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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

    蝶阀后管线腐蚀发生与发展机制研究

    苏国庆张建文李彦
    5504-5516页
    查看更多>>摘要：针对某石化厂蝶阀后管线异常减薄的问题,结合腐蚀分析、腐蚀实验和数值模拟,分析了管线异常减薄的原因,研究了腐蚀的发生与发展机制.样品的结构及成分通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和能谱仪(EDS)及金相显微镜进行表征,并结合计算流体动力学(CFD)分析了流场参数对腐蚀过程的影响.结果表明,管线主要的失效原因是流动加速腐蚀.此外,基于速度边界层与壁面粗糙度之间的关系,将蝶阀后管线划分为三个不同的区域,并用示意图对不同区域腐蚀的发生与发展机制进行了解释.

    管线腐蚀计算流体力学电化学流动

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    壁面电荷对铜表面冰黏附的影响研究

    蔡文豪许雄文
    5517-5525页
    查看更多>>摘要：在过冷水式动态冰蓄冷中,低温换热表面上的冰黏附是系统稳定运行的主要威胁.研究表明,冰和换热表面的界面区域具有一层准液体层,其厚度是影响黏附强度的主要因素.壁面荷电可能增加冰的准液体层厚度,达到降低黏附强度的作用.因此,在同一水分子体系温度(T=255 K)的不同壁面荷电条件下,进行了铜壁面上黏附冰的平衡和脱附的分子动力学模拟,得到了黏附冰的准液体层厚度以及黏附强度.结果表明,相较于壁面不带电荷的工况,壁面电荷密度Qstatic=±0.1123 e/nm2且保持不变时,准液体层的厚度变化很小,冰的黏附强度由于壁面与水分子之间的库仑相互作用增强而增大;当铜壁面采用脉冲荷电Qperiod=±0.1123 e/nm2时,冰的准液体层厚度显著增加,黏附强度在可减小范围内减小31.9％.因此,壁面脉冲荷电是一种有效的降低冰黏附强度的方式.

    分子模拟准液体层冰黏附壁面电荷界面区域序参量

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    浮环密封端面分形磨损预估模型及数值分析

    张志敏丁雪兴张兰霞力宁...
    5526-5536页
    查看更多>>摘要：针对航空发动机石墨浮环密封端面磨损问题,基于修正的分形接触理论及Archard磨损理论,从微观角度推导出石墨浮环密封端面的分形磨损预估模型,并采用文献实验数据验证模型的合理性.最后通过数值仿真方法分析研究表面形貌参数及工况参数对浮环密封端面磨损率的影响规律.研究结果表明:石墨浮环密封端面磨损率随着分形维数的增加,先增大后减小,当分形维数处于1.45～1.65时存在最小磨损率;当分形维数一定时,石墨浮环密封端面的磨损率随表面特征尺度、摩擦因数及浮环滑移速度的增大而增大;石墨浮环密封端面的磨损率主要与频率指数最小等级及后续的7个等级微凸体相关,其余微凸体对整个浮环密封端面的磨损率影响可忽略不计.

    分形浮环密封磨损接触模型数值分析

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    凸面恒温基底上固着液滴蒸发特性研究

    张舒蕾李冰杰蒋健董新宇...
    5537-5546页
    查看更多>>摘要：针对凸面恒温基底上的固着液滴蒸发过程开展了实验和理论研究.实验研究方面,搭建了凸面恒温基底上蒸馏水液滴蒸发的可视化实验系统,捕获了液滴蒸发过程形态变化,使用红外热像仪获得了液滴表面温度分布.理论研究方面,基于环形坐标系建立了凸面恒温基底上固着液滴蒸发的传热传质模型,推导出液滴内部温度分布及其周围蒸气浓度分布的解析解.将模型结果与实验数据进行对比,验证了计算模型的可靠性.研究结果表明:模型计算需考虑蒸发冷却效应,提高基底温度和减小基底曲率直径均可提高液滴蒸发速率;相较于平面基底,凸面基底上液滴的铺展半径更大,钉扎时间延长,总蒸发时间减小,液滴蒸发主要遵循恒定接触半径蒸发模式.此外,液滴/空气界面处的过余温度沿液滴表面从中心到接触线方向单调递增,随着蒸发过程的进行,液滴整体温度分布趋于均匀.研究结果有助于深入掌握凸面基底上固着液滴蒸发的传热传质机理.

