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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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    气相进料对隔板精馏塔优化设计的影响

    刘会影贾胜坤罗祎青袁希钢...
    3090-3098页
    查看更多>>摘要：隔板精馏塔(DWC)在节能和节省设备投资方面具有十分突出的优势,隔板精馏塔中隔板位置是重要的设计变量,影响分离效果及能耗,当进料中含有气相时这种影响更加显著.选用苯、甲苯和对二甲苯三元物系,研究了进料的气相分率对隔板位置的影响并确定最优隔板位置.采用严格模拟方法,以年度总费用(TAC)为评价指标,比较不同进料气相分率下隔板塔的经济性,其中气相进料较液相进料TAC最高可节省23.33％.并通过灵敏度分析展示了在进料中含有气相时确定最优隔板位置的重要性.

    精馏隔板塔气相进料隔板位置优化

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    基于双部分丢弃的模拟移动床产率提高策略

    魏朋陈珺王志国刘飞...
    3099-3108页
    查看更多>>摘要：在保证产品纯度的情况下,提出一种带额外色谱柱的双部分丢弃策略以提高模拟移动床的产率.通过将工艺点选取在纯提取产品和非纯提余产品区域以增大进料流量,并将由此导致的含较多杂质的提余产品暂时丢弃.丢弃的提余产品作为循环进料通入到一个额外色谱柱中以进一步分离,部分不能达到指定纯度的额外产品被永久丢弃.在模拟移动床和额外色谱柱处分别收集到的产品组成总产品.分析了工艺点的选取、提余产品的积分纯度阈值和额外产品的积分纯度阈值对总产品性能参数的影响.研究结果表明,所提策略能够以较高的回收率利用原料,且能够显著提高分离过程的产率,其分离效果优于传统的模拟移动床工艺和部分丢弃策略.

    模拟移动床色谱产率平衡理论额外色谱柱部分丢弃优化设计

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    局部时差约束邻域保持嵌入算法在故障检测中的应用

    王琨侍洪波谭帅宋冰...
    3109-3119页
    查看更多>>摘要：传统的邻域保持嵌入(neighborhood preserving embedding,NPE)算法通过k近邻(k-nearest neighbors,k-NN)方法选择邻域进行重构来实现降维.但在实际工业过程中采集的样本具有时序相关性,仅仅通过欧氏距离选择近邻样本不能充分反映数据中包含的信息,从而影响检测效果.因此,提出一种局部时差约束邻域保持嵌入(local time difference constrained neighborhood preserving embedding,LTDCNPE)算法,充分考虑样本间的时间和空间关系,从而建立准确的故障检测模型.首先,该算法在固定尺度的时间窗内,根据样本的时序关系和空间特征挑选出邻域.其次,利用样本间的时间差异为邻域样本进行加权,使数据特征保留了高维空间的局部结构.然后,对降维后得到的主元空间和残差空间构建T 2和SPE统计量并确定控制限.最后,通过数值例子和Tennessee-Eastman(TE)过程仿真验证LTDCNPE算法的有效性.

    过程控制过程系统动态建模邻域保持嵌入算法邻域选择故障检测

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    基于IDPC-RVM的多模态间歇过程质量变量在线预测

    周新杰王建林艾兴聪随恩光...
    3120-3130页
    查看更多>>摘要：间歇过程具有多模态特性,现有的间歇过程模态划分方法中过程数据高维特征和模态中心的选取直接影响模态划分结果的合理性,进而影响间歇过程质量变量在线预测的精度.为提高间歇过程质量变量在线预测的精度,提出了一种基于改进密度峰值聚类相关向量机(improved density peaks clustering-relevance vector machine,IDPC-RVM)的间歇过程质量变量在线预测方法.首先,在密度峰值聚类算法基础上,考虑过程数据的高维特征进行样本相似性度量,并通过样本密度不平衡下的模态中心选取策略准确获取间歇过程模态中心;其次,利用模态划分指标在无须先验知识的情况下获取间歇过程最优模态数目,并识别过渡模态完成间歇过程的模态划分;最后,建立各模态数据的RVM预测模型,实现间歇过程质量变量的在线预测.青霉素发酵过程的实验结果表明,与RVM、SCFCM-RVM和DPC-RVM方法相比,对青霉素浓度预测的均方根误差(RMSE)降低至0.0093,判定系数(R2)提升至0.9995,有效地提高了预测精度.

