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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
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    撞击流反应器内幂律流体流动特性的数值模拟

    张建伟李保帅董鑫冯颖...
    4917-4927页
    查看更多>>摘要：采用数值模拟方法对撞击流反应器内幂律流体的流动特性进行研究,分析了不同喷嘴间距和入口流速下清水和不同质量分数幂律流体的径向射流扩展率、径向速度衰减率、剪切应力、表观黏度等分布规律,研究表明:幂律流体中径向射流的径向速度分布规律与清水径向射流相似.随喷嘴间距的增大,扩展率增大,径向速度衰减率减小,平均剪切应力呈先增大后减小的变化规律,其中L=3D时平均剪切应力值最大,更利于流体混合.入口流速越大,扩展率越小,径向速度衰减率越大,平均剪切应力也随之增大.幂律流体的平均剪切应力大于清水,且随质量分数的增大,其扩展率增大,为清水扩展率的1.3～3.3倍,而幂律流体的径向速度衰减率从-1.268～-1.125降低到-1.144～-1.082,逐渐小于清水.幂律流体径向射流区域的剪切应力呈"M"形分布,表观黏度则呈"W"形分布,流体的流变性质对撞击流反应器内流体的流动规律影响显著.

    撞击流反应器数值模拟幂律流体径向射流流动特性

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    复合改性表面抑制颗粒污垢积聚特性分析

    刘坐东王禹晨邢维维赵波...
    4928-4937页
    查看更多>>摘要：换热设备颗粒污垢一般指悬浮在流体中的固体颗粒在换热面上的积聚.开发了一种Ni-P-TiO2防垢型复合改性表面,并将之用于板式换热器抑制纳米MgO颗粒污垢在换热表面的积聚.基于搭建的板式换热器颗粒污垢热阻动态监测实验系统,研究了不同冷却水流速(0.1～0.3 m/s)、入口温度(30～40℃)及纳米MgO浓度(100～400 mg/L)对Ni-P-TiO2复合改性换热表面抑垢特性的影响.结果表明,随着流速的增加,污垢热阻渐近值减小了27.85％～34.41％;随着冷却水入口温度的升高,污垢热阻渐近值减小了25.15％～39.14％;随着MgO颗粒浓度的增加,热阻渐近值减小了26.15％～45.36％.结合Ni-P-TiO2复合改性表面的表面能分析了其表面的抑垢性能,发现制备的Ni-P-TiO2复合改性表面的表面能与纳米MgO颗粒污垢层的表面能相接近,符合Zhao提出的"最优表面能"抑垢理论.与常规板式换热器不锈钢表面相比,Ni-P-TiO2复合改性表面不仅抑制了颗粒污垢的积聚,还降低了颗粒污垢的固着强度,使得积聚其上的颗粒污垢更容易被剥离换热表面,实现了换热表面持久高效抑垢.

    传热沉积物复合改性表面两相流抑垢特性

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    微小菱形离散肋通道中R134a的冷凝换热实验研究

    刘冉李杰王玉兵詹洪波...
    4938-4947页
    查看更多>>摘要：建立了采用空气射流冲击冷却方法的冷凝换热实验系统,对R134a在铝质微小菱形离散肋通道中的冷凝换热特性进行了实验研究.实验工况范围为制冷剂干度0～1、饱和压力0.50～1.50 MPa、制冷剂质量流率160～380 kg/(m2·s)、热通量10.1～59.8 kW/m2.实验获得了不同工况下的通道局部冷凝传热系数,分析了干度、饱和压力、质量流率以及热通量对冷凝换热的影响规律.实验结果表明:局部冷凝传热系数随干度、质量流率和局部热通量的减小而减小,随饱和压力的降低而增大,其中在干度x>0.4的区域内质量流率对于冷凝传热系数的影响效果更为明显.基于实验数据,提出了一个适用于本实验中微小菱形离散肋通道的冷凝换热计算公式.

