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

中国化工学会 化学工业出版社

李静海

月刊

0438-1157

hgxb@cip.com.cn

010-64519485/86/89/90

100011

北京市东城区青年湖南街13号

化工学报/Journal CIESC JorunalCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>《化工学报》以促进国内外化工科技发展和学术交流为宗旨，主要刊载化工及相关领域的原创性研究论文，报道有价值的基础数据，扼要报道阶段性研究成果和重要研究工作的最新进展，选载对学科发展起指导作用的综述与专论。栏目包括：热力学；流体力学与传递现象；催化、动力学与反应器；分离工程；过程系统工程；表面与界面工程；生物化学工程与技术；能源和环境工程；材料化学工程与纳米技术；现代化工技术。《化工学报》是我国创刊较早的科技期刊之一，多年来本刊一直保持严谨求实的优良传统，严把稿件质量关。由国内外知名专家组成的学术实力强大的编委会，严格的审稿制度和编校程序，保证了刊物的内容质量和出版质量，保持了国内化工界权威性学术期刊地位。发表文章中国家自然科学基金等重大项目的文章达83％，其中获国家科技进步奖、国家发明奖以及各种省部级以上科技奖励项目所属的文章占有较大比例。《化工学报》是很多国际重要检索系统的源期刊，如美国的《CA》、《EI》，俄罗斯的《文摘杂志》，日本的《科学技术文献速报》等，影响因子、总被引频次、综合评价指标在同类期刊中位于前列。在期刊评比中多次获奖，2006年以来主要获如下奖项：2006 年获第六届全国石油和化工行业优秀期刊一等奖2006－2010 年连续入选“百种中国杰出学术期刊”2006－2010 年连续入选中国科协精品科技期刊工程示范项目B类2007 年论文“用石蜡-CO2超临界流体快速膨胀在流化床中进行细颗粒包覆”获第五届中国科协期刊优秀学术论文奖 2008 年被评为“中国精品科技期刊”2008 年论文“高固气比状态下的粉煤气力输送”被评为“2007年中国百篇最具影响优秀国内学术论文”2008 年论文“固体碱法制备生物柴油及其性能”获第六届中国科协期刊优秀学术论文一等奖2010 年获第二届中国出版政府奖期刊奖提名奖
正式出版
收录年代

    基于TA-ConvBiLSTM的化工过程关键工艺参数预测

    袁壮凌逸群杨哲李传坤...
    342-351页
    查看更多>>摘要：化工过程中,掌握关键工艺参数的变化趋势对于消除潜在波动、维持工况稳定作用巨大.然而,传统的浅层静态模型很难对非线性和动态性显著的复杂序列数据进行精准预测.针对上述难题,提出一种深度预测模型TA-ConvBiLSTM,将卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)和双向长短时记忆网络(bi-directional long short term memory,BiLSTM)集成到统一框架内,使其不仅能在每个时间步上自动挖掘高维变量间的隐含关联,更能横跨所有时间步自适应提取有用的深层时序特征.此外,引入时间注意力(temporal attention,TA)机制,为反映目标变化规律的重要信息增加权重,避免其因输入序列过长、深层特征太多而被掩盖.所提出方法的有效性在国内某延迟焦化装置炉管温度预测的案例中得到验证.

    化学过程预测神经网络双向长短时记忆网络卷积神经网络时间注意力机制

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    多酶级联催化合成(R)-β-酪氨酸

    宋伟王金辉胡贵鹏陈修来...
    352-361页
    查看更多>>摘要：目前报道的β-酪氨酸生产方法需要较为复杂的底物而且大多依赖于贵金属催化剂.为了实现生物法绿色合成β-酪氨酸,通过人工设计的级联反应,将酪氨酸酚裂解酶和酪氨酸氨基变位酶进行级联,以苯酚、丙酮酸和铵盐等廉价化合物为底物合成(R)-β-酪氨酸.通过基因挖掘筛选了所需的酶元件,并采用蛋白质工程改造,提升了限速酶的催化效率.在大肠杆菌宿主中对所筛选的酶进行共同表达,经优化获得了(R)-β-酪氨酸合成菌株E.coli S10.在1 L规模反应中,菌株E.coli S10合成(R)-β-酪氨酸的转化率达到78％,ee值>99％.利用高分辨质谱(HRMS)和核磁共振图谱(NMR)分别鉴定了纯化产物的分子量和结构,结果表明通过该级联路径可成功合成目标产物(R)-β-酪氨酸.研究工作可为(R)-β-酪氨酸的绿色酶法生产提供理论指导.

