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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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收录年代

    碳纳米管/环糊精金属有机骨架协同强化混合基质膜的CO2分离

    裴仁花王永洪张新儒李晋平...
    3904-3914页
    查看更多>>摘要：为了实现混合基质膜中CO2的高效分离,设计了羧基化多壁碳纳米管(CNT)和氨基化β-环糊精金属有机骨架(β-CD MOF)双填料(CM),并将其引入磺化聚醚醚酮(SPEEK)基质中,在膜内同时构建CO2扩散通道和亲和位点,增强了混合基质膜的分离性能.采用FTIR和BET表征了CM的化学结构和孔结构,借助膜的SEM、FTIR和力学性能表征了填料-聚合物界面相互作用.研究了CM的合成比例、含量、压力、温度和混合气等因素对混合基质膜分离性能的影响.结果表明:CM与SPEEK之间具有良好的相容性并为气体分子提供了快速的传递通道.在改性CNT与MOF的质量比为5∶5、添加量为7%(质量)以及0.1 MPa和25℃的条件下,混合基质膜的分离性能最优,CO2渗透性为844 Barrer,CO2/N2选择性为84,与纯SPEEK膜相比,分别提升了178%和163%,超过2019年上限.羧基化CNT的直孔通道缩短了CO2的扩散路径,同时改性β-CD MOF表面的氨基载体提升了CO2的溶解性,两者协同提高了混合基质膜的分离性能.此外,负载双填料的膜比单独负载相同含量的羧基化CNT或氨基化MOF的膜具有更好的分离性能.在360 h的测试过程中,混合基质膜保持较好的分离稳定性.

    混合基质膜磺化聚醚醚酮β-环糊精金属有机骨架碳纳米管CO2/N2分离

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    油酚分离过程低共熔溶剂的筛选及萃取性能研究

    刘潜张香兰李志平李玉龙...
    3915-3928页
    查看更多>>摘要：低温煤焦油中酚类化合物的高效分离在工业上具有重要意义.采用COSMO-RS模型对40种用于间甲酚-异丙苯分离的低共熔溶剂进行筛选,结合σ-profile和σ-potential对筛选得到的低共熔溶剂的高萃取性能进行分析.并采用液液相平衡实验对筛选结果进行验证,优化了萃取工艺条件.结果表明,COSMO-RS模型筛选得到的氯化胆碱(ChCl)∶乙二醇(EG)(1∶2)、ChCl∶丙三醇(Gly)(1∶2)、ChCl∶乳酸(LA)(1∶2)三种低共熔溶剂与间甲酚之间存在较强的氢键相互作用,与异丙苯之间存在排斥作用.液液相平衡实验证实了COSMO-RS筛选结果的可靠性,其中ChCl∶EG(1∶2)具有最高的分配系数和选择性系数,且黏度最低,被选定为最佳的低共熔溶剂.在25℃、ChCl∶EG(1∶2)与模型油质量比为1∶1时,ChCl∶EG(1∶2)对间甲酚萃取率高达98.41%,同时异丙苯夹带量仅为8.41%,并且具有良好的循环使用性能.

    低共熔溶剂萃取COSMO-RS模型间甲酚-异丙苯分离相平衡实验验证

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    氢氧化镧交联壳聚糖微球的微流控制备及其除磷性能

    李承威骆华勇张铭轩廖鹏...
    3929-3939页
    查看更多>>摘要：基于微流控技术制备了氢氧化镧[La(OH)3]交联壳聚糖(CS)微球(La-CS-M),并对其组成和结构进行表征,探究了微球吸附去除水中磷酸盐的性能和机理.结果表明,La-CS-M成功负载了La(OH)3,与传统滴落法制备的氢氧化镧交联壳聚糖球(La-CS)相比,其表面和内部具有疏松多孔结构,其体积平均粒径为415.8 μm,孔隙率为89.22%,平均孔径为960.0 nm,pHpzc约为6.5.La-CS-M在宽pH范围内(3.0~10.0)均保持较高吸附量,CO2-3对La-CS-M吸附性能影响较Cl-、NO-3、SO2-4 以及腐殖酸(HA)明显.吸附动力学数据符合准二级动力学模型,等温吸附数据符合Langmuir模型且在pH=6.0时最大吸附量为56.48 mg/g.结合XPS表征和吸附数据推测La-CS-M的吸附机理涉及静电吸附和形成内层配合物(通过配位交换或Lewis酸碱作用).吸附磷酸盐后La-CS-M可通过2.5 mol/L NaOH溶液实现脱附,具有良好的再生性和吸附稳定性.

