工程学报 2024, 24 (1): 58-70. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.222439

摘要（64）

HTML （6）

PDF （10827KB）（41）

铅锌冶炼行业产生的重金属污酸渣对环境风险大，但同时也是一种可利用资源，硫酸钙基体净化是其资源化利用的第一步。本工作对污酸渣开展了全面的矿相解析，获得了污酸渣中重金属与硫酸钙的嵌布规律，并系统研究了加热时间、加热温度及硫酸浓度对污酸渣中Fe, Zn, As, Pb, Cd, Sb等关键元素浸出率的影响，系统探究了这些元素在酸性介质中的溶出规律，且基于硫酸钙晶相与介质水活度、温度的一般规律，开展了硫酸介质中常压下水活度调控致相转和高温水热致相转对元素溶出的影响。结果表明，加热时间为2 h、加热温度为80℃及硫酸浓度为.01 mol/L时效果较为理想，且在此优化溶出条件下，污酸渣中As, Zn, Sb, Cd, Fe的浸出率均可达95%以上，浸出残渣为表面光滑的薄片状和棒状的二水硫酸钙晶相；降低介质中水的活度和水热条件能够促进硫酸钙的相转，借助硫酸钙形态或晶型的转化，可进一步强化硫酸钙晶格内或晶间重金属的溶出。基于硫酸钙转晶的金属强化溶出技术是硫酸钙渣基体深度净化的有效手段。

相关文章 | 多维度评价

Select

8. 铁水降温过程中片状石墨的析出行为实验研究

顾宇公旭中兰茜郭磊郭占成

过程工程学报 2024, 24 (1): 71-78. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223116

摘要（69）

HTML （0）

PDF （4540KB）（35）

铁水中析出的片状石墨是一种可持续利用的资源，由于我国生铁产量巨大，因此从铁水中回收石墨具有广阔的应用前景。本工作通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)等手段，研究了向铁水中吹氩、铁水初始温度和冷却速度等条件对片状石墨析出行为的影响。结果表明，向铁水中吹氩可以有效促进铁水中片状石墨的上浮与分离。铁水初始温度对石墨析出量和尺寸有显著影响，主要表现在初始温度越高，石墨表面越平整光滑、尺寸越大、析出量越多。此外冷却速度越大，石墨析出量越少，石墨尺寸越小，较慢的冷却速度可获取更大尺寸的石墨。析出的片状石墨作为锂离子电池负极材料表现出良好的循环稳定性和高比容量。综上，通过控制工艺条件可获得不同表面结构和尺寸的石墨，证明通过铁水降温获取石墨具有一定的可行性，据此提出了两种新的石墨生产工艺，可为铁水析出石墨的工业化提供理论参考。

相关文章 | 多维度评价

Select

9. 表面改性PET网状纤维支架材料制备及其生物安全性评价

李阳高建萍张扬彭青高毅张贵锋

过程工程学报 2024, 24 (1): 79-86. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.222462

摘要（69）

HTML （2）

PDF （1240KB）（35）

以氨气作为等离子体气体，对合成高分子聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)支架材料表面进行低温等离子体处理，获得了一种亲水性和生物相容性得到改善的网状纤维支架材料PET-LTPT。通过XPS光电子能谱仪、水接触角、电镜、BET比表面积测定对材料进行物理化学表征，同时培养肝细胞测定其生物相容性，并对其开展体外细胞毒性、皮内反应试验以及皮肤致敏试验以评估其生物安全性。结果表明，低温等离子体处理后，PET材料引入了N元素，含量为2.38wt%，亲水性得到了显著改善(P<0.001)，比表面积为0.37 m2/g。PET-LTPT生物安全性良好，人肝癌细胞C3A细胞在处理后的PET-LTPT材料上实现黏附和增殖，证明了表面改性PET网状纤维支架材料用于生物人工肝用肝组织化三维培养具有可行性。

相关文章 | 多维度评价

Select

10. 下吸式气化炉高含水生物质气化过程模拟与机器学习研究

祁风雷王振陆国庆刘小好党琪马培勇

过程工程学报 2024, 24 (1): 87-96. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223114