    液滴蒸发凸面基底传热传质温度分布

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    低品位石灰石溶解特性及动力学模型

    顾帅威张纬陈阵王海名...
    5547-5554页
    查看更多>>摘要：石灰石资源的不可创造和不可再生导致优质石灰石资源逐渐稀缺,石灰石品位不断下降.低品位石灰石应用导致脱硫系统效率下降已逐渐成为行业内的频发事故.为明晰低品位石灰石脱硫浆液在酸性环境下的溶解动力学,开展了溶解体系温度、pH以及石灰石颗粒粒径等关键因素对低品位石灰石溶解特性的影响规律研究.结果表明,CaMg(CO3)2是低品位石灰石中存在的主要杂质,其在酸性环境中的溶解速率远低于CaCO3;由CaMg(CO3)2形成的惰性残留层决定了低品位石灰石的溶解过程主要由产物层内扩散控制.此外,基于未反应核的收缩模型,建立了低品位石灰石的半经验溶解动力学方程.

    低品位溶解碳酸镁钙内扩散控制动力学

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    磷酸铁锂电池寿命初期与末期安全性差异

    刘伯峥王静波曾涛殷雅侠...
    5555-5563页
    查看更多>>摘要：相比新鲜电池,锂离子电池在全生命周期内的安全性研究更值得关注.以寿命初期(BOL)与寿命末期(EOL)两种状态下的大尺寸方型铝壳磷酸铁锂动力电池为研究对象,先分析了BOL和EOL电池在比热容、热导率、材料热稳定性以及直流内阻方面的差异,再详细对比了电池在过放电、过充电、外部短路、加热、针刺、挤压等安全性能的差异.结果表明,相比BOL电池,EOL电池比热容由1.088 J/(g·℃)降低为1.065 J/(g·℃);电池高度、宽度、厚度方向的热导率分别从25.84、21.21、1.05 W/(m·K)降低为22.20、18.44、1.00 W/(m·K);负极材料和电解液的放热峰向低温偏移,121℃附近出现固体电解质界面膜分解放热峰,嵌锂石墨层间化合物、电解液和黏结剂间的反应放热焓由1019 J/g减小为841 J/g.安全性方面,EOL电池过放电产气更多,厚度鼓胀大;过充电产气更多,防爆阀提前7％荷电态开启;外部短路电流无法熔断转接片,电池将持续放电至过放态,产气鼓胀严重;针刺无烟雾释放、防爆阀未开启,安全性大幅提升,加热引发热失控的温度差别不大,其他安全测试项差异较小.研究结果丰富了锂离子电池全生命周期内安全性能的研究,有助于电池单体、模组及系统热失控防护设计.

    磷酸铁锂动力电池安全寿命初期寿命末期

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    生物质固定床热解碳烟结构特征及反应活性

    李艳曹进辉刘原一谭厚章...
    5564-5571页
    查看更多>>摘要：在固定床上进行了麦秆与木屑2种生物质的热解实验,对热解碳烟产物的产率、微观形貌等理化性质进行了表征,并在热天平上测定其氧化/气化特性.研究了在不同热解温度下两种生物质产生碳烟的产率、粒径分布及内部纳观结构的变化趋势,在此基础上分析了碳烟反应活性的影响因素,并将结果与采用一维沉降炉热解方式获得的碳烟对比.结果表明:采用固定床热解获得的碳烟具有较高的纯度.随着生成温度的升高,碳烟结构排列更加有序,石墨化程度提高,基本粒子的几何平均粒径变小,同时碳烟的反应活性变差,说明碳烟内部结构的变化对反应活性的影响起主要的控制作用.单位空间内生物质的燃料浓度会影响碳烟的产率、粒径等特性.高的原料空间浓度倾向于生成更多的碳烟,并且碳烟具有更大的粒径.木屑碳烟相比麦秆碳烟石墨化程度更高,反应活性较差.

