过程工程学报

　　过程工程学报最新期刊目录

管壳式电加热炉结构设计对温度分布的影响研究————作者：贾春桦;王玮;丁续;王冠达;魏丽燕;王娟;

摘要：导热油电加热炉的开发对工业导热油炉实现绿色低碳排放甚至零碳排放具有深远的影响。参照管壳式换热器的设计方法和流程，提出了一种管壳式导热油电加热炉，采用RNG k-ε模型、二阶迎风格式、半隐式压力速度耦合方法，分析了不同布管方式和加热管间距、不同支撑板形式和支撑板间距条件下的电加热炉内流动和温度分布的影响规律。结果表明，25 mm管间距三角形布管方式优于35 mm三角形布管以及正方形布管方式，500 ...

3,6-二(3,5-二甲基吡唑-1-基)-1,2-二氢-1,2,4,5-四嗪(DHBT)合成方法优化及过程探究————作者：范思绮;王桂龙;冯鑫;段晓霞;陈杰;杜军;杨超;詹发禄;

摘要：3,6-二(3,5-二甲基吡唑-1-基)-1,2-二氢-1,2,4,5-四嗪(DHBT)是合成四嗪类含能材料的前体化合物。本研究以自制的三氨基胍盐酸盐为原料，与乙酰丙酮成环制备出DHBT，使用新建立的高效液相色谱方法定量分析该反应的动力学过程，表征了反应过程中产生的中间体1,1'-(3,5-二甲基-吡唑-1基)-烯胺肼，基于该中间体提出了DHBT的关环反应机理。对间歇釜式合成DHBT的反应条件进行...

基于SHTT研究石灰在CaO-Al₂O₃-SiO₂（-MgO）渣中的溶解行为————作者：夏云进;宋建徽;李心雨;李杰;范鼎东;

摘要：本工作采用SHTT技术研究了1550℃时石灰在CaO-Al₂O₃-SiO₂ （-MgO）渣中的溶解过程。研究结果表明，石灰在不含MgO的CaO-Al₂O₃-SiO₂渣中溶解时，其表观半径比随着溶解时间的延长逐渐减小，且在整个溶解过程中溶解速率变化不大，石灰溶解时间最短...

基于深度类别监督堆栈自编码器的催化裂化故障诊断方法及应用————作者：耿志强;祁海瀛;倪庆旭;李涛;马波;潘峰;谭蕾;韩永明;

摘要：为了解决催化裂化系统中复合故障识别的挑战，并在数据不平衡和小样本情况下提高故障诊断的准确率以满足工业实时过程的需求，本研究提出了一种基于深度类别监督堆栈自编码器的故障诊断方法。该方法通过在自编码器中引入类别信息，增强了对类别信息的关注，同时利用混合损失函数协调特征保真度与分类精度，在保持了模型结构的简洁性的同时，有效提升了故障诊断准确率。通过对催化裂化装置反应-再生系统故障数据集的验证，实验结果表...

近壁区域对固定床瞬态传热特性影响的模拟研究————作者：赵海涛;郭智超;申峻;张楠;

摘要：固定床中颗粒堆积分布受壁面效应的影响已有广泛研究，但关于其对传热特性的影响研究则较少。本研究旨在深入探讨壁面效应对传热特性的具体作用，通过离散单元法模拟固定床内部的径向空隙率分布、颗粒配位数以及颗粒与壁面间的接触状况，并将这些数据应用于欧拉模拟中，以考察它们对床层传热性能的影响。离散单元法模拟结果表明，壁面效应对固定床内部的径向空隙率分布和颗粒配位数有显著影响。紧邻壁面的颗粒层中，仅有大约10%的...

混合基质膜在膜法碳捕集技术中的应用分析————作者：秦宇;海玉琰;熊日华;

摘要：在“双碳”战略的大背景下，碳捕集、利用与封存（Carbon Capture, Utilization and Storage, CCUS）技术日益重要。作为其中的关键环节，CO₂分离已成为当下的研究热点。在众多分离方法中，膜分离技术凭借着自身低能耗且能够连续操作的优势脱颖而出。本工作全面综述了国内外当前各类CO₂分离膜在膜法碳捕集领域的研究现状，重点介绍...

钒泥-钒渣协同富氧碱浸强化提钒————作者：陈畅;张振全;王宝华;杜浩;祁健;王少娜;李昊男;王明华;刘彪;

摘要：钒泥是钒浸出液在除杂净化过程中产生的一种固体废弃物，具有极高的回收价值。针对钒泥难以高效利用的问题，采用碱浸提钒法进行钒泥中钒的提取，研究了浸出温度、浸出时间和NaOH浓度对提钒效果的影响规律，筛选出最优条件：在反应温度90℃、反应时间2 h、NaOH浓度20wt%、液固比2∶1的条件下，钒浸出率可达99.23%，此时尾渣中V₂O₅含量仅为0.48wt%...

