过程工程学报

冯振飞何荣伟朱礼林清宇覃杏珍覃宇奔黄祖强

过程工程学报. 2015, 15(6): 901-908. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.215266 　　CSTR: 32067.14.jproeng.215266

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提出一种周向平行细通道的夹套结构，采用数值方法对细通道夹套的换热特性进行研究，分析了流量、通道尺寸和数量对换热性能的影响，并与无细通道夹套进行比较. 结果表明，研究范围内细通道夹套内筒壁面的平均温度和温度不平均系数分别比无细通道夹套平均低9.7 K和36.7%，且二者均随流量增大而减小；当通道高度一定时，通道宽度越小即通道数越多，内筒壁面平均温度越低，而温度不平均系数几乎不变；细通道夹套的通道数越多，同一横截面上流体温度分布越均匀，且流体温度不均匀系数随质量流量增大趋于定值；内细通道夹套的平均传热系数约为无细通道夹套的0.87~2.04倍；细通道夹套的通道数越多，传热系数越大；平均传热系数随质量流量增大而增大，当流量增加到一定程度时，其增加趋势变缓，通道数越多，变缓的趋势越明显. 由模拟数据拟合出细通道夹套平均努塞尔数的关联式为Nuave=3.71696Re0.30341(Dh/Rc)0.28574.

垂直螺旋输送机中颗粒速度的分布

赵占一孟文俊孙晓霞蒋权张立勇

过程工程学报. 2015, 15(6): 909-915. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.215280 　　CSTR: 32067.14.jproeng.215280

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采用离散元方法对垂直螺旋输送机中颗粒的流动进行模拟计算，得到颗粒圆周速度、轴向速度、自转角速度在螺旋空间中的分布. 结果表明，颗粒圆周速度最大在叶片工作面径向位置33 mm处，右下区域内圆周速度变化明显，颗粒受周向剪切力较大. 随径向距离增加，底层颗粒与叶片的圆周速度差变大，至近料槽壁处达峰值，导致叶片远端和边缘处磨损较大. 较大颗粒轴向速度区域在颗粒床中层，最大值在近料槽壁处叶片工作面上方22 mm处. 在左下角出现颗粒流滞流区，颗粒轴向速度小于0.1605 m/s，有些甚至小于0.09625 m/s. 螺旋叶片工作面附近颗粒自转角速度较大，最大值在叶片边缘，且高自转角速度的颗粒都集中在颗粒群下层.

基于离散元法的锥形筒仓中颗粒流体的数学模拟

谭援强郑军辉张浩- 高伟姜胜强肖湘武

过程工程学报. 2015, 15(6): 916-922. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.215277 　　CSTR: 32067.14.jproeng.215277

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采用离散元法对ABS塑料球在筒仓内的流动进行数值模拟，并测定了ABS球的回弹及休止角等微观物性参数，验证了离散元模型中颗粒接触参数的正确性. 基于正交实验法考察了锥形改流体参数对料流的影响，分析了仓壁压力分布规律. 结果表明，锥形改流体参数对物料流型的影响顺序为锥形改流体倾角>锥形改流体距卸料口的高度>锥形改流体高度；锥形改流体倾角<120o时中心流无法转变为整体流. 添加合适的改流体后仓壁所受最大压力减小为原来的一半，最大压力位置上移.

并联旋风分离器的旋流稳定性分析

刘丰陈建义张爱琴高锐

过程工程学报. 2015, 15(6): 923-928. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.215294 　　CSTR: 32067.14.jproeng.215294

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分别选用2台和4台直径300 mm的相同PV型旋风分离器作为分离元件，共用进气管、集气室和排尘室，以中心对称方式组成两种并联分离器，并通过数值模拟比较单分离器与两种并联方案中各分离元件气相流动的特点. 气体介质为常温常压空气，入口气速15~30 m/s. 结果表明，2台或4台并联时各分离元件流量偏差分别不超过0.35%和0.28%，压降最大偏差为0.79%和0.43%，流量分配均匀，灰斗内窜流返混不明显，且4台并联时效果更好. 4台并联时分离元件排尘段的稳定性指数比2台并联或单分离器降低过半，旋流稳定性显著增强. 对称排列的分离元件在公共灰斗中会形成具有自稳定性的对称涡系，对分离元件内旋进涡核的摆动有约束作用，旋流稳定性增强.

