化工进展杂志

发表咨询:400-808-1731

订阅咨询:400-808-1751

化工进展杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

Chemical Industry and Engineering Progress

  • 11-1954/TQ 国内刊号
  • 1000-6613 国际刊号
  • 1.06 影响因子
  • 1-3个月下单 审稿周期
化工进展是中国化工学会;化学工业出版社主办的一本学术期刊,主要刊载该领域内的原创性研究论文、综述和评论等。杂志于1981年创刊,目前已被国家图书馆馆藏、维普收录(中)等知名数据库收录,是中国科学技术协会主管的国家重点学术期刊之一。化工进展在学术界享有很高的声誉和影响力,该期刊发表的文章具有较高的学术水平和实践价值,为读者提供更多的实践案例和行业信息,得到了广大读者的广泛关注和引用。
栏目设置:进展与述评、研究开发、应用技术、行业动态、节能技术、化工过程与装备、能源加工与技术、工业催化、材料科学与技术、高分子及纳米材料、生物化工、精细化工、资源与环境工程、产品与市场

化工进展 2018年第01期杂志 文档列表

化工进展杂志特约评述
新形势下石油公司二氧化碳减排策略的变化1-6

摘要:在《巴黎协定》正式生效的前后,很多大石油公司积极表态将为气候变化采取行动。本文分析了主要的国际大石油公司采取的减排思路,总结了这些公司提出的二氧化碳减排策略和具体做法。文中指出石油公司对于二氧化碳减排都很慎重,既要选择能产生实质减排效果的途径,又要尽可能降低对主营业务的影响。因此在业务发展战略与减排战略之间寻找连接和平衡,突出多元化的二氧化碳减排途径,把重点聚焦在进一步加强节能降耗、有选择地发展低碳能源、推进二氧化碳的捕获和综合利用等方面。分析结果认为,首先,这些措施不仅能实现自身业务运营过程中的减排,还能通过提供清洁低碳能源、产品和服务推动社会相关部门以及消费者实现间接减排;其次,实施多样化的减排策略组合可以降低风险;第三,将应对气候变化与企业长远发展的顶层战略相结合,加快技术创新,是降低减排成本、实现减排效果的关键。

化工进展杂志化工过程与装备
内部热耦合精馏塔的传热及优化7-13

摘要:为研究同轴式内部热耦合精馏塔(HIDiC)在不同压缩比下的传热量和传热系数,以乙醇-水为分离物系,在自制中试装置中进行了实验研究。建立了同轴式HIDiC的传热模型即利用闪蒸罐代替塔板,计算进出闪蒸罐物流的焓值差,从而得到精馏段与提馏段板间换热量,并通过划分区域的方法计算了传热系数。以年度总费用(TAC)作为优化指标研究了实现外回流为零时所需的外部换热器的个数。结果表明:当压缩比为2.2时,塔间传热量最大,冷凝器和再沸器的负荷最低,且压缩比与传热系数的关系为负相关;随着精馏段与提馏段板间最小换热温差的增大,所需外部换热器个数不断减少,TAC呈现降低的趋势,当外部换热器个数为1,即热量耦合位置为精馏段第一块板与提馏段第一块板时,TAC最低。

导向管直径对喷动床流动特性影响的计算颗粒流体力学数值模拟14-22

摘要:导向管喷动床是较为常见的一种喷动床改进床型,通过阻断喷动区与环隙区气固接触来提高颗粒循环的规律性与稳定性。本文采用计算颗粒流体力学(CPFD)方法对于直径150mm的柱锥式导向管喷动床进行了数值模拟研究,考察了导向管直径对于喷动床内颗粒流动特性的影响,从环隙区死区分布、颗粒速度分布、固体循环量等方面分析了具有不同直径导向管喷动床的运行状态。结果表明,加入导向管在减少床内死区的同时也降低了运行时的固体循环量,对于本次采用的喷动床结构尺寸与运行参数,只有在导向管直径为40~60mm时才能保证床内具有良好喷动状态,综合考虑各因素,选用直径50~55mm的导向管最为合适。对于具有类似结构与运行条件的柱锥喷动床,导向管直径可考虑选为无导向管运行时喷动区直径的1.2~1.375倍。

