期刊,化工进展 2024年卷7期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

化工进展

中国化工学会；化学工业出版社

主办单位：中国化工学会；化学工业出版社

主　　编：黄丽娟

出版周期：月刊

国际刊号：1000-6613

电子邮箱：hgjz@263.net

电　　话：010-64519500/9501/9502

邮政编码：100011

地　　址：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

熔盐法制备新型二维层状金属碳/氮化物(MXene)的研究进展

李文哲申淼王建强

3660-3671页

查看更多>>摘要：二维金属碳氮化物(MXene)是由过渡金属元素(铝、钛、铌、钼等)和X元素(碳、氮)组成的一种新型二维材料,在能源存储与转换、电磁屏蔽、传感器、催化等领域具有广泛的应用前景.其中,过渡金属M、X元素组合、表面官能团Tx元素种类调控是影响MXene结构和物理化学性质的关键,开发元素组合可调控的合成方法是MXene族材料制备和应用的热点和难点.熔盐合成法是制备MXene的方法之一,利用熔盐介质无水无氧、富含阴阳离子、弱溶剂化、电化学窗口宽等诸多特性,可以合成一些常规水溶液中无法获得的特殊组成和结构的MXene材料,这大大拓展了该材料的应用范围.本文综述了高温熔盐作为氧化刻蚀剂或溶剂制备新型MXene材料的最新研究进展,并讨论了不同共晶盐、反应物和反应条件调控MAX和MXene材料结构的影响机制.同时,对熔盐法未来的发展方向和面临的主要挑战也进行了展望.

关键词：

熔盐二维金属碳氮化物氧化反应高温表面基团

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有机废物水热转化设备与技术研究进展

胡锐李先如朴玮玲冯盼...

3672-3691页

查看更多>>摘要：热驱动的水热转化技术是一种典型的热化学反应工程技术.该技术可在治理有机废物的同时回收有价资源,是实现双碳目标的重要途经.本文以有机废物为对象,首先梳理了水热技术的整体发展脉络,介绍了水热转化技术在有机废物转化中的典型类别和特征,并阐述了亚临界水和超临界水的性质;随后回顾了水热转换设备的发展,强调了工程应用中的典型水热转化设备并分析了设备研发中需注意的潜在问题;分析了水热转化技术在有机废物治理和资源回收上的典型案例.最后对有机废物水热转化现存挑战作出分析,指出实际环境中复杂水质引发的设备腐蚀、特定产物所需高效催化剂的研制、过程污染物的产生和难以协调的技术经济可行性仍是该技术的制约条件.本文旨在为有机废物水热转化工程实践提供理论和技术参考.

关键词：

热化学反应工程水热机理反应设备资源回收污染物治理

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生物质热解转化与产物低碳利用研究进展

张子杭王树荣

3692-3708页

查看更多>>摘要：生物质热解转化可制备炭、气、油等高品位能源产品,具有高效可控、多产物利用等优势.然而,生物质直接热解所得产物品质不高,无法实现高附加值利用,亟需对生物质热解反应进行调控与优化.本文从热解反应的优化策略出发,系统概述了原料选择及预处理、热解参数与反应器类型、催化剂及辅助热解技术的引入对热解转化过程的影响,全面总结了热解反应优化与产物调控方法.从富氢合成气定向制备、烃类液体燃料选择调控、炭结构调变与高值利用三部分综述了热解产物的定向调控,以期实现生物质的绿色、低碳和增值利用.最后总结了生物质热解转化的挑战与发展前景,同时对机器学习方法的引入加速热解领域的发展进行了展望,为生物质高效热解转化提供一定的参考价值.

关键词：

生物质热解催化剂定向调控低碳利用机器学习

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微藻超临界水气化制取富氢合成气的研究进展

龚德成沈倩朱贤青黄云...

