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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

    全局自优化控制策略及其测量变量子集选择

    李啸晨苏宏业谢磊王一钦...
    1585-1594页
    查看更多>>摘要：针对过程系统的优化运行问题,介绍一种基于Monte Carlo模拟的全局自优化控制策略.利用非线性模型计算整个操作空间内的平均经济损失,通过对某些条件进行合理假设,得到全局被控变量的解析表达形式.为了平衡传感器成本和系统性能,在全局自优化控制策略的基础上,引入混合整数约束,对测量变量子集进行选择.通过求解混合整数规划问题,能够同时获得最优的测量变量子集以及由其构成的全局被控变量,此外上述子集选择方法还可以处理附加的结构性约束问题.通过对蒸发过程的研究表明,该方法可以更加高效地处理测量变量子集选择问题,通过对精馏塔案例的研究,进一步验证了该方法在处理结构性约束问题中的优势.

    过程系统MonteCarlo模拟自优化控制非线性模型优化混合整数约束子集选择

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    适应季节性氨需求的可再生能源合成氨系统优化设计

    安广禄刘永忠康丽霞
    1595-1605页
    查看更多>>摘要：可再生能源合成氨技术不但有利于解决传统合成氨工业高能耗高排放的问题,还为可再生能源的存储和消纳提供新途径.从氨的季节性需求特性出发,构建了可再生能源合成氨系统的优化设计模型,确定了系统的最优配置及其操作方案,阐明了氨的季节性需求对可再生能源合成氨系统设计和操作的影响特性.研究表明:与将氨作为储能介质的场景相比,在将氨作为氮肥原料,考虑其季节性需求时,所需可再生能源合成氨系统的规模显著增大,使得单位合成氨的成本增加约21％;化工生产单元和储罐的负荷也随着氨的季节性需求变化呈现出不同程度的淡季和旺季;在两种应用场景下,系统中电池储能单元的操作都主要由下游的化工生产单元决定,且储能电池单元的主要作用在于平抑可再生能源波动以保证化工生产单元在可再生能源不足时的持续稳定运行并维持其低负荷运行.

    合成氨可再生能源优化设计季节性需求储能系统

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    基于改进DPC的青霉素发酵过程多模型软测量建模

    刘聪谢莉杨慧中
    1606-1615页
    查看更多>>摘要：青霉素发酵过程具有较强的非线性、时变性、阶段性和不确定性,基于单一的软测量模型对产物浓度进行在线估计,难以满足系统对模型精度的要求.针对上述问题,提出一种改进密度峰值聚类的多模型软测量建模方法来估计青霉素发酵过程中的产物浓度.首先,引入相似度函数代替欧氏距离计算样本点的k近邻,并且计算样本点与其k近邻之间的共享近邻,进而利用样本点的k近邻及共享近邻重新定义样本点的局部密度.其次,利用样本点之间的k近邻关系来重新定义样本点的分配策略;通过改进的聚类算法得到各聚类子集,分别建立基于最小二乘支持向量机的软测量模型.Pensim仿真平台的验证结果表明,改进的聚类算法能够更加准确地对样本数据进行聚类,从而有效提高青霉素发酵过程软测量模型的估计精度.

    改进密度峰聚类算法软测量模型发酵

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    层次变分高斯混合模型与主多项式分析的故障检测策略

    李元杨东昇赵丽颖张成...
    1616-1626页
    查看更多>>摘要：针对多模态工业过程中模态数量难以确定问题,提出一种层次变分高斯混合模型(hierarchical variational Gaussian mixture model,HVGMM).在此基础上,使用主多项式分析(principal polynomial analysis,PPA)用于多模态非线性过程故障检测.首先,变分贝叶斯高斯混合模型(variational Bayesian Gaussian mixture model,VBGMM)作为初始模型用于分解过程数据得到工作模态的初始数量,将过程按初始数量分解为多个子块;其次,应用包含多个局部模型的VBGMM将各子块分解为附属子块,并利用附属子块的均值、精度等信息对VBGMM进行重构;然后,将重构后的VBGMM作为初始模型再次用于分解原始过程数据,重复上述步骤直至重构VBGMM无法分解各子块时停止;最后,分别在各附属子块中建立局部PPA模型,并在每个局部模型中计算T2和SPE统计量进行故障检测.将该方法应用于数值例子和Tennessee Eastman(TE)化工过程,并将仿真结果与主元分析(principal component analysis,PCA)、PPA进行对比,验证了所提出方法的有效性.