错流旋转填料床传质特性影响因素的实验研究

董梅英祁贵生刘有智郭强宋彬王探

过程工程学报. 2015, 15(6): 929-934. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.215308 　　CSTR: 32067.14.jproeng.215308

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采用CO2-NaOH体系，在中试规模的实验装置上进行传质实验，考察了气速、液体喷淋密度、超重力因子、气液接触时间对错流旋转填料床的总体积传质系数KLa及有效传质比表面积ae的影响. 结果表明，KLa和ae均随气速、液体喷淋密度和超重力因子增加而增大，KLa随气液接触时间增加先缓慢增大后急剧下降，ae则随气液接触时间增加而缓慢下降. 最佳操作条件为：气速1.69 m/s，液体喷淋密度32 m3/(m2×h)，超重力因子104，气液接触时间0.1 s. 错流旋转填料床在处理大气量气体时传质效果增强，是同类文献错报道的1.52~2.32倍. 对各操作参数下所得实验数据进行回归，得关联式KLa=1.8221(atDL/dp)ReL0.6371GrL0.0548ScL0.0623和ae/at=2980.9ReL0.2349FrL-0.045WeL0.5023f-0.5.

换热器换热管内插螺旋流态化传热及除防垢的影响因素

彭德其谭卓伟张浪吴淑英刘阳

过程工程学报. 2015, 15(6): 935-939. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.215290 　　CSTR: 32067.14.jproeng.215290

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通过内插螺旋方法使换热器换热管内流体产生螺旋流，实验研究了管内螺旋流/螺旋流态化的颗粒直径、颗粒浓度、螺旋结构参数及温差对强化传热及除垢、防垢性能的影响. 结果表明，在实验范围内，换热器换热管内螺旋流态化比螺旋流的传热系数提高15%~20%；颗粒直径5 mm比3 mm的传热系数提高5.4%；颗粒浓度15%(j)比5%(j)传热系数提高15.3%；外径螺旋30 mm比20 mm传热系数提高7.7%；螺距20 mm比60 mm传热系数提高11.1%. 随时间连续运行，管内螺旋流态化的传热系数下降幅度远小于螺旋流，表明管内螺旋流态化具有较好的除垢防垢效果. 传热温差变化对螺旋流态化强化传热及除垢、防垢性能影响较小.

水包油型乳化液油滴的管内节流破碎行为与机理

桑义敏陈家庆易国庆郭旭

过程工程学报. 2015, 15(6): 940-944. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.215293 　　CSTR: 32067.14.jproeng.215293

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实验研究了水包油型乳化液油滴在管内节流元件处的破碎行为，分析了破碎机理. 结果表明，液滴破碎主要发生在节流元件内壁及下游附近，其概率是施于液滴上湍流应力与液滴表面能之比的递增函数，是流体韦伯数及节流元件两侧最大压差的递增函数；在湍流状态(Re>4000)下，液滴充分振荡且受到较大的水流惯性力和速度梯度剪切力，更易破碎；由苏丹红IV染色的正庚烷体系界面张力由非染色时的47 mN/m降到23.6 mN/m，黏性力对液滴破碎的影响程度下降，受流速、压差等影响的惯性力起决定性作用，液滴破碎程度更大；流速决定流体对分散相油滴的湍流剪切破碎力，流速增大则油滴粒径破裂程度加大，而流速取决于流量和节流比；注入染色正庚烷油相体积增大(0.5~5 mL)，削弱了节流元件的液滴破碎作用，两相流体系倾向于形成更大直径的液滴，中位径一般为20~35 mm.

云南某含锡多金属硫化矿选矿实验研究

张晋禄戈保梁王显强杨春刚

过程工程学报. 2015, 15(6): 945-953. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.215282 　　CSTR: 32067.14.jproeng.215282

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对云南某含锡多金属硫化矿进行了工艺矿物学和选矿实验研究. 结果表明，矿石中铅锌品位低，铅、锌矿物相互交代、包裹，嵌布粒度不均匀，采用优先浮铅、再选锌的原则流程，利用铅矿物与锌、硫矿物间可浮性差异较大的特点，采用石灰、亚硫酸钠和硫酸锌抑制锌、硫，以乙基黄药为铅捕收剂优先浮选铅矿物，选铅尾矿用硫酸铜作活化剂活化闪锌矿选锌；锡矿物与黄铁矿、磁黄铁矿等矿物共生关系复杂，且嵌布粒度较细，选锌尾矿经脱硫浮选后采用重磁联合流程回收锡矿物. 通过闭路实验，得到含铅40.92%、银1610.53 g/t、铅回收率81.25%、银回收率77.03%的铅精矿，锌精矿含锌43.23%、回收率为85.92%，硫精矿含硫42.57%，作业回收率为87.65%，锡精矿含锡42.38%，作业回收率为59.29%.

