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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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    基于水电解制氢的梯度多孔传输层中气液流动可视化实验研究

    刘志鹏赵长颖吴睿张智昊...
    520-530页
    查看更多>>摘要：在电解水制氢的过程中,多孔电极内的孔隙会发生气泡阻塞现象,这会妨碍气体扩散以及电解液在多孔电极内的流动,从而导致电极传质电阻的增加,进而影响电解水制氢的速率和能耗.采用3D金属打印技术制备了LSL-PTL、MMM-PTL和SLS-PTL三种规则的镍铁合金电极扩散层,进行了可视化的水电解实验,定量地记录了不同电流密度下梯度多孔传输层中气液两相流动的变化,包括气泡形态、孔隙含气率和气泡脱离速率等参数,研究扩散层梯度对气液传质过程的影响,并分析了不同电极梯度结构对电解过程中阻抗和过电位的影响.实验结果显示,与SLS-PTL和MMM-PTL相比,LSL-PTL的梯度结构从催化层即逐渐增大孔隙尺寸,始终保持较低的容积含气率,可以加速气泡在扩散层中的迁移,使气液交换更加频繁,有效减小气液传质阻力,并获得更低的传质阻抗和电解过电位,三种梯度电极在相同电流密度下的电解电势关系为ELSL<EMMM<ESLS.因此,在水电解中采用LSL-PTL梯度的扩散层可以提高制氢效率,减少能耗损失.这项研究为水电解制氢中气液传质过程的主动控制和电解池多孔传输层的结构设计提供了直观依据,对电解水制氢技术的进一步发展具有积极推动作用.

    水电解多孔传输层梯度结构制氢气液两相流

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    声共振混合器高黏度流体混合的功耗特性研究

    詹小斌王会彬蒋亚龙史铁林...
    531-542页
    查看更多>>摘要：声共振混合利用机械共振产生高加速度振动,从而促进流体流动,其功耗特性对于其设计及应用具有重要作用.为研究声共振混合器的功耗特性,基于CFD建立了声共振混合过程仿真模型,分析了高黏度流体声共振混合过程壁面对物料的作用力和做功功率,探究了黏度和振动参数改变对混合器功耗特性的影响,并建立了声共振混合器混合功率的预测函数.研究结果表明,在混合过程中,壁面对液相做功的瞬时功率呈现先减少后稳定波动的趋势,而有效功率呈现先增加后稳定波动的趋势,这种不同的变化趋势是由于两者的相位差发生变化所导致的.增加振幅、频率或等加速度下低频大振幅都能够增加瞬时功率和有效功率,并减少液相进入稳定流动阶段所需吸收的外界能量.

    声共振混合器高黏度流体气液两相流混合功耗特性计算流体力学

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    连续进出料鼓泡流化床停留时间分布的相似准则研究

    屠楠刘晓群王驰宇方嘉宾...
    543-552页
    查看更多>>摘要：以连续进出料鼓泡流化床为研究对象,在Glicksman相似准则的基础上引入了扩散准则数,获得了具备颗粒停留时间分布(RTD)相似性的流化床相似放大准则,并明确了颗粒RTD的相似转换关系.对缩尺流化床模型与原型的流动行为及颗粒RTD进行了数值模拟分析,发现在给定的几何相似常数范围内(1<k<200),缩尺模型计算时长可由22.8天降至1.4天,且颗粒分布规律与原型相似,最大误差不超过9.24%.缩尺模型的颗粒RTD经相似转换后能够较好地预测原型颗粒RTD规律且关键特征值最大误差为17.8%.此外,改变颗粒流量、流化气速及静床高度后,缩尺模型仍能准确预测原型的颗粒RTD,其关键特征值最大误差不超过10.32%,证实了该相似准则在变工况下具有适用性,可用于快速、准确预测大型流化床颗粒RTD.