摘要（59）

HTML （2）

PDF （4384KB）（35）

采用机器学习方法和Aspen过程建模分析方法系统研究了含水率对生物质气化过程的影响规律。研究结果表明生物质含水率对气化气低位热值影响较大，含水率升高，热值降低，生物质含水率对碳转化率影响较小；随着空气当量比升高，气化气低位热值降低，而气化过程碳转化率提高。气化过程能量平衡分析表明，随着生物质含水率升高，气化过程维持能量平衡所需的空气当量比升高。生物质干燥预处理可保证气化气品质，但需消耗部分气化气为干燥供能，并且随着生物质含水率升高，干燥供热消耗的气化气比例提高，消耗比例在含水率20wt%~60wt%阶段近似线性增加，但是当含水率大于60wt%时呈指数升高。

相关文章 | 多维度评价

Select

11. 基于化学润湿作用的雾化除尘实验研究

王烁鑫李海英张军亚刘绍谦

过程工程学报 2024, 24 (1): 97-106. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223086

摘要（50）

HTML （1）

PDF （4354KB）（13）

针对传统的湿法雾化除尘过程存在喷嘴易堵塞、耗水流量大、雾滴粒度不均匀、能耗较高等问题，采用基于化学润湿作用的雾化除尘方法，考察了润湿剂种类、喷嘴出口结构、气液压力比等因素对钢铁生产过程转炉烟气中微细颗粒去除效率的影响。结果表明，在水中加入阴离子型润湿剂十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和非离子型润湿剂曲拉通(TX-100)、吐温20 (TW-20)都可降低溶液的表面张力，其中SDS溶液的润湿性最好。通过实验研究，与锥形、扇形喷嘴相比，多孔形结构喷嘴的雾滴粒径更小且分布更均匀，气液压力比为1.25时，0.05wt% SDS溶液的雾化雾滴索特尔平均直径可达到64.53 μm，PM2.5和PM10的去除效率可达74.28%和76.41%。研究结果可为钢铁、电力、建材等传统重工业微细粉尘的预处理及高效除尘工艺技术提供基础支撑，对PM2.5和PM10的高效去除具有重要意义。

相关文章 | 多维度评价

Select

12. 耐磨球形Ni/A _l2O ₃催化剂催化CO甲烷化反应的本征动力学

张烁关宇尤园江岳君容裴世红崔彦斌刘姣许光文

过程工程学报 2024, 24 (1): 107-116. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223080

摘要（82）

HTML （3）

PDF （1827KB）（50）

一氧化碳和氢气在催化剂作用下合成甲烷，常应用于煤制合成天然气、焦炉煤气制液化天然气和生物质合成气等领域，有利于我国能源结构优化。针对CO甲烷化的快速表面反应、强放热特性，相比固定床，采用微球型催化剂的流化床甲烷化技术在移热和催化性能方面具有明显的技术优势。在前期开发的耐磨球形Ni/Al2O3催化剂的基础上，采用常压微分固定床反应器对其催化CO甲烷化反应本征动力学进行了研究，以揭示反应机理和路径。在消除内外扩散的前提下，通过控制催化剂装填量和反应气体的量，将出口CO转化率控制在15%以下，从而获得不同CO/H2比和不同反应温度下的CH4生成速率，采用幂指数型动力学模型和双曲线型动力学模型分别进行数据拟合。基于幂指数型动力学模型计算的动力学参数结果表明，随着反应温度从260℃升高至350℃，CO甲烷化反应活化能从145.99 kJ/mol逐渐降至123.54 kJ/mol，CO的反应级数由-1.22增加至0.34，H2的反应级数由0.31增加至2.28。为了进一步分析反应机理，根据不同温度下CO和H2浓度对反应速率影响程度不同，基于双曲线型动力学模型假设不同温度区间内的速控步骤并根据实验结果推导出相应的双曲线型反应速率方程，发现260~280℃下H2的解离、280~310℃下CO的加氢解离、310~350℃下碳中间体的进一步加氢分别为速控步骤时，R2大于0.99，表明甲烷化反应速度控制步骤随温度变化而发生改变。

相关文章 | 多维度评价

Select

13. CeO ₂/Bi ₂WO ₆ Z型异质结构建及高效催化降解盐酸四环素

吴平平孟冠华杜宇刘宝河施绪周瑞江用彬章慧娟

过程工程学报 2024, 24 (1): 117-126. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223053