3709-3728页

查看更多>>摘要：微藻具有生长周期短、光合固碳效率高等优势,并且含有丰富的糖类、蛋白质和油脂等含碳化合物,是极具能源化和资源化利用潜力的可再生生物质资源.超临界水气化技术能够在不需要干燥微藻的条件下直接将高含水微藻转化为富氢合成气,可节约大量微藻脱水能耗,并且具有反应速率高、转化效率高等优势,近年来受到了国内外研究者的广泛关注.基于此,本文综述了近年来微藻超临界水气化制氢的研究进展,重点讨论了微藻超临界水气化反应的主要影响因素,包括反应温度、压力、停留时间、物料浓度和反应器类型,阐释了不同催化剂对微藻超临界水气化过程的影响和作用机理.并探讨了微藻主要三组分模型化合物在超临界水气化过程的反应机理,总结了微藻超临界水气化过程的动力学和热力学特性.最后展望了微藻超临界水气化制取富氢合成气技术的未来研究方向,为微藻超临界水气化制氢技术的研究与应用提供理论指导.

关键词：

微藻超临界水气化制氢影响因素催化剂反应机理

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工业副产气化学链回收氢气技术研究进展

陈良罗冬梅王正豪钟山...

3729-3746页

查看更多>>摘要：我国的工业副产气年产量巨大,是一种重要的制氢资源.由于其高杂质含量,回收其中的H2需要采用复杂的工艺且成本较高,导致副产气的利用率低.相比传统方法,化学链制氢技术只需两步或三步即可制得H2,为工业副产气转化为高纯H2提供了一条很有前景的途径.本文针对工业副产气化学链制氢技术的研究进展,讨论了工业副产气化学链制氢工艺的技术优势,总结了不同还原气对化学链制氢过程的影响.在化学链制氢反应过程中,H2的反应活性优于CO,而CH4的反应过程复杂,反应温度对不同气体的反应特性影响较为显著,杂质气体N2和CO2会对制氢过程产生不利影响.针对载氧体,高活性和稳定性载氧体是研究的重点,设计复合型载氧体、掺杂异价元素和负载离子导体等方法是改善载氧体反应性能的重要途径.总的来讲,化学链制氢技术取得了较快的进展,也为其他化学链反应研究提供了借鉴.

关键词：

工业副产气化学链制氢载氧体氢气

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时间分辨热化学原位XAFS方法

顾颂琦孙凡飞韦尧宋兴飞...

3747-3755页

查看更多>>摘要：为了利用X射线吸收精细结构(X-ray absorption fine structure,XAFS)谱学技术开展热化学反应动力学研究,在上海光源X射线吸收精细结构谱学线站(BL14W1)开展了时间分辨热化学原位XAFS方法的研究.采用自主研制的数据采集设备解决了时间分辨XAFS技术中不同类型信号同步触发和同步采集的问题,实现了数据间的精准匹配.在单色器转速为720″/s、数据采集设备采样率为2MS/s、数据长度为1200eV的条件下,获得了一个9.6s的Cu标样的数据谱,通过与常规XAFS数据和标准XAFS数据进行对比,结果表明本文得到的时间分辨XAFS实验系统具有良好的准确性、分辨率和信噪比.在此基础上,进一步结合线站自主研制的原位装置开展了时间分辨热化学原位XAFS方法,并利用高温常压原位装置开展了 CuO还原为金属Cu的验证性实验.在230℃恒温氢气气氛下30min内观测到Cu吸收边能量逐渐向低能量处偏移,同时它位于8998eV的主峰强度逐渐减弱并且劈裂为双峰结构,出现明显的金属Cu的特征.实验结果表明此方法达到了捕获物质动态演化过程的预期目的,在拓展XAFS谱学实验平台的同时,为热化学反应的动力学过程研究提供了一种强大的实验手段.

关键词：

时间分辨X射线吸收精细结构原位装置热化学反应动力学

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无机工业固体废弃物高温热化学转化的基础研究

邹旭付亮亮胡枋伶宋佳...