    氢氧化镧壳聚糖微球微流控制备吸附废水

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    FeTPPs-CuBTC协同强化低浓度煤层气吸附分离

    席国君刘子涵雷广平
    3940-3949页
    查看更多>>摘要：高效分离CH4/N2混合物是实现低浓度煤层气利用的关键之一.基于原位封装策略采用一锅法将FeTPPs成功封装至CuBTC的孔隙中,通过两者的协同作用达到强化CH4/N2混合气体吸附分离的目的.实验结果显示,FeTPPs的封装增强了吸附剂与CH4间的相互作用反而削弱了吸附剂与N2间的相互作用,因此FeTPPs的封装有利于CH4/N2混合气体的吸附分离.基于理想吸附溶液理论(IAST)计算发现,在几乎不损失CH4吸附量的情况下,常温常压下FeTPPs@CuBTC复合材料对CH4/N2混合气体的吸附选择性可达5.4,是CuBTC的1.28倍,也高于目前已报道的大部分zeotile和MOF材料.证实了FeTPPs封装策略在低浓度煤层气分离领域的应用潜力,也为新型吸附剂材料的开发提供了新的设计思路.

    低浓度煤层气二元混合物吸附分离金属卟啉金属-有机骨架协同强化

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    基于中心损失的条件生成式对抗网络的冷水机组故障诊断

    高学金程琨韩华云高慧慧...
    3950-3962页
    查看更多>>摘要：针对冷水机组产生的故障数据不足,数据集中正常数据和故障数据数量不平衡,进而导致故障诊断精度下降的问题,提出一种基于中心损失的条件生成式对抗网络(central loss conditional generative adversarial network,CLCGAN)和支持向量机(support vector machine,SVM)的故障诊断方法.首先,CLCGAN利用少量真实故障数据生成新的故障数据;然后,将生成的故障数据与初始数据集混合,使正常数据与故障数据的数量达到平衡;最后,利用平衡数据集构建SVM模型进行故障诊断.在GAN生成冷水机组故障数据时,构建动态中心损失项并加入到目标函数中,利用动态的中心损失减少冷水机组生成的各种故障数据的类内距离,从而降低各个故障生成数据之间的重叠程度,增加生成数据的可靠性.在生成故障数据之前配置相应的故障标签,并输入到CLCGAN中指导数据生成过程,使生成的故障数据可以均衡地分布于各个故障类别.在ASHRAE 1043-RP数据集上对所提方法进行了验证,结果表明,相较于其他解决数据不平衡问题的故障诊断方法,所提方法具有更高的故障诊断准确率.

    冷水机组故障诊断生成式对抗网络神经网络算法中心损失集成

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    基于加权概率CVDA的动态化工系统微小故障检测

    杨明辉刘晓月邓晓刚廖明燕...
    3963-3972页
    查看更多>>摘要：典型变量差异度分析(CVDA)是近年来提出的一种新型动态过程监控方法,已在微小故障检测领域获得成功应用.针对传统CVDA方法忽视了特征量的概率信息挖掘问题,提出一种基于加权概率CVDA(WPCVDA)的动态化工系统微小故障检测方法.一方面,该方法在基本CVDA模型特征基础上引入Wasserstein距离(WD)度量特征量概率分布的变化,构造概率化的WD特征提高CVDA模型对微小故障的灵敏度;另一方面,进一步考虑不同的WD特征成分携带故障信息的差异性,设计一种自适应权值计算策略,为关键的故障敏感特征成分设置大的权值,突出其在监控统计量中的作用.在一个标准化工过程的验证结果说明,所提出的WPCVDA方法比传统CVDA方法具有更好的微小故障检测性能.