摘要（78）

HTML （3）

PDF （4390KB）（76）

盐酸四环素(TC)作为一种广谱抗生素，广泛应用于临床医学、畜牧业和水产养殖业，致使大量TC废水排放到水生环境中，并通过食物链危害人类健康。光催化作为一种先进的氧化技术，在处理难降解废水方面具有显著优势。本工作在水热法制备Bi2WO6的基础上，以共沉淀法掺杂适量的CeO2合成复合催化剂CeO2/Bi2WO6，并对其晶体结构、形貌特征和光吸收性能等进行表征。结果表明，CeO2/Bi2WO6摩尔比、催化剂投加量、TC初始浓度和溶液初始pH值对可见光催化降解TC有显著的影响，其中，CeO2/Bi2WO6异质结的形成能够有效提高光生电子空穴的分离效率，进而增强光催化效率。当CeO2/Bi2WO6的摩尔比为1:3、溶液初始pH为5、TC浓度为8 mg/L、CeO2/Bi2WO6投加量为0.4 g/L时，TC和溶液总有机碳(TOC)的去除率可分别达90.7%和64.3%。根据自由基捕获实验和催化剂的价带、导带位置，提出CeO2/Bi2WO6异质结光催化降解TC的机理。经过6次循环实验，CeO2/Bi2WO6催化剂对TC去除率仍为86.4%。

相关文章 | 多维度评价

Select

14. 封面和目录

过程工程学报 2024, 24 (2): 0-.

摘要（60）

PDF （6317KB）（33）

相关文章 | 多维度评价

Select

15. 多孔生物质碳材料的制备及其在超级电容器中的应用研究进展

张学民贺冠宇尹绍奇黄婷婷李金平郑健

过程工程学报 2024, 24 (2): 127-138. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223036

摘要（170）

HTML （14）

PDF （1013KB）（107）

生物质碳材料是一种绿色环保可再生的能源材料，对其高效利用对实现能源环境的可持续发展和能源绿色低碳转型具有重要意义。生物质碳材料具有多孔性、官能团丰富、比表面积大、电化学性能优异、成本低廉和可再生的特点，广泛应用于能源存储与转化、催化、吸附等诸多领域。然而，生物质碳材料的性质不仅与微观结构密切相关，而且杂原子掺杂对生物质碳材料的结构及电化学性能具有重要影响。实现生物质碳材料结构的精准调控是提高其电化学性能的有效途径。本工作全面综述了生物质碳材料的制备方法及其在超级电容器中的应用研究进展，讨论了多孔生物质碳材料结构与性能之间的关系。在此基础上，深入分析了不同条件、不同制备工艺(如材料的选择、材料的处理和活化方式)等因素对多孔生物质碳材料结构特性的影响机理及其规律；详述了多孔生物质碳材料结构特性对电化学性能的影响机制及其规律，分析了多孔生物质碳材料制备过程及其性能调控尚待完善和改进的地方。最后，指出了未来多孔生物质碳材料制备工艺及其电化学性能研究的主要发展方向。

相关文章 | 多维度评价

Select

16. 退役动力电池回收利用的现状及碳核算研究进展

赖志颖赖文斌林楚园何灵均林慧肖富玉钱庆荣张继享陈庆华曾令兴

过程工程学报 2024, 24 (2): 139-150. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223195

摘要（101）

HTML （2）

PDF （3821KB）（64）

新能源汽车行业的蓬勃发展促使动力电池报废量大幅上涨，产生数量庞大的固体废物。通过梯次利用和回收再生对退役动力电池进行再利用不仅能够实现有价金属的资源化再利用，还可降低碳排放和生产成本，是推进循环经济发展和资源集约利用的关键环节，对于落实“双碳”战略和推进生态文明建设具有重要意义。目前，研究领域内已发布大量与退役电池相关的文献和资讯，汇总行业关键信息，为业内人员提供参考十分有必要。为此，本综述立足行业现状，讨论了退役动力电池不同回收利用方式对环境和经济的影响，同时，分析回收利用现状并归纳研究进展，提出退役动力电池碳排放核算方法，指出回收的必要性和可行性，为建设无废城市和实现“双碳”目标提供借鉴。希望电池回收行业未来能够在国家的宏观调控下，结合高效绿色的回收技术和相关标准规范实现健康有序发展。

