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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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收录年代

    固废基硫掺杂多孔炭材料制备及其对CO2吸附性能研究进展

    王宝凤王术高程芳琴
    395-411页
    查看更多>>摘要：含碳固废来源广、产量大,其大量堆存严重制约了环境可持续发展,因此含碳固废资源化利用意义重大.利用含碳固废制备多孔炭材料是其清洁高效利用的重要方式之一.对多孔炭进行硫原子掺杂不仅可使材料表面的亲水性得到改善,还可以改变材料表面的化学异质性,生成有利于CO2捕集的活性位点,强化材料对CO2分子的吸附作用,从而提高其CO2吸附容量.简述了固废基硫掺杂多孔炭材料的制备方法,总结了硫掺杂多孔炭材料用于CO2吸附的最新研究进展,并对硫掺杂多孔炭材料未来发展趋势及其在CO2吸附领域的工业化应用进行了展望.

    废物处理含碳固废硫掺杂多孔炭吸附剂CO2捕集

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    二维MXene材料在太阳能电池和金属离子电池中的研究进展

    曹宇张国辉高昂杜心宇...
    412-428页
    查看更多>>摘要：MXene是一种新型二维材料,具有导电性髙、表面官能团丰富、层间距和能带结构可调等特点,从而在新能源器件中拥有重要的研究价值.综述了MXene在太阳能电池和金属离子电池中应用的相关进展.在太阳能电池中,基于MXene高电导率、高透明度和功函数灵活可调的特点,讨论了其在电极和载流子传输层中的相关应用研究,并对MXene功函数调整的策略进行了总结.在金属离子电池中,基于MXene独特的二维层状结构、优异的力学性能和良好的导电性,讨论了MXene作为负极材料以及与碳纳米材料、金属氧化物和硅组成的复合材料对电化学性能的提升作用,并对MXene在正极材料、集流体以及隔膜中应用也进行了介绍.最后对MXene的下一步发展进行了展望.

    MXene太阳能电池金属离子电池纳米材料器件性能

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    反向传播神经网络用于预测离子液体的自扩散系数

    肖拥君时兆翀万仁宋璠...
    429-438页
    查看更多>>摘要：以片段活度系数类导体屏蔽模型(COSMO-SAC)获得的电荷密度分布片段面积(Sσ)和空穴体积(VCOSMO)为结构描述符,采用反向传播神经网络构建了可用于预测离子液体中阴阳离子自扩散系数的定量结构-性质关系(QSPR)模型——BP-ANN模型.考察了模型的适用范围与预测能力,并与线性回归得到的QSPR模型(模型I)进行了比较.发现BP-ANN模型适用的离子液体种类较广,模型在阳离子自扩散系数训练集、验证集与测试集中的决定系数R2均大于0.99,在阴离子的三个子集中的R2均大于0.98.阳离子与阴离子预测的平均绝对相对误差分别为2.8%和3.7%.线性回归的QSPR模型对应的值分别为14.54%和14.57%,即BP-ANN模型的预测效果要明显优于基于线性回归建立的模型.

    神经网络定量构效关系离子液体自扩散系数预测

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    二氧化碳混合工质临界参数计算模型对比研究

    孙瑞田华吴子睿孙孝存...
    439-449页
    查看更多>>摘要：二氧化碳(CO2)混合工质是具有应用潜力的动力循环工质,临界参数作为CO2混合工质的关键基础热物性,对其进行准确地计算和预测具有重要意义.采用4种不同类型的计算模型,分别针对CO2+HFC、CO2+HFO和CO2+HC三类二元混合工质的临界温度和临界压力进行了推算,并与公开发表的实验数据和REFPROP数据库计算结果进行对比,分析讨论了各种计算方法对各类CO2混合工质的适用性.结果表明,Li方法形式简单,混合物临界温度的计算式仅与纯质组分的临界温度及临界体积有关,可用于CO2+HFC和CO2+HFO混合工质临界温度的快速推算.对于CO2+HC混合工质,RK方法计算偏差最小,该类混合物临界参数实验数据点数和套数较多,因此可直接通过RK方法回归得到关联式进行应用.

