期刊資訊
亮點評述
-
化工學報|基于本質安全與經濟性的環己烷氧化工藝參數多目標優化研究
由于氧化反應在化工行業存在的普遍性及其危險性，針對典型工藝環己烷氧化進行研究。首先利用Aspen Plus進行建模及動力學修正，修正前主產物中最大誤差為28.56%，修正后主產物中最大誤差為3.11%。使用遺傳算法（GA），以Dow火災爆炸指數（F&EI）、年總費用（TAC）和尾氧濃度為目標函數，對環己烷無催化氧化這一過程進行多目標優化，獲得了Pareto前沿。優化結果表明，與原操作條件相比，新操作條件在維持尾氧濃度小于工業預警值3%的情況下，設備費用基本維持不變，操作費用減少了34.7%，F&EI指數從156降到76.66，危險程度從較危險降為較輕。
-
化工學報|大尺度扇柱形反應釜內甲烷水合物降壓開采規律研究
天然氣水合物資源開發利用是當今能源領域的研究前沿，目前相關科學研究和新技術開發越來越依賴大尺度模擬裝置。利用大尺度扇柱形反應釜模擬了甲烷水合物降壓開采過程，獲取了溫度場、壓力場、波速演變特征，及水合物分解和氣液產出規律。結果表明，降壓初期壓力傳播緩慢，3 m徑向的壓差可達3~4 MPa，壓力穩定后壓差縮小至0.3~0.4 MPa；受壓力影響，徑向水合物分解速率存在顯著差異。降壓初期近井區域存在水合物二次生成行為，對降壓速率具有負面影響。此外，還通過外連恒壓補水系統探索了外圍環境對降壓過程的影響。結果表明，外部鹽水持續滲入彌補了儲層壓力，對溫/壓變化和氣/水產出具有顯著影響。 關鍵詞
-
化工學報|一種抑制隧道排水管道中結晶體形成的雙層阻垢疏水涂層
本研究成功研制了一種新型雙層阻垢疏水涂層，目的在于有效抑制隧道排水管道中結晶體的形成。該涂層由納米二氧化硅、氨基磺酸、水解聚馬來酸酐和乙二胺四乙酸二鈉（EDTA）等主要成分構成，設計為疏水內層和阻垢外層的結構。疏水內層的功能是阻止結晶顆粒附著于管道內壁，而阻垢外層則保護內層并預防結晶體的形成。通過實驗室內的靜態和動態模擬實驗，發現疏水內層的防結晶率穩定在82%以上，阻垢外層的阻垢率穩定在93%以上。在動態模擬實驗中，理論預測疏水內層能夠維持428.47 d，阻垢外層能夠維持188.57 d，兩者合計可維持617.04 d；使用Ansys fluent軟件進行仿真計算，結果表明，這種雙層阻垢疏水涂層能夠保持其性能長達634.72 d。驗證實驗與仿真結果之間的誤差率為2.87%，證明仿真模型預測與涂層性能相符，能夠適應不同的流量和流速條件，為各種工況下的仿真模擬提供參考。這種雙層涂層不僅實現了疏水與阻垢的雙重功能，還展現出了卓越的耐久性和緩釋性能，對于抑制隧道排水管道內結晶體的形成具有顯著效果，為隧道排水系統的維護提供了一種新的解決方案。
-
化工學報|用于CH4/N2分離的多吸附位點超微孔MOF
用于CH4/N2分離的多吸附位點超微孔MOF郭彭濤 1 王婷 1薛波 1應允攀 1 劉大歡 1,2 （1. 北
-
化工學報|雙金屬Co/Zn-ZIFs中C3H6和C3H8吸附和擴散行為分子模擬研究
雙金屬Co/Zn-ZIFs中C3H6和C3H8吸附和擴散行為分子模擬研究齊昊 1 王玉杰 1,2 李申輝 1鄒琦 2劉軼群 2趙之
-
化工學報|全釩液流電池用纖維素納米晶摻雜混合基質膜
全釩液流電池用纖維素納米晶摻雜混合基質膜劉鑫 1,3 鄭皓仁 1,3陳強 1丁靜怡 3黃康 1,3 徐至 2
