胰蛋白酶水解牛血清白蛋白过程集总动力学研究

在间歇搅拌反应器中用胰蛋白酶水解牛血清白蛋白，考察了反应温度、底物浓度与酶用量等操作参数对水解度的影响规律。在此基础上，根据水解产物的相对分子质量分布将其归入四个集总组分，建立了此反应体系的四集总动力学模型。按照自下而上分层估算的原则，采用Maarquardt法估算出反应网络中各反应的动力学常数。结果表明，产物空间体积的大小是影响反应速率的主要因素之一，动力学常数与温度的关系能较好地符合阿累尼乌斯关系式。经不同原料组成和反应条件的实验验证，各集总组分浓度的模型计算值与实验值较为吻合，这说明所建立的集总动力学模型能较为有效地预测反应网络的产物分布。     

十四集总催化重整反应动力学模型研究

提出一个包含十四集总组分、25个反应的催化重整动力学模型,以较少的集总和较高的预测精度适应实际催化重整生产的需要;根据在催化重整微型反应实验装置上获得的实验数据,得到重整反应动力学模型的参数;用该模型预测产物组成和催化重整装置的模拟。结果表明:预测的最大绝对偏差为2.30%,偏差大部分小于2.0%;模拟得到产物中各组分及温度在反应器中分布与催化重整反应机理吻合;模型集总划分适中,使用方便,能够用于催化重整装置的预测。     

乙烯砜型活性染料水解率模型的研究

研究了乙烯砜型活性染料的水解反应,且将水解反应简化为一级串行反应,并建立了水解率动力学模型.以C.I.活性蓝19为例,测定了该染料在温度为50℃和pH值为10条件下的水解速率常数,并在该条件下利用建立的水解率动力学模型计算不同时刻下活性染料的水解率,并与实际测得的水解率进行比较.实验结果表明,理论分析与实际相吻合.     

柴油水蒸气催化脱硫精制的动力学研究

建立了可以用于预测水蒸气催化脱硫精制柴油实验结果的四集总反应动力学模型。该模型能够给定原料柴油的脱硫转化率、柴油的收率和汽油的收率,并能选取最佳操作条件。通过对实验数据的处理,得到了该模型的反应级数、速率常数、表观活化能以及催化剂失活因子等参数。结果表明,在温度不是太高的情况下,预测值与实验值有良好的吻合;不同性质的柴油应具有不同的模型参数;高温阶段预测的结果外推能力较差。     

神华煤直接液化反应动力学的辨识和量化

煤液化技术在当前我国的石油供需形势下尤为重要,其中动力学的研究对于煤液化理论的拓展有重要的指导意义。充分考虑了煤液化过程中可逆反应的存在,基于集总动力学的方法,提出了神华煤直接液化反应动力学模型,并采用了引入多重退火交叉策略的遗传算法估算参数值。通过估算值与实验值相比较,平均相对误差均小于10%。表明该遗传算法对于集总动力学参数的估值很有优势,而且所提出的动力学模型反应网络也具有一定的合理性和适用性。     

大庆常压渣油催化裂解反应集总动力学模型

根据大庆常压渣油催化裂解实验和C4、丙烯的二次反应结果,确定了重油催化裂解九集总反应网络。通过合理假设,推导了集总反应的数学模型和催化剂失活函数,采用子模型分步法求取了模型中的反应速率常数,并对模型进行了检验和统计分析。模型验证的结果表明,柴油、汽油、丙烯、乙烯等催化裂解主要产品的预测值与实验值吻合良好,说明求取的速率常数可靠、采用子模型分步法进行集总动力学模型参数估计的方法可行。     

柴油水蒸气催化脱硫精制的动力学研究

建立了可以用于预测水蒸气催化脱硫精制柴油实验结果的四集总反应动力学模型。该模型能够给定原料柴油的脱硫转化率、柴油的收率和汽油的收率，并能选取最佳操作条件。通过对实验数据的处理，得到了该模型的反应级数、速率常数、表观活化能以及催化剂失活因子等参数。结果表明，在温度不是太高的情况下，预测值与实验值有良好的吻合；不同性质的柴油应具有不同的模型参数；高温阶段预测的结果外推能力较差。     

SAPO-34分子筛催化剂上甲醇制烯烃反应的本征动力学

在SAPO-34分子筛催化剂上,对甲醇制烯烃(MTO)的反应现象进行了考察,结果证实MTO反应存在明显的反应诱导期和催化剂积炭失活期.基于此,在653.15～763.15 K、甲醇空速3～27 h-1的条件下,借助集总动力学的概念,使用固定床等温积分反应器进行了MTO反应本征动力学.建立的动力学常微分方程采用Runge-Kutta法求解后,以含氧化物集总(MDOH)转化率的计算值与目标值的残差平方和为目标函数,使用Levenberg-Marquardt最优化方法对含氧化物转化速率方程进行参数拟合,并根据各产物集总的生成规律得出5个产物集总的生成速率动力学方程.经统计检验,文中建立的动力学模型对MTO反应主产物乙烯、丙烯和丁烯的预测结果令人满意.     

