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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

    常见离子对玉米秸秆为牺牲剂的光催化制氢影响

    周云龙林东尧叶校源孙博...
    722-729页
    查看更多>>摘要：以玉米秸秆为牺牲剂、Pt/TiO2为催化剂,研究玉米秸秆不同部位、不同组分以及液相环境的pH、常见阴阳离子的加入对光催化制氢的影响.利用XRD、TGA和UV-vis DRS表征玉米秸秆的组分和光吸收特性.结果表明,在pH=5～7时制氢量适中、pH<5和pH=8～10时制氢受到抑制、pH>10时制氢得到提升;强酸阴离子、强碱金属离子对该体系制氢无影响;CO2-3和HPO-4对制氢有不同程度的促进作用;Fe3+、Cu2+和Zn2+因其氧化性强弱顺序和弱电离性对制氢有不同程度的抑制作用.综合上述实验结果分析了不同离子对制氢影响规律和作用机理.

    制氢再生能源催化玉米秸秆离子

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    锆基MOF次级结构单元调控及轻烃吸附分离性能增强

    王洒温怡静郭丹煜周欣...
    730-738页
    查看更多>>摘要：从天然气中回收C2/C3轻烃组分具有重要的工业价值,吸附分离技术可在常温常压下实现轻烃的回收.对MOF材料进行次级结构单元(SBU)调控,可在继承其晶体结构和发达孔道的同时,优化孔道化学微环境并引入新的吸附位点.使用三嗪(TZ)取代Zr-TBAPy(NU-1000)SBU中的配位水分子,在其孔道内构筑对轻烃吸附质具有更强限域作用的碱性表面化学微环境,得到了高选择性的新型TZ@Zr-TBAPy吸附剂.TZ的引入在分子尺度上提高了孔道的表面粗糙度,同时强化对轻烃吸附质的限域作用,提高材料对烷烃的吸附容量和选择性.常温常压下,TZ@Zr-TBAPy对丙烷和乙烷的吸附容量分别为10.08和4.19 mmol∙g-1,比Zr-TBAPy提高了27％和9％,是目前国际上已报道的丙烷吸附容量最高的吸附剂之一.此外,丙烷/甲烷的IAST选择性为1518,是原材料的6.27倍;乙烷/甲烷的IAST选择性为11.7,比原材料提高了22％.更为重要的是,以TZ@Zr-TBAPy吸附剂为核心的固定床吸附过程可实现在常温常压天然气中乙烷和丙烷的一步分离回收.

    碳氢化合物吸附作用选择性金属-有机骨架次级结构单元调控

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    能量分解前提下萃取剂的选择策略

    贝鹏志李文英
    739-746页
    查看更多>>摘要：煤焦油物质丰富、组成复杂,其中,含杂原子的芳香族化合物以及稠环芳烃具有极高的工业应用价值,但是难以通过石化行业获取.如何"破坏"杂原子芳香族化合物和稠环芳烃间的缔合作用,是高效分离的关键和萃取剂选择难点.若对待分离体系中各物质之间的"缔合结构"有清晰的认识,便可根据不同的能量范围设计萃取剂.据此,基于分子力场分析,获得了氮/硫杂原子芳香族化合物色散作用能的范围,约为-15～-70 kJ/mol,比照分析低共熔溶剂萃取氮/硫杂原子芳香族化合物研究动态,对增强分子间相互作用的调控手段归类,印证了可以根据待分离体系不同的能量范围来选择萃取剂,这种萃取剂选择方法可以作为分离杂原子芳香族化合物和稠环芳烃的一种新策略.