    酶生物催化生物技术多酶级联催化(R)-β-酪氨酸

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    微型流化床中焦油热裂解和水蒸气重整的反应特性及动力学对比

    武鹏王芳曾玺战洪仁...
    362-375,封4页
    查看更多>>摘要：采用微型流化床反应分析仪(MFBRA)考察了不同温度(T,750～950℃)和水蒸气分压(SP,10％～30％)下生物质焦油水蒸气重整过程中的气体生成、气体产物中总碳转化和焦油转化等反应特性,求算反应动力学,并与焦油热裂解特性进行比较.在热裂解过程中,随温度增加,各气体(H2、CH4、CO、CO2)产率和气体产物中的总碳转化率增加,反应时间缩短.而在焦油水蒸气重整过程中,等温下的反应时间明显延长,且H2、CH4、CO产率和气体产物中的总碳转化率显著提升,而CO2产率在850℃时有最大值.在焦油水蒸气重整过程中,不仅有焦油裂解,还有裂解产物与水蒸气的反应,促进碳转化.在950℃、SP=30％条件下,气体产物中的总碳转化率达到92.34％.水蒸气作用下,气体组分的产率和气体产物中的总碳转化率增加,而等温条件下的反应速率下降.水蒸气分压对各气体组分的影响具有差异性.随分压增加,CO、CH4的生成速率和气体产物中的总碳转化的反应速率增加;H2生成速率逐渐下降,速率稳定段扩大;CO2生成速率在850℃时有最大值.采用均相模型求取焦油水蒸气重整反应过程中的活化能,气体产物的生成活化能(H2、CO、CO2和CH4)、气体产物中的总碳转化及焦油转化的活化能明显偏低,分别为90.10、42.01、58.56、64.92、61.44和63.26 kJ/mol,对应数值明显小于焦油热裂解,说明水蒸气对焦油重整反应的促进作用.最后,将焦油热裂解动力学数据与文献数据对比,验证了MFBRA对焦油水蒸气重整反应测试的可行性和分析结果的准确性.

    生物质焦油热裂解水蒸气重整微型流化床

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    锂离子电池正极涂层孔隙结构优化的数值模拟

    王慧艳陈怡沁周静红曹约强...
    376-383页
    查看更多>>摘要：以磷酸铁锂(LFP)为正极材料的锂离子电池在电子产品、电动汽车等领域应用广泛,但其能量密度仍有待提升以进一步满足不同场景应用需求.锂离子在正极孔隙电解液中的扩散过程是LFP锂离子电池性能的控制因素之一,通过优化电极孔隙结构可以在一定程度上减小锂离子在电解质中的扩散阻力进而提升能量密度.采用准二维模型描述电池内部的传质电化学过程,考察了当锂离子电池正极孔隙存在梯度分布后对锂离子电池能量密度的影响及作用机理.通过对比孔隙率均匀分布和梯度分布的电池模拟结果,发现孔隙率的梯度分布能提高单位活性材料的利用率,提升电解质通量和电极活性材料的嵌锂量,从而增加电池能量密度.随着电极厚度的增加,孔隙率分布的梯度越大,对能量密度的提升效果越显著,研究结果对于厚电极涂层的制备工艺具有重要意义.