全国化工过程强化高层论坛预通知22-22

摘要:本次论坛旨在为广大化工过程强化技术研究的专家学者提供一个广阔的交流平台,更好地促进产-学-研之间的交流与合作、多学科交叉与融合,进而推动提升化工过程强化技术在传统产业技术升级与转型中的服务。本次论坛由中国化工学会化工过程强化专业委员会(筹)、昆明理工大学和化学工业出版社联合主办,将于4月13~15日在云南昆明召开。本次会议拟邀请多位专家做大会报告,诚挚地邀请您莅会并参与研讨。

开口率和点火源类型对汽油蒸气泄压爆炸内场超压荷载的影响23-31

摘要:构建了汽油蒸气泄压爆炸实验系统,研究了开口率和点火源类型对汽油蒸气泄压爆炸过程中内场超压荷载的影响规律,研究结果表明:汽油蒸气泄压爆炸会导致内场形成多个超压峰值,其中最大峰值由泄压爆炸膜破坏所形成;随开口率的增大,P1数值近似呈线性下降,P2的数值近似呈指数下降,外场火焰的Rayleigh-Taylor不稳定强度增加,Helmholtz振荡的持续时间延长;点火源类型对最大超压峰值和平均升压速率大小均有影响,不同点火源类型下超压峰值和平均升压速率的数值从大到小排列分布依次为高温灯丝〉火药点火杆〉高能电火花〉明火点火杆;火焰结构为"火焰外锋面+内部火焰核心",二者所占的比例受点火源类型的影响。

喷嘴雾化特性及脱硫废水蒸发数值模拟32-38

摘要:利用相位多普勒粒度分析仪(PDA)实验台测量了双流体喷嘴出口速度与粒径分布,利用得到的速度与粒径数据对江苏某生物质电厂进行小水量脱硫废水蒸发的数值模拟,着重研究了液滴粒径以及烟气中水蒸气的体积分数对液滴蒸发过程的影响。PDA实验结果表明,该双流体喷嘴在特定气液比条件下出口粒径均小于100μm。应用离散相模型与随机轨道模型,利用Rosin-Rammler分布模拟喷雾液滴分布范围(0~100μm)。模拟结果表明,粒径低于100μm的液滴能够完全蒸发,液滴粒径越小,完全蒸发时间越短,液滴经历的平稳吸热时间越短。随着粒径的增加,液滴完全蒸发时间增幅变大。随着烟气中水蒸气体积分数增加,液滴蒸发速率变缓,液滴开始蒸发的时间延长,且体积分数越大,出口未蒸发完全的液滴直径越大,但出口液滴粒径增大的幅度在减小。

基于钙链制氢的双流化床气固流动特性39-43

摘要:钙链制氢是一项新颖的制取富氢合成气技术,由此设计并搭建了一套双流化床反应器,该反应器由气化反应器、煅烧反应器、碳酸化反应器、旋风分离器、立管和流动密封阀组成。采用两种不同粒径的白刚玉,研究了该双流化床反应器的气固流动特性,研究了物料总量、颗粒粒径、L阀、气化反应器和煅烧反应器的风速对固体流率的影响,固体流率随着L阀和气化反应器风速的增加而增加。同时研究了L阀风量与固体流率之间的关联式,通过量纲分析和多元线性拟合,得到了它们之间的回归方程,研究结果表明:实验结果和拟合结果吻合得比较好,可以较好地反映L阀风量与固体流率之间的关系。

不同结构储热水箱分层特性的实验研究44-52

摘要:在太阳能集热系统中,储热水箱内的温度分层效果受不同水箱结构的影响巨大。为研究这一特性,搭建了一套储热水箱分层特性测试实验台,对直接进口式、三层孔板式和盒状结构水箱进行了测试实验。水箱内初始水温为70℃,在相同的进水温度和不同的流量条件下,根据实验数据绘制了不同结构水箱内的各层温度变化曲线。结果显示,进水流量越大,水箱内混合效应越大,各层温度趋于一致的时间越短。在热力学定律的基础上,计算并分析了3种结构水箱的取出效率、?和Str数等分层特性指标。结果表明,3种结构中,盒状结构水箱内的温度分层效果最好,对热量的利用率最高,盒装结构有效地抑制了冷热水混合效应,其次为三层孔板式水箱,而直接进口式水箱的温度分层效果最差。

