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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
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    黏弹性表面活性剂溶液中颗粒沉降特性研究

    苏晓辉张弛徐志锋金辉...
    1974-1985页
    查看更多>>摘要：黏弹性表面活性剂溶液悬浮颗粒流广泛存在于自然界和工业生产中,黏弹性表面活性剂溶液的非线性流变性质及应力松弛效应对其中颗粒沉降有着显著影响.采用FENE-P和Giesekus黏弹性本构模型对表面活性剂溶液中颗粒沉降特性进行研究,发现两种本构模型不仅表现出剪切稀化,而且出现拉伸硬化.颗粒在沉降初期的不稳定性主要是由溶液自身的弹性效应引起,弹性效应越强,颗粒沉降速度不稳定性越强,而剪切稀化效应会减弱颗粒沉降速度的不稳定.颗粒沉降过程中在其尾部形成一个"负尾迹",随着剪切稀化和拉伸硬化效应增强,负尾迹区增大,弹性效应增加,负尾迹增强,负尾迹区流体内部反向速度分布导致的表面活性剂溶液中微观胶束的拉伸断裂和重构可能是引起颗粒沉降速度持续波动的原因.

    表面活性剂流体动力学悬浮系非牛顿流体剪切稀化颗粒沉降模拟

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    基于POD降阶模型的正弦波翅片扁管管翅式换热器流动与传热特性分析

    王烨朱欣悦孙振东
    1986-1994页
    查看更多>>摘要：为了提高正弦波翅片扁管管翅式换热器的数值设计效率,以FVM(finite volume method,有限体积法)的计算结果作为样本数据构建POD降阶模型,研究换热器空气侧的流动与传热特性.结果表明:单参数和双参数变化时POD降阶模型重构的温度场与FVM计算结果的偏差集中表现在正弦波翅片表面区域,且沿主流方向呈减小趋势,2种方法所得速度分布的差异主要集中在主流区域.随着变量参数个数的增多,POD降阶模型的计算精度及计算效率均有所降低.POD降阶模型重构的物理场与FVM结果间的平均相对偏差最大值为2.921％,平均计算速度比传统FVM计算速度最大提高了11752倍.

    本征正交分解管翅式换热器正弦波有限体积法数值模拟

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    卧式单轴捏合反应器流动与混合特性的数值模拟

    成文凯张先明王嘉骏冯连芳...
    1995-2007页
    查看更多>>摘要：选取卧式单轴捏合反应器为研究对象,搭建了一个可视化实验装置来研究其分布混合过程,并且通过三维有限元数值模拟方法和网格重叠技术获取了高黏牛顿流体在反应器中的流速分布、剪切速率分布与混合指数分布,进一步采用粒子示踪技术分析了全局与局部分布混合过程,对示踪粒子的运动轨迹进行统计分析得到了拉伸率与混合效率,并且考察了搅拌结构对流动与混合过程的影响.结果表明,实验与数值模拟结果吻合较好.捏合反应器中几乎不存在流动死区,搅拌轴上的动态捏合杆与搅拌槽壁面上的静态捏合杆之间存在周期性的捏合作用,可以强化自清洁性能、剪切作用、整体与局部分布混合过程、分散混合性能以及混合效率.拉伸率随着混合时间以指数形式增加,时均混合效率大于零.

    单轴捏合反应器数值模拟计算流体力学流体动力学混合

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    多孔膜反应器中丙烷催化脱氢制丙烯的模拟研究

    叶枫李刚付鑫郎雪梅...
    2008-2019页
    查看更多>>摘要：针对丙烷高效脱氢制丙烯的多孔膜反应器构建了无量纲数学模型并进行了模拟研究,考察了催化剂活性、透氢膜性能、操作条件对多孔膜反应器中丙烷脱氢的转化率、丙烯收率、氢气收率和纯度的影响.结果表明,移走产物氢气可以有效提升膜反应器的性能,其性能的提升程度由不同温压条件下催化剂和透氢膜性能共同决定.高活性催化剂是丙烷高效转化的基础,催化剂活性越高,膜反应器内的产氢速率越快;其次,膜的选择性和渗透通量越高,氢气的移除效率越高,可在最大程度上打破热力学平衡的限制,使反应向生成丙烯的方向移动.当多孔透氢膜的氢气渗透率在10-7～10-6 mol·m-2·s-1·Pa-1,H2/C3H8选择性达到100时,其丙烷转化率可以与Pd膜反应器内的转化率相当,但分离的氢气纯度低于Pd膜反应器.与传统的固定床反应器相比,膜反应器由于促进了化学平衡的移动,可以在较低的反应温度下获得相当高的丙烷转化率,且丙烷转化率随着反应压力的增加呈现出一个最大值.该模拟研究可为实际生产过程中膜反应器用于PDH反应的高效强化提供有益的技术指导.

    丙烷脱氢透氢膜多孔膜反应器模拟

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    渗透汽化-隔壁塔精馏耦合初步分离费托合成水的过程研究

    刘鑫潘阳刘公平方静...
    2020-2030页
    查看更多>>摘要：费托合成水中含有醇、酮、酸等多种高附加值含氧有机物可提取出来作为高附加值产品,但由于费托合成水处量大,共沸体系复杂,通常需要首先对其进行初步分离.设计了直接两塔精馏、渗透汽化-两塔精馏、直接隔壁塔精馏、渗透汽化-隔壁塔精馏四种可供选择的初步分离工艺.根据渗透汽化实验数据在Aspen Plus中构建渗透汽化过程模型并进行模拟,结合灵敏度分析得到精馏过程的最佳工艺参数和模拟结果,并对四种工艺的能耗和有效能损失进行对比.结果表明,渗透汽化-隔壁塔精馏工艺具有明显的节能优势,其能耗较直接两塔精馏可降低15.85％,有效能损失降低45.74％.经渗透汽化膜预浓缩后,溶液的浓度可进入隔壁塔的适宜分离浓度区间,以充分发挥隔壁塔优势.由于渗透汽化所需能量可由余热等低品位热源提供,在余热充足的煤化工领域中可显著降低有效能损失.对于该过程而言,当渗透汽化膜价格低于438元/m2时,渗透汽化-隔壁塔精馏耦合工艺将会表现出较高的经济性.