    冷凝微尺度传热射流冲击两相流

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    多孔泡沫吸气板调控沸腾气泡动力学实验研究

    王逸然关朝阳高翔陈宏霞...
    4948-4956页
    查看更多>>摘要：利用不同的改性方法对多孔泡沫铜表面进行浸润性改性处理,并制备了一系列具有不同疏水性的吸气板,系统研究了悬挂吸气板对沸腾单气泡生长、脱离阶段的影响.结果表明,不同吸气高度和吸气浸润性均对沸腾气泡动力学特性具有重要影响.当吸气高度小于气泡最大生长高度时,吸气板可实现强制气泡脱离并有效减小气泡最大脱离直径.当吸气板表面浸润角为150°时,吸气效果最佳,最短可将脱离阶段缩短至3 ms,最大瞬时吸气速率可达5.46 mm3/ms,为浸润角是100°吸气板吸气速率的3.96倍.耦合控制吸气板的吸气高度、浸润性和换热表面的微结构可共同实现对气泡生长阶段的提前干预和对脱离阶段的强制促进,真正实现沸腾动力学的全程强化.

    核态沸腾吸气板气泡动力学全程强化浸润性

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    润滑油在内插同轴交叉翼型涡产生器管内流动与传热特性分析

    林志敏王崇兆强国智刘树山...
    4957-4973页
    查看更多>>摘要：以润滑油为工质,采用数值方法对圆管内插同轴交叉等腰梯形涡产生器的管内流动与传热进行了数值模拟,分析了不同结构参数如扭率(Tr=3,4,5,6)、间距比(Ss/W=0.8,0.9,1.1,1.2)和基带宽度比(Wb/W=0.30,0.45,0.60,0.75)对圆管内插同轴交叉等腰梯形涡产生器的管内流动与传热特性的影响.结果表明:在相同Re下,平均Nusselt数Num、二次流强度Se、强化传热因子JF均随扭率和间距比的减小而增大,而其与基带宽度比的变化没有明显规律,阻力系数f随着扭率的减小和基带宽度比的增大而增大,间距比对f的影响甚微.在相同结构参数下,JF和Se均随Re的增大而增大.在Re=50～1000范围内,相比于光滑圆管,内插不同结构参数的同轴交叉涡产生器的Num增加了32.8％～208.6％,f增加了3.38～8.92倍,JF最大可达1.434.Num与Se呈幂函数相关,内插同轴交叉翼型涡产生器管内的二次流强度决定了其对流换热强度.

    强化传热二次流同轴交叉涡产生器层流数值模拟

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    CO氧化偶联反应器模拟与优化

    迟子怡刘成伟张欲凌李学刚...
    4974-4986页
    查看更多>>摘要：CO与亚硝酸甲酯(MN)氧化偶联制草酸二甲酯(DMO)是合成气制乙二醇过程的关键步骤,现有工业装置存在效率低的问题.采用包括副反应(生成碳酸二甲酯和甲酸甲酯)动力学的动力学模型和二维两相反应器模型,对CO氧化偶联的移热式固定床反应器进行建模,研究了换热方式及操作条件对反应器性能和安全性的影响.结果表明,以温度的二阶导数作为飞温的判据是灵敏和可靠的.与常规的逆流和恒温移热方式相比,并流移热使反应器形成更为均匀的温度分布,有利于提高反应器产能.增加入口MN含量会升高反应器MN转化率和热点温度;但是,由于CO、NO和反应物MN之间存在竞争吸附,增加入口CO和NO含量会导致MN转化率和热点温度降低,所以增加入口压力导致MN转化率降低.且热点温度对MN和NO的含量更为敏感,应严格控制入口MN和NO的含量.采用遗传算法进行反应器工况寻优,确定了最优的反应条件,可提高单台反应器对应的乙二醇(EG)年产能至12万吨.

    草酸二甲酯氧化偶联固定床反应器优化数学模拟

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    绝热加速量热无模型方法动力学预测

    杨遂军丁炯许启跃叶树亮...
    4987-4997页
    查看更多>>摘要：绝热加速量热主要采用基于单一实验数据的模型拟合方法进行动力学预测,难以应用于未知机理反应和复杂反应.为此,通过数值模拟方法在绝热条件下产生n级反应与Kamal自催化反应数据,采用Vyazovkin和Friedman等转化率方法进行动力学求解;然后在不同起始温度和等温条件下,采用无模型动力学参数进行绝热和等温动力学预测,并与模拟数据对比.结果表明,绝热加速量热采用Vyazovkin方法预测最大相对误差为39.9％,Friedman方法预测最大误差超100％,前者更适合进行预测;建议在预测温度±40℃范围内进行实验测量.这为未知化学物质和复杂反应热失控风险评估及化工事故模拟等提供了有效手段.