基于商用多模光纤的高灵敏SPR生物传感器————作者：车淇;陈超;赵一凡;赵大伟;张松平;李秀男;张香美;

摘要：针对光纤SPR传感器制备难度大、增敏手段复杂、成本高等问题，本工作采用商用多模光纤，使用常规镀膜方法，优化镀膜条件后，成功制备出高灵敏度的光纤SPR传感器，并集成了一套光纤SPR传感系统。结果表明，优化后的最佳镀膜条件为：镀膜电流15 mA，镀膜时间20 s。通过SEM对传感器结构进行表征，结果表明光纤表面形成了呈轴向粒径大小渐变的非均匀金纳米颗粒膜层。在折射率1.333～1.384范围内，传感器...

炉膛和环境温度对氢基竖炉内温度-应力场的影响————作者：黄正超;金焱;秦建涛;蔡国庆;凌宏志;刘子钰;林鹏;

摘要：氢基竖炉作为氢冶金技术设备具有巨大减排潜力，针对氢基竖炉固体域的温度场分布及热应力产生的问题，本研究以某钢厂氢基竖炉为研究对象，根据稳态热、静态结构理论建立热-力耦合模型，模拟了不同炉膛及环境温度条件下，氢基竖炉内部的热量传递及热应力产生过程，考察了内、外温度对于竖炉内部温度及热应力的影响。结果表明，炉壳及耐火材料1的最大应力分别能达到6150和881 MPa，且内、外部温度对于竖炉内部热环境稳定...

酸性溶液中冰晶石的合成调控及磷酸铁锂废粉酸性浸出液中低锂损除铝应用————作者：罗枫;张盈;郑诗礼;张洋;王晓健;乔珊;

摘要：从LiFePO₄（简称LFP）废粉中回收有价元素已成为当下重要的研究方向之一。在此过程中，高效回收该废粉中的有价元素面临的一个关键挑战，即如何在含铁、铝、磷的酸性溶液中深度去除Al³⁺，以便于后续制备电池级磷酸铁。本研究参考LFP废粉硫酸全浸液的成分，配置了Na₂SO₄-Li₂SO

高温复合SCR蓄热体的数值模拟与多目标优化————作者：毛汉林;游永华;吴嘉俊;易正明;

摘要：分子筛催化剂Ce-Cu-SSZ-13在与工业炉排烟温度一致的条件下具有卓越的选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction,SCR)脱硝性能，将其涂覆于内含扩缩通道的蜂窝陶瓷表面制作高温复合SCR蓄热体，可实现烟气脱硝与余热回收设备一体化。为优化新型SCR蓄热体综合性能，以蓄热体长度(L)、扩张/收缩角(θ)和烟气流速(V)为设计变量，能量回收率(ERR)、脱硝效率(η...

常规和串联变温吸附碳捕集工艺的设计与评估————作者：邓硕;丘东亮;张留淦;陈龙祥;

摘要：近年来，新型吸附剂的饱和吸附量不断增加，但由于工艺流程的设计问题，循环过程中吸附剂实际吸附量低于其饱和值。为了获得准确吸附床模型和研究吸附工艺中复杂的传热和传质机理，选用13X分子筛对CO₂/N₂气体进行吸附实验。通过静态吸附和动态穿透实验确定了竞争吸附等温线和吸附过程的传质和传热系数，并基于该数据完成变温吸附（TSA）系统模型搭建。通过分析吸附床的负载...

活性冰中水合物生成放大实验研究————作者：李娟娟;肖朋;刘康;杨博旭;亓美霞;朱玉洁;陈光进;孙长宇;

摘要：通过向冰粉末中均匀分布水合物动力学促进剂所制得的“活性冰”可以显著加快气体水合物的生成，从而解决水合物法气体储运的动力学问题。为了研究活性冰大规模应用时的水合物生成动力学，本工作以天然雪为原料制备活性冰，并将其应用于公斤级水合物生成。采用恒压法考察了动力学促进剂浓度、压力、温度及活性冰堆积密度对甲烷水合物生成动力学的影响，并研究了活性冰的循环使用性能。结果表明，以雪为原材料制备的活性冰能够有效促进...

