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期刊信息/Journal information
化工进展
中国化工学会；化学工业出版社
化工进展

中国化工学会；化学工业出版社

黄丽娟

月刊

1000-6613

hgjz@263.net

010-64519500/9501/9502

100011

北京市东城区青年湖南街13号

化工进展/Journal Chemical Industry and Engineering ProgressCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>《化工进展》为中国科学技术协会批准，中国化工学会、化学工业出版社主办，化学工业出版社出版，国内外公开发行的技术信息型刊物，为中国化工学会会刊，全国中文核心期刊。《化工进展》以反映国内外化工行业最新成果、动态，介绍高新技术，传播化工知识，促进化工科技进步为办刊宗旨。所刊内容涵盖石油化工、精细化工、生物与医药、新材料、化工环保、化工设备、现代化管理等学科和行业。2006年《化工进展》杂志将继续倡导工业媒体为产业服务的理念，注重实用性和先进性，关注新技术、新产品及新设备。《化工进展》面向过程工业中的技术和管理部门，读者群包括化工、石油化工行业及过程工业中的企业技术和管理人员，以及高等院校及科研院所的科研人员和学生。
正式出版
收录年代

    汽油中大分子硫醇催化转化反应过程强化

    刘锋褚阳李会峰李明丰...
    279-284页
    查看更多>>摘要：选择性脱除加氢后催化裂化汽油中的大分子硫醇硫,是低成本高效生产国六清洁汽油的有效方法.采用孔饱和浸渍法制备孔径不同的CoMo/Al2O3加氢催化剂,破碎至不同粒径后,对其进行硫化处理;在固定床反应器中分别使用模拟催化裂化汽油和加氢后催化裂化真实汽油进行评价,并考察工艺条件对催化剂脱除大分子硫醇的反应效果,采用原位吸附反应过程强化方法,强化大分子硫醇的选择性脱除.结果表明:加氢后催化裂化汽油中的硫醇是汽油中烯烃与硫化氢化合生成的大分子硫醇,种类多,每一种硫醇的含量低;再生成硫醇的脱除反应在低温下受传质限制,硫化氢与烯烃再生成硫醇的化学反应达到热力学平衡,依靠目前MoS2类催化剂无法高效脱除,通过减小催化剂粒径和增大催化剂孔径的手段可有效减弱硫醇脱除反应的扩散限制,提高催化剂硫醇脱除效果,同时通过原位吸附反应过程强化方法将硫醇脱除反应过程中生成的硫化氢移出反应区,避免硫化氢与烯烃再结合反应发生,可以在反应温度160℃、体积空速4h-1、反应压力0.3MPa、氢油体积比10的缓和条件下高效脱除大分子硫醇,低成本生产清洁汽油.

    大分子硫醇催化裂化汽油烯烃过程强化

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    全结晶MCM-22分子筛催化剂的制备及其催化性能

    王一棪王达锐沈震浩何俊琳...
    285-291页
    查看更多>>摘要：采用水热晶化法高效合成了全结晶的MCM-22分子筛催化剂,利用X射线衍射、扫描/透射电子显微镜、NH3-TPD等手段对催化剂的晶体结构、微观形貌、酸性质等进行了综合表征,并考察了催化剂在苯和乙烯液相烷基化制乙苯反应中的催化性能.结果表明,该全结晶MCM-22分子筛催化剂在160℃条件下40h即可完成晶化,相对结晶度达到100%.制得的分子筛为薄片层状结构,由100%活性组分组成.晶化后的催化剂成品仍维持条状形貌,机械强度达到82N/cm,满足工业应用需求.将该全结晶MCM-22分子筛催化剂应用于液相烷基化反应时,在反应温度180℃、反应压力3.5MPa、乙烯质量空速1h-1、苯与乙烯摩尔比为2.5的条件下运行1000h,催化剂表现出良好的反应活性、选择性和稳定性,乙烯转化率接近100%,乙基选择性约99.84%,重组分含量始终维持在1000μL/L左右.

    水热结晶分子筛催化剂苯

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    D-A共轭聚合强化光电性能及光催化CO2转化

    于笑笑巢艳红刘海燕朱文帅...
    292-301页
    查看更多>>摘要：2,6-二溴蒽醌(2,6-dibromoanthraquinone,AQ)分别与三(4-乙炔苯基)胺(tris(4-ethynylphenyl)amine,TEA)和1,3,5-三乙炔基苯(1,3,5-triethynylbenzene,TEB),通过Sonogashira偶联反应制备得到两种蒽醌功能化的给体-受体(D-A)共轭聚合物催化剂(AQ-TEA和AQ-TEB).采用FTIR、XPS、XRD和TEM 对其化学结构和形貌进行了表征.通过固体紫外/可见漫反射光谱、稳态荧光光谱、时间分辨荧光光谱和电化学表征探究了两种催化材料的光学和电学性能.结果表明,三(4-乙炔苯基)胺与2,6-二溴蒽醌构筑的AQ-TEA表现出更强的可见光吸收和电荷转移性能.研究了两种光催化剂在H2O环境下光还原CO2的催化性能.特别是AQ-TEA表现出更好的光催化性能,其CO的生成速率为392μmol/(g·h),是AQ-TEB的1.8倍.基于实验和理论计算的结果,推测共轭聚合物中强的分子内电荷转移(intramolecular charge transfer,ICT)可促进其光吸收、光电转换和光催化效率的提升.本研究为设计和制备高效的光催化活性共轭聚合物催化剂提供了新的思路.

