松木屑非等温热解动力学研究

通过热重分析法在不同升温速率(分别为10,30,50℃.min-1)下,采用非恒温热重法,以氩气为载气,流速60 mL.min-1,初温为30℃,加热终温为950℃.对粒径为80目的松木屑热裂解时的热失重行为进行了研究.结果表明:松木屑热解分为四个阶段,主要由预热干燥阶段、热解预热阶段、热分解阶段和热缩聚阶段4个阶段组成;生物质松木屑主反应阶段主要集中在180～600℃左右;随着升温速率的增大,松木屑原料热解的起始温度、热解最大速率所在的温度Tmax及热解终止温度都向高温处稍微移动.使用了Flynn-Wall-Ozawa积分法、Coats-Redfern积分法和Achar微分法对松木屑热解动力学参数进行求取,Flynn-Wall-Ozawa积分法得到的松木屑在热解过程中不同失重率下(0.1～0.80)的活化能都集中在142.35～220.12 kJ.mol-1范围内.按照Bagchi法对松木屑热裂解过程的最概然机理函数进行了推断.松木屑热裂解的最概然机理函数为15号机理函数随机成核和随后生长,反应级数n=2(Code:AE2),函数名称是Avrami-Erofeev方程.     

花生壳的热重-质谱分析及其反应动力学

采用热重-质谱联用(TG-MS)研究了氮气气氛中花生壳在不同升温速率(5,10和20℃/min)下的热解行为,分析得到了花生壳热裂解过程产生的小分子气相产物(CO2,CH4,H2,CO)随温度和升温速率变化的释放规律.结果表明:花生壳热裂解过程分为四个阶段,升温速率越大,花生壳热解的失重温度区间越宽,最大热解速率峰越陡峭.应用Flynn-Wall-Ozawa法得出花生壳热裂解过程不同转化率(0.2~0.8)下的活化能在57.3~88.6 k J/mol范围内.结合Achar微分法和Coats-Redfern积分法确定了该反应过程的机理函数表达式,将30种常用机理函数一一代入得出花生壳热裂解机理的最概然函数为球形对称的三维扩散Jander方程,反应级数为2级.     

乙烯-辛烯共聚物/淀粉共混物的非等温热解动力学

利用动态热重分析(TG)技术对乙烯-辛烯共聚物(POE)/糊化蜡质玉米淀粉(GWCS)共混物在惰性气体条件下的热性能和非等温热解动力学进行了分析,探讨了其热解机理.结果表明,随着淀粉含量的增加,POE/GWCS共混物的热失重曲线向低温方向移动,材料的外延起始温度降低,即材料的热稳定性降低,说明淀粉的加入降低了聚合物的耐热性能.随着升温速率的增加,POE/GWCS共混物最大热分解速率对应的温度向高温方向移动,最大热分解速率增大.采用Kissinger和Flynn-Wall-Ozawa两种方法进行热解动力学分析,发现随着淀粉含量增加,共混物体系的热分解E/logA值降低,表明淀粉含量对共混物的热稳定性有显著影响.     

硝酸胍热分解特性及其动力学分析

采用5、10、15、20K/min的不同线性升温速率,研究硝酸胍（GN）的热分解过程,通过Flynn-Wall-Ozawa （FWO）法、Kissinger Akahira and Sunose （KAS）法和Coats-Redfern （CR）法进行热动力学分析,并利用热力学理论求解相关热安全性参数。结果表明,硝酸胍在450~700K的温度范围内呈一步失重,热重法（TG）的平均外推起始温度为580.28K;当转化率为0.1~0.9时,FWO法和KAS法得到的平均表观活化能分别为140.43kJ/mol和137.82kJ/mol,自燃倾向等级为Ⅰ级;CR法表明Avrami-Erofeev （A2）为硝酸胍的最适机理函数模型;在310~370K的温度范围内,硝酸胍的比热容随温度的升高而逐渐增大,平均值为3.148J/（g·K）;自加速分解温度（T_SADT）和自发火温度（T_be0）分别为530.15K和548.10K;活化熵（ΔS^≠）和活化焓（ΔH^≠）随升温速率的增大而减小,活化自由能（ΔG^≠）和反应速率常数随升温速率的增大而增大。     