相关文章 | 多维度评价

Select

17. 弗氏盐法废水除氯产物资源化及二次利用进展

顾云储鹏葛冬冬黄寿强蒋敏吕红映张文欣吕杨杨吕扬张雅珩

过程工程学报 2024, 24 (2): 151-161. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223122

摘要（99）

HTML （4）

PDF （1474KB）（65）

废水中高浓度氯离子不仅会腐蚀工业设备，还易污染水环境。目前，已报道了一系列去除废水中氯离子的技术，如膜分离或浓缩、蒸发结晶、化学沉淀、吸附、离子交换、电解、氧化和溶剂萃取等。化学沉淀法在设备投资和可操作性等方面具有较大的优势，其中，相对于基于银、铜或铋等除氯方法，弗氏盐沉淀除氯法因所用原料来源广、价格低而得到广泛研究。但弗氏盐沉淀除氯后会产生大量的化学污泥，这些污泥主要含有弗雷德盐(3CaO?Al2O3?CaCl2?10H2O)、加藤石[Ca3Al2(OH)12]和氢氧化钙等，成分复杂，循环再生难。为使弗氏盐沉淀除氯法能够推广应用，对其除氯产物，特别是其中的弗雷德盐进行资源化再利用至关重要。本工作在介绍弗雷德盐成分结构特性的基础上，通过比较弗雷德盐不同制备方法，突出弗氏盐沉淀法(如超高石灰铝法和钙铝石法)既能去除氯离子又能得到弗雷德盐的优势。根据弗雷德盐含铝和钙成分和层状双金属氢氧化物结构特性，可进行有效的资源化利用，包括去除各类重金属阳离子(如Cu2+, Cd2+, Co2+, Zn2+, Pb2+)和含氧阴离子[如Sb(OH)6-, AsO43-, SeO42-, CrO42-)，并制备聚合氯化铝混凝剂、作为污泥脱水调理剂等，这些用途都具有广阔的应用前景，为弗氏盐沉淀除氯法的进一步发展提供借鉴和探索方向。

相关文章 | 多维度评价

Select

18. 基于多块和自注意TCN结合的冷水机组故障诊断

孙雨丁强夏宇栋李聪

过程工程学报 2024, 24 (2): 162-171. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223174

摘要（60）

HTML （2）

PDF （2476KB）（28）

针对冷水机组故障运行数据特征参数耦合且时序特征难以提取的问题，提出一种基于多块和自注意时间卷积网络(Multiblock Self-attention Temporal Convolutional Networks, MB-SATCN)的故障诊断模型。该模型根据冷水机组传感器与系统结构的物理关系将变量划分为多个子块，在子块中使用TCN挖掘冷水机组运行数据的特征信息，并通过自注意力层加强关键特征对故障诊断结果的影响权重，然后将各子块模型输出的局部特征利用自注意力机制加权融合以构建全局特征，并使用softmax函数进行分类。与对照方法相比，MB-SATCN方法在冷水机组常见故障诊断方面表现更优，对系统故障识别能力更强，平均故障诊断精确率和平均召回率均在97%以上。

相关文章 | 多维度评价

Select

19. 典型扭曲管内传热与流动阻力性能对比分析

周西文陈森王旭鹏朱慧杰李修真

过程工程学报 2024, 24 (2): 172-181. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223131

摘要（72）

HTML （5）

PDF （3577KB）（34）

为对比分析典型扭曲管内传热及流动阻力性能，以指导优化设计新型扭曲管，基于实验验证，采用数值计算方法，研究了典型横截面形状的扭曲管内流体在低雷诺数时的换热特性。结果表明，扭曲管的规律性螺旋形变诱导其内流体产生周期性螺旋流动，在垂直主流方向上产生二次流，增强了温度梯度与速度矢量间的协同程度，使得扭曲管的传热性能强于等横截面周长的普通圆管；在雷诺数为650~1550时，对流传热系数由高到低对应的换热管依次为扭曲三角形管、扭曲矩形管、扭曲椭圆管、扭曲方形管和普通圆管，扭曲三角形管的对流传热系数和流动阻力损失分别比普通圆管增大1.94~1.97倍和2.96~3.06倍，扭曲管的综合传热性能均优于普通圆管，扭曲三角形管的综合传热性能评价因子是最高的，平均约为1.86，其余依次为扭曲矩形管、扭曲椭圆管和扭曲方形管，扭曲三角形管具有最优的对流传热性能。