    聚合物催化剂光化学二氧化碳

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    氟掺杂改性LiMn0.5Fe0.5PO4正极材料及其电化学性能

    于松民金洪波杨明虎余海峰...
    302-309页
    查看更多>>摘要：目前磷酸铁锂材料由于其较低的能量密度难以满足使用需求.磷酸锰铁锂具有比磷酸铁锂更高的能量密度,同时兼顾磷酸铁锂低成本和晶体结构稳定性的特点.然而缓慢的锂离子扩散动力学和Mn3+引起的Jahn-Teller效应导致材料的循环和倍率性能差,限制了磷酸锰铁锂实际应用.本工作通过引入F离子掺杂,构筑沿b轴取向生长的110nm纳米颗粒磷酸锰铁锂正极材料,探究了它们的基本物理化学性质与电化学性能,发现沿b轴取向生长并暴露的(010)晶面能够显著提升锂离子扩散动力学.此外,F离子引入显著增强了Li—O键以及PO43-骨架结构,提高锂离子嵌入和脱出过程中晶体结构稳定性.因此,在0.1C和5C电流下,改性磷酸锰铁理正极材料可逆放电比容量分别为153mA·h/g和106mA·h/g.相比于未改性材料,1C循环750次后比容量保持率从90.6%提升到96.4%.

    电化学磷酸锰铁锂正极锂离子电池氟掺杂

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    基于化工机理与工业数据孪生建模的甲醇精馏过程优化

    王雄杨振宁李越申威峰...
    310-319页
    查看更多>>摘要：在化学工业生产中,分布式控制系统(distributed control system,DCS)数据作为反映过程生产状况的关键信息,通常由于测量误差影响而不能满足过程精准建模与优化的要求.常规过程建模与优化研究一般无法充分考虑工业实际生产与设计数据产生的偏差.为此,本工作在结合化工机理、DCS工业数据及工业经验的基础上,从底层逻辑出发,提出一种基于甲醇精馏工业生产数据与化工机理孪生建模框架来指导工业过程更精准的优化.将仪表的测量范围作为权重赋予测量变量,使用非线性规划算法基于化工机理约束对测量变量进行校正并求解校正值.结合校正值和工业经验提出过程变量的置信分数模型,实现对测量变量的置信评价.基于校正后的测量变量构建更贴近工业实际的甲醇双效精馏过程模型并实现对其更精准的过程工艺优化.该工作提出的化工机理与工业数据孪生建模思想,对构建数字化工孪生系统和智能化工厂的数据甄别、工艺优化等过程具有重要的科学意义和实际应用价值.

    数据驱动置信分析数据协同过程优化甲醇精馏数字孪生

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    图案化微米线阵列Nafion膜制备及燃料电池性能

    李蕴琪谢函霏崔丽瑞卢善富...
    320-327页
    查看更多>>摘要：质子交换膜燃料电池(PEMFCs)中商业Nafion膜的平整表面结构造成膜和催化层界面接触面积偏小,Pt基催化剂利用率低,仅有25%～35%.为了提高催化层中Pt利用率,本工作以荷叶表面自然生长的乳突结构为模板,采用PDMS铸模剂复刻荷叶表面微观结构,再将图案化纹理结构精确转印到Nafion膜表面,分别构筑了平均直径为(5.89±1.45)μm和(6.95±1.70)μm的微米线阵列结构.用图案化Nafion膜组装的单电池性能显著提升,最大功率密度由0.625W/cm2提升至0.757W/cm2.通过构建图案化结构能增强Nafion膜表面疏水性,强化传质效率,降低膜电极反应电阻和内阻.通过循环伏安曲线考察了Nafion膜上微米线阵列结构对Pt催化剂利用率的影响,Pt基催化剂的电化学活性面积(ECSA)结果提高了151%,Pt利用率提高至43.4%.在Nafion膜表面构筑微米线阵列有利于形成电子/质子/反应物的三相反应界面,改善质子交换膜与催化层间界面结构,显著提升了Pt利用率.