    费托合成水分离膜渗透汽化精馏隔壁塔

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    基于信赖域算法的精馏塔优化

    刘星伟贾胜坤罗祎青袁希钢...
    2031-2038页
    查看更多>>摘要：从结构优化角度建立精馏塔优化的混合整数非线性规划(MINLP)模型,为了消除整数变量,引入绕流效率将MINLP问题转化为非线性规划(NLP)问题.针对得到的NLP问题提出一种优化方法,在该方法中采用结构优化中常用的信赖域优化算法进行求解,并应用虚拟瞬态连续性方程辅助优化中的稳态模拟.采用提出的优化方法对3个精馏系统进行设计优化,以不同初始值开始,均可得到令人满意的优化结果,表明所提优化方法具有良好的稳健性,对于较复杂的部分热耦合精馏过程仍然可以有效优化求解;信赖域算法在精馏塔优化中也表现出良好的收敛性.

    优化蒸馏算法信赖域绕流效率模型

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    基于混合建模的水泥生料分解过程动态特性研究

    戚子豪钟文琪陈曦周冠文...
    2039-2051页
    查看更多>>摘要：为掌握水泥分解炉运行过程的动态特性,采用机理建模与神经网络相结合的方法构建了水泥分解炉一维特性模型,并结合工业数据对该方法的可行性进行验证.结果表明,模型能够准确地计算炉内温度、气体浓度等参数,具有良好的泛化性能.基于所提出的模型,研究了炉内各状态参数的稳态分布特性.此外,对喷煤量、生料下料量、喷氨量以及高温风机转速等操作变量进行阶跃实验,分析上述操作变量改变时分解炉出口温度及出口NOx含量的动态响应情况.研究所得相关动态特性规律可以为控制系统的分析、设计和优化提供参考与依据.

    水泥分解炉混合模型动态仿真神经网络多相反应器

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    与换热网络热集成的精馏塔压优化

    段文婷任思月冯霄王彧斐...
    2052-2059页
    查看更多>>摘要：调整精馏塔的操作条件是节省塔能耗的有效途径之一,然而在对已有装置进行用能优化时,需同时考虑精馏塔操作条件对塔能耗和换热网络能耗的影响.基于装置所有流股的冷热复合曲线,针对跨夹点的精馏塔,同时考虑了精馏塔的再沸、冷凝以及过程流股,分析了塔压变化对装置公用工程消耗的影响,并对某连续重整装置汽提塔进行了案例分析.结果显示,塔压降低可使冷凝器能耗增加,再沸器能耗减小,而对于塔顶塔底出装置流股,塔压降低可节省冷却公用工程但增加加热公用工程.装置总体的节能效果为塔顶冷凝器、塔底再沸器和塔顶塔底出装置流股节能效果的综合作用.对某连续重整装置汽提塔分析表明,塔压降低200.0 kPa时,其加热公用工程用量将减少577.5 kW.

    系统工程换热网络精馏塔压力集成优化冷热复合曲线

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    一种应用于换热网络综合的阻尼优化方法

    刘薇薇崔国民张璐肖媛...
    2060-2072页
    查看更多>>摘要：针对启发式方法优化换热网络在优化后期易陷入局部极值的问题,提出一种阻尼优化方法,即通过引入延缓概率的概念,以一定的概率不接受费用下降的结构,延缓该结构形成固定匹配,避免因连续变量优化过快导致整型变量优化不充分而陷入局部最优.通过探讨不同阶段的优化特点及优化陷入局部极值的成因,进而提出分阶段延缓策略,合理调控延缓条件以及延缓概率的取值,从而提高算法的全局搜索能力.最后采用四个不同规模的算例进行验证,结果表明该方法可有效地跳出局部最优解,促进结构的进一步优化.

    换热网络优化局部极值延缓结构进化模型计算机模拟

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    一种煤基多联产碳循环系统的设计及评价

    侯起旺文兆伦张忠林刘叶刚...
    2073-2082页
    查看更多>>摘要：将高密度三塔式循环流化床(TBCFB)应用于串并联综合型多联产系统,提出一种基于碳循环的流程与参数共优化的煤基多联产系统,促进低阶煤资源的高质高效转化.碳循环体现在两方面,一是系统以热解煤气循环作为热解气氛,提高了焦油产率,实现低阶煤高质化转化;二是在TBCFB使用富氧燃烧,提高了烟气中二氧化碳浓度,将烟气替代氮气直接用于燃气轮机发电工质,减少了氮气消耗.利用Aspen Plus对全系统进行模拟,对多联产系统进行物料、能量和㶲衡算,研究未反应合成气循环比和烟气注入量对过程的影响;以能量利用效率为优化目标,对煤基多联产碳循环系统的操作条件寻优.结果表明,动力单元注入气体使用烟气时,煤基多联产碳循环系统的能量利用效率达49.7％,高于用氮气作为热解气氛的传统煤基多联产系统,相比传统的单产系统,煤基多联产系统的能量可节约13％,对于年处理30万吨煤的系统,折合减少二氧化碳排放量为14.9万吨/年.

    碳循环煤基多联产能量分析计算机模拟集成优化设计

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