    微小故障检测加权系数Wasserstein距离典型变量差异度分析动态过程

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    PTFE间歇聚合反应过程变周期动态经济优化控制

    王雪松曾祥宇薄翠梅汤舒淇...
    3973-3982页
    查看更多>>摘要：聚四氟乙烯(PTFE)间歇聚合生产模式可满足小批量、多用途以及高质量产品的市场需求.针对PTFE聚合过程存在强非线性和大时滞特性,提出了一种基于自由终端的动态经济优化控制方法.首先,将生产周期作为一个自由度纳入优化变量建立动态经济优化问题,采用改进控制变量参数化方法,控制输入被离散为可变长度的片状序列,便可将动态经济优化问题转换为非线性规划(NLP)问题;然后,采用基于梯度下降的内点罚函数法求解NLP问题,通过变周期预测时域的滚动优化控制方法优化控制输入和终端时间;最后将提出的变周期动态经济优化控制与传统PI控制、非线性模型预测控制进行对比测试分析,仿真结果表明本方法单位经济效益更高,生产周期更短,突显了间歇生产的灵活性.

    聚四氟乙烯间歇聚合反应自由终端经济优化控制动态实时优化

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    基于非线性动态模型的质子交换膜燃料电池故障诊断

    雍加望赵倩倩冯能莲
    3983-3993页
    查看更多>>摘要：为了对质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)系统进行故障诊断以提高系统的安全性和可靠性,针对PEMFC系统的强非线性,在九阶状态空间模型的基础上提出一种滑模观测器实时生成残差,利用故障阈值检测法建立故障特征矩阵检测故障,进而为了隔离故障,引入相对故障敏感度函数建立理论相对故障敏感度矩阵,在系统运行时实时计算各故障相对故障敏感度与理论相对故障敏感度的欧氏距离,最小欧氏距离对应的故障则为系统发生的故障,结果验证了所提出的基于模型的故障诊断方法的有效性,且所构建观测器可以估计PEMFC系统中难以直接测取的状态变量,平均相对误差在6%以内.

    质子交换膜燃料电池滑模观测器故障检测故障隔离

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    基于GSA-LSTM动态结构特征提取的间歇过程监测方法

    王雅琳潘雨晴刘晨亮
    3994-4002页
    查看更多>>摘要：间歇过程监测对于保证批次生产过程的稳定运行具有重要意义.传统过程监测方法难以提取间歇过程数据特有的非线性结构和动态时变特征.为此,提出了一种融合图采样聚合网络和长短期记忆网络(GSA-LSTM)的典型相关分析方法用于间歇过程在线监测.首先,利用K近邻方法将批次过程数据转化为图结构形式,利用图采样聚合网络(GraphSAGE)提取数据内部的结构特征,然后利用长短期记忆网络(LSTM)提取数据的非线性动态特征,通过权重系数将结构特征和动态特征融合得到更具有代表性的间歇过程数据特征.进一步地,利用典型相关分析方法对残差建立监测模型.最后将所提方法应用于数值例子和注塑过程监测,结果分析验证了所提方法的有效性.

    过程监测间歇性图神经网络长短期记忆网络典型相关分析算法过程系统

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    复配表面活性剂对油水界面行为和性质影响的模拟研究

    廖艺牛亚宾潘艳秋俞路...
    4003-4014页
    查看更多>>摘要：含复配表面活性剂的油田废水是一种多组分复杂体系,研究其中的分子作用关系有助于后续废水处理方案的确定.采用分子动力学(MD)模拟方法建立界面模型,通过定义表面活性剂的关键扭转点及相应的分子夹角、定义协同作用能,结合界面处的密度分布函数等性能模拟和界面张力测试结果,多角度分析两类阴阳离子表面活性剂复配对油水界面特性的影响.结果表明,与含单组分表面活性剂的油水体系相比,复配表面活性剂的相反电荷极性头基间静电吸引作用提高了油水界面稳定性;相较于十二烷基磺酸钠/十六烷基三甲基溴化铵(SLS/CTAB)复配体系,十二烷基硫酸钠/十六烷基三甲基溴化铵(SDS/CTAB)中分子间的协同作用可更好地提高体系的稳定性;当复配表面活性剂的配比为8/10~12/6时的油/水界面稳定效果较优、12/6时稳定性最好.研究结果可为石油开采及油水分离方案的确定提供依据.

    乳液表面活性剂复配体系分子模拟界面行为油水分离

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