不同粒径磷石膏的脱水动力学53-59

摘要:为研究粒径对磷石膏脱水反应动力学的影响,测定了流动N2气氛中,不同粒径磷石膏脱水反应的TG-DSC同步热分析数据。运用Flynn-wall-Ozawa法、Kissinger法和Satava-Sestak法相结合计算动力学参数,得出不同粒径(105~125μm、125~150μm、150~200μm和200~300μm)磷石膏脱水动力学模型,利用动力学方程对不同粒径磷石膏在相同条件下等温热分解进行预测,得出不同粒径、不同温度下磷石膏脱水率与时间的关系。结果表明:当磷石膏粒径由200~300μm减小到105~125μm时,磷石膏第一步脱水活化能从114.62kJ/mol减小到82.55kJ/mol,第二步脱水活化能由96.30kJ/mol减小到78.5kJ/mol。磷石膏脱水活化能随粒径的减小而减小,机理函数均符合Avrami-Erofeev方程。在相同的煅烧温度下,粒径小的磷石膏完全脱水所需时间缩短。

化工进展杂志能源加工与技术
机械扰动强化气体水合物快速生成研究进展60-67

摘要:气体水合物技术在天然气固态储运、CO2捕获与封存等领域具有广阔的应用前景。高效快速制备水合物是水合物应用技术产业化的关键技术之一。从成核机理、相平衡、传热和传质等角度简述了气体水合物快速生成机理,回顾了常见的搅拌、喷淋和鼓泡等机械扰动强化气体水合物快速生成方法的基本原理和特性。依据强化传质传热领域内的新进展,进一步阐述了新型机械扰动强化气体水合物快速生成方法的基本原理和特性,重点综述了流化床、超声波、超重力、撞击流等技术的研究进展。从耗气率、水合物生成速率、总能耗、气体转化率等角度分析评价了各种机械扰动强化气体水合物快速生成方法的优缺点。总体来说,目前各种机械扰动强化气体水合物生成技术仍处于实验室阶段,传统的搅拌、喷淋和鼓泡强化技术生成速率较低;新型的流化床、超声波、超重力和撞击流等技术也存在各种不同的缺点,有待进一步优化改进。同时指出探究微观成核机理、开发新型易固液分离的气体水合物生成系统以及构建水合物反应器评价体系等是未来气体水合物快速生成相关研究中需要进一步解决的问题。

水合物法提纯沼气技术研究进展68-79

摘要:沼气是一种重要的可再生能源,对沼气进行充分高值利用对于缓解我国能源需求和环境压力具有重要意义。沼气在高值利用前必须进行脱碳提纯处理,本文介绍了一种可用于沼气提纯的新技术——水合物分离技术。介绍了水合物分离技术的基本理论,调研总结了水合物法提纯沼气和可用于沼气体系(CH4/CO2)的水合物分离技术研究进展,包括相平衡研究、热力学促进剂、动力学促进剂、机械强化、外场强化、添加多孔介质/纳米流体等和采用油/水乳液促进技术,并对各种水合物分离促进技术进行了分析:相平衡研究为水合物法提纯沼气提供了理论基础;合理地选用热力学和动力学促进剂能够有效改善气体水合物相平衡条件,促进水合物生成,增加储气效果和提高分离效率;机械强化及外场作用通过强化水合反应过程的传质传热效果促进水合物生成;添加多孔介质和纳米流体等能够增大气液接触面积,对水合过程发挥促进作用;采用油/水乳液不但能够强化气液接触,而且微乳状态下的水合物具有很好的流动性,具有良好工业应用前景。最后对水合物法提纯沼气技术进行了展望,水合物提纯沼气研究虽处在起步阶段,但随着研究的不断深入,该技术凭借操作条件温和,对原料气要求低,并且具有操作简单灵活、安全性高、环保无污染等优点,必将在我国沼气产业发展过程中发挥作用。