相关文章 | 多维度评价

Select

20. 弯曲流线型涡发生器强化矩形直通道传热特性

张丽张凯丽张莹李雅侠张静

过程工程学报 2024, 24 (2): 182-192. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223101

摘要（66）

HTML （0）

PDF （5243KB）（45）

提出了一种弯曲流线型(CSWP)涡发生器，采用数值模拟方法对安装弯曲流线型涡发生器的矩形直通道内的传热特性进行了研究，对弯曲流线型涡发生器的综合强化效果进行了评估，考察了弯曲流线型涡发生器形状、安装位置和数量对传热性能的影响，分析了压力和涡量分布，揭示了强化机理。结果表明，在Re=4000~26 000时，与平面三角翼(PDWP)涡发生器相比，弯曲涡发生器可以有效降低流动阻力，从而具有较高的综合传热性能。与弯曲矩形(CRWP)和弯曲梯形(CTWP)涡发生器相比，CSWP涡发生器具有更好的综合强化效果。当攻角一定时，涡发生器前缘倾角越小，数量越多，综合强化效果越好。CSWP涡发生器具有的流线型外缘结构能够显著降低流动阻力，并能够提高速度场与温度场之间的协同性，是其具有较高综合强化效果的原因。

相关文章 | 多维度评价

Select

21. 基于粒子图像测速技术的快速流态化颗粒速度分布函数分析

肖冬胡善伟刘新华张丽

过程工程学报 2024, 24 (2): 193-206. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223133

摘要（82）

HTML （4）

PDF （4582KB）（56）

量化非均匀气固流动特征对流化床反应器的设计和优化具有重要意义。反应器内颗粒团聚物的形成和演化使得系统远离平衡状态，从而导致颗粒速度分布呈现非麦克斯韦分布特征。本工作利用自适应粒子图像测速(PIV)、粒子追踪测速技术(PTV)及数字图像处理(DIA)相结合的实验研究方法，对快速流化床中的颗粒运动特性和速度分布函数进行统计分析。研究发现，无论在沿重力方向还是水平方向，颗粒速度分布函数均明显偏离麦克斯韦分布，而呈现偏峰长拖尾或双峰分布特征。使用双峰分布函数可以较好地拟合不同实验条件下的颗粒速度分布。进一步探讨了颗粒速度分布函数的各向异性和非麦克斯韦分布的影响因素，发现颗粒速度分布函数偏离理想分布的程度与颗粒团聚程度、局域颗粒速度脉动量及颗粒浓度脉动量大小正相关。这说明颗粒团聚物的形成和演化使气固流化系统远离平衡态，从而导致颗粒速度分布呈现非麦克斯韦分布特征。最后结合能量最小多尺度(EMMS)模型对稀密相结构进行解析，并与实验获得的速度分布函数进行了对比，发现实验结果符合EMMS模型的稀密相共存假设，证明了采用双峰分布对颗粒速度分布函数进行近似在理论上可行。

相关文章 | 多维度评价

Select

22. SVQS系统提升管末端上部空间不同消涡板结构的数值研究

杨文武秦岭胡紫维王祥宇李浩张智亮

过程工程学报 2024, 24 (2): 207-217. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223173

摘要（61）

HTML （2）

PDF （3746KB）（25）

It was found that an unstable vortex zone existed in the upper space at the end of the riser of the super vortex quick separation (SVQS) system, which delayed the rapid draw-off of oil and gas and increased the risk of safe system operation. The velocity fields of SVQS system without vortex elimination plate, SVQS system with additional curved vortex elimination plate and SVQS system with new vortex elimination plate were analyzed, and it was found that the new vortex elimination plate improved the velocity field of the system, which in turn affected the separation performance of the system. The new vortex elimination plate reduced the pressure drop and the energy loss of the system without reducing the separation efficiency of the SVQS system. The concept of oil and gas residence time was introduced to analyze the specific residence time of oil and gas in the SVQS system, and it was found that the vortex elimination plate could reduce the residence time of oil and gas and fine particles in the system, and the residence time of oil and gas in the SVQS system with the addition of the new vortex elimination plate was smaller than that in the SVQS system with the addition of the curved vortex elimination plate. A comprehensive comparison revealed that the structure and performance of the new vortex elimination plate was superior and more informative for industrial applications.