    临界参数二元混合物超临界流体二氧化碳模型

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    分子动力学模拟预测天然气密度和黏度的可行性研究

    吴凡彭旭东江锦波孟祥铠...
    450-462页
    查看更多>>摘要：天然气作为相对清洁、低碳的能源,在我国的一次能源消费占比持续增长,其物性的精准预测对天然气集输利用过程分析至关重要.通过收集文献中天然气在不同温度和压力下的物性实测数据,对比分析了分子动力学模拟和常用经验模型计算天然气密度和黏度的预测精度,明确了不同组成天然气适用的最佳物性预测模型.结果表明,分子动力学模拟在预测天然气黏度方面具有较强的适用性,尤其是在高温高压条件下,当温度为444.4 K时,平均相对误差小于5%;天然气密度则采用现有相对成熟的经验模型更合适,而采用分子动力学模拟方法的几种力场模型预测其精度均不高;天然气密度和黏度预测模型的预测精度,不仅受温度和压力范围的影响,还与天然气组成有关.

    天然气混合物密度黏度分子模拟

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    六氟化铀及氟化物汽液相平衡数据预测及精馏过程模拟

    杨同王欢邓春
    463-474页
    查看更多>>摘要：精馏技术提纯六氟化铀是铀转化工艺的重要环节,该精馏工艺的模拟可为工艺设计及操作优化提供关键支撑.然而,由于六氟化铀及氟化物汽液相平衡数据及物性数据的缺乏,六氟化铀提纯精馏工艺的建模和模拟难以开展.为此,利用COSMOtherm和Turbomole软件,预测UF6与TiF4二元体系汽液相平衡数据.通过预测已知的WF6-UF6二元体系汽液相平衡实验数据以间接验证COSMO-RS模型预测的准确性.利用Aspen Plus软件的物性常数估算系统(property constant estimation system),估算出缺失的无限稀释水溶液Gibbs生成能等物性参数.文献中UF6饱和蒸气压实验数据与模拟值进行对比,相对误差在1.76%以内.根据文献中的实验数据和预测的汽液相平衡数据,利用Aspen Plus软件回归NRTL模型的二元交互作用参数.针对六氟化铀及氟化物的分离,设计直接分离序列和间接分离序列提纯UF6的两种方案.设定UF6产品纯度,以总年度费用(TAC)最小化为目标,采用灵敏度分析对塔板数、进料位置和回流比的关键参数进行优化,结果表明,间接分离序列提纯UF6方案的TAC更低.

    氟化物物性估算汽液平衡精馏

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    含R1234yf混合工质汽液相平衡的混合规则评估与预测研究

    王林江荣鼎张春晓李修真...
    475-483页
    查看更多>>摘要：含R1234yf混合工质具有系统性能优良且对环境友好的特点,在当前制冷剂迭代中受到了广泛关注.汽液相平衡性质是混合工质的基础热物理性质,其理论计算至关重要.为提高含R1234yf混合工质汽液相平衡数据的计算精度,选取PR状态方程结合vdW、WS、MHV1三种混合规则和NRTL活度系数模型评估了16种含R1234yf二元混合工质的汽液相平衡性质.结果表明,WS混合规则和MHV1混合规则计算性能优于vdW混合规则;vdW混合规则对大多数混合工质计算性能较好.最后提出一种预测模型预测含R1234yf混合工质汽液相平衡性质,预测的相对压力偏差值为0.49%,气相摩尔分数绝对偏差值为0.0031,预测偏差满足工程应用.

