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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

    载体酸性对Pt/USY菲加氢制烷基金刚烷的影响

    王学明李晓红李文英
    5196-5205页
    查看更多>>摘要：以Pt为活性组分、经不同浓度草酸铝处理的USY分子筛为载体,制备了Pt/USY催化剂,并用于菲一步加氢饱和反应和加氢异构反应体系.由于金属活性位点Pt上易发生加氢反应,USY载体酸性位点上易发生异构反应和裂解反应,实验分别考察了Pt颗粒、载体的酸强度和酸量对菲转化率和产物分布的影响.结果表明,活性金属Pt颗粒尺寸及分散度直接影响菲加氢饱和产物分布;草酸处理后制备的催化剂Pt/0.05-USY、Pt/0.1-USY较未经酸处理的Pt/USY更利于菲加氢反应.全氢蒽是菲向目标产物烷基金刚烷转化的关键中间产物,异构产物烷基金刚烷生成需在USY分子筛Brønsted酸位点完成;随着催化剂载体酸量和酸强度的降低,裂解反应程度迅速减弱;菲加氢反应最终产物以加氢饱和反应产物为主;使用Pt/O.1-USY催化剂异构反应产物烷基金刚烷收率为2.3％.

    催化作用加氢反应异构反应分子筛裂解反应

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    活性炭催化热解纤维素协同制备酚类和合成气

    苏银海张书平刘凌沁熊源泉...
    5206-5217页
    查看更多>>摘要：苯酚和合成气均为工业生产中重要的基础化工原料.以自制的活性炭为催化剂,以纤维素为原料实现了催化热解液相产物中苯酚和气相产物中CO的同时富集.实验发现,生物质灰分中的钾、热解过程中催化剂/纤维素质量比和热解温度均对气液相产物的品质有着不同程度的影响.研究表明:钾的存在不利于热解产物品质的提高.钾虽然提高了生物油中苯酚的富集度,但降低了实际产率.而热解气中CO的浓度和产率均下降.对催化热解条件的研究表明热解温度450℃,催化剂比例为1:1时可获得最佳的热解产物.此时,生物油中酚类物质占可检测有机物相对含量的62.31％,其中苯酚为45.37％,产率为1.78％(质量).热解气中CO的浓度和产率分别为69.21％(体积)和 169.95 ml/g,热值为 12.93 MJ/m3.

    生物质活性炭热解生物油合成气

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    亲和层析介质非特异性吸附的定量表征研究

    范春晖高宗晔姚善泾林东强...
    5218-5225页
    查看更多>>摘要：针对亲和层析介质的非特异性吸附,基于脉冲响应法,建立了定量表征方法.以牛血清白蛋白、酵母发酵液和CHO细胞培养液作为典型杂质,考察了四种蛋白A亲和层析介质和两种基质微球,在不同pH和盐浓度条件下非特异性吸附.发现介质和基质对杂质均有不同程度的吸附,在酸性条件下非特异性吸附相对较强.对于不同料液,存在不同的杂质吸附机制,可通过静电、疏水作用或两者共同作用结合.两种介质和基质的比较结果表明,琼脂糖基介质的非特异性吸附主要依赖其基质微球与杂质间相互作用,而聚甲基丙烯酸酯基介质对杂质的吸附作用强于其基质微球.结果表明,本文建立的非特异性吸附定量表征方法切实可行,可用于量化表征介质非特异性吸附,探究相关作用机制,为介质研发提供新的分析方法和依据.

    吸附蛋白生物分离亲和层析介质非特异性吸附

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    ZIF-L/PDMS混合基质膜蒸气渗透耦合发酵强化乙醇生产效率的研究

    王艳芳毛恒蔡玮玮张傲率...
    5226-5236页
    查看更多>>摘要：蒸气渗透(VP)膜分离不存在膜污染风险,在生物乙醇生产中具有广阔的应用前景.将聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜和以二维沸石咪唑骨架(ZIF-L)为填充基质制备的PDMS(ZIF-L/PDMS)混合基质膜,分别用于VP膜分离与菊粉水解液发酵制乙醇过程的耦合,分析了二者在耦合过程中的分离性能和发酵性能.探究了不同膜分离方式、不同类型膜及操作条件对膜分离性能的影响.实验结果表明,当料液浓度为5％(质量)、蒸气循环流量为1.5L·min-1时,ZIF-L/PDMS混合基质膜的VP性能高于渗透汽化(PV),归一化总通量达到1148.78 g·m-2·h-1,分离因子高达19.14,显著提升了乙醇分离性能.ZIF-L/PDMS混合基质膜用于VP耦合发酵,实现了耦合过程的高渗透性和乙醇选择性,与文献报道相比,乙醇移除效果最优,乙醇产率和时空产率分别达到0.421g·g-1、3.07g·L-1·h-1,两个指标明显高于单独发酵,极大地提高了乙醇生产效率.因此,ZIF-L/PDMS混合基质膜在原位分离发酵乙醇方面具有很大的应用潜力.