相关文章 | 多维度评价

Select

23. 氟化氢在氧化铝表面吸附机理的Al8O12团簇模型量子化学计算

谭雅婕胡宪伟杨酉坚刘爱民石忠宁汤帅王兆文

过程工程学报 2024, 24 (2): 218-226. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223059

摘要（77）

HTML （3）

PDF （3259KB）（33）

使用密度泛函理论(DFT)对氟化氢分子在由四个氧化铝分子组成的笼状团簇结构表面的吸附行为进行了研究。对吸附过程进行了模拟，并计算了吸附结构、能量以及键级的变化。结果表明，氟化氢分子发生了化学解离吸附，其总吸附能为-267.5 kJ/mol，该吸附过程为强吸附。整个吸附过程分为两个阶段，首先氟化氢分子解离，解离后的氟原子和氢原子分别吸附在三配位铝及其相邻的氧上；然后氢原子向双配位氧转移，跨越势垒，最终吸附在双配位氧处，而氟原子始终吸附在三配位铝处。

相关文章 | 多维度评价

Select

24. 大孔树脂对镍钴萃取废水中有机物的吸附性能

向波刘晨明曹仁强段锋李玉平

过程工程学报 2024, 24 (2): 227-237. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223029

摘要（79）

HTML （2）

PDF （2522KB）（53）

镍钴溶剂萃取废水属于含高盐、高有机物废水，有机物不仅造成化学需氧量(COD)超标、还会引起蒸发结晶过程起泡、结晶困难和产生废盐等问题，严重制约废水近零排放。本研究通过对比四种典型大孔树脂的微观结构以及对镍钴溶剂萃取废水中有机物的吸附性能，探究了大孔树脂的结构与吸附性能之间的关系。研究发现，具有合理孔径分布和较大比表面积的ORZ-A2型树脂的吸附容量最优，单级静态吸附总有机碳(TOC)去除率为70.79%，总磷(TP)去除率为83.11%。通过GC-MS表征吸附前后镍钴溶剂萃取废水中的有机物组成，发现废水中有机物成分主要是以2-乙基己酸为代表的有机磷萃取剂及其水解产物和衍生物。四种大孔树脂对有机磷酸萃取剂和2-乙基己酸吸附效果较好，但吸附出水中有机物主要为戊酸，以戊酸为代表的水溶性小分子有机物可能是影响TOC去除效果进一步提升的关键。通过吸附动力学分析表明，大孔树脂对有机物的吸附动力学符合准二级动力学模型。热力学参数的计算结果表明树脂对有机物的吸附是自发的、放热的物理吸附过程。本工作为指导大孔树脂吸附镍钴溶剂萃取废水中有机物技术的工业化应用提供了理论依据。

相关文章 | 多维度评价

Select

25. 以磷酸酯盐离子液体作为萃取剂萃取精馏分离甲酸乙酯和乙醇共沸物

尹超跃杨帆张亲亲张志刚

过程工程学报 2024, 24 (2): 238-247. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223089

摘要（78）

HTML （4）

PDF （1644KB）（52）

以甲酸和乙醇为原料生产甲酸乙酯的过程中，未反应的乙醇与甲酸乙酯会形成共沸物，难以分离，本工作通过萃取精馏的方法，以离子液体作为萃取剂分离甲酸乙酯-乙醇共沸体系。通过COSMO-RS模型筛选离子液体，确定离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯([EMIM][DEP])和1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯([BMIM][DEP])，测定了甲酸乙酯+乙醇二元体系以及甲酸乙酯+乙醇+离子液体三元体系的气液相平衡(VLE)数据，并将实验数据与非随机双液体(NRTL)模型方程关联。最后，通过过量焓分析和σ-profile分析(表面电荷密度为σ的概率分布)探究了分离机理。结果表明，两种离子液体(ILs)摩尔分数越大，甲酸乙酯相对挥发度逐渐增强；在离子液体浓度为0.030时，甲酸乙酯对乙醇的相对挥发度大于1，同时可以看出[EMIM][DEP]的分离效果优于[BMIM][DEP]离子液体。通过过量焓分析得出离子液体与乙醇分子之间更易形成氢键与范德华力，其分子间相互作用强于离子液体与甲酸乙酯，从而促进甲酸乙酯与乙醇的分离；随着离子液体浓度的增加，分子间相互作用随之增强。最后，通过σ-profile分析得出离子液体更倾向于和乙醇相互作用，从而将甲酸乙酯分离出来，同时可以得出离子液体的阳离子碳链越短，分离效果越好。