    稠环芳烃分离低共熔溶剂含氮/硫芳香族化合物溶剂萃取

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    催化裂化装置反再系统动态模拟精细化与控制系统"工艺优先"配对设计

    张兴硕罗雄麟许锋
    747-758页
    查看更多>>摘要：催化裂化是目前炼油厂中的核心加工工艺,其反应-再生系统是一个多变量紧密耦合的复杂系统,动态模拟和控制系统设计难度较大.目前,催化裂化装置在进行动态建模时设置了大量假设条件,与实际状况存在诸多不符,另外当前的控制回路配对方法未考虑工艺要求,也不适用于催化裂化这样的开环不稳定系统.基于以上原因,以已建立的反应-再生系统数学模型为基础,建立精细化动态模型,对反应器和再生器模型进行真实逼近,不再忽略气相动态变化,将原模型中气相对时间的导数项恢复,通过离散化的分布参数系统模型,对离散化模型中每段提升管和烧焦罐的时变变量加入时滞.仿真结果表明,精细化动态模型更加接近实际化工生产过程.根据上述模型搭建仿真平台,通过对不稳定的反再系统进行工艺优先的控制系统设计,首先根据化工工艺设计控制回路保证系统的稳定性,然后基于相对增益阵方法设计剩余变量配对,在降低了高维系统设计复杂度的同时保证了生产过程安全.设计结果表明,对于催化裂化装置反再系统,基于工艺特性完成控制回路配对后,剩余变量无须再添加多余的控制回路就能保证控制系统的稳定性和适当的控制性能.

    过程系统过程控制催化裂化装置动态模拟控制系统设计

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    基于全周期缓慢结垢的多效蒸发海水淡化慢时变系统优化设计

    王天媛陈春波孙琳罗雄麟...
    759-769页
    查看更多>>摘要：多效蒸发(MED)是最主要的海水淡化方法之一,作为典型的慢时变系统,该系统在长期运行的过程中,往往会由于结垢导致蒸发器传热效率降低,造成减产甚至停工.为避免出现这种问题,工艺设计者会采取冗余设计,增大传热面积,这会导致设备投资的显著增加.为保证MED系统能够全周期运行,且尽可能减少总传热面积,提出了一种全周期优化设计方法.该方法以总传热面积最小为目标,对决策变量在整个周期内进行分段优化,同时考虑结垢过程、工艺变化以及控制方面的需求,对各效传热面积进行裕量设计,通过一步优化求解得到最优操作条件与最小传热面积,实现对慢时变系统的优化设计.最后,以八效MED海水淡化装置为例,同时用等面积法、等温差法、稳态优化设计方法以及全周期优化设计方法对系统进行设计.结果表明,全周期优化设计方法能够最大限度减少传热面积,大大降低了系统的设备投资,是一种有着良好应用前景的多效蒸发海水淡化系统优化设计方法.

    海水淡化多效蒸发裕量设计全周期优化设计慢时变

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    甲醇模块化生产中分时储热系统的优化设计

    孔昕山黄仁星康丽霞刘永忠...
    770-781页
    查看更多>>摘要：以"数量放大"为特征的模块化化工生产为克服原料供给和产品市场需求波动的生产流程优化操作提供新途径.为了提高生产系统的能量利用效率,需对生产系统中随时间变化的流股预热､冷却和反应热分时段进行储存和调度.针对可再生能源驱动的甲醇模块化生产系统,本文提出了分时储热策略,通过储罐设置及流股匹配､储罐储热温区确定和储罐容量配置及调度三步对甲醇模块化生产中分时储热系统进行优化设计,获得了分时储热系统的最优配置和优化调度方案.研究表明:在甲醇模块化生产系统中,分时储热系统可将前阶段的热量储存供后续阶段调用,以实现系统能量的最大化利用,而储热的适量废弃可降低储热系统的投资费用.本文所提出的储热系统优化方法可为波动生产过程中分时储热系统的优化设计提供分析工具.