3756-3767页

查看更多>>摘要：随着工业的持续发展,煤、油页岩、菱镁矿、铁矿等矿物资源的用量不断增加,产生大量无机工业固体废弃物,低效的固废处置方式造成了巨大的环境污染和资源浪费.基于常见典型工业固体废弃物的化学组成,结合热力学分析结果,提出一种工业固体废弃物高温热化学转化方法,直接将无机工业固体废弃物转化为高附加值材料.该高温热化学转化方法通过热力学分析确定理想的目标产物及反应温度,利用热质传递效率高和易于放大的流化床,使单一或多种固体废弃物混合物中的各化学成分间发生固-固高温热化学反应,制成所需的复相材料使用或经进一步加工制得具有更高附加值的终端产品.通过对菱镁矿浮选尾矿、硼泥、油页岩渣、铁尾矿、铝灰、煤矸石等多种固体废弃物实验,获得了相应的复相粉体材料,验证了该方法的可行性.同时,通过选择性混合多种固体废弃物,改变反应物组成,可以调控目标产物及其含量.实验结果表明,利用高温流态化热化学反应技术,无机工业固体废弃物可成功转化为高附加值产物.研究成果对实现无机工业固体废弃物的有效利用、减少资源浪费、保护生态环境、推动绿色、低碳和可持续发展提供了又一途径,也为相关固体废弃物的综合利用提供了具体数据支撑.

关键词：

无机工业固体废弃物高温热化学流态化颗粒技术复相粉体材料

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附录:热化学反应相关学科资源

3768-3775页

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堵塞工况下水力旋流器流场特性及性能分析

邢雷苗春雨蒋明虎赵立新...

3776-3786页

查看更多>>摘要：为研究水力旋流器在井下出现堵塞问题而产生的流场及性能变化规律,以井下倒锥式水力旋流器为研究对象,采用数值模拟与实验相结合的研究方法,对旋流器在六种不同堵塞工况下的流场特性及分离性能进行深入分析,并提出一种流场不对称性的定量表征方法,明确其在不同堵塞工况下旋流场变化及平均偏移不对称情况.结果表明,在三条紧邻流道堵塞的工况中,切向速度及轴向速度的平均偏移不对称率均产生最大值分别为67.82％和34.99％;相对于无堵塞工况,六种不同堵塞工况的平均压降均有所上升,分离效率均有所下降,其中工况六在四条紧邻流道堵塞的工况中,平均压降最大,分离效率最小.通过实验开展不同工况下的分离性能分析,实验结果与模拟结果的平均误差为1.22％,呈现出较好的一致性,为本文数值模拟方法的准确性提供了验证.

关键词：

计算流体力学数值模拟两相流水力旋流器速度场

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磁场下微通道中磁-非磁液界面不稳定性分析

闻桂叶焦凤何永清

3787-3797页

查看更多>>摘要：微通道中稳定、清晰的界面是进行颗粒进一步筛选的重要基础,将磁液作为核心流,非磁液作为鞘流有利于颗粒在外加磁场作用下进行微流控聚焦.本文基于对三相层流微流控芯片中磁液-水界面实验分析和力学模型求解,引入量纲为1数Pe、Bom、Ca、W、Re,以及表征界面颗粒运动状态的时间tT、td、ti,得到d/h∝(X/Pe)0.633～0.852界面上力的大小依次为:磁力＞界面张力＞惯性力＞黏性力.Qw/Qf=2,Qf=15μL/min时,核心流的黏性耗散影响较小,界面位于通道中心处较为稳定.界面磁颗粒扩散时间td∝(X/Pe)0.523～0.872在入口阶段振荡剧烈,加速流体混合,同时磁场梯度和流体扩散速度的增大会导致界面时间ti∝(X/Pe)0.778～1.172剧烈变化,当X=225～250时,tT＞ti＞td,颗粒聚焦效率最高.

关键词：

微通道对流扩散磁力界面张力黏性力

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