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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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    电催化二氧化碳还原制备气态产物的研究进展

    刘旭升李泽洋杨宇森卫敏...
    2385-2408页
    查看更多>>摘要：随着工业化进程的快速推进,CO2排放量预计将持续上升,CO2捕获、储存和再利用受到研究者们的广泛关注.在各类CO2转化技术中,电催化技术因其反应条件温和可控、能耗低、环境污染小等优点,是最有前途的策略之一.近些年来,CO2选择性地转化为气态产物如一氧化碳、合成气、甲烷、乙烯和乙烷已有许多报道.本文对电催化CO2还原生成气体产物的反应机理和催化剂设计策略进行了介绍;对电催化CO2还原进行了总结与展望,包括新型电催化剂、机理研究、外部因素的影响以及级联反应.

    电催化CO2还原气态产物反应机理催化剂设计策略

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    储能式低温空分系统热力学与经济性分析

    秦晓巧谭宏博温娜
    2409-2421页
    查看更多>>摘要：低温空气分离设备是大型化工系统的高耗能环节,若与液态空气储能技术相结合,可有效平衡电网峰谷负荷,显著提高系统的经济效益.提出了一种储能式低温空分系统(ASU-ESG),利用谷电制取液态空气并储存,在峰电期内液态空气膨胀发电并参与低温精馏.此方案可有效降低系统在用电峰时的压缩负荷和电力成本,改善空分装置的负荷调节能力.研究结果表明,空气处理量为60000 m3/h的ASU-ESG系统的日均制氧压缩功比功耗为0.378 kW·h/m3,储能和释能过程氧提取率分别为89.46％和93.71％.相比常规ASU系统,该系统的谷时压缩负荷提高了 28％,峰时压缩负荷降低了 20％,可节约年度用电成本5.72％～6.88％,动态回收期仅为3.3～4.3年,全生命周期净现值可达(19714.6～28074.7)万元.本系统可平衡电网峰谷波动,并利用电价差显著提高系统的经济效益.

    空气分离液态空气储能动态回收期

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    高参数石油基和煤基火箭煤油射线法密度测量实验研究

    李沛奇陈雪娇武博翔蒋榕培...
    2422-2432页
    查看更多>>摘要：基于Beer-Lambert定律,采用γ射线吸收法,研制了高参数火箭煤油密度测量装置,对液态及超临界压力下火箭煤油的密度进行测量方法研究.测量温度范围293-673 K,压力范围0.3-30 MPa,密度测量结果的扩展相对不确定度为2.2％～3.2％(置信因子k=2).选取常压、温度293 K和压力5 MPa、温度673 K的环己烷分别作为高密度和低密度标准流体,抵消了温度变化对测量装置射线吸收率的影响.通过对环己烷和甲苯密度测量的校验,验证了测量方法的可靠性和准确性.在此基础上,完成了石油基和煤基火箭煤油的密度测量,并计算了石油基和煤基火箭煤油等压热膨胀系数.利用实验数据,拟合了宽广温度压力范围内两种火箭煤油密度的Tait函数关系式,密度实验数据与方程的平均绝对偏差为0.21％,最大绝对偏差为1.32％.测量结果表明:在所测量的温度和压力范围内,煤基煤油与石油基煤油的密度值基本一致.所得密度实验测量数据为高参数火箭煤油物性及传热等研究提供了基础数据.

    碳氢化合物燃料煤基煤油石油基煤油射线法密度测量

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    废弃秸秆等生物质低能耗非相变秒级干燥

    张香港常玉龙汪华林江霞...
    2433-2445,封1页
    查看更多>>摘要：自主研发并设计搭建了生物质非相变旋流干燥的小试和中试实验装置.小试实验结果表明,在最佳干燥条件下秸秆含水率可从68％降至15％左右,脱水效率可达70％以上,放大规模的实验在中试装置上进行了验证.仿真模拟研究揭示了旋流场内切向、径向和轴向速度对固液分离的影响.理论计算结果表明干燥过程脱除的水分中有64.81％以非相变液滴形式脱离,说明非相变在干燥过程中占主要地位.机理研究表明水分可从生物质孔道中分离,这是由于生物质在旋流场中发生自公转耦合运动,导致其表面形成孔道,使水分以微液滴形式脱除.此外还对玉米胚芽、酒糟、木屑等生物质进行了实验,均达到接近70％的脱水效率,证明了该技术对生物质种类的普适性.