不同气氛下氟醚橡胶热分解动力学的对比研究

利用热失重分析方法(TGA),研究了氟醚橡胶生胶在空气和氮气中的热分解规律,并探讨了五种升温速率下的热分解动力学.应用Flynn-Wall-Ozawa法计算获得了其热解过程的动力学参数,并利用Popescu法推断得到了热解过程的反应机理函数.研究结果表明:氟醚橡胶生胶只呈现出一个主要的热失重峰;升温速率越大,热分解温度越高;氮气中更稳定且氧气对其热分解有一定的促进作用;空气中的热分解活化能平均值为172.5kJ/mol,氮气中的为260.9kJ/mol;两种气氛下,热解过程均不能由单一的机理函数来描述;空气中,340℃~370℃阶段机理符合相边界反应,球形对称,370℃~380℃阶段机理函数符合Ginstling-Brounshtein(G-B)方程,380℃~400℃阶段符合Zhuralev(Zh)方程;氮气中,400℃~430℃阶段机理函数符合Ginstling-Brounshtein(G-B)方程,430℃~460℃阶段机理符合相边界反应,球形对称.     

陕北低阶烟煤回转热解反应特性

针对陕北低阶烟煤在回转式反应器中的中低温热解过程,考察热解温度、粒径等级、回转速率对粉煤热解反应规律的影响。结果表明:相比于粒径和回转速率,热解温度对热解规律的影响最为显著;随着热解温度升高,半焦产率降低,半焦中挥发分明显减少;焦油产率先增大后减小;热解气中H_2体积分数增加,CH_4体积分数减少;煤样粒径为3～4 mm时,热解焦油产率达8.48%;粒径变化在一定程度上影响半焦和热解气的产物分布与性质;提高回转速率有利于挥发分的析出,焦油和热解气产率有所增加;煤粒热解粉化程度随着热解温度升高、煤样粒径增大、回转速率提高而加剧;过高的回转速率会导致热解焦油中机械杂质含量增大,恶化产物性质。     

稀酸水解木素的热失重特性及其动力学分析

采用热重分析的方法研究了稀酸水解木素在不同升温速率时的热解特性及升温速率对热解反应的影响,并根据微分热重曲线,建立了动力学模型,计算了热解反应的动力学参数.结果表明:200～450℃温度区间是水解木素热解的主要阶段;随着升温速率的增大,热重曲线向高温区移动,升温速率为10、20和30℃/min时,失重速率分别在311.9、323.8和338.1℃左右出现最大值,且微分热重曲线均只出现一个较大的失重峰.根据Coats-Redfern法,稀酸水解木素在不同升温速率下的热解可用两个一级反应表示,随着升温速率的提高,活化能有所降低,低温区稀酸水解木素的活化能在18.27～18.47kJ/mol之间,高温区的在74.45～84.37kJ/mol之间.     

低次烟叶热解特性及动力学机理函数

采用固定床管式反应器,考察了热解温度对低次烟叶热解产物产率、组成的影响。利用热重分析仪,在不同的升温速率下对低次烟叶的热失重行为进行了研究,运用Coats-Redfern积分法、Flynn-Wall-Ozawa(FWO)积分法,结合双外推法确定其动力学机理函数。实验结果表明:随温度升高,热解油产率先增大,在400℃达到最大,为26.93%,然后开始下降;热解气产率不断增大;焦炭产率不断下降。热解油主要由酮类、酚类、呋喃类和含氮杂环化合物组成,热解气主要由CO、CO_2组成。低次烟叶的热解过程可以分为脱水干燥、快速热解和炭化3个阶段。主要热解区间第1段(T_0～T_(max))的最概然机理函数为D3(Jander方程),第2段(T_(max)～T_f)最可能的机理函数为D4(G-B方程)。     

聚联苯醚二甲酰十二碳二胺的热降解过程与机理

利用热重法研究了半芳香尼龙聚联苯醚二甲酰十二碳二胺(PA12-O)在N2气氛中以不同速率β升温时的热降解过程及热降解动力学.结果表明,PA12-O的热降解是一步反应,随着β的增大,降解温度呈指数关系升高.其起始平衡降解温度为439.4℃,终止时的平衡降解温度为468.33℃,最大降解速率时的平衡降解温度为459.17℃.为确定PA12-O的热降解机理,比较了用Kissinger、 Flynn-Wall-Ozawa和 Coats-Redfern方法求得的PA12-O的热降解表观活化能,证明PA12-O的热降解机理为减速类型.     