基于群体平衡理论的水合物聚集动力学模型80-87

摘要:水合物颗粒间的聚集是导致油气输送管道堵塞的重要原因,建立聚集模型能更好地进行水合物聚集的防治。首先,假定管道中水合物颗粒粒径连续分布并忽略对流扩散的影响,建立了以群体平衡模型为基本框架的水合物聚集动力学模型。重点考虑水合物的聚集和破碎,该模型的核心主要包括聚集核和破碎核两部分。其中,聚集核包括水合物颗粒间的碰撞频率和碰撞后的聚集效率,破碎核包括水合物颗粒的破碎频率和破碎后子颗粒的粒径分布函数。接着,以前人研究为基础并结合水合物颗粒的自身特性,对模型聚集核和破碎核的计算方法进行了选取和改进。最后,采用计算流体力学方法对模型进行了求解并将求解结果与相关实验数据进行了对比分析。该模型可为管道流动安全保障提供技术支持。

有机朗肯循环发电系统变工况运行的实验研究88-95

摘要:受余热热源及环境温度不稳定特性的制约,有机朗肯循环(ORC)发电系统在实际应用中需要有较强的变工况能力。本文以R245fa为工质,实验研究了在不同冷热源温度时,ORC系统在相同负载容量及膨胀机转速下的变工况运行特性及各部件实际性能。实验结果表明:热源温度主要决定了膨胀机的入口温度及过热度。随着热源温度的降低,膨胀机内部泄漏量变大,其等熵效率变低,单位质量工质做功能力变差,维持膨胀机做功状态的工质质量流量增加。由于工质在蒸发器内整体吸热量变小,系统发电效率随热源温度的降低而升高。在10℃冷源温度下,热源温度从115℃下降至100℃,机组的最大发电效率从5.03%升高至5.25%。改变冷源温度,主要作用于膨胀机的进出口压力,改变了膨胀机的做功状态。降低冷源温度,膨胀机压比升高,单位质量工质做功能力变强,维持膨胀机做功状态的工质质量流量减小。但由于膨胀机过膨胀运行带来的不可逆损失增加,膨胀机的等熵效率随冷源温度降低而减小。在115℃热源温度下,冷源温度从30℃下降至10℃,系统最大发电效率从6.08%升高至7.01%。

供水温度对高背压热电联产系统能耗水平的影响96-104

摘要:高背压供热模式是提高能源利用率、降低火力发电煤耗的有效途径,从全局角度研究一次网设计供水温度取值对热电联产系统的影响、确定热网供水温度最佳设计值是热电联产系统参数设计的核心问题。本文利用热网变工况模型及Ebsilon软件仿真,以某310MW直接空冷高背压供热机组与热网组成的热电联产系统为研究对象,分析了设计参数(供热负荷、一次网供水温度)不同时整个供热周期内系统能源转化效率及能耗水平。结果表明:一次网设计供水温度取值不同时,系统周期供电煤耗极差可达4.56g/kW·h;供热负荷设计值较低时,系统周期净供电功率在一次网设计供水温度取中间某值时存在最大值;供热负荷设计值较高时,随一次网设计供水温度增加,系统周期净供电功率不断增加。

化工进展杂志工业催化
锰钛系低温选择性催化还原催化剂的抗SO2和抗H2O性能研究进展105-111

摘要:低温选择性催化还原(SCR)脱硝技术具有运行成本低、能耗低和布置方便的优点,催化剂的反应温度低,适合中小型工业锅炉的脱硝技术需求,因此受到越来越多的关注。锰钛系催化剂以其较高的低温脱硝效率成为当前低温SCR催化剂研究领域的热点,然而催化剂易受到SO2和H2O的影响,限制了它的工业应用。本文介绍了在含SO2和H2O的条件下锰钛系低温SCR催化剂的中毒症状,总结了催化剂的SO2和H2O中毒机制,重点阐述了在抗硫方面掺杂过渡金属元素以及载体改性的研究进展,详细介绍了掺杂Ce、Co、Fe和Ho等元素以及催化剂酸改性和复合载体对催化剂抗硫性的影响,同时简要总结了近年来其他方法提高锰钛系低温SCR催化剂抗硫抗水性能的状况,最后归纳了目前此类催化剂抗硫抗水措施的局限并指出今后的重点是进一步提高其抗中毒能力。