    生物质干燥旋风分离器计算流体力学低能耗

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    两级叠置式加湿除湿海水淡化装置性能研究

    杨锦蕊郑宏飞马兴龙金日辉...
    2446-2454,封4页
    查看更多>>摘要：空气加湿除湿海水淡化是极具应用前景的淡水生产技术.然而,由于加湿、除湿腔内存在喷淋不均匀现象,且喷淋不均对加湿过程的影响更大,致使加湿除湿过程的热质传递系数不匹配,进而致使其单位体积产水量偏低.为此,提出一种两级叠置式加湿除湿海水淡化装置,其两个加湿腔共用一个除湿腔,从而缩小了装置体积,提高了单位体积产水量.研究了供料海水流量、温度及预热对其性能的影响.结果表明,装置产水量随供料海水流量、温度的升高而增加.供料海水流量由0.45 t/h增至0.96 t/h,产水量从18.7 kg/h增加到27.1 kg/h;供料海水温度为85℃,产水量达33.7 kg/h,对应热利用系数为0.9;预热装置,可将其产水量提高6.8％.此外,其单位体积产水量可达33.7 kg/(m3·h),远高于传统两级空气加湿除湿海水淡化装置.

    加湿除湿海水淡化传热传质单位体积产水量

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    基于相变微胶囊悬浮液的芯片阵列冷却特性研究

    方立昌李梓龙陈博苏政...
    2455-2464,封2页
    查看更多>>摘要：针对传统离散相模型(DPM)由于未考虑颗粒体积影响导致无法准确预测相变微胶囊悬浮液(MEPCMS)的压降,采用修正DPM模型,准确预测MEPCMS在芯片阵列中的流动传热特性,考察芯片发热功率及功率分布对冷却特性的影响规律.结果表明,MEPCMS相比于纯基液,平均Nusselt数Nuav最高可提升30.03％,壁面温升△Tw最高可降低7.19％,综合性能评价因子η均大于1;芯片功率越高越靠近出口,悬浮液冷却效果提升越明显,高功率芯片靠近进口有利于抑制芯片的最高温升,靠近出口时悬浮液Nuav的增幅大于摩擦因子和进出口压降的增幅,可见其受发热功率的影响较小,受功率分布的影响较大.为MEPCMS在细小通道内流动传热特性的认识及在电子器件热管理方面的应用提供参考.

    相变微胶囊悬浮液微通道芯片阵列热管理颗粒流数值模拟

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    竖直管气动物流传输系统管道压降和传送瓶输送特性

    吴邦汉林定标陆海峰郭晓镭...
    2465-2473页
    查看更多>>摘要：气动物流传输系统在医疗、化工等行业得到广泛应用,管道压降和特征速度是竖直管气动物流传输系统设计的关键参数,但目前相关报道很少.基于实验室自主搭建的竖直管气动物流传输系统,开展压缩气流输送传送瓶实验,进行输送特性分析以及管道压降和特征速度的建模研究.首先借助压降信号分析、高速摄像与数据处理等方法,分析了传送瓶输送特性,提出了基于管道压降信号分析的传送瓶运动状态识别方法;其次综合考虑流道结构特征,建立了竖直管气动物流传输系统的管道压降模型,并通过数据回归获得了管道阻力系数;最后基于力平衡分析、机械能守恒定律建立了竖直管气动物流传输系统特征速度的预测模型,为传送瓶状态识别及追踪监测提供了一种新方法.