    生物质固定床热解碳烟氧化活性

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    一种热电协同增强的固体氧化物燃料电池新型连接件的数值模拟

    郑克晴孙亚闫阳天李丽...
    5572-5580页
    查看更多>>摘要：热管理技术的发展对于固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)产业化具有重要意义.目前SOFC热管理的主要方法为在阴极通入过量空气,以空气带走电池的产热.由于空气的比热容较小,这种热管理方法导致较高的额外功耗.因此基于氨气裂解吸热效应,提出一种新型连接件,通过平衡局部氨气裂解吸热量与电化学反应放热量实现SOFC热管理.数值模拟结果表明,相比于过量空气的热管理方法,新型连接件使电池的最大温度差降低了80.2％,使电池性能提高了23.1％,证明了新型连接件具有热电协同增强的潜力.

    燃料电池数值模拟化学反应热管理连接件

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    高碱煤与煤矸石掺烧SO2和NO减排及结渣抑制研究

    黄顺进张丽颜井冲王志刚...
    5581-5591页
    查看更多>>摘要：结渣和沾污是高碱煤燃烧锅炉中普遍存在的难题.同时,源于采煤和洗煤的大量固废煤矸石出于经济和生态考虑亦须实现减量化处理和资源化利用.基于此,通过掺烧高碱煤与煤矸石抑制煤灰沾污和结渣发生以及实现煤矸石的资源化利用,同时考察掺烧过程中污染气体(SO2和NO)的释放及减排行为.结果表明,高碱煤与煤矸石静态的掺烧反应服从三维扩散模型,在一定比例下掺烧反应活化能低于单一燃料燃烧的活化能.掺烧过程中焦炭和CO可还原NO,同时灰分中过渡金属组分可促进NO原位减排,而SO2的减排效果很大程度上取决于两燃料的掺烧比例及其灰分组成.掺烧过程中碱金属有效固留于灰渣中,从而降低煤灰沾污和结渣倾向,而碱土金属(Ca,Mg等)可同时与灰分组成中的硅铝及气相中SO2发生竞争反应.此外,通过改变掺烧煤矸石矿物组成可调节灰渣组成及熔融温度.本研究结果可为通过掺烧高碱煤与煤矸石来缓解锅炉沾污和结渣难题提供科学参考.

    结渣和沾污高碱煤煤矸石SO2和NO减排灰熔融温度

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    Co对WO3-Co3O4预还原的影响及其产物碳化性能

    尚慧俊黎亨利刘家义潘锋...
    5592-5604页
    查看更多>>摘要：为避免超细WC-Co粉体制备过程中形成对烧结过程及其产物带来不利影响的η相(Co6W6C或Co3W3C),提出了WO3-Co3O4预还原至WO2-Co,再深度还原碳化至WC-Co的技术路线.主要考察了600℃,H2-C2H4-Ar气氛条件下,Co含量及钴源粒径对WO3-Co3O4预还原过程的影响规律,并对预还原产物进行了深度还原碳化性能测试.结果表明,Co的存在可催化C2H4裂解析出H2和C,显著加快WO3预还原速率,且随着Co含量增加其预还原速率显著增加;乙烯析碳速率和析碳量也随Co含量增加而增加.钴源粒径对WO3还原速率和C2H4析碳速率有显著影响,本实验体系下,纳米钴源体系中C2H4析碳速率大约是微米钴源体系的2倍;同时,纳米钴源体系中WO3也具有较快的还原速率.8％Co含量的预还原产物在950℃、甲烷分压1.25％条件下焙烧60 min,可获得无η相的WC-Co复合粉体.

    WO3-Co3O4体系流化床还原粉体

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