    鼓泡流化床停留时间分布相似准则相似转换关系缩尺模型数值模拟

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    适用欧拉-拉格朗日方法模拟气液泡状流的气泡破碎模型

    韩东高宁宁唐新德龚升高...
    553-565页
    查看更多>>摘要：欧拉-拉格朗日方法已被广泛应用于模拟鼓泡塔等气-液反应器内的流型、气泡尺寸(或气含率)及其分布.文献中该方法主要基于临界Weber数观点来描述气泡破碎行为,且破碎后的子气泡尺寸由随机数确定.但现有实验和理论研究表明,临界Weber数约束不能体现气体密度等物性参数和泡内气体重分布对气泡破碎行为的影响.针对这些不足,提出了适用欧拉-拉格朗日框架且考虑泡内气体重分布贡献的气泡破碎机理模型,并利用开源软件OpenFOAM开发了基于新破碎模型的求解器.新模型预测结果能较好地吻合实验测量的时均轴向液速、气泡尺寸及其分布等实验数据.特别地,考虑泡内气体重分布现象的破碎机理模型成功预测了实验观测的气泡尺寸双峰分布特征.

    欧拉-拉格朗日方法数学模拟鼓泡塔气泡破碎聚并

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    同轴微通道内管结构对液滴生成的影响规律研究

    宋仕容刘宏臣米晓天许超...
    566-574页
    查看更多>>摘要：研究了同轴微通道内水-硅油体系的液滴生成过程.在不同的连续毛细数Cac和分散相Weber数Wed下,观察到滴出流和喷射流两种不同的流型.实验考察了两相流量、黏度和内管结构对液滴尺寸和液滴生成频率的影响.结果表明液滴尺寸随着分散相流量增加而增大,而随着连续相流量和黏度的增加而降低.此外,随着Wed的增加,流型会从滴出流过渡到喷射流,而更大尺寸的内管会更早过渡到喷射流,从而得到更大的液滴尺寸.对于液滴生成频率,其随Cac和Wed的增加均呈现先快速增加后变缓的趋势.当内管通道尺寸基本相同时,不同结构的内管通道在固定Cac时其液滴生成频率相差不大,且随着通道尺寸的减小,液滴生成频率逐渐增加.基于实验结果,建立了液滴尺寸预测模型,预测值与实验值吻合较好.

    微通道两相流内管结构液滴生成流域

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    碳负载Cs和Cu基催化剂用于1,1,2-三氯乙烷的气相脱氯化氢

    盖星宇岳玉学杨春华张子龙...
    575-583页
    查看更多>>摘要：采用浸渍法制备了Cs/AC和Cu/AC催化剂,并在1,1,2-三氯乙烷的气相脱氯化氢反应中进行了评价.在浸渍过程中,活性炭表面产生高度分散的Cs物种和少量结晶的Cu物种.Cs/AC催化剂具有优异的催化性能,在573 K、1000 h-1的反应条件下,转化率稳定在86.7%.实验和理论计算表明,CsCl物种促进了1,1,2-三氯乙烷的吸附和活化,从而提高了原料转化率.这项工作为探索高效经济地合成偏二氯乙烯提供了一种很有前景的策略.

    偏二氯乙烯活性炭催化1,1,2-三氯乙烷脱氯化氢催化剂载体

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    喷雾耦合降温强化旋风分离器脱除细颗粒物的研究

    陶明清慕明昊程滕王博...
    584-592页
    查看更多>>摘要：通过在冷凝换热器前耦合喷雾的方式,将雾化团聚和水汽相变团聚结合以提高旋风分离器对细颗粒物的脱除效果,用于湿式除尘器后近饱和高湿烟气的深度处理.通过开展实验室试验和某金属冶炼厂烟气旁路试验,考察了该技术对颗粒物的脱除特性.实验室研究结果表明,典型工况下喷雾耦合降温能够显著增强旋风分离器对颗粒物的脱除,比单独喷雾或降温具有更好的增强效果.提高喷雾量和换热器温降,细颗粒物脱除效率先升高后趋于稳定,在温降6℃、喷雾量0.046 L/m3时达到最优脱除效果.烟气温度越高,湿度越接近饱和,细颗粒物脱除效率越高.工业烟气旁路试验表明,该系统适用于湿式除尘后的近饱和高湿烟气,且对波动工况的适应性强,当入口颗粒物浓度不超过2000 mg/m3时,出口颗粒物浓度可保持在20 mg/m3以内,平均脱除效率超过99.2%.