    聚二甲基硅氧烷混合基质膜乙醇发酵蒸气渗透膜分离

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    PEBA/氮硫共掺杂多孔碳球混合基质膜的制备及CO2分离性能研究

    周毅王永洪张新儒李晋平...
    5237-5246页
    查看更多>>摘要：为了获得高性能的混合基质膜,有效捕集烟道气中的CO2,设计了对CO2有优异的扩散选择性和吸附选择性的氮硫共掺杂多孔碳球添加剂,实现了烟道气中CO2/N2的高效分离.选用表面含氧基团丰富的葡萄糖作为碳源,硫脲作为氮源和硫源,通过水热法制备了氮硫共掺杂碳球(NSC),并用KOH活化,获得了具有多孔结构的氮硫共掺杂碳球(NSPC),再加入聚醚嵌段酰胺(PEBA)中制备出PEBA/NSPC混合基质膜.采用FTIR、XRD和BET表征了材料的化学结构和孔结构,借助力学性能表征了膜的两相界面相容性.系统研究了PEBA/NSPC混合基质膜中葡萄糖与硫脲的质量比、NSC和KOH的质量比、NSPC的添加量、操作压力、操作温度,以及模拟烟道气条件对膜CO2渗透性、CO2/N2选择性的影响.结果表明:NSPC材料成功实现了氮、硫元素的共掺杂,而且具有较好的孔结构.在操作温度25℃、操作压力0.2 MPa的条件下,混合基质膜中NSPC添加量为3％(质量)时气体分离性能最优,CO2渗透系数和CO2/N2选择性分别为589 Barrer和64,相比纯PEBA膜分别提高了 244％和139％.这是因为多孔碳球的微孔结构显著提高了 CO2的扩散选择性,同时氮、硫元素的掺杂因为酸碱相互作用和良好亲和性有效提高了CO2的吸附选择性.稳定性实验表明,PEBA/NSPC混合基质膜在360 h连续运行过程中气体分离性能稳定,具有较好的工业应用前景.

    混合基质膜活性炭CO2捕集烟道气聚醚嵌段酰胺

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    ZSM-5沸石分子筛膜的制备及脱盐性能研究

    李子祎潘恩泽王佳轩鲁金明...
    5247-5256页
    查看更多>>摘要：淡水资源日益短缺,发展膜法海水淡化技术是满足世界淡水供应需求的重要途径,但是寻找合适的膜材料依然是人类面临的挑战.ZSM-5沸石分子筛膜(简称沸石膜)具有规则的孔道结构、合适的孔径尺寸(0.51～0.56 nm)以及可调变的硅铝比,在有机物脱水分离应用中展示了优异的选择性及良好的渗透性和稳定性.基于其孔径尺寸介于水分子和盐离子之间,其在海水淡化脱盐领域也具有应用潜力.在大孔α-Al2O3载体上采用二次生长法制备了ZSM-5沸石膜,考察了晶化时间与合成液的硅铝比对ZSM-5沸石膜成膜和渗透蒸发脱盐性能的影响,并采用XRD、SEM、EDS与水接触角表征了合成膜的相结构与结晶度、骨架组成表面特性等膜的结构性质.结果表明:通过二次水热法采用合成液摩尔配比为n(A12O3)∶ n(SiO2)∶ n(Na2O)∶ n(NaF)∶ n(H2O)=0.05∶1 ∶ 0.21 ∶ 1.01 ∶ 55的合成液在175℃下晶化48 h为最佳的合成条件,制备了 Si/Al比为10、接触角为17.5°的亲水纯相致密ZSM-5沸石膜,并在75℃下对3.5％(质量)的NaCl水溶液进行了渗透蒸发测试,水的通量和盐离子截留率达到8.35 kg·m-2·h-1和99.99％,且性能在60 h的时间依存性测试后依然稳定,表现出了很高的海水淡化工业应用潜力.