    锂离子电池数学模拟孔隙结构梯度分布能量密度

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    铁基载氧体辅助无烟煤焦富氧燃烧动力学分析

    赵旭卜昌盛王昕晔张鑫...
    384-392页
    查看更多>>摘要：流化床铁基载氧体辅助富氧燃烧下传统石英砂床料被铁基载氧体替代,铁基载氧体扩展了传统床料的"热载体"的功能,另承担了"氧载体"的角色,为调节炉内氧分布与煤燃烧过程匹配提供了新思路.本文在热重实验平台探究了10％O2/90％CO2气氛下分析纯Fe2O3、赤铁矿及钢渣三种铁基载氧体辅助无烟煤焦燃烧特性及动力学.结果表明,相较于纯无烟煤焦燃烧,铁基载氧体辅助燃烧下无烟煤焦的燃烧特性得到显著改善,其中燃烧速率提高29％以上,燃尽温度降低65℃以上,综合燃烧指数提升2倍以上,活化能与指前因子同步增加且表现出"补偿效应".三种铁基载氧体中分析纯Fe2O3对无烟煤焦燃烧特性的改善略优于赤铁矿和钢渣,钢渣可作为流化床铁基载氧体辅助富氧燃烧的床料替代石英砂.

    煤燃烧铁基载氧体反应动力学二氧化碳捕集热重分析

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    基于组分协同效应的造纸厂固体废弃物热解特性研究

    王冠宇朱玲君周劲松王树荣...
    393-401页
    查看更多>>摘要：为了明晰真实组分比例下实际造纸固废的热解特性以及组分间协同效应对热解行为的影响,通过人工分拣确定实际造纸固废的真实组分比例,进行了TG-FTIR和Py-GC/MS实验,并结合DG-DAEM动力学分析,系统地研究了组分协同效应对造纸固废热解行为及其主要热解产物分布的影响机制.结果表明,组分协同效应对实际造纸固废热解过程具有显著影响.组分协同效应不仅有利于造纸固废热解过程中挥发分的释放,还可以有效促进CH4小分子的生成.进一步的动力学分析表明,造纸固废混合样品热解过程中降解反应更占优势.此外,在不同温度下,混合样品主要液态热解产物分布中碳氢化合物相对含量的实验值总是高于其理论值,而总的含氧组分的相对含量的实验值总是低于其理论值,混合样品组分间的协同效应有利于热解产物中含氧组分的脱氧以及向烃类产物的转化.

    组分协同效应热解废物处理TG-FTIRPy-GC/MSDG-DAEM

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    改性蒙脱土对新疆和丰煤热解行为的影响

    张照曦钟梅李建亚力昆江•吐尔逊...
    402-410页
    查看更多>>摘要：采用机械球磨法制得不同Zr含量的改性蒙脱土催化剂,通过X射线衍射仪(XRD)、物理吸附仪(BET)和化学吸附仪(NH3-TPD)表征其结构特征,在固定床中考察催化剂对煤热解产物分布和焦油品质的影响规律,基于模型化合物苄基苯基醚(BPE)、联苄和联苯的热解行为分析,探讨了催化剂对煤中共价键断裂规律的作用机制.结果表明:酸洗可增加蒙脱土的比表面积,添加Zr后该值先减小后增加,酸性与之相反,当Zr含量为24％(质量)(24ZrAM)时,催化剂的酸量与强酸强度达最高.在xZrAM的作用下,热解焦油产率和沥青含量均下降,特别是24ZrAM对焦油的提质活性最好,轻油组分分率最高,为53.2％(质量),长链烃含量降低了22.1％,酚类化合物增加了22.5％.BPE、联苄和联苯的转化率分别比无催化剂时提高了87.2％、63.2％和31.3％,说明24ZrAM可促进长链烃裂解和Cal—O、Cal—Cal和Car—Car键的断裂.