-
化工學報|液-液非均相反應與傳遞過程強化方法研究進展
液-液非均相反應廣泛存在于石油化工和精細化工的各個領域中。由于液-液兩相物理化學性質差異以及相界面的存在，其反應過程通常受本征反應動力學和傳遞過程的共同影響。因此，增強液-液非均相反應傳遞過程并使之與反應動力學相匹配，實現原料、能源高效利用一直是研究者們關注的熱點之一。圍繞液-液非均相反應與傳遞過程強化機理與應用，以硝化反應、脫氯化氫反應等典型非均相反應為例，結合反應動力學、熱力學和傳遞過程基本特征，綜述了傳遞-反應過程耦合影響反應選擇性和時空產率機制，闡述了工業化應用面臨的挑戰及過程強化解決策略，進而從傳遞過程匹配反應過程出發，展望了液-液非均相反應過程強化發展方向。
-
化工學報|吸附法CO2直接空氣捕集技術能耗現狀
CO2直接空氣捕集（DAC）技術相對于傳統的固定源煙氣捕集技術具有位置靈活、應用廣泛等優勢，但由于大氣中CO2濃度極低（僅為0.04%左右），DAC技術的高能耗成為阻礙其商業化的首要難題。聚焦吸附法DAC技術的能耗問題，先后進行理論分析和案例引證。DAC技術的CO2分離理想最小功為19.64 kJ·mol-1（溫度298.15 K，捕集率50%，純度95%），為同等條件下煙氣捕集技術的3.5倍。再生溫度393 K時變溫真空吸附循環（TVSA）第二定律分離效率為22.75%。吸附、排空、再生、冷凝、壓縮等過程主要通過機械能和熱能推動。其中排空過程機械能僅占3%左右；冷凝過程熱能可以通過回熱循環回收；壓縮過程機械能由目標壓力決定，在部分研究中計入DAC能耗。吸附過程流動機械能受反應器壓降主導，床層厚度減小和吸附劑有序堆積均能夠改善流動損耗問題。再生過程熱能占DAC能耗的主要部分，為50%~80%，再生溫度、反應器與吸附劑的質量比、吸附劑對H2O吸附性的強弱，均能造成熱耗的成倍變化。在分析過程能耗的基礎上，給出了吸附法DAC在反應器設計、循環方式及操作參數、自然環境及能量來源等方面的能耗優化
-
化工學報|濕法磷酸含氟尾氣高效資源化利用熱力學分析與工程實踐
針對濕法磷酸萃取-濃縮和尾氣洗滌氟逸出過程，建立了H2SiF6-H2O與H2SiF6-H3PO4-H2SO4-H2O體系熱力學平衡下的氟元素氣液分配比，模型預測誤差在20%之內。基于熱力學分析，降低尾氣洗滌溫度，可增加傳質推動力，有利于提高氟吸收傳質速率和產出高濃度的氟硅酸溶液，但冷凝水增多，加大了系統水平衡壓力。在氟吸收循環回路串聯無泵循環閃蒸濃縮氟硅酸的單元操作，設計并實施了7.5萬噸P2O5/年WPA尾氣減排與資源化利用項目，用低溫、高濃度氟硅酸逆流吸收并冷卻尾氣低于323 K，使含氟尾氣過飽和冷凝，既強化尾氣氟化物吸收，又避免硅膠顆粒結塊喪失流動性，使尾氣氟含量≤2 mg/m3，尾氣氟回收率≥99%，尾氣總量減排20%以上，氟硅酸產品H2SiF6≥18%（質量），提供了一個濕法磷酸含氟尾氣高效資源化利用的工程范例。
-
CJChE丨北京化工大學 李鑫、曹東、程道建等: Pd氧化態的調控以增強對5-羥甲基糠醛的選擇性加氫
文章信息Regulating the oxidation state of Pd to enhance the selective hydrogenation for 5-hydroxymethylf
-
