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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

    求解多维粒数衡算方程的高阶紧致差分方法

    李川洪振取单宝明徐啟蕾...
    4513-4522页
    查看更多>>摘要:多维粒数衡算方程(MPBE)描述颗粒过程中两个或两个以上内在变量的粒度分布情况.由于大多数PBE缺乏解析解,通常需要采用计算昂贵的高阶或高分辨率(HR)方法来获得精确的数值解.如何高效、准确地获取数值解是其面临的挑战.针对以上问题,提出一种结合维度分裂的改进的高阶紧致差分(HOCD)方法,该方法能够使数值解具有四阶精度.采用维度分裂方法将多维问题分裂为几个一维问题,将分裂后的一维方程在时间和空间上进行离散,得到HOCD的三对角格式,并通过Tomas算法进行求解.在某些情况下,还进行了变量代换.除此之外,利用von Neumann稳定性分析方法证明了其稳定性.与HR方法相比,HOCD具有更高的计算精度和效率,且无严重的数值扩散.多个数值模拟证明了该方法的有效性.

    粒数衡算方程高阶紧致差分粒度分布维度分裂稳定性分析数值模拟

    振动工况下喷雾冷却传热性能

    黄金佐李兆华陈新文钱玉琪...
    4523-4531页
    查看更多>>摘要:喷雾冷却能够满足高性能芯片、动力电池等电子设备热管理需求,但是振动环境下喷雾参数对传热的影响尚不明晰.搭建了一套封闭式喷雾冷却试验系统,使用低沸点电子氟化液HFE-649作为冷却工质,研究不同振动条件下喷雾流量及喷雾角度对喷雾冷却换热性能的影响.结果表明,喷雾冷却的临界热通量(CHF)均随着频率和流量的增加而增加,在低频大振幅工况下喷雾冷却CHF增强得最为明显,相比高频低振幅工况提高了18.8%,喷雾角度为75°时在各个振动工况下具有最佳换热能力.利用无量纲分析法拟合喷雾冷却换热关联式,95%以上的试验数据点落在±12%的误差范围内.拟合结果良好,可为喷雾冷却应用于电池热管理提供理论参考.

    喷雾冷却振动喷雾流量喷雾角度临界热通量

    Sr改性LaFeO3用于甲烷化学链重整的还原性能与动力学研究

    马浩天荆体瑞刘程程玉散·吐拉甫...
    4532-4546页
    查看更多>>摘要:甲烷化学链重整是新型低碳的制氢技术,载氧体还原特性是决定化学链重整制氢产率的关键因素.重点探讨了不同比例Sr掺杂对LaFeO3还原特性的影响,通过表征FeO6八面体畸变和表面氧形态分析了Sr掺杂对氧空位浓度、晶格氧传递的作用.La0.8Sr0.2FeO3具有明显的FeO6八面体畸变,表现出最低的晶格氧还原温度750℃,恒温还原中La0.8Sr0.2FeO3的最大失重量为LaFeO3的2~3倍.动力拟合计算发现La1-xSrxFeO3的还原过程均受成核核增长模型控制,同时受自催化模型影响,4种载氧体中,La08Sr02FeO3表现出最低的表观活化能.La0.8Sr0.2FeO3在水蒸气氧化实验中的增重速率约为LaFeO3的4倍,并且在20周期循环后保持原有物相不变.La1-xSrFeO3化学链重整与多周期稳定性的研究为甲烷化学链重整制氢材料选择和工艺优化提供了技术与数据支撑.

    甲烷制氢动力学化学链钙钛矿

    基于NSGA-Ⅲ多目标优化的丙烯高温氯化快速反应器研究

    李明韩路长罗和安
    4547-4554页
    查看更多>>摘要:基于对丙烯高温氯化反应特性分析构建理想(IR)反应器模型和计算流体力学(CFD)反应器模型,并对反应动力学模型和反应器模型的准确性进行验证.以丙烯流量、氯气流量、丙烯预热温度、反应器体积作为决策变量,分别采用单目标算法和多目标优化算法对决策变量进行优化.结果表明多目标优化算法结果较好,更趋向于全局考虑,得到的5个决策参数分别为FCl2=0.1 mol/s、FC3H6=0.6 mol/s、Tpreheat=347.0℃、VCSTR=0.0425 m3、VPFR=0.0173 m3,氯气与丙烯转化率分别为100%、17.26%,3-氯丙烯选择性为97.177%,出口温度为471.23℃.构建的IR反应器模型经多目标优化得到的反应参数及结果相比目前国内外工业数据具有较大优势,在反应器设计方面,丙烯/氯气摩尔比、物料预热温度等反应参数对工业应用具有理论指导意义.