富钾板岩-脱硫石膏-碳酸钙焙烧产物钾盐的回收及其水浸动力学

陈攀泽钟怡玮郭占成

过程工程学报. 2015, 15(6): 954-961. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.215268 　　CSTR: 32067.14.jproeng.215268

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针对难溶性钾岩的利用问题，研究了富钾板岩-脱硫石膏-碳酸钙体系焙烧产物中钾盐的回收及其浸出动力学. 结果表明，焙烧产物主要是Ca2SiO4, CaO, K2SO4, Ca3Al2O6等，其中K2SO4可通过水浸分离提取，在液固比2 mL/g的条件下搅拌浸出，浸出平衡时的钾离子浓度为14.98 g/L，浸出液蒸干结晶物K2SO4含量为91.28%. 提高温度(T)、增大搅拌速率(r)和减小焙烧产物粒度(d)可提高浸出速率，水浸出过程符合扩散控制的溶解过程模型，通过多元线性回归得到钾盐浸出动力学方程为dc/dt=(9.567′10-3T-1.699′10-3d+7.561′10-4r-2.668)(0.0722-c).

从高岭土尾矿中浮选铅锌

郭倩张丹萍郭巨杰彭澎

过程工程学报. 2015, 15(6): 962-968. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.215333 　　CSTR: 32067.14.jproeng.215333

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相关文章 | 计量指标

根据硫化矿浮选理论，研究了高岭土尾矿中铅锌硫矿物分离的药剂制度和工艺流程. 结果表明，方铅矿和闪锌矿在磨矿至粒度<74 mm颗粒占70%时单体基本解离，在捕收剂乙硫氮30 g/t、组合抑锌剂ZnSO4 1000 g/t及Na2SO3 300 g/t的药剂制度下铅锌矿物可有效分离；在捕收剂异丁黄药50 g/t、锌活化剂CuSO4 300 g/t的药剂制度下锌硫矿物可有效分离. 通过磨矿-优先浮铅-锌硫矿物分离的闭路流程，得到铅品位64.55%、回收率84.47%的铅精矿，锌品位45.04%、回收率91.94%的锌精矿.

流花油田老化油高频/高压脉冲交流电场破乳脱水研究

潘泽昊陈家庆张龙李峰王春升谢日彬李平

过程工程学报. 2015, 15(6): 969-975. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.215301 　　CSTR: 32067.14.jproeng.215301

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相关文章 | 计量指标

在测定老化油乳化液粘度-温度曲线、含水率反相点曲线的基础上，采用静态静电聚结破乳实验装置研究了油水反相特性对电场破乳脱水效果的影响，使用自主搭建的动态破乳脱水特性快速评价装置研究了高频/高压脉冲交流电场下电场强度和频率对老化油乳化液破乳脱水效果的影响. 结果表明，流花油田老化油反相点含水率约为40%，油水反相过程中乳化液粘度增加，电场破乳脱水难度增大；老化油乳化液含水率为30%时，最优电场强度1.25 kV/cm、电场频率2.5 kHz下破乳后的离心脱水率为97.8%，远高于工频电场下的离心脱水率(4.2%)，高频/高压电场破乳比工频/高压电场破乳优势明显.

乳酸还原浸出低品位软锰矿

马华菊卢友志陈东莲明宪权李维健袁爱群韦冬萍韦诗晴

过程工程学报. 2015, 15(6): 976-981. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.215267 　　CSTR: 32067.14.jproeng.215267

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用乳酸还原浸出低品位软锰矿，采用单因素实验考察乳酸用量、反应时间、温度、硫酸用量等因素对锰浸出率的影响，用响应面法对反应条件进行了优化，用高效液相色谱测定了反应中的有机物，对还原浸出产物进行了研究. 结果表明，在锰矿粉加入量10.0 g、乳酸用量1.2 mL、反应时间3.47 h、温度90℃、硫酸用量12%、搅拌速率200 r/min、液固比10 mL/g条件下，锰的浸出率可达93.99%. 还原产物为丙烯酸、甲酸和乙酸；还原浸出60 min后乳酸反应基本完全，210 min内丙烯酸含量降低不明显，甲酸和乙酸含量缓慢增加.