    喷雾冷凝换热器水汽相变团聚旋风分离器细颗粒物

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    基于注意力模块化神经网络的城市固废焚烧过程氮氧化物排放预测

    蒙西王岩孙子健乔俊飞...
    593-603页
    查看更多>>摘要：氮氧化物(nitrogen oxides,NOx)浓度的实时精准检测是实现脱硝过程闭环控制的前提,对提高城市固废焚烧(municipal solid waste incineration,MSWI)过程脱硝效率具有重要意义.为此,提出了一种基于注意力模块化神经网络(attention modular neural network,AMNN)的MSWI过程NOx排放预测方法.首先,模拟脑网络"分而治之"处理复杂任务的特性,利用模糊C均值(fuzzy C-means,FCM)聚类算法将待预测任务划分为多个子任务,从而降低预测任务复杂度;其次,针对各子任务,设计一种自组织模糊神经网络(self-organizing fuzzy neural network,SOFNN)构建子模型,通过神经元增删机制和二阶学习算法提高子模型的学习效率和学习精度;然后,提出了一种基于注意力机制的子模型整合策略,进一步提高预测模型的泛化性能;最后,通过基准实验Mackey-Glass时间序列预测和北京某MSWI厂实际数据验证了AMNN的可行性和有效性.

    城市固废焚烧模块化神经网络注意力机制NOx排放预测

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    超临界二氧化碳螺旋槽干气密封热流耦合润滑临界阻塞特性研究

    朱芝许恒杰陈维毛文元...
    604-615页
    查看更多>>摘要：在密封稳定运行的前提下,促成密封端面出口形成阻塞流动以提升气膜开启力、降低端面泄漏不失为干气密封性能优化的有效途径.以超临界二氧化碳(CO2)螺旋槽干气密封为研究对象,综合考虑实际气体、离心惯性、湍流和阻塞流效应,采用有限差分法耦合求解压力和温度控制方程,定性研究了热流耦合润滑下的临界阻塞特性(临界阻塞进口压力po_cir、临界阻塞转速N_cir、临界阻塞膜厚h0_cir和阻塞临界失稳膜厚hsc).结果表明:等温流动和绝热流动模型下超临界CO2干气密封端面间隙出口均存在阻塞发生工况区间,进口压力、膜厚、转速对应的阻塞发生区间分别为po>po_cir、h0_cir<h0<hsc和N<N_cir;转速升高可以对临界阻塞进口压力和临界阻塞膜厚产生持续增强作用,增大膜厚则会导致临界阻塞压力降低、临界阻塞转速上升,高压进口将使阻塞零刚度对应的膜厚(阻塞临界失稳膜厚hsc)下行;相较于等温流动假设,气膜热效应对超临界CO2干气密封临界阻塞特性参数的影响程度较为显著,且影响规律各有不同.

    超临界二氧化碳干气密封热流耦合临界阻塞特性阻塞发生区间

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    氨基酸修饰的MOF-808催化降解神经毒剂的模拟酶性质研究

    刘克清崔燕于琼陈立坤...
    616-625页
    查看更多>>摘要：通过后合成修饰方法制备了一系列不同氨基酸(amino acid,AA)接枝的MOF-808-AA催化剂,研究了孔结构和孔道微环境对神经毒剂模拟剂催化性能的影响,探索了MOF-808和MOF-808-AA的模拟酶性质.结果表明:氨基酸修饰造成MOF-808的孔结构和孔道微环境发生变化,从而影响催化剂对模拟剂的催化性能.其中,氨基酸侧链提供的氢键以及疏水作用使得MOF-808-AA对模拟剂的亲和力有所提升;氨基酸接枝后,MOF-808原始结构中的活性金属位点数量减少造成了降解速率的降低;氨基酸侧链官能团的酸碱性会导致孔道微环境差异,当侧链为氨基等碱性官能团时,催化效率明显提高,而当侧链为羧基时,催化效率则明显降低.

    MOF-808氨基酸后合成修饰神经毒剂模拟剂

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