    模块化生产甲醇分时储热系统优化设计模拟

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    基于迁移学习的2,6-二甲酚纯度近红外光谱在线检测

    邬云飞栾小丽刘飞
    782-791页
    查看更多>>摘要：使用近红外光谱分析技术,对2,6-二甲酚(2,6-DMP)单体分离工段精馏提纯过程的产品纯度进行在线检测.由于2,6-DMP产品塔的产品纯度较高(通常为99.10％～99.95％),样本的纯度值集中分布在一个较小的范围,样本数据之间的变异系数小,样本之间的区分度低,导致所采集光谱与产品纯度之间缺乏相关性,因而无法建立可靠的近红外模型.为了准确检测2,6-DMP产品塔的产品纯度,从而对产品质量进行实时调控,引入迁移学习算法,充分利用2,6-DMP精馏提纯过程中不同塔之间近红外光谱数据的相似性,借助于其他塔中较低2,6-DMP纯度的近红外光谱数据,改善产品塔中较高2,6-DMP纯度的近红外模型性能.通过对某合成材料公司2,6-DMP精馏提纯过程的产品纯度建立近红外在线检测模型,验证了所提方法的有效性.分析结果表明,借助于不同样本数量以及纯度范围的近红外光谱数据,所建模型精度有所不同,说明迁移学习算法不仅可以有效解决样本区分度低情形下的建模问题,且建模精度与所借助光谱的样本数量以及纯度范围密切相关.

    2,6-二甲酚近红外光谱在线检测迁移学习反应精馏算法

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    基于平衡理论的模拟移动床工艺参数鲁棒寻优

    魏朋陈珺王志国刘飞...
    792-800页
    查看更多>>摘要：在模拟移动床的实际工作过程中,由于进料浓度和温度变化以及色谱柱填充不一致等因素影响,初始工艺参数作业下的分离性能可能会出现下降.首先对模拟移动床的机理模型进行了分析;然后在色谱分离平衡理论的基础上,使用有限元正交配置法求解模型得到新的工艺参数点;最后以果葡糖浆组分分离为对象,使用所提方法求解有扰动作用时的优化工艺参数,结果显示果糖纯度的合格率从81％提高到99％,证明其具有良好的鲁棒性.

    模拟移动床色谱分离有限元正交配置法平衡理论鲁棒优化设计

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    一种基于并行计算的混合算法优化有分流换热网络

    周志强崔国民杨岭马秀宝...
    801-813页
    查看更多>>摘要：换热网络优化是化工过程系统工程领域的研究难点,其数学模型具有高度的非凸、非线性,在使用单一启发式算法优化时,往往具有局限性.研究以换热网络的年综合费用最小为目标,针对强制进化随机游走(RWCE)算法在优化时由于个体间独立进化,导致优化过程中信息缺乏交流的问题,提出将遗传算法(GA)与其混合.混合后的算法在保持前一半优势种群中的个体单独进化的基础上,通过周期性的交叉、变异等操作产生子代来替换掉劣势种群,从而增强了原有算法的整型变量优化能力,并弥补了弱势个体无法更新的不足.为了兼顾算法在大种群下优化有分流换热网络的计算效率,节约时间成本,使用OpenMP系统将混合算法实现了并行化设计.通过三个不同规模的换热网络问题对并行后的混合算法进行验证,结果表明该算法能在有效提升优化质量的前提下相比串行算法大幅缩短计算时间,其中两个算例突破了目前文献最优解.

    换热网络并行计算优化混合算法多线程

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    基于多元状态估计的热交换器多参数关联预警方法

    张凤丽潘辉王金江
    814-826页
    查看更多>>摘要：随着流程工业快速发展及工艺过程复杂程度的不断增加,作为核心装备的热交换器存在有效故障早期预警难的问题.以管壳式热交换器为例,提出一种针对热交换器故障早期预警的新方法.该方法基于工艺流体温度、压力、流量等易测量参数构建、选取表征热交换器传热和流阻性能的监测指标,并引入指数移动平均(EMA)算法进行数据处理与指标动态特征提取;在多元状态估计理论(MSET)的基础上,构建表征热交换器健康运行状态的三维健康记忆矩阵,实现热交换器多变工况的融合,避免工况变化对监测指标的影响,然后针对设备当前运行观测值计算实时偏差,实现热交换器运行状态评估及故障预警;通过统计计算过程中各指标实时偏差贡献率锁定异常参数,实现故障精准定位.实验结果表明,该方法能够实现泄漏量占工艺流体流量1％以上泄漏故障预警及垢层厚度占管径2.2％以上结垢故障预警.

    安全热传导结垢热交换器状态估计故障预警数据处理

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