含铟氧化锌烟尘加压硫酸浸出工艺优化

罗文波王吉坤赵兴凡王国卫张忠益

过程工程学报. 2015, 15(6): 982-987. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.215291 　　CSTR: 32067.14.jproeng.215291

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对含铟氧化锌烟尘加压浸出进行正交实验及单因素实验，考察各因素对浸出的影响. 结果表明，各因素对铟浸出率的影响显著程度为初始硫酸浓度>液固比>压力>温度>时间，对锌浸出率为初始硫酸浓度>液固比>温度>时间>压力. 优化工艺条件为温度140℃，釜内压力0.6 MPa，时间90 min，液固比8 mL/g，初始硫酸浓度160 g/L，搅拌速率500 r/min. 该条件下锌和铟浸出率分别达99%和91%以上，锌与铟可同时高效浸出，浸出液残酸低，工艺稳定性好

基于成本效益法优化新型滤筒除尘器结构

李慧芳钱付平史德明夏勇军胡笳何东洋鲁进利韩云龙

过程工程学报. 2015, 15(6): 988-993. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.215287 　　CSTR: 32067.14.jproeng.215287

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以内部具有锥体结构的新型滤筒除尘器为研究对象，基于成本效益法建立新型滤筒除尘器的经济性分析模型，对影响新型滤筒除尘器经济性的结构参数如滤筒褶数、锥体褶数、锥体高度、锥体上圆台半径及锥体褶高进行分析，基于Minitab软件代码平台利用响应面法分析结构参数对效益成本比的影响趋势和显著性，得到各影响因子的二次多项式预测模型，并优化其结构参数. 结果表明，结构参数对效益成本比影响的显著性水平为锥体褶数(N1)>滤筒褶数(N2)>褶高(h2)>锥体高(h1)，而锥体上圆台半径r的影响不显著. 在给定的参数范围内，当N1=264, h1=0.8 m, N2=350, h2=0.05 m时，取得的最大效益成本比为33.25%.

大孔吸附树脂XAD-4对聚乙二醇的吸附性能

孟冠华张俊刘宝河吴玉玲邱菲

过程工程学报. 2015, 15(6): 994-998. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.215154 　　CSTR: 32067.14.jproeng.215154

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相关文章 | 计量指标

以大孔吸附树脂XAD-4为吸附剂，采用静态平衡吸附法吸附模拟聚乙二醇(PEG)废水，考察了初始pH值、吸附时间、吸附剂投加量和温度等因素对PEG去除效果的影响. 结果表明，pH值对吸附过程的影响可忽略不计. 当XAD-4树脂投加量为0.3 g/L时，PEG去除率可达89%，平衡吸附量Qe=59.95 mg/g. PEG在XAD-4树脂表面上均一分布，Langmuir, Dubinin-Radushkevich和Sips模型可较好地模拟其等温吸附过程. 不同温度下均为自发的放热吸附过程. 动态吸附数据符合拟二级动力学方程.

富钙废渣配煤对焦炭溶损反应的影响

孙章刘朋飞李慧星郭瑞梁英华

过程工程学报. 2015, 15(6): 999-1005. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.215216 　　CSTR: 32067.14.jproeng.215216

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将1%富钙碱渣配入焦煤中制备焦炭，采用自制小型垂直固定床反应器研究了900~1200℃下所得焦炭的溶损反应过程. 结果表明，碳素溶损率小于15%时焦炭的溶损反应速率基本不变，碳素溶损率大于15%时溶损反应速率逐渐减小. 焦炭反应后的比表面积随碳素溶损率增加先增大后减小，在溶损率约为15%时最大. 配入富钙碱渣提高了焦炭的溶损反应速率，增大了焦炭的反应性，溶损温度越高，溶损速率增幅越大. 用随机孔模型描述了焦炭的溶损反应动力学过程，基础焦炭和添加1%碱渣的焦炭的溶损反应表观活化能分别为132.15和103.81 kJ/mol.