    氯化反应3-氯丙烯反应器模拟优化丙烯

    疏水改性羰基铁负载TiO2光催化降解石油烃污染物

    吴云龚海峰
    4555-4562页
    查看更多>>摘要:采用磁性羰基铁颗粒作为载体,负载纳米TiO2制成复合光催化剂,并对复合催化剂表面进行疏水亲油改性,制备得到具有疏水亲油特性的负载型纳米TiO2复合光催化剂.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱仪(FTIR)和紫外-可见光谱仪(UV)等,表征了复合催化材料的晶相组成和微观形貌,评价了催化材料的疏水亲油性能、磁回收性能,对比研究了普通沸石负载型TiO2催化剂和疏水改性羰基铁负载型TiO2催化剂对三种石油烃污染物降解效果,并进一步考察了催化剂加载量和循环使用对石油烃降解效率的影响.结果表明,疏水改性羰基铁负载型TiO2催化剂具有疏水亲油特性,可使得非极性石油烃类污染物能更好地与催化材料的活性位点接触,且由于催化材料颗粒具有磁性,在磁场作用下易于回收;新型催化材料对水中的石油烃类污染物具有更好的降解效率,常规TiO2/沸石催化剂的光解效果对污染物的最大去除率为75%左右,而TiO2/改性羰基铁的最大去除率可以达到95%,且降解速率更快,随着催化剂浓度的增加,降解效果提高,但当浓度进一步增加至4g·L-1时,降解效果下降;在重复使用过程中,复合光催化材料活性降低不明显,说明复合催化材料的稳定性较好.

    表面载体催化剂光催化降解石油烃

    纳滤膜对硫酸型解吸液锂镁分离的实验研究与模拟

    吴雨茜唐元晖郭强林亚凯...
    4563-4575页
    查看更多>>摘要:为了探究"吸附-膜"法从盐湖卤水中提锂的可行性,采用NF270纳滤膜对从卤水得到的硫酸型解吸液中的锂镁分离开展了实验研究和"浓缩-渗滤"模拟计算.首先,测定了NF270膜的基本结构和分离特征,初步确定了压力和pH对Li2SO4和MgSO4单盐溶液的体积通量及截留率的影响.其次,探究了NF270膜对Li2SO4/MgSO4混合溶液的分离效果,结果发现中性条件下NF270纳滤膜对SO42-的静电排斥效应较强,导致对Li+和Mg2+的截留率均较高,只有降低pH到等电点以下,才能实现分离;且相对于锂离子摩尔分数(xL1+),pH对于锂镁分离性能影响更明显,当xLi+为0.40、pH达到1.7时,分离因子可达到10以上.接着,研究了NF270膜对加入其他离子的模拟解吸液中的锂镁分离性能,发现Na+、K+和Ca2+等由于浓度较低,基本不影响膜的锂镁分离因子,且可以同时实现对Ca2+和Mg2+高截留,降低了后续处理中的结垢风险.最后,基于模拟解吸液的组成和截留率,对含有0.023 mol/L MgSO4和0.125 mol/L Li2SO4的混合溶液进行了预浓缩-连续恒容渗滤过程的模拟计算,得到料液中的Mg2+和Li+浓度分别为0.20 mol/L和0.66 mol/L,透过液中的浓度分别为0.0025 mol/L和0.17 mol/L,此时Li+回收率可以达到75%,证实了通过纳滤渗滤过程实现解吸液中锂镁分离的可行性.

    纳滤锂镁分离解吸液浓缩-渗滤

    基于流通式金属氢化物反应器的氢高效分离提纯实验研究

    郭磊磊吴震杨福胜张早校...
    4576-4586页
    查看更多>>摘要:设计了一种填充LaNi4.3Al0.7的流通式金属氢化物反应器,用于从含0.1%CO和39.9%CO2的混合气中分离提纯高纯氢,并系统实验研究了温度、压力等参数对装置分离纯化性能的影响.结果表明,吸氢过程中换热介质最佳温度约为120℃,旨在平衡高温下强抗中毒性和低温下强反应驱动力;混合气氢分压0.84 MPa被确定为较优工况.此外提出自产氢气吹扫以去除杂质并通过实验测试其性能,相比外加纯氢吹扫(主要通过黏性流促进杂质分离),自产氢气吹扫去除杂质效果更佳,其机理在于强化杂质表面脱附及分子扩散.通过自产氢气吹扫最终氢气纯度可达99.999%,氢气回收率达77.6%,展示了金属氢化物吸收分离法在氢分离提纯领域的广阔应用前景.