    Zr改性蒙脱土新疆和丰煤模型化合物催化热解焦油品质

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    温度和气氛对高K高S糠醛渣灰分的烧结特性研究

    王晓蓉曾玺王芳张光义...
    411-424页
    查看更多>>摘要：糠醛渣的能源化利用是糠醛产业清洁生产和碳减排的有效途径.然而,现有的直接燃烧利用常面临着因糠醛渣高K引起的灰分烧结严重、高S导致的SOx排放量大和高水含量导致的燃烧效率低等难题.基于此,在管式炉中考察了单一气氛(N2、CO2、O2)和混合气氛(N2+H2O、CO2+H2O、O2+H2O)中糠醛渣灰在不同温度下的烧结特性,并对灰分颜色、收缩率、微观形貌、矿物质成分和K/S释放等特性进行系统分析.灰分热收缩行为显示,随温度升高,灰样收缩率增加;在单一气氛中添加水蒸气能促进灰分烧结.SEM分析发现,在灰分烧结前,其微观结构在低温下已出现熔融和结渣.XRD分析表明,灰分烧结与低熔点矿物生成紧密相关.单一气氛中,高温下N2促进钾长石生成;CO2抑制钾长石生成;O2促进钙铝黄长石和透辉石生成.在混合气氛中,水蒸气的出现促进多种低熔点钾铝硅酸盐生成,如钾长石和白榴石等.XRF分析显示,随温度升高,灰样中K的固留率(GK)和S的固留率(GS)降低;在考察的单一气氛中,高温时,N2中GK最低;GS受气氛的影响较小.在考察的复合气氛中,高温时,GK受气氛影响较小;GS受气氛影响严重,特别地,O2+H2O气氛中GS最高,S逸散最少.为抑制糠醛渣灰分烧结和K/S元素逸散到气相中,糠醛渣在流化床燃烧过程中应控制运行温度(低于900℃)、降低气氛中N2的含量.

    生物质解耦燃烧流化床碱金属烧结气氛

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    长碳链PA1212弹性体在热环境中的分子运动和氢键研究

    蒋杰唐秋雨赵玲奚桢浩...
    425-433页
    查看更多>>摘要：热塑性聚酰胺弹性体因其优异的回弹性和二氧化碳选择透过性而受到广泛关注,而材料内氢键作用对弹性体相分离行为和力学性能有决定性影响.基于PA1212聚醚型弹性体,即PA1212为硬段,聚丙二醇-聚乙二醇-聚丙二醇三嵌段共聚醚为软段,通过原位红外光谱(FT-IR)、二维相关红外光谱(2D FT-IR)、原位广角X射线衍射(WAXD)分析,结合分子动力学模拟,研究了PA1212弹性体分子链运动行为和氢键解离方式.弹性体受热导致分子链运动能力增强,体系中氢键作用减弱,有序氢键(ordered hydrogen bond)向无序氢键(disordered hydrogen bond)转变,其中软段C—O—C和N—H形成的氢键优先解离,而硬段微区PA1212中C===O和N—H形成的氢键解离滞后;相比形成氢键的分子链间距d100,氢键面间距d010/110受热变化更敏感,最终分子链间距和氢键面间距近似相等,即发生Brill转变,WAXD结果表明,加热促进了氢键的解离.分子动力学模拟结果验证了红外分析结果,氢键键长增加,氢键作用减弱,PA1212微区的氢键密度和强度总是大于聚醚微区,聚醚微区的氢键密度受加热影响下降更快.

    长碳链聚酰胺弹性体红外光谱原位WAXD分子模拟氢键

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    3D打印微流控通道快速可控制备核壳微纤维

    马文峻陈卓凌斯达张经纬...
    434-440,封2页
    查看更多>>摘要：通过3D打印技术,快速制备了能够纺制核壳型海藻酸钙微纤维的微流控通道,并实现了对纤维形貌结构的精准调控.系统研究了三相流速、通道高度、承接管长度、溶液黏度对纤维形貌的影响.实验结果表明,增大外相流速可以减小纤维整体尺寸,增大中间相流速会增加壳层厚度,增大内相流速能增加核的直径;微通道出口距离固化液的高度越大,纤维越细;承接管长度过短会使纤维不均匀;溶液黏度对纤维的形貌影响很小.3D打印技术制备的微通道相比于其他制备方法更加便捷,易于加工,且通道的批次重复性良好,非常适合用于微纤维的批量生产.此外,纤维核壳型结构使其易于负载功能性物质,在载药释放领域具有潜在应用价值.

    微通道微流体学3D打印纤维多相流

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