超重力-电催化-Fenton耦合法处理含酚废水

李皓月刘有智高璟雷权童昌衡占启弘

过程工程学报. 2015, 15(6): 1006-1011. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.215283 　　CSTR: 32067.14.jproeng.215283

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相关文章 | 计量指标

采用超重力-电催化-Fenton耦合法处理含酚废水，确定了适宜的工艺条件，与电催化-Fenton耦合法、超重力-电催化耦合法和电催化氧化法的去除效果进行了对比. 结果表明，在电流密度200 A/m2、初始pH值3、投加量FeSO4×7H2O 1.25 g/L和H2O2 40 mmol/L、超重力因子30、液体循环流量80 L/h、降解时间1 h的条件下，处理初始浓度100 mg/L的含酚废水，苯酚和化学需氧量(COD)去除率分别达99.56%和65.43%；废水处理后可生化系数(BOD/COD)由0.081提高到0.52，满足可生化处理要求；相近条件下本实验方法较其他3种方法苯酚去除率分别提高28.05%, 84.13%和94.79%，并缩短了反应时间.

钨粉表面化学镀铜沉积过程中的开路电位

刘强徐瑞东何世伟

过程工程学报. 2015, 15(6): 1012-1017. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.215285 　　CSTR: 32067.14.jproeng.215285

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采用电化学工作站测试了化学镀铜液中钨片及钨粉压片表面开路电位的变化规律，并对化学镀铜钨片及铜包钨复合粉进行了分析. 结果表明，刚浸入化学镀铜液时，钨粉开路电位约为-600 mV，经微增、速降过程后短时达到稳定电位(约-870 mV)，之后再迅速升高，300 s时基本达到稳态沉积电位(约-690 mV)，此时，铜单膜层包覆基本完成. EDTA×2Na与TART复合络合剂通过调节钨粉表面电荷分布促进铜包覆反应，微量(≤10 mg/L)添加剂2,2￠-联吡啶能有效抑制镀层中Cu2O生成，改善镀层质量.

低温煤焦油粗酚精制过程优化

范峥卢素红黄风林罗雄威李稳宏李宏

过程工程学报. 2015, 15(6): 1018-1023. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.215302 　　CSTR: 32067.14.jproeng.215302

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用气质联用仪分析低温煤焦油中粗酚的组成与含量，利用Aspen Properties软件估算并评价非库组分的主要物性和多元交互作用参数，借助Aspen Plus软件模拟优化四塔联用减压精馏过程，并对上述最佳操作条件的可靠性进行验证. 结果表明，粗酚共检出23种酚类化合物，占97.806%，低级酚含量较高，约为89.436%，高级酚种类多而含量低；非库组分的估算结果能满足后续模拟计算的准确度要求；精馏苯酚塔、邻甲基苯酚塔、对/间甲基苯酚塔、二甲基苯酚塔的最佳塔板数为90, 80, 70, 60，最佳进料口位置为55, 30, 39, 32，最佳回流比为15.52, 15.95, 15.87, 0.98；塔顶苯酚、邻甲基苯酚、对/间甲基苯酚和二甲基苯酚产品的平均纯度和收率均满足规定要求.

铁烧结矿富氢还原动力学

曹琨王炜李向伟朱航宇薛正良陈令坤

过程工程学报. 2015, 15(6): 1024-1028. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.215236 　　CSTR: 32067.14.jproeng.215236

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通过还原实验并结合热力学和动力学分析，研究了高炉富氧喷煤条件下炉缸煤气(H2-CO-N2)中H2体积分数变化时烧结矿的富氢还原行为. 结果表明，还原气体中H2含量为10%时，700, 900和1000℃下烧结矿的还原度分别比H2含量为0时提高15.3%, 11.5%和11.4%；温度越高还原速率越快，还原结束时间大幅度提前，由700℃时的180 min缩短到1000℃时的90 min；H2含量为10%时Fe2O3和FeO转变速度加快. 动力学分析表明，还原初期为界面反应控制，中后期为内扩散和界面化学反应混合控制.