    金属氢化物氢气纯化中毒效应优化设计

    间歇冷却结晶过程模型参数及操作敏感性分析

    连斌龙妍徐啟蕾单宝明...
    4587-4595页
    查看更多>>摘要:针对结晶模型中动力学模型参数和操作参数的不确定性,以间歇冷却结晶过程为研究对象,考虑了基于粒数衡算模型的三种简化结晶过程,评估了参数对产品晶体尺寸分布(CSD)和细晶形成的敏感性.在确保修正Morris筛选法和PAWN法收敛的情况下,分别定量分析了12个参数对晶体生长(CG)、晶体生长-成核(CGN)和晶体生长-成核-溶解(CGND)三种结晶过程模型有关产品指标的局部与全局敏感性,并进行了参数敏感性排序.结果表明,对于不同复杂度的模型情况,参数的敏感性有所不同.针对产品CSD,参数μ、C0、b和m0在CG和CGN中表现出显著敏感性,参数在CGND中不敏感;针对细晶,参数b、g和C0在CGN中表现出显著敏感性,参数C0、T0、g、b和μ在CGND中表现出敏感性.通过敏感性分析法可以对不同结晶过程筛选出最重要的扰动参数,这将有助于指导鲁棒优化设计中选择需要考虑的模型误差和操作条件扰动.

    敏感性分析动力学模型粒度分布粒数衡算模型结晶

    酰胺复配萃取剂促进链/环烷烃分离的性能研究

    杭钱程胡松孙宇航丁延...
    4596-4605页
    查看更多>>摘要:以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和N,N-二甲基乙酰胺为主溶剂(DMAC)、环糊精(CD)为助剂,复配获得萃取剂DMF+CD(DMFM)和DMAC+CD(DMCM),同时以正己烷和环己烷模拟链/环烷烃混合物,实验测定了常压和283.15~303.15 K下正己烷+环己烷+DMFM和+DMCM液液相平衡(LLE)数据.借助分配系数和选择性,评价了两种复配萃取剂对链/环烷烃混合物的分离效果,并进一步实验测定了复配溶剂的黏度以考察其流动性.结果表明:复配萃取剂对环己烷的选择性随萃取剂中CD含量增加而增加,且选择性DMFM<DMCM,分配系数DMFM<DMCM;复配萃取剂的黏度同样随CD含量增加而增大,且DMCM>DMFM;实验LLE和混合物黏度数据分别由NRTL和VTF模型进行关联,获得了新的模型参数.研究结果可为石脑油中链/环烷烃分离及过程设计提供基础数据及理论支撑.

    环烷烃链烷烃复配萃取剂环糊精液液平衡

    Cyanex923/TBP/PHEN协同2-噻吩甲酰三氟丙酮对Li(Ⅰ)的电膜萃取研究

    孟晓荣孙驰龙伊文
    4606-4616页
    查看更多>>摘要:为强化2-噻吩甲酰三氟丙酮(HTTA)萃锂体系的性能,分别制备了以三烷基氧化膦、磷酸三丁酯、邻菲罗啉3种协萃剂配伍的聚氯乙烯基二元复合萃取膜(PT-PIMs),用于研究电场强化的膜萃取提锂技术.考察了膜相组成和操作电压对Li(Ⅰ)传质性能的影响规律,结合表面红外和扫描电镜对PT-PIMs的表征结果,初步探索了PTC-PIM-Li(Ⅰ)电膜萃取机制.研究表明:在PT-PIMs体系中,HTTA通过烯醇化结构与Li(Ⅰ)形成离子型配合物,在PT-PIMs中起主萃作用.3种协萃剂通过对HTTA的去质子化协同传质,并因协萃剂的碱性及塑化能力的不同而导致3种PT-PIMs对Li(Ⅰ)的传质能力不同.Li(Ⅰ)在膜界面的传质机制为"离子交换-中和",外加电场通过强化TTA-Li(Ⅰ)配合物解离而促进传质,但同时会受限于PT-PIMs膜界面的化学反应速率.经煤油改性后的PT-PIMs-Li(Ⅰ)体系在四次循环后Li(Ⅰ)的渗透速率下降率<21%;在料液相Li(Ⅰ)∶Na(Ⅰ)∶K(Ⅰ)质量浓度比为20∶20∶20时,PT-PIMs体系分离因子SLi(Ⅰ)/Na(Ⅰ)和SLi(Ⅰ)/K(1)分别为8.41、4.88、3.88和7.99、4.64、3.81,显示了Li选择性分离能力.

    电膜萃取HTTA+协萃剂稳定性选择性