Ni/ZrO2催化剂的制备及甲烷分步水蒸气重整反应性能112-118

摘要:采用沉淀法制备了ZrO2载体,进一步采用浸渍法制备了不同Ni负载量的Ni/ZrO2催化剂。通过XRD、N2物理吸附、H2-TPR和H2-TPD等表征手段对Ni/ZrO2催化剂的物理结构和化学特性进行了研究,探讨了活性金属Ni物种的状态,并计算了Ni粒子的大小。随着Ni负载量的增加,Ni/ZrO2催化剂的比表面积逐渐减小,金属Ni的分散度逐渐减小,Ni粒子尺寸逐渐增大,低温H2脱附峰所占比例逐渐增大。当Ni负载量为10.2%(质量分数)时,Ni/ZrO2催化剂上ZrO2晶粒的平均尺寸和Ni粒子的尺寸大小均接近30nm。进一步考察了Ni/ZrO2催化剂在甲烷分步水蒸气重整反应中的催化性能。结果表明,Ni负载量在一定范围内的Ni/ZrO2催化剂对于甲烷分步水蒸气重整反应具有良好的催化性能,Ni负载量过高或过低均不利于甲烷的转化。当Ni负载量为10.2%时,载体ZrO2粒子和金属Ni粒子尺寸匹配,Ni/ZrO2催化剂表现出最佳的甲烷转化活性和稳定性。

煅烧温度对Mo-Mn/TiO2催化剂脱硝脱汞活性的影响119-127

摘要:研究了浸渍法制备Mo-Mn/TiO2(MMT)催化剂过程中煅烧温度(300℃、450℃、600℃、750℃)对Mo-Mn/TiO2(MMT)催化剂协同脱硝脱汞活性的影响。结果表明,较低的煅烧温度更有利于MMT催化剂的协同脱硝脱汞性能,同时可有效降低SO2对催化剂活性的抑制作用,最佳煅烧温度为300℃。利用BET、XRD、H2-TPR、FTIR和XPS等表征手段对催化剂的理化性质进行了表征,结果表明较低的煅烧温度有利于提高催化剂中活性成分所占的比例,增加金属氧化物在TiO2载体表面的分散度,提高催化剂的低温还原性能。随着煅烧温度的升高,催化剂的比表面积和孔容均逐渐减小,平均孔径先增大后减小,且在高温下发生烧结;MnO2逐渐向Mn2O3转变,锐钛矿型TiO2逐渐向金红石型转变,同时MoO3由非晶态逐渐向晶态的转化,致使催化剂的协同脱硝脱汞活性下降。

化工进展杂志材料科学与技术
层状双金属氢氧化物形成机理的研究现状128-139

摘要:近年来,层状双金属氢氧化物(LDH)凭借特殊的层状结构、极强的可调控性能、优异的环境兼容性及显著的应用效果等特点,在环保、催化、储能、传感等领域得到广泛关注。国内外多数研究集中于LDH可控合成工艺的改进完善及LDH的应用探索,但迄今对制备LDH时涉及其组成结构形貌的变化过程,即其形成机理的关注较少,相关机制解释模糊,深入研究其形成过程对于可控制备具有独特形貌和特定组成的LDH及开发更深层次的应用具有至关重要的作用。本文介绍了LDH层板形成机理的3个主要研究方向,即以二价金属氢氧化物的存在为基础、以三价金属氢氧化物的存在为基础和拓扑相变机制,并分别进行了阐述辨析及对比分析,发现LDH层板的形成是一个极其复杂的过程,多种机制往往共同作用,总结认为固液及液液反应在初期成核阶段占据主导地位,各自作用程度及不同层板构筑机制产生的主导作用易受到外界环境因素影响,而更为普遍的LDH形成机制解释需要归纳总结更多LDH层板构筑的区别和规律,宏观和微观上探索形成过程的内在机理及科学本质,以期为LDH开发拓展提供理论基础。