    ZSM-5沸石分子筛膜海水淡化渗透蒸发二次生长法膜

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    过程工业尾气封闭循环原理与应用(Ⅰ):湿法磷酸

    李季彭玉凤朱家骅
    5257-5264页
    查看更多>>摘要：基于Gibbs自由能原理,提出过程工业环境污染治理与产品加工过程相统一的广义生产系统及其自由能衡算方法,以污染物排放对应的自由能耗散与产品加工必需的有效自由能耗之比(自由能耗散比,RFED)表征环境污染的热力学代价,通过模型分析阐明过程工业尾气封闭循环是具有热力学普遍意义的尾气治理技术路线.以湿法磷酸现行尾气达标排放工艺为例,模型分析指出其自由能耗散比为2.54,即尾气污染物排放自由能耗散超过产品加工过程必需的有效自由能耗1.54倍,这是诸多滥用空气为热/质载体的末端排放工艺过程共同特征,亟需采用尾气封闭循环予以改善,亟待发展基于低品位热/质分离回收的尾气净化关键技术、以减排/增收效果强化尾气封闭循环的经济性.本文根据针对湿法磷酸尾气封闭循环取得的一系列单元技术开发成果及其应用前景进行初步报道,以期引起更多共鸣.

    过程系统集成污染控制废物处理循环利用

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    过程工业尾气封闭循环原理与应用(Ⅱ):绿电制硝酸

    朱家骅卢蔚彭玉凤李季...
    5265-5272页
    查看更多>>摘要：针对传统氨-空气氧化制硝酸工艺尾气NOx和N2O排放,通过化工过程自由能耗散比模型分析指出污染物扩散所致环境自由能耗散可达产品加工有效自由能的66.2％.为此提出绿电制硝酸(GPtNA)尾气封闭循环新工艺,将电解水制氢/氧和空分制氧/氮两个单元耦合嵌入合成氨与硝酸工艺圈,以电代碳,提供绿色氢、氧、氮资源;与传统硝酸工艺相比,吨产品(HNO3 100％)减碳0.356t、CO2减排1.31t、回收NOx与N2O各1.01～1.70kg,对硝酸工业减碳降污具有重要意义.新工艺开发依托成熟的合成氨、硝酸与空分技术,利用绿电制氢电耗4.3 kW,h/m3等前沿成就,硝酸产品理论电耗为2560 kW·h/t、其成本可与传统硝酸工艺理论氨耗269.8 kg/t相竞争,当可再生(水、风、光)电价低于0.22CNY/(kW·h),GPtNA工艺具有资源、环境和经济性全面竞争优势.

    过程系统硝酸工艺污染控制封闭循环二氧化碳减排绿电制氢

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    换热器因应结垢慢时变的控制系统重构分析

    任超孙琳罗雄麟
    5273-5283页
    查看更多>>摘要：换热器作为化工过程中重要的热量传递设备,一般需要持续运行较长时间,期间由于结垢热阻的不断累积,换热器的换热效率将随时间逐渐下降,直至无法满足工艺要求.在实际的工业换热过程中,工艺人员通常会对换热器进行裕量设计,然而,当换热器需要运行的时间增长或者裕量设计不足时,面对不可避免的结垢增长,常用的流量控制策略在换热器运行末期的调节效果逐渐变差,旁路控制的方案无法实现全周期的持续控制.因此,本文首先在渐近增长模型的基础上建立了换热器结垢累积的积分渐近模型,该模型考虑了过程参数对结垢速率的影响;其次,以一个用于水循环的小面积换热器为例,分析了考虑结垢增长的条件下流量控制和旁路控制的调节效果;最后,针对结垢过程的慢时变和持续性等特点,设计了基于流量与旁路开度的控制系统重构方案.示例的运行结果表明,对于同样面积裕量有限的换热器,这一控制方案能延长其使用寿命,实现其全周期持续可控的目标.

    过程系统过程控制换热器结垢热阻全周期控制控制系统重构

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    冷热电联供系统设计和运行集成优化

    王欣欣董潇健沈佳妮王保峰...
    5284-5293页
    查看更多>>摘要：冷热电联供是提高能源综合利用效率的有效途径,其系统设计与运行策略通常相互耦合,因此实施联供系统的集成优化至关重要.本文同时考虑全生命周期内的投资与运行成本,提出以年度总成本最小化为优化目标,结合联供系统中燃气轮机、余热锅炉、吸收式制冷机等设备特性方程,以及针对以电定热、以热定电和混合热电三类典型运行策略,设置了冷、热和电三种负荷需求能量平衡方程,最终构建了包含固定电/热效率和动态电/热效率的联供系统设计与运行集成优化模型.所提方法应用于典型商业楼宇的冷热电联供系统优化设计,结果表明,只有通过综合运用混合热电运行策略、动态电/热效率和全年负荷特性数据,才有望获得合理可行的最优设计方案.

    冷热电联供设计运行集成优化

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