    主元分析变分贝叶斯高斯混合模型故障检测过程控制多模态过程参数估值

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    耦合传质的羰基化固定床反应器传热模拟分析

    李英李浙齐张香平
    1627-1633页
    查看更多>>摘要：固定床反应器中进行强放热反应时,反应器的热点温度对操作参数变化敏感,容易引起飞温,导致转化率下降,影响催化剂寿命.为强化羰基化固定床反应器内热质传递与化学反应的协同性,建立考虑颗粒内扩散影响的羰基化固定床反应器拟均相一维传热模型,考察操作参数对床层热点温度、反应转化率、床层温升的影响.不仅体现传热传质和反应的协同作用,而且影响关系明晰、求解方便.为保证反应转化率,本实验条件下确定催化剂颗粒直径小于等于1.5 mm.反应器入口温度/冷却剂油温既要满足床层热稳定性需求,又要使反应转化率和床层温升都在合理范围内.模拟结果表明在床层入口温度升高的同时,可通过降低冷却剂油温获得良好的反应转化率和较小的床层温升.在此基础上,考察入口环氧乙烷浓度对反应转化率和床层温升的影响.本研究可为固定床反应器满足转化率要求、床层合理温升而选择催化剂颗粒直径、床层入口温度、冷却剂油温和床层入口浓度等操作参数提供计算依据.

    固定床反应器拟均相模型热点内扩散转化率床层温升

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    对项目整个生命周期PHSER方法的探究与借鉴

    李婧怡匡卓贤
    1634-1642页
    查看更多>>摘要：针对"我国企业HSE管理重在施工现场和运行装置,基本上没有深入到对项目前期和设计过程"的现状,以及在重大事故中所暴露出来的本质安全问题,本研究探讨了国外先进石化企业已经成熟使用多年的涵盖项目整个生命周期的项目HSE审查方法(PHSER).国外先进公司特别重视对项目前期和设计阶段的审查,确保重大HSE问题得到识别、本质安全得到保证和设计危害得到控制,这恰是我国绝大多数企业项目安全管理的薄弱之处.因此,提出"学习和借鉴PHSER方法,使HSE管理向项目前端和设计阶段延伸,向技术HSE扩展"的建议.PHSER审查是以企业为主的项目HSE审查,是企业自主地追求项目本质安全或本质HSE设计活动、保障项目全过程HSE管理,从而达到全面管控项目风险的目的.

    项目HSE审查PHSER整个生命周期本质安全全过程风险先进管理

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    微囊藻毒素降解酶MlrA的结构功能分析

    潘禹王华生詹鸿峰孙缓缓...
    1643-1653页
    查看更多>>摘要：MlrA(亦称microcystinase)是微囊藻毒素(microcystins,MCs)细菌降解途径中负责催化起始反应的关键蛋白酶,其结构特征与底物水解机制尚未明确.使用折叠识别法构建MlrA分子模型,通过分子对接和定点突变分析了酶-底物的结合方式与相互作用,结合蛋白重组表达对酶活性影响机制等进行了探究.结果表明MlrA是定位于细菌细胞质膜的整合膜蛋白,主要由8个跨膜α-螺旋(TM1～8)组成,功能结构域ABI(TM4～7)形成向周质空间开放的底物反应空腔.MlrA催化残基(E172、H205、H260和N264)位于膜内,其侧链投射至反应腔内部.微囊藻毒素LR(MC-LR)采用β-发夹构型与酶结合并将易裂键暴露于水分子附近,其水解机制为E172和H205通过一般碱催化将水分子去质子化激活,对Adda-Arg肽键羰基碳进行亲核攻击;接着H260和N264构成氧阴离子穴以稳定过渡态氧阴离子;最后H205或E172催化胺离去基团发生质子化,使四面体氧阴离子中间体崩解.此外,MlrA不是金属蛋白酶,无法与金属离子(Ⅱ)配位结合,菲咯啉类化合物使酶分子发生非特异性解折叠而失活,EDTA对底物结合位点具有竞争作用.本研究揭示了MlrA的属性与水解机制,为进一步探索MCs微生物降解机理提供一定参考依据.