褐铁矿的煤泥球团直接还原

陈伟鹏李光卫赵增武李保卫武文斐

过程工程学报. 2015, 15(6): 1029-1033. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.215300 　　CSTR: 32067.14.jproeng.215300

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以煤泥为还原剂，考察了其种类及用量、还原温度与时间以及CaCO3添加量等对褐铁矿中铁氧化物直接还原的影响，研究了不同条件下还原产物中铁矿物的存在形式，考察了添加剂用量对含碳球团熔融分解的影响. 结果表明，煤泥C还原效果最好，其用量30%，CaCO3添加量3%，在1250℃下直接还原30 min，含碳球团金属化率达94.02%. 铁在产物中主要以金属铁颗粒存在，粒度多大于30 mm，添加3% CaCO3使渣铁分离效果明显，有利于产物分离. 表明煤泥是一种良好的褐铁矿还原剂.

含铅冶炼废渣中铅的机械力化学稳定行为

张纯闵小波王密张建强李辕成

过程工程学报. 2015, 15(6): 1034-1038. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.215225 　　CSTR: 32067.14.jproeng.215225

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将不同添加剂与含铅冶炼烟气渣混合球磨，采用机械力化学方法研究渣中铅的固定效果，分析了渣的化学成分及浸出毒性，考察了添加剂对铅稳定率的影响，通过模拟酸处理实验研究废渣中铅稳定化机制. 结果表明，添加剂对铅机械力化学稳定性的促进顺序为铁粉>铝粉>FeSO4>Fe2O3. 以铁粉作稳定剂、不锈钢球为球磨介质，废渣中铅稳定化的最佳参数为：稳定剂用量8%(w)、球料质量比8:1、球磨时间1.5 h、球磨转速400 r/min. 该条件下废渣中铅浸出毒性为0.258 mg/L，铅稳定率为99.77%. 酸处理过程中球磨样品中铁粉表面腐蚀产生的铁氧化物对铅离子的吸附是铅浸出毒性降低的主要原因.

2-氢七氟丙烷的热分解性能和机理

冒爱琴孙文起丁梦玲丁赔赔俞海云潘仁明

过程工程学报. 2015, 15(6): 1039-1043. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.215241 　　CSTR: 32067.14.jproeng.215241

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采用密度泛函理论(DFT)中的B3LYP/6-31G(d, p)和MP2/6-31G(d, p)算法计算了C3HF7热解反应的焓变、中间态分子模型及活化能. 结果表明，反应温度对C3HF7分解有明显影响，800℃的热分解产物主要为C3F6，伴随一定量C3HF5, CHF3和(CF3)2C=CF2及痕量产物C2F4, C3F8, C2HF5与C4F8. 热解主要产物C3F6主要来自C3HF7发生H转移反应，伴随H转移反应生成CF3C:CF3与CF3CF:卡宾，F转移反应生成CF2:卡宾和CF3CH:自由基，相互反应生成第二、第三和第四产物C3HF5, CHF3和(CF3)2C=CF2; C?F和C?C键断裂生成的自由基与卡宾结合，生成痕量产物C2F4, C3F8, C2HF5和C4F8.

石长沟油页岩的热解特性及动力学

潘卢伟戴方钦黄建宁刘爽

过程工程学报. 2015, 15(6): 1044-1048. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.215321 　　CSTR: 32067.14.jproeng.215321

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通过热重、元素和XRD分析，研究了新疆吉木萨尔县石长沟矿区油页岩在不同升温速率下的热解特性及热解机理. 结果表明，油页岩中有机质热解生成页岩油和热解煤气的反应主要集中在300~550℃；升温速率从3℃/min增至15℃/min，热解反应向高温区移动，有机质完全热解温度从530℃升至575℃. 油页岩有机质的热解动力学分析显示，升温速率从3℃/min增至15℃/min，直接Arrhenius法计算的有机质热解活化能从243.52 kJ/mol增至257.32 kJ/mol；反应转化率从0.02增至0.97，Friedman法计算的活化能从96.39 kJ/mol增至292.84 kJ/mol.

基于夹点技术的环氧丙烷工艺系统换热网络优化方法

王扬威陈华泽刘康林叶长燊

过程工程学报. 2015, 15(6): 1049-1056. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.215281 　　CSTR: 32067.14.jproeng.215281

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基于夹点技术，采用整体系统和子系统换热网络优化法对氯醇法生产环氧丙烷工艺系统换热网络进行优化及对比，得出较佳优化方法. 利用Aspen软件对提取工艺系统流股数据进行校验并计算. 结果表明，现行网络夹点温差为30 K，整体系统夹点温度为329.5 K，子系统换热网络夹点温度分别为327, 329.5, 317.2 K；整体系统优化后节约能耗595.3 kW，分别占原系统热、冷公用工程能耗的17.47%和5.23%；子系统优化后节约能耗610.6 kW，占原系统热、冷公用工程能耗的17.91%和5.36%. 氯醇法生产环氧丙烷工艺系统换热网络优化利用子系统优化方法较佳.