废旧过渡金属锂离子电池焙烧-优先提锂进展————作者：郝娟;葛竺艳;王海锋;赵若希;王佳炜;马小雪;张浩;谢卫宁;何亚群;

摘要：随着电动汽车、储能等产业的快速发展，锂离子电池（Lithium-ion batteries,LIBs）需求量保持快速增长。与此同时，废旧LIBs产量急剧增加，其清洁高效循环利用成为国内外迫切需要解决的重大问题。LIBs按正极材料主要分为LiCoO₂ （LCO）、Li（NiCoMn）O₂ （NCM）、LiMn₂O₄

油水双响应固井水泥环自修复材料制备与评价————作者：朱志平;张春梅;李锟;刘帅;程小伟;梅开元;李心雨;

摘要：针对固井水泥环微裂缝破坏水泥环完整性的问题，本工作以硅酸钠作为自修复剂、硅藻土为载体、乙基纤维素作为表面包覆材料，成功制备出遇油水双响应型自修复材料，并对其自修复效果进行评价。结果表明，硅藻土的最佳煅烧温度为600℃，此时硅藻土比表面积和孔体积最大，孔洞分布均匀，最有利于吸附硅酸钠。乙基纤维素不与硅酸钠和硅藻土反应，2wt%乙基纤维素溶液对硅酸钠包覆效果最佳，能够在吸附有硅酸钠的硅藻土表面形成一层...

耐氧一氧化碳脱氢酶研究进展————作者：张智文;王国胜;彭小伟;

摘要：耐氧一氧化碳脱氢酶（Carbon Monoxide Dehydrogenases, CODHs）包括好氧一氧化碳（CO）代谢菌中的CODHs及厌氧CO代谢菌中的经改造后具备耐氧能力的CODHs。好氧CO代谢菌中的CODHs含有钼（Mo）和铜（Cu）金属辅助因子，缩写为Mo/CuCODHs。该酶能够专一性地催化CO氧化为二氧化碳（CO₂），同时产生2个质子（H⁺

并联微流道换热器中气泡特性与沸腾传热实验研究————作者：袁俊飞;邢谷雨;冯梓城;宋硕硕;王雨;

摘要：为进一步拓展微通道沸腾传热在高热流密度电子设备冷却领域的应用范围，实验研究了具有并联多流道的微通道换热器中沸腾产生发展的动态特性以及换热器的整体传热特性。结果表明，在并联多流道的微通道换热器中，各并联微通道间沸腾气泡的起始位置存在显著差异，沸腾起点位置的不均匀度偏差受质量流率的影响相对较小，随热流密度增加先降低后增加；在微通道内同时发生过冷沸腾和饱和沸腾两种传热机制，两种沸腾机制中均能发生泡状流流...

CuAlCl₄络合-熔融结晶法分离混合二甲苯中的对二甲苯————作者：刘晗;殷梦凡;崔家馨;郑涛;孟祥海;张睿;刘海燕;刘植昌;徐春明;

摘要：对二甲苯（PX）是一种基础的化工原料，通常与间二甲苯（MX）和邻二甲苯（OX）以混合物的形式存在，将其从二甲苯混合物中分离是生产高价值精细化学品的前提。络合-熔融结晶法通过生成新的络合物，可显著提升待分离体系的熔点。本研究使用双金属卤化物CuAlCl₄作为络合剂与二甲苯进行络合。研究发现，所得络合物的混合体系与纯物质混合体系均为低共熔体系，但络合物的熔点和低共熔温度均高于纯物...

环形中心体空化喷嘴空化特性研究————作者：彭宝龙;饶勇;王斌;

摘要：空化射流由于其强大的冲击力和清洗能力，被广泛应用于清洗和表面处理等领域。作为诱发空化射流的关键部件，空化喷嘴的设计至关重要，而部分学者在提高空化效果的研究中，集中于轴线位置中心体的优化，忽略了轴线附近流体的作用。针对这一问题，本工作基于传统风琴管喷嘴提出一种新型环形中心体喷嘴。将环形中心体分成正向、反向和方形三种结构，通过分析空化体积分数、压力、速度以及湍动能等参数，考察了各种新型结构空化喷嘴的空...

ZnO纳米颗粒/石墨烯纳米片复合体的自组装及其光催化降解亚甲基蓝性能与机制————作者：曹铭睿;吕晟汗;金鑫;刘光蓉;翟锦丽;黄强;

摘要：ZnO/石墨烯纳米结构复合材料在光电器件、传感器、光催化等方面有着广泛的应用前景。本研究以体相ZnO为原料，通过溶解于氯化胆碱-尿素低共熔溶剂和乙醇-水反溶剂沉淀的方法，将ZnO纳米颗粒原位沉淀于石墨烯纳米片上，经热处理后获得ZnO纳米颗粒/石墨烯纳米片复合材料(ZnO@G)。采用TEM、XRD、ICP、Raman、FTIR和紫外可见漫反射光谱等分析方法，对复合材料的物理化学性能进行了研究，并考察...

提交