    化学反应稳定性绝热加速量热Friedman方法Vyazovkin方法动力学预测数值模拟

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    Ni2+取代对ZnTi-LDH选择性光氧化去除NO的性能增强

    杜智华杨娟戴俊冷冲冲...
    4998-5010页
    查看更多>>摘要：以NiCl2·6H2O为镍源,采用水热法首次合成了不同Ni2+取代量的锌钛层状双金属氢氧化物(NiZnTi-LDH),通过X射线衍射、透射电镜、低温氮吸附、X射线光电子能谱与紫外-可见漫反射等测试研究了Ni2+取代对ZnTi-LDH晶相结构、微观形貌、孔结构、表面氧空位与光吸收性能的影响.以NiZnTi-LDH为催化剂,分别考察了模拟太阳光与可见光照射下的NO光氧化消除性能.结果表明:Ni2+部分取代Zn2+可在ZnTi-LDH的能带结构中形成一新的中间能级,产生可见光响应,同时Ni取代可于ZnTi-LDH表面形成氧空位(OV).可见光照射下,ZnTi-LDH无NO氧化活性,最优催化剂27％NiZnTi-LDH的NO去除率为52.1％,NOx脱除选择性高达97.4％.模拟太阳光照射下,27％NiZnTi-LDH的NO光氧化去除率为64.8％,是ZnTi-LDH的2.76倍,NOx脱除选择性可达96.9％,且NO-3生成量占总硝酸盐的95.6％.Ni2+取代及由此形成的OV不仅促进光生电荷分离,同时利于超氧自由基(·O-2)的生成,在增强NO消除性能的同时,抑制有毒NO2的产生,实现NO至NO-3的深度光氧化.

    锌钛LDH镍取代深度光氧化一氧化氮氧空位性能增强

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    油酚分离过程离子液体萃取溶剂的多尺度筛选

    刘潜张香兰李志平栗卓琦...
    5011-5024页
    查看更多>>摘要：离子液体作为萃取溶剂已广泛用于油酚混合物的分离,但由于阴阳离子的可调控性,不同离子液体的性质差异较大,快速筛选得到具有应用前景的离子液体至关重要.针对间甲酚-异丙苯分离体系,采用COSMO-RS模型考察不同阴阳离子结构对离子液体分离性能的影响,并通过分子间相互作用能进行分析.在此基础上,提出一种多尺度的离子液体筛选方法,该方法包含无限稀释热力学性质计算、物性估算、相平衡关系计算和过程性能评价.该多尺度方法从分子尺度到单级平衡尺度,再到多级平衡尺度对离子液体进行逐步筛选.结果表明,1-乙基吡啶硫氰酸盐([C2py][SCN])和1-乙基吡啶双氰胺盐([C2py][DCA])是最终筛选得到的两种更具有油酚分离应用前景的离子液体.

    离子液体COSMO-RS模型相平衡过程模拟间甲酚-异丙苯分离

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    工业废油异构旋流三相分离装置去固结构及优化

    龚海峰罗鑫彭烨余保...
    5025-5038页
    查看更多>>摘要：工业废油脱水去固处理是其资源化工艺的重要环节,为高效地去除废油乳化液中的水和固体颗粒杂质,提出一种能够实现油-水-固相高效分离的异构旋流三相分离装置.装置结构及其参数是影响油-水-固三相分离效率的关键因素.于是,通过耦合多相流控制方程、群体平衡和稀疏颗粒条件下的颗粒追踪方程,忽略颗粒对整体质量守恒和动量守恒的影响,建立了异构旋流三相分离数值模型,通过模型考察了分离装置去固段结构对去固脱水效率的影响,并进一步优化了分离装置去固段的结构参数.计算与实验结果表明:装置去固段结构的变化会显著影响异构旋流三相分离装置的去固性能,对脱水率的影响不明显;最佳底流管、去固管和侧流管直径分别为6、15和6 mm时,装置侧流口的固体颗粒回收率和脱油率同时达到最高,可达87％以上,为设计研制高性能工业废油资源化装置提供理论和技术支撑.

    多相流分离计算流体力学数值分析

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