CJChE丨太原理工大學 韓冰瑩、凌麗霞、王寶俊等： CO氧化偶聯制草酸二甲酯體系中Pd條帶摻雜Co(111)催化劑的理論預測
文章信息Theoretically predicted innovative palladium stripe doping cobalt (111) surface with excellent c
-
CJChE丨江蘇科技大學 何震，魏雨倩，宋云飛等：SnS2@NxC復合材料的制備及其儲能方面的優異性能
文章信息The preparation of SnS2@NxC electrodes and its exceptional performance in energy storage usagesZ
-
原油直接加氫改質及其瀝青質超分子解締反應的研究
加氫處理是劣質重油提質升級的重要工藝，但是瀝青質超分子的存在嚴重影響了加氫改質的效果。因此，針對瀝青質超分子三個主要層級結構（分子單元、納米聚集體和團簇），提高其加氫解締效率至關重要。本研究考察了原油直接加氫的反應性能及瀝青質超分子層級結構的變化規律，旨在為提高石油中瀝青質超分子解締效率提供新的解決方案。結果表明，與重油加氫相比，原油直接加氫表現出更優異的改質性能，其中非烴化合物的脫除率超過70%，而瀝青質的脫除率則超過80%。在原油加氫過程中，瀝青質的表觀結構尺寸從原先的2~4 μm降低到2 μm以下，且顆粒尺寸變得更加均勻。瀝青質超分子的層級結構也發生了顯著變化，超分子團簇的尺寸相比加氫前減少了50%以上，瀝青質超分子中90%的非晶納米聚集體被轉化，而難以轉化的似晶納米聚集體的轉化率也超過了70%。原油加氫處理降低了分子單元之間的空間屏蔽效應，使其形成了更緊密的次級結構。本研究探索了原油直接加氫改質的新方法，以提高瀝青質超分子解締性能，促進劣質原油的高效利用。
-
多級混流式混輸泵氣液兩相增壓特性
在高入口含氣率下，混輸泵的增壓性能劇烈惡化，對化工生產過程的安全穩定運行構成威脅。采用surging test和mapping test兩種測試方法，全方位探討了多運行參數對三級混流式混輸泵整體與級間氣液兩相增壓特性的影響。研究結果表明，隨著液相流量的提升，增壓性能曲線由三個增壓級性能逐級惡化導致的波紋狀下降趨勢逐漸消失。多級混輸泵增壓性能的顯著惡化主要歸因于首個增壓級性能的劇烈下滑。提高液相流量能有效減輕氣體積聚，其對增壓性能的正面促進作用顯著超過了流動分離帶來的負面影響，因而增壓隨液相流量變化曲線呈現驟升趨勢。提高入口壓力有助于緩解氣團聚集對增壓性能的負面影響。
-
重質顆粒流態化研究現狀與展望
流化床技術在工業中應用廣泛，其中天然鈾轉化、直接還原煉鐵、化學鏈燃燒等工業過程中使用的是顆粒密度在4.0 g/cm3以上的重質顆粒，而傳統化工、能源行業廣泛使用的則是密度較小的輕質流化床顆粒。綜述了重質顆粒流態化技術在工業中的應用情況，梳理了目前重質顆粒流態化基礎的研究進展。已有的實驗測量和數值模擬研究均表明重質顆粒的流態化行為與低密度顆粒存在顯著差異，且針對低密度顆粒的一些研究規律并不能完全適用于重質顆粒流化床。當前，對重質顆粒的流態化基礎研究尚不充分，特別是在流域轉變、傳熱傳質特性、顆粒混合分級特性、反應過程強化技術等研究方面，與傳統低密度顆粒流態化的基礎研究相比，存在巨大的基礎研究空白。最后結合相關工業過程的需要，重點討論了近期應重點補充的重質顆粒流態化基礎研究的內容。