相关文章 | 多维度评价

Select

26. 助剂铜对全氟烯烃加氢反应负载钯催化剂性能的影响

张俊杰蒋连焘刘敏敏孟祥磊许光文刁琰琰

过程工程学报 2024, 24 (2): 248-258. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223108

摘要（87）

HTML （6）

PDF （5195KB）（65）

氢氟烃具有环境友好、低毒、稳定性高等优良特性，在众多领域得到广泛应用，特别是在制冷行业引起了极大地重视。氢氟烃可以通过全氟烯烃加氢反应进行制备，然而，由于氟原子的电负性强，难以活化全氟烯烃中的碳碳双键，因此全氟烯烃加氢反应是一个具有挑战性的难题。针对全氟烯烃加氢反应，目前国际上基本使用贵金属负载钯催化剂，钯负载量较大，成本较高。本工作采用浸渍法制备了钯含量仅为0.1wt%的高活性低负载量钯催化剂，以及一系列铜为助剂的负载钯催化剂，在微型固定床连续反应器上考察了不同催化剂催化六氟丙烯二聚体加氢反应的性能。结果表明，制备的0.1wt%负载量钯催化剂也具有较好的活性，原料转化率为49.3%，目标产物选择性可达97.6%；使用10wt% Cu助剂时催化剂活性最高，原料转化率高于93.4%，目标产物选择性可达98.6%。通过XRD, H2-TPR和XAFS等技术表征分析，发现催化剂中铜主要以Cu2O和Cu0形式存在，Cu2O可以和Pd形成强相互作用，通过氢溢流形式极大地降低催化剂中Cu2O的还原温度，从钯中溢流出的氢原子可以极大地提高六氟丙烯二聚体加氢反应活性。因此，本工作提供了一种全氟烯烃加氢反应高活性、低含量且较稳定的钯基催化剂的制备方法，为进一步设计高效催化剂提供了研究方向。

相关文章 | 多维度评价

Select

27. 封面和目录

过程工程学报 2024, 24 (3): 0-.

摘要（42）

PDF （1829KB）（27）

相关文章 | 多维度评价

Select

28. 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

过程工程学报 2024, 24 (3): 259-272. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223228

摘要（99）

HTML （6）

PDF （2257KB）（100）

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。

相关文章 | 多维度评价

Select

29. 闪沸喷雾的研究现状与展望

高健洪润董文龙许年楚化强

过程工程学报 2024, 24 (3): 273-283. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223157

摘要（65）

HTML （5）

PDF （1493KB）（47）

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。

相关文章 | 多维度评价

Select

30. 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连殿兴陈莫浩阳纪建军纪永军

过程工程学报 2024, 24 (3): 284-296. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223136

摘要（67）

HTML （3）

PDF （3784KB）（32）

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。

相关文章 | 多维度评价

Select

31. 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

过程工程学报 2024, 24 (3): 297-314. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223212

摘要（71）

HTML （2）

PDF （4989KB）（33）

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。

相关文章 | 多维度评价

Select

32. 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李振祥龙晓东姜从斌

过程工程学报 2024, 24 (3): 315-325. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223196

摘要（68）

HTML （3）

PDF （5039KB）（44）

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≤20 μm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。

相关文章 | 多维度评价

Select

33. 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

过程工程学报 2024, 24 (3): 326-337. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223135

摘要（59）

HTML （11）

PDF （3613KB）（51）

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。

相关文章 | 多维度评价

Select

34. 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孟祥士张孟伟彭昌军

过程工程学报 2024, 24 (3): 338-345. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223182