含氯有机废料资源化处理基础研究I. PVC固定床热解脱氯反应特性

在10g固定床反应器中对PVC在惰性气氛下的热解脱氯特性及有关工艺参数进行考察，并研究了热解终温（FPT）对PVC热解产物产率的影响。实验结果表明，在温度为300℃，反应时间为3h，升温速率为5℃/min条件下，PVC中大部分的氯可脱除，脱氯率可达90%，另有约10%的氯残留在液体产物及固态残渣中，且升温速率越慢，分解程度越大，反应的起始分解温度也越低。随着热解终温的提高，可燃气体率增大，焦油和残渣产率则减少。     

桐油多元醇的热重及热分解动力学研究

利用TG-DTG技术在不同升温速率下研究了本实验室所制备的两种桐油多元醇的热分解行为,并通过Kissinger法确定了热分解动力学参数.结果表明:在氮气气氛下随着升温速率的增加,桐油多元醇的热分解温度提高;醇解桐油多元醇的热失重过程分为两个阶段,胺解桐油多元醇的热失重过程则分为3个阶段;通过不同实验数据拟合得到反应活化能(E)和频率因子(A),为桐油多元醇在聚氨酯等方面的应用提供了相关理论依据.     

Flame spread over the surface of thermal insulation materials in different environments

Experiments were conducted in a plateau area in Lhasa and a plain area in Hefei China to investigate the flame spread characteristics on thermal insulation materials under different environmental conditions (pressure and oxygen concentration).Molded polystyrene foam (EPS) and extruded polystyrene foam (XPS) samples were placed horizontally on a small-scale flame spread experimental bench.Changes in the average length of the pool fire,flame spread speed,average flame height,and length of preheating zone were used to determine the effect of the plateau and plain environments on flame spread characteristics.These parameters were all larger in Hefei than in Lhasa,which indicates the fire hazard in Hefei will be higher than that in Lhasa if insulation materials of the same size are used.     

管状电加热器升温特性的数值计算

在非结构化网格中,采用基元有限容积方法和全隐时间格式,数值模拟了一种管状电加热元件的热力特性。通过分析非稳态温度场的变化,研究了电绝缘材料不同填充率过程中的升温特性。从计算结果中得出绝缘材料压紧度增大时,其导热系数非线性地增大,使得电加热器温升特性非线性变化。这些结果同时与结构化网格中的结果进行比较,证明了结论的正确性和可靠性。     

发泡混凝土墙体施工工艺在房建工程的应用

现浇泡沫混凝土施工技术是利用物理机械方法将现浇泡沫混凝土泡沫剂水溶液制备成泡沫,再将泡沫加入由水泥、水等材料制成的浆料中,经均匀混合后浇注成型并养护而成的新型保温、隔热、隔声材料的一种工艺技术。是一种新型环保的节能材料,由于其内部含有大量的封闭空隙,具有轻质、保温、隔热、隔音、高强的物理性能。本工艺是利用发泡混凝土与轻钢龙骨隔墙的技术为组合,既可以发挥发泡混凝土的节能效果,又可以增强墙体的整体强度。     

高酸解性聚合物的合成及应用

采用常见的芳香二酸(对苯二甲酸和1,4-萘二甲酸)与1,4-二(2-乙烯氧基乙氧基)苯(1,4-DVEB)聚合,得到了2种新型的芳香酯缩醛聚合物,这些聚合物在各种常用溶剂如丙二醇甲醚醋酸酯(PG-MEA)、二氧六环、乙二醇乙醚中有较好的溶解性,分子量(Mn)3 000~5 000,热分解温度都大于230℃,用DSC测得其玻璃化转变温度在60℃左右.这2种酯缩醛聚合物在室温即可酸解,因此可与光产酸剂等组成无需后烘加热的正性化学增幅型感光成像材料,可用于高感度PS版或UV-CTP版感光剂.     