乳化油（纯重油）催化裂化集总动力学模型研究

通过文献查阅和实验室研究工作,对纯重油及乳化重油催化裂化(FCC)反应进行了较为系统的考察和研究。建立了重油FCC四集总动力学模型。结合模型给出了合适的反应网络和数学描述。通过非线性最小二乘法,用MATLAB软件对模型求解,验证了模型的正确性,最终可借助模型对重油及乳化重油FCC进行产品预测。并建立了二者FCC反应四集总动力学模型。     

异丁烯在强酸性阳离子交换树脂上的齐聚动力学

以强酸性阳离子交换树脂为催化剂,对异丁烯齐聚反应动力学进行了研究。首先通过机理分析建立了齐聚反应动力学模型。用高斯-牛顿法,根据实验数据进行参数估算,得到了相应的动力学模型参数,经统计检验表明,动力学模型是适当的,而齐聚反应液中各组分浓度与时间的关系曲线则显示异丁烯的齐聚具有一级串联不可逆反应的特征。异丁烯二聚和三聚的速率方程分别为-dcIB/dt=2kIBcIB,dcDIB/dt=kIBcDIB-kDIBcDIB,反应速率常数kIB=3.08×106exp(-54 520/RT),kDIB=3.10×103exp(-36 670/RT)。     

减压渣油焦化反应六集总动力学模型的建立及其算法

对减压渣油焦化反应机理和反应过程进行了分析 ,将集总动力学模型用于减压渣油焦化反应过程 ,建立了减压渣油焦化反应的六集总动力学模型。基于网络反应历程和相应假设 ,给出了动力学方程组 ,求得了方程组的解析解 ,并给出了动力学方程参数估值的解析解和数值解算法     

全氧煤粉低氧浓度燃烧动力学参数的热重实验

利用热重分析仪研究了四种煤粉在低氧惰性气氛(即O2/CO2)下的着火特性、燃尽特性.实验在O2体积分数为7.5%~20%,升温速率20℃·min-1条件下进行.通过对Arrhenius和Coats Redfern方程进行最小二乘法的二元一次线性回归,求得煤粉在不同低氧浓度下的动力学参数.结果表明:随着O2体积分数降低,着火温度基本不变,燃尽温度增大;活化能、指前因子和反应级数都随着O2体积分数降低而不同程度地减小;活化能和指前因子之间存在补偿效应,计算可得等动力学温度和反应速率常数;当O2体积分数小于12.5%,随O2体积分数减小,煤粉的反应速率常数随反应温度增大而增大的趋势越来越平缓.     

NLLS-HPLC法研究复杂反应的动力学过程

用高效液相色谱（HPLC）对复杂反应体系反应过程中的各种组分进行分离检测,并对检测结果进行标准化处理可获得各组分的动力学谱.根据反应动力学模型用非线性回归法可进一步获得速率常数等动力学参数.采用反应中止-HPLC检测的方法对氢氧化钾存在下的苯甲酸苯酯乙醇-水溶液中的反应进行了研究.结果表明该体系中的苯甲酸苯酯直接发生水解反应的同时发生了酯交换反应,产生苯甲酸乙酯,而苯甲酸乙酯又进一步水解,因此该体系是一个平行反应和连串反应同时存在的复杂反应体系.高效液相色谱-二极管阵列检测器（HPLC-DAD）可测出各组分的动力学谱和紫外吸收光谱,非线性最小二乘回归用于求解各步反应的速率常数.     

蛋白质酶促水解反应机理与动力学模型

研究蛋白质酶促水解制备生物活性多肽的反应机理与动力学行为，并建模表征不同反应机制的酶解曲线。基于对不同实验条件下反应时程特性的分析，以经典的米氏方程为理论基础，提出了同时考虑蛋白质单底物水解、蛋白酶失活以及底物或产物抑制因素的机理模型，并构建了指数形式动力学方程dh／dt=aexp（-bh），其中参数（a和b对于不同反应机理具有不同的表达形式和确定的数值结果，对于牛血清白蛋白（BSA）-胰蛋白酶（trypsin）模型体系，经实验拟合平均相对误差为4．73％，并求得该体系相应热力学和动力学常数：Km=0．0748g/L，Ks=7．961g/L，Kd=9．358min^-1，K2=38．439min^-1，Ea=64．826kJ／mol，Ed=80．031kJ／mol。所建整套模型可用于蛋白质酶解反应过程的模拟、热动力学常数的计算和生物反应器的优化设计。     

集总反应动力学在废水湿式氧化中的应用研究

运用集总反应动力学的基本原理,讨论了以简化的集总图为基础的几个动力学模型,用实例说明如何获得集总化合物的反应速率系数矩阵;提出了适合废水处理实际应用的普遍的动力学集总方法,用实例讨论了湿式氧化研究中典型的集总动力学模型和它们在废水湿式氧化研究中的应用以及实际模型的修正问题．     

模拟水解酶的合成及其催化动力学

介绍了2种具有吗啉环的Schiff碱过渡金属配合物的合成和表征,并且配体相同而金属离子不同的2种配合物作为模拟羧酸酯水解酶被用于催化对硝基吡啶甲酸酯（PNPP）水解。研究了催化反应的动力学机理,建立了PNPP催化水解的动力学模型,并计算了相关的动力学和热力学常数。研究结果表明：2种配合物在催化PNPP水解中表现出较好的催化活性;在缓冲溶液中随着溶液pH的增大,PNPP催化水解速率提高;配合物中金属离子极化作用影响PNPP催化水解速率。     

超声-光催化脱色和降解染料普施安蓝MX-R的动力学模式及其影响因素的研究

在TiO2悬浮体系中,研究了超声波-光催化对普施安蓝MX-R的脱色和降解CODCr的动力学模式,并考察了其影响因素。结果表明：在超声波-光催化反应过程中,MX-R的脱色和降解CODCr均符合一级反应动力学模式;在碱