    间歇式改进密度峰值聚类模态划分模型预测

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    基于知识数据化表达的制冷空调系统故障诊断方法

    孙哲金华强李康顾江萍...
    3131-3144页
    查看更多>>摘要：制冷空调系统广泛用于建筑环境调节,是建筑能耗的重要组成部分,而系统故障运行会造成15％～20％的能耗增加.以深度学习为代表的数据驱动方法是故障诊断的热点技术.然而,数据驱动需要依赖大量标记数据从而限制了其应用.针对上述问题,提出一种基于知识数据化表达的故障诊断方法,通过将故障诊断先验知识以数据化的形式表达弥补真实标记数据不足的难题.首先,提出以随机缩放策略为信息扩增手段的知识数据化方法,并利用添加噪声达到生成样本与真实样本一致性更优的目的.然后,提出基于基准模型的目标系统偏离特性表征方法,将目标系统数据与生成数据的格式统一.最后,利用生成数据训练模型并在ASHRAE RP-1043数据集上验证,综合诊断正确率达82.67％,与经典的监督学习方法效果接近且完全无须标记数据,具有广泛应用前景.

    神经网络热力学性质算法故障诊断制冷空调系统

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    精细搜索策略应用于质量交换网络综合

    杨岭崔国民周志强肖媛...
    3145-3155页
    查看更多>>摘要：质量交换网络是化工过程系统的重要组成部分,其优化设计对降低污染排放具有重要意义.采用启发式算法优化质量交换网络时,存在难以兼顾全局搜索和局部搜索的问题.通过分析不同精度优化参数下的优化结果,揭示了该问题的成因,并提出一种精细搜索策略用于基础算法所得结构的深度优化.该策略包含两种方法,方法1采用具有个体回代与分化的高精度强制进化随机游走算法,可保留个体结构变异能力;方法2采用确定性方法依次对多维目标函数中的每个变量进行一维搜索,具有精度高收敛快的优点.将该策略应用于焦炉气脱硫和空气除氨算例,得到的结果分别为407308 USD·a-1和127807 USD·a-1,经济性优于现有文献中的结果,验证了本策略的有效性.

    质量交换网络过程系统优化强制进化随机游走算法确定性方法

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    深度融合特征提取网络及其在化工过程软测量中的应用

    周乐沈程凯吴超侯北平...
    3156-3165页
    查看更多>>摘要：复杂化工过程的观测数据往往同时包含非线性和强动态特性,而传统的化工过程软测量方法无法准确提取观测数据的非线性动态特征,以至影响数据建模和质量预报的准确性.提出了一种基于变分自编码器的深度融合特征提取网络(deep fusion features extraction network,DFFEN).在变分自编码器框架下,通过构建潜隐特征信息传递通道,提取非线性动态潜隐变量.并利用自注意力机制(self-attention)融合关键的隐层信息,优化因信息传递通道过长而导致的潜在特征被遗忘的问题.此外,在后端网络构建潜隐变量和关键质量变量之间的回归模型,以实现关键质量变量的预报.最后,通过数值案例和实际的合成氨过程验证了所提出的DFFEN模型的可行性和有效性.