ZrCuAlMo大块非晶的制备及热稳定性研究

通过铜模吸铸法制备（Zr47Cu44Al9）100-xMox（x=0,1,2,3）大块非晶合金.利用X射线衍射、差热分析等,研究分析添加Mo对Zr47Cu44Al9合金非晶形成能力及热稳定性的影响.结果表明,Mo的添加量为2%时,合金具有最大的非晶形成能力,纯非晶试样的临界尺寸从4mm增大到6mm以上,8mm的样品只有微弱的衍射峰.Mo提高非晶形成能力的原因主要是抑制引起异质形核的CuZr相的析出与长大.利用Kissinger方法计算得到的其玻璃转变激活能Eg为278.57kJmol-1、晶化激活能Ex为392.46kJmol-1、晶化峰值的激活能Ep为376.97kJmol-1.与原合金相比,晶化激活能与晶化峰值激活能的数据都增大,说明Mo的添加不仅提高了原合金的非晶形成能力,同时也增强了合金的热稳定性.     

草酸钾-过氧化氢加合物热分解机理的研究

利用程序升温法在NETZSCH STA409 PC／PG综合热分析仪上研究了草酸钾一过氧化氢在氮气氛围中的热分解动力学,用NETZSCH公司的热分析动力学软件中的多元非线性回归找出最可能的几种分解机理,采用多元非线性回归对其热分解动力学模型进行了筛选研究．结果表明,草酸钾—过氧化氢在氮气氛围中的热分解活化能为119．5kJmol^-1,其热分解机理可用扩展Prout-Tompkins模型（Bna）和2级Avrami-Erofeev模型（A2）来描述．     

二级煤矿许用乳化炸药热安全性研究

为了研究乳化炸药在热作用下的反应特性,利用差示扫描量热仪研究了二级煤矿许用乳化炸药热分解过程。并利用Kissinger法与Flynn-Wall-Ozawa法计算了其表观活化能和指前因子。并比较了二级煤矿许用乳化炸药的热分解特征温度与乳化炸药实际生产过程中的乳化温度、敏化温度及其使用温度。测试和分析结果表明二级煤矿许用乳化炸药具有良好的热安全性。     

三种SPF小鼠垫料的比较

目的对杨木刨花、纸屑、玉米芯的物理性状、微生物含量及毒性等进行比较,寻找适合作为SPF小鼠垫料的材料。方法通过吸水试验、干燥试验、隔热试验、保温试验、适应性观察、微生物检测、粉末率测定、急性毒性试验、饥饿试验,比较小鼠对3种材料的适合性及安全性。结果 3种垫料吸水性和保湿性较好,差异不显著;保温性和隔热性能玉米芯优于杨木刨花和纸屑;小鼠对3种垫料的适应性均较好;3种垫料对小鼠均无毒性;粉末率玉米芯和纸屑为零;玉米芯中无可维持小鼠生命的营养,优于其他两种垫料。结论玉米芯在所有检测项目中均符合垫料标准,是一种较理想的SPF小鼠垫料。     

磷酸钴铵的合成及热分解动力学研究

以CoCl2.6H2O和(NH4)3PO4.3H2O为原料,在适量表面活性剂聚乙二醇-400的存在下,先在室温下研磨反应混合物进行固相反应,然后将反应混合物在80℃下保温陈化4h,接着用水洗去混合物中可溶性的无机盐,然后在110℃下烘干2h,得到(NH4)3CoPO4.H2O晶体材料。用XRD,IR,SEM及TG/DTA对产物进行表征。采用热重差热法(TG/DTA)分析研究该产物的热分解过程。结果表明,(NH4)3CoPO4.H2O在105～800℃有2个显著的失重平台,这2个失重过程机理函数所对应的活化能、频率因子(LnA)及热分解机理机理函数分别为:(a)E=97.83kJ/mol,lnA=23.26s-1,[ln(1-a)];(b)E=87.36kJ/mol,lnA=15.60s-1,1-(1-a)1/2。