表面修饰聚乙烯亚胺的壳聚糖微球对十二烷基苯磺酸钠的吸附特性

荆迎军高慧杨春燕

过程工程学报. 2015, 15(6): 1057-1062. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.215296 　　CSTR: 32067.14.jproeng.215296

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采用乳化交联法制备交联壳聚糖微球(CCS)，在其表面接枝聚乙烯亚胺(PEI)，得到系列具有不同离子交换容量(IEC)的PEI修饰交联壳聚糖微球(PEI-CCS)，对其进行表征，考察了其对十二烷基苯磺酸钠(SDBS)的静态吸附特性. 结果表明，PEI-CCS平均粒径为85 mm，IEC最高达1275 mmol/g，远高于CCS的418 mmol/g. 酸性条件下，PEI-CCS的胺基质子化，带正电荷，能与溶液中的阴离子吸附结合，对SDBS有良好的吸附能力. 吸附过程自发放热，可用准二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型描述. PEI-CCS对SDBS的最大吸附量随IEC增加而增大，IEC=1275 mmol/g的PEI-CCS的最大吸附量为1487.61 mg/g，是CCS最大吸附量(510.20 mg/g)的2.92倍，吸附-脱附7次循环后，吸附量下降17.8%. PEI-CCS具有良好的重复使用性.

一步煅烧法制备g-C3N4/TiO2复合材料及其对NOx的光催化性能

李晶傅敏周万娇刘红艳

过程工程学报. 2015, 15(6): 1063-1068. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.215278 　　CSTR: 32067.14.jproeng.215278

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将工业偏钛酸浆料和尿素混合均匀后高温煅烧制备g-C3N4/TiO2光催化复合材料，对其结构进行了表征，以NO为目标物、波长430~470 nm的12 W LED灯为光源，用对NO的去除率评价复合材料的气相光催化活性. 结果表明，所制样品为氮掺杂TiO2与g-C3N4/TiO2的复合物. 复合材料的最佳制备条件为尿素与偏钛酸质量比2:1, 450℃下煅烧1 h，该条件下样品产率最高，对NO的去除率达48.40%.

乙二胺改性金属有机骨架材料MIL-101(Cr)常压下吸附CO2

梁方方周凌云李想樊静

过程工程学报. 2015, 15(6): 1069-1074. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.215310 　　CSTR: 32067.14.jproeng.215310

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采用溶剂热法将乙二胺接枝到金属有机骨架材料MIL-101(Cr)上，用于常压下CO2的吸附，研究了乙二胺接枝量及温度对材料结构、形貌和CO2吸附性能的影响. 结果表明，乙二胺改性的MIL-101材料在常温常压下对CO2的吸附量可达2.43 mmol/g，比改性前提高14.6%，CO2/N2的吸附分离系数从11提高至17，比改性前提高55.6%. 改性后材料经80℃真空加热可完全脱附再生，具有很好的再生稳定性.

低贫钒钛铁尾矿制备加气混凝土

舒伟罗立群程琪林谭旭升

过程工程学报. 2015, 15(6): 1075-1080. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.215271 　　CSTR: 32067.14.jproeng.215271

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以低贫钒钛铁尾矿为主要原料制备蒸养加气混凝土，考察了铁尾矿掺量与粒度、硅砂掺量与粒度及石灰、水泥用量的影响，分析了产品物相和形貌. 结果表明，制备加气混凝土的最优条件为铁尾矿:硅砂:石灰:水泥:石膏质量比45:20:19:14:2，铝粉掺量为0.09%，水料质量比为0.60. 该条件下成品的抗压强度为3.52 MPa，干体积密度为620.8 kg/m3，达到蒸压加气混凝土性能国家标准. 蒸养前制品中多为低结晶度、无定型的C-S-H凝胶水化物相和铁尾矿颗粒相及部分钙矾石相，蒸养后成品中形成大量结晶良好的托贝莫来石，并与其他水化产物的晶簇集合体和骨料相互交织，形成致密的结晶网状结构，可提高加气混凝土制品的性能.

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