摘要（49）

HTML （2）

PDF （2728KB）（26）

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511.4 K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。

相关文章 | 多维度评价

Select

35. 磁性片状nZVI-Fe ₃O ₄对Zn(II)和Pb(II)去除机理研究

韦书贤李灿华马文青章蓝月李家茂冒爱琴何川李明晖朱伟长

过程工程学报 2024, 24 (3): 346-359. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223189

摘要（48）

HTML （2）

PDF （7924KB）（33）

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5~30 min内将10 mg/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13.52 mg/g，Pb(II)的最大吸附量为26.50 mg/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。

相关文章 | 多维度评价

Select

36. 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

过程工程学报 2024, 24 (3): 360-370. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223218

摘要（59）

HTML （1）

PDF （1841KB）（28）

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。

相关文章 | 多维度评价

Select

37. 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张建文

过程工程学报 2024, 24 (3): 371-380. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223202

摘要（45）

HTML （2）

PDF （1378KB）（21）

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。

相关文章 | 多维度评价

Select

38. 封面和目录

过程工程学报 2024, 24 (4): 0-.

摘要（6）

PDF （5249KB）（28）

相关文章 | 多维度评价

Select

39. 正电子发射粒子示踪的关键技术与进展

李坤吴利芸陈平韩焱

过程工程学报 2024, 24 (4): 381-390. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223266

摘要（8）

PDF （2513KB）（8）

多相流参数检测对工业过程装置的设计和优化至关重要，但其多尺度与内在复杂性限制了对多相流动过程的理解，在流动机制方面仍有许多关键问题尚未明晰。正电子发射粒子示踪(PEPT)是一种面向工业过程中复杂多相流的新型无扰、无损的核成像方法，利用γ光子探测对放射性标记的示踪颗粒进行三维动力学成像。由于γ光子具有高穿透性、不受电磁场影响等特点，使得PEPT在非透明复杂多相流检测上具有独特优势。目前主要应用于化工、食品、制药等工业领域内多相流动现象的测量和系统物理参数提取。然而，小型化示踪颗粒制备困难、多个示踪颗粒同时定位效果差等问题严重阻碍了PEPT技术的进一步应用和推广。本工作首先介绍了PEPT技术的基本原理；然后重点从示踪颗粒、算法、硬件系统、数据处理及应用等方面讨论了PEPT关键技术及其研究进展，并指出其中存在的问题和潜在的发展方向；最后，对PEPT技术的发展和应用进行总结和展望。

相关文章 | 多维度评价

Select

40. 基于OpenFOAM的精馏塔内气液两相流传热传质模拟

焦云鹏周晓庆陈建华

过程工程学报 2024, 24 (4): 391-402. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223180

摘要（7）

PDF （4117KB）（3）

对于精馏塔内的多相传质过程，计算流体力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)不仅可用于模拟流动现象，而且可以用于研究传热传质过程及其与流动的相互作用规律。基于之前精馏塔板气液流动模拟的研究工作，本研究应用OpenFOAM平台的多相流求解器，考虑了能量方程与组分输运方程，构建了精馏体系的传热传质模型，分别对环己烷-正庚烷理想体系与乙醇-水非理想体系进行了模拟，并分析了塔板上气液两相流动、组分浓度及温度等参数的分布规律。对于理想体系，理想溶液传质模型能够较准确地预测多层塔板上的温度及浓度场；对于非理想体系，需要在理想溶液传质模型的基础上引入活度系数模型，为此对比了UNIQUAC与NRTL两种活度系数模型的效果。在当前模拟框架下，引入活度系数模型有助于提升非理想体系温度场与浓度场的模拟精度，两种活度系数模型预测的整体趋势与文献结果基本一致，但在数值上UNIQUAC模型与文献结果吻合更好。此外，气液两相流场与浓度场分布的对比分析表明，液相的循环流动能够提升塔板的局部传质效率，导致液相入口与塔板堰处的效率高于塔板中心，但是循环区域内气液两相无法及时更新，将导致塔板整体传质效率下降。以上研究有望用于精馏塔板的设计与优化，为提高精馏塔传质效率、降低精馏能耗提供指导，对于其他气液两相流的CFD传热传质模拟也具有参考价值。

相关文章 | 多维度评价

全年文章