    R1234yf混合物汽液相平衡混合规则模型预测

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    基于Hurst指数的严重段塞流多尺度分形特性

    李乃良刘常松杜雪平张一帆...
    484-492页
    查看更多>>摘要：基于多尺度方法和Hurst分析方法,分析了严重段塞流的多尺度结构及其非线性特征.以空气、水两相混合物作为实验介质,利用高速数据采集板获得了集输立管内气液两相严重段塞流的压差波动信号.使用db4小波在1～8尺度下对压差信号进行分解和重构,提取不同尺度的系统动力学特征,发现严重段塞流气液喷发和液体回落的瞬态过程主要体现在d5～d8尺度的细节信号上.通过对压差波动信号不同尺度下的分解信号进行Hurst指数分析,发现严重段塞流存在显著的双分形特征,同时受正持久性和反持久性两种动力学因素的制约,但概貌分量和细节分量表现出截然相反的分形结构,概貌分量具有正持久性,而细节分量具有反持久性.d1尺度下的细节分量描述了微尺度的气泡与气泡之间的相互作用;d2～d5尺度下的细节分量描述了微尺度的液体与气泡之间的相互作用;d6～d8尺度下的细节分量描述了宏尺度的气液两相与管壁之间的相互作用.压差波动信号的能量主要分布于宏尺度上.

    严重段塞流压差多尺度分形气液两相流Hurst指数

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    起伏振动水平管气液两相流型及转变机理

    刘起超张世博周云龙李昱庆...
    493-504,封3页
    查看更多>>摘要：起伏振动下气液两相流型的准确判定对漂浮核电站参数设计有重要意义.对起伏振动水平管气液两相流型特性进行实验研究,定义了起伏振动新流型并得到了气液相分布变化规律,揭示了管径、振频和振幅对流型转变界限的影响规律,建立了泡状流-间歇流和间歇流/分层流-环状流的转变关系式.结果表明,在起伏振动下水平管内出现泡状流、间歇流、分层流以及环状流四种流型,其中间歇流包括泡-弹间歇和弹-塞间歇两种,且气液相分布随振动位置的变化呈规律性改变.在气相折算速度不变的条件下,管径、振频、振幅增加会使泡状流-间歇流边界向上移动,间歇流-分层流边界向下移动.在液相折算速度一定的条件下,管径、振频、振幅增加会使间歇流/分层流-环状流边界向右移动.考虑了振动的影响,建立适用于低频高幅起伏振动的间歇流向泡状流与环状流转变模型,预测和实验结果的相对误差绝对值的平均值分别为7.62%和12.68%.

    起伏振动气液两相流流型转变预测

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    基于气-液传质强化的湿法烟气脱硫CFD模拟研究

    李文俊赵中阳倪震周灿...
    505-519页
    查看更多>>摘要：针对燃煤电厂烟气脱硫过程中,高硫煤燃烧产生的高含硫烟气高效脱硫难题,通过计算流体力学(CFD)开展了钙法烟气SO2高效脱除研究,提出了基于塔内筛板构件及喷淋系统优化的多手段耦合增效方法.建立了宏观脱硫塔尺度下涵盖喷淋吸收-筛板鼓泡吸收的SO2多形式吸收脱除耦合模型,获得了浆液下落过程中的pH及SO2吸收速率变化规律,并研究了湍流构件对脱硫塔内的气液混合流动、相内相间传质、浆液内部化学反应等过程的影响机制.探究了筛板对于脱硫塔脱除效率的强化机制,并进一步开展了筛板布置位置优化设计研究.同时,针对脱硫塔喷淋系统开展了优化设计研究,通过对比研究获得了喷淋系统优化后布置方案.基于所提出的脱硫塔多手段耦合增效方法,研究了包括液气比、浆液粒径及入口烟气SO2浓度等不同参数影响下的脱硫塔SO2脱除性能,发现通过塔内筛板构件及喷淋系统优化多手段协同增效后,可实现不同工况下脱硫塔SO2脱除效率提升3%～8%.

    吸收计算流体力学优化设计气-液传质强化SO2脱除

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