    气动物流传输管道压降特征速度多相流气力输送流体动力学

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    逆流相分离结构微细通道流动沸腾传热与均温性

    罗小平侯云天范一杰
    2474-2485页
    查看更多>>摘要：为探究不同相分离结构参数对强化微细通道流动沸腾传热性能和均温性的影响,加工制作了带有不同相分离结构的平行逆流微细通道试验段,分别为相分离结构(PSS)位置不同的PSS-1(上下游均匀分布)、PSS-2(上下游靠近中部)和PSS-3(上下游靠近两端),其中PSS-1分为A、B、C三种,分别对应4孔、6孔、10孔.以乙醇为试验工质,在有效热通量为17.12～87.25 kW/m2、入口温度为70℃、质量流速为86.11 kg/(m2·s)的工况下,对截面为2 mm×2 mm的矩形微细通道开展流动沸腾试验,并利用高速摄影仪对通道进行可视化研究,通过引入传热强化因子和壁面温度标准差研究了不同相分离结构对强化微细通道传热性能和均温性的影响以及相分离结构在高压通道和低压通道内的强化机制.研究表明,传热强化效果随相分离排气孔数增加而提升,相分离结构位置对传热特性的影响在高压通道和低压通道内有所不同.PSS-1-C微细通道的温度均匀性最好,在热通量为83.11 kW/m2时微细通道平均壁面温度较无相分离相同通道降低了 1.9℃,温度标准差降低了 14.2％.可视化图像表明,相分离结构在压差作用下能实现气相转移,进而强化传热.

    微细通道相分离结构逆流流动沸腾传热两相流均温性

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    脉动流通道内不同纵向涡发生器的颗粒污垢特性

    韩志敏李江陈则齐刘威...
    2486-2496页
    查看更多>>摘要：换热器工作时介质中往往含有细小杂质粒子,容易沉积在通道中形成颗粒污垢.将传统脉动流与纵向涡发生器相结合,采用数值模拟方法对光滑通道、脉动流通道、纵向涡发生器通道以及脉动流结合纵向涡发生器通道的颗粒污垢特性进行对比分析,并且详细分析了脉动流结合纵向涡发生器通道中6种不同纵向涡发生器的影响.结果表明,相较于光滑通道,脉动流通道与纵向涡发生器通道的污垢热阻分别减小17％与22％,而脉动流结合纵向涡发生器通道能够减小45％,说明二者结合后的抑垢效果更好.对比脉动流结合6种不同纵向涡发生器发现相同类型下弯曲纵向涡发生器的抑垢效果优于未弯曲纵向涡发生器,通过与脉动流通道的污垢热阻渐近值对比发现抑垢效果由低到高为三角形12.8％、弯曲三角形14.7％、梯形22.0％、弯曲梯形23.8％、矩形29.4％、弯曲矩形33.0％,其中弯曲矩形纵向涡发生器的抑垢效果最好.

    脉动流纵向涡发生器粒子结垢数值模拟污垢热阻

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    脉动热管温度信号的小波分析及流型识别

    余清杰杨洪海刘玉浩方海洲...
    2497-2504页
    查看更多>>摘要：脉动热管中的温度波动信号具有较复杂的瞬态波动特征,采用连续小波变换方法可以较好地分析此类信号特征.采用全玻璃脉动热管,在可视化实验基础上,应用小波分析方法,重点研究PHP温度振荡信号及流型识别.结果表明,采集频率、管壁材料以及热通量等会影响温度信号的主频值.当热通量较高(q=2.65～3.18 W/cm2)时,1 Hz的采集频率容易导致信号失真,应采用10 Hz及以上的采集频率.玻璃管的热惰性会导致温度信号失真,尤其在高热通量(q=2.65～3.18 W/cm2)时不可忽略.总体来看,随着热通量的增加,蒸发温度波动幅度减小、频率增加.当热通量从0.35 W/cm2增加到3.18 W/cm2,流体温度信号的主频值从0.02 Hz增加到3.88 Hz.相应地,管内流型由弹状流逐渐向环状流转变,并出现单向大循环流.由管内流体温度信号求得的主频值可推广至铜管或其他金属材料的脉动热管,有助于识别其内部流型及流态变化,更好地理解其传热特性.

    脉动热管小波分析信号主频流动两相流传热

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