    Nafion膜微米线阵列传质强化燃料电池

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    基于最佳预后元模型的颗粒污垢特性全局敏感性分析

    谢广烁张斯亮何松肖娟...
    328-337页
    查看更多>>摘要：通过敏感性分析可识别出重要变量和无关变量,有效筛选数据降低模型复杂程度,并辅助优化设计.以内置转子传热管内的颗粒污垢为研究对象,采用欧拉-欧拉模型和颗粒污垢模型进行数值实验获取训练数据空间,基于最佳预后元模型开展全局敏感性分析,定量比较了颗粒直径、颗粒浓度、入口流速和入口温度的影响程度.对颗粒污垢四种沉积速率分析表明,入口温度对扩散沉积和热泳沉积的影响最显著,总影响分别为65.4%、58.6%;颗粒直径对湍流泳沉积和重力沉积的影响最明显,总影响分别为53.9%、75.0%.在此基础上,进一步分析了沉积率和污垢热阻的总影响、主影响及交互影响.结果表明:颗粒直径对沉积率和污垢热阻的影响均最大,总影响分别为52.7%、60.2%,各输入变量对沉积率和污垢热阻的交互影响的和分别为59.7%、42.5%,且随着四个输入变量的增加,沉积率和污垢热阻均增大.颗粒直径是影响内置转子传热管颗粒污垢问题的首要因素,在换热器设计中应予以重点考虑,其次是流体温度与流速.

    结垢两相流数值模拟全局敏感性元模型

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    浮式氢能储运过程中FLH2通道管外降膜流动的海上适应性强化机理

    孙崇正李玉星许洁韩辉...
    338-352页
    查看更多>>摘要：随着海上风电和天然气制氢技术的发展,以氢能作为媒介的深海能源互联互通体系正不断完善.液态氢储运是实现海上氢能大规模运输和利用的有效方法,揭示海况条件下降膜流动机理是实现浮式氢能高效储运的关键.本文基于高速摄像系统和晃荡平台系统,同时基于耦合的VOF和Level Set两相流模型和动网格技术,采用浮式微观可视化实验和数值模拟相结合的方法,研究氢能储运过程中FLH2(浮式氢气液化装置)换热通道管外降膜流动的海上适应性强化机理.研究结果表明,与常规光圆管、螺纹波管和方波管相比,波纹管管外降膜流动的液膜均匀性较好.在海况下波纹管间降膜流动流型稳定,并且均未出现管壁表面干涸的现象,因此在浮式氢气液化装置FLH2中推荐采用波纹管以强化其海上适应性.基于可视化实验和数值模拟结果,得到了降膜流动的流型演化规律,并拟合了波纹管外降膜流动的液膜厚度计算关联式.

    氢气储运降膜流动海上适应性强化机理

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    预润湿对Janus陶瓷膜制备及布气性能的影响

    裴文艺陈子阳赵萌姜红...
    353-363页
    查看更多>>摘要：膜分散是制备微气泡的有效手段之一.在膜分散过程中,膜表面润湿性对气泡的分散过程起着关键作用.通过不对称化学修饰法调节膜的润湿性,在亲水改性前引入预润湿处理经疏水改性过的陶瓷膜,制备了具有不对称润湿性的Janus陶瓷膜.研究了不同预润湿剂对Janus陶瓷膜结构、表面性质及化学组成的影响,并研究其在CO2-NaOH体系中的气体分散与传质性能.结果表明,经预润湿处理制备的Janus陶瓷膜的亲水侧的润湿效果和亲水层的均匀程度均受到预润湿剂的表面张力和水溶性的影响.预润湿剂表面张力的减小,有利于Janus陶瓷膜上均匀的亲水层的沉积以及膜表面亲水性的增强.与未润湿处理相比,经乙醇预润湿制备的Janus陶瓷膜分散制备得到的气泡平均尺寸最小且分布最窄,传质效果也最优.

    膜微气泡陶瓷膜润湿性曝气传质

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    高载量锂硫电池正极设计优化

    夏银萍李洲鹏汪倩倩
    364-375页
    查看更多>>摘要：高载量硫正极是研发高能量密度锂硫电池的必要先决条件.然而,硫载量的提高不可避免地会引起正极导电性不良、多硫化物转化动力学缓慢,穿梭效应加剧等问题.本文从化学工程的角度出发,重点关注高载量硫正极中的传质和反应过程,综述了性能优良的高载量锂硫电池正极设计思路.具体而言,从增强电子传导、改善锂离子传质、优化反应动力学、抑制多硫化物穿梭这四种研究思路出发,对比了不同优化策略之间的优劣性,并提出下一代高硫载量硫正极设计的探索方向.分析表明,基于吸附-催化双重功能的三维高导电正极具有巨大发展前景.从应用层面考虑,本文还关注了高载量正极设计中常被忽视的安全性问题,探讨了削弱正极诱导并从源头降低热失效风险的可行性,旨在为研究人员优化高载量(≥4mg/cm2)正极设计方案时提供实用指导.

    锂硫电池高硫载量复合正极电化学

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