    过程控制非线性动态建模神经网络深度融合特征合成气

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    区间二型模糊免疫PID在环己烷无催化氧化温度控制系统中的应用

    赵涛岩曹江涛李平冯琳...
    3166-3173页
    查看更多>>摘要：环己烷无催化氧化过程具有非线性、多变量耦合、大时滞等特点,使用常规比例积分微分(PID)控制方案无法达到理想的控制性能.提出了一种区间二型模糊免疫PID控制器,其本质上是一种基于免疫PID的非线性控制器,利用区间二型模糊逻辑系统来逼近免疫反馈律中的非线性函数,以提升控制器处理和逼近复杂不确定非线性系统的能力.将所提出的控制器应用于环己烷无催化氧化温度控制系统,仿真结果表明该方法是有效的.

    免疫反馈区间二型模糊逻辑系统PID算法过程控制优化设计环己烷无催化氧化

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    高分子复合材料中键合剂在不同纳米填料表面的吸附能计算

    赵继昊唐伟强徐小飞赵双良...
    3174-3181页
    查看更多>>摘要：由高分子、填料、键合剂及各种功能助剂组成的高分子复合材料广泛应用于轮胎、含能材料、医疗、环保、建筑、交通等行业.键合剂在填料表面的吸附特性对高分子复合材料的性能有重要影响.分别以未改性的高氯酸铵、炭黑和二氧化硅填料为对象,利用第一性原理计算评估了五种键合剂分子,即三乙醇胺(TEA)、三氟化硼三乙醇胺络合物(T313)、N,N'-二邻甲苯胍(DOTG)、N,N'-二苯基硫脲(DPTU)和二苯胍(DPG),在填料表面的吸附能.计算结果表明,随着填料基底层数的增加,吸附能逐渐增加,最后趋于一个稳定值.其中TEA和T313键合剂在高氯酸铵表面的吸附能为-0.84～-1.37 eV;DOTG、DPTU和DPG在炭黑表面的吸附能为-1.01～-1.29 eV;在二氧化硅表面的吸附能为-0.87～-0.94 eV;在接枝羟基的二氧化硅上的吸附能为-1.16～-1.36 eV.依次考察了单层炭黑点缺陷(单空位缺陷、双空位缺陷、Stone-Wales缺陷)和二氧化硅表面接枝羟基对吸附能的影响,发现单空位和双空位缺陷对吸附能影响不大,而Stone-Wales缺陷和二氧化硅接枝羟基显著增加吸附能.

    纳米填料键合剂吸附能密度泛函理论缺陷

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    氯化物熔盐中铬的价态对镍基合金腐蚀性的影响

    魏小兰戚文杰丁静陆建峰...
    3182-3192页
    查看更多>>摘要：氯化物熔盐的腐蚀性是制约其应用的重要因素,对富铬金属材料的腐蚀会导致金属中铬元素优先流失到熔盐中.探讨进入熔盐中不同价态的铬对后续腐蚀的影响,是了解熔盐长期运行中金属持续受腐蚀的关键.通过浸没腐蚀实验研究在三元NaCl-MgCl2-CaCl2熔盐中引入Cr0、Cr2+与Cr3+后,对一种贫铬Hastelloy B-2(HB-2)和两种富铬Hastelloy C-276(HC-276)、Hastelloy X(HX)镍基合金腐蚀性的影响.通过比较腐蚀前后质量变化、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及能谱分析(EDS)的结果,探讨含不同价态铬的熔盐对贫铬与富铬金属的腐蚀性差异.实验结果表明,Cr0和Cr2+能消耗熔盐中H2O、O2等氧化性物种,从而有效抑制腐蚀;Cr3+会抑制贫铬HB-2的腐蚀,但能促进富铬HC-276和HX的腐蚀;SEM和XRD分析结果表明,Cr3+在增强富铬金属铬优先流失的同时也会增强铁流失.热力学理论计算结果表明,CrCl3氧化Cr、Fe的反应进行得很彻底;而CrCl3氧化Ni、Mo的反应进行程度有限.因此,熔盐中含CrCl3会氧化合金中Cr和Fe从而促进富铬合金腐蚀,而含Cr0和CrCl2能降低熔盐中的氧化性物质含量而抑制腐蚀.

    氯化物熔盐铬腐蚀镍基合金

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