    微囊藻毒素酶生物催化分子模拟酶促机制

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    空分系统空气压缩余热自利用性能优化研究

    荣杨一鸣吴巧仙周霞方松...
    1654-1666页
    查看更多>>摘要：为探究大规模空分系统中空压机余热利用的可行方法,提出利用压缩余热驱动有机朗肯-蒸汽压缩制冷耦合循环,所得制冷量用于空压机入口空气冷却,从而提高压缩系统效率,实现空压机余热自利用和压缩过程自增效的目的.以6万空分规模中空压系统的余热回收为例,利用MATLAB对该余热自利用系统进行了热力学建模;进一步,以系统经济性最大化为目标,针对典型湿度地区的运行工况采用萤火虫算法对主要蒸发器换热面积进行优化.结果表明,在入口空气相对湿度为70％和30％时,该多级空压余热自利用系统的节能率分别可达到4.6％和4.2％,回收周期分别为4.4年和5.5年,系统显示出较好的节能效果和较高的经济价值.

    空气压缩机余热回收有机朗肯循环蒸汽压缩制冷经济热力学过程萤火虫算法

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    不同基底材料复合电极对热再生氨电池产电性能的影响

    唐志强石雨张亮李俊...
    1667-1674页
    查看更多>>摘要：针对热再生氨电池(thermally regenerative ammonia-based battery,TRAB)铜电极局部结构易被腐蚀断裂这一问题,构建了骨架结构相对较稳定的复合电极并应用于TRAB,研究了不同基底材料复合电极的电镀特性及其对TRAB产电特性和最大功率输出的影响.研究结果表明,与其他基底材料复合电极的电池相比,采用泡沫镍基底材料复合电极的TRAB虽电极表面积和镀铜量相对较小,但是具有较低的物质传输阻力和最小的欧姆内阻,从而获得最大的电压输出、最大的产电量和能量密度、最高的库仑效率和最高的功率输出(11.5 mW).可见,泡沫镍作为TRAB复合电极的基底材料是一个相对较好的选择,同时需针对复合电极孔隙大小的影响规律开展后续研究.

    热再生氨电池复合电极比表面积最大功率传质

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    不同NO3-浓度An/A/O-SBR系统PAOs-GAOs竞争及N2O释放特性

    巩有奎李美玲孙洪伟
    1675-1683页
    查看更多>>摘要：采用厌氧/缺氧/好氧运行的序批式生物反应器(An/A/O-SBR),经不同NO3-浓度(10,20,30和40 mg/L,以氮计)长期驯化,考察了不同NO3-条件下An/A/O-SBR脱氮除磷及N2O释放特性,基于不同微生物降解特性分析,确定了不同NO3-浓度下SBR系统内反硝化聚磷菌(denitrifying phosphorus accumulating organisms,DPAOs)和聚糖菌(glycogen-accumulating organisms,GAOs)竞争关系.结果表明:随NO3-浓度增加,总氮(TN)去除率由90％以上降至41.3％,TP去除率呈先增高后降低的趋势,N2O产率(N2Oemission/NOx-removal)分别为1.68％、4.17％、8.92％和14.28％.An/A/O-SBR内微生物呈PAOs和GAOs共存的污染物降解特性,高浓度NO3-缺氧吸磷过程出现NO2-积累,抑制DPAOs活性,GAOs碳源竞争能力增强,NO3--N由10 mg/L增至40 mg/L,厌氧阶段PAOs的COD耗量比例由33.5％降至25.1％,相应GAOs的COD耗量由59.3％增至74.1％.DPAOs-GAOs共生体系内,反硝化过程NO2-/HNO2积累耦合反硝化聚糖菌比例增加,加剧了高NO3-下An/A/O-SBR内N2O释放.

    反硝化聚磷菌聚糖菌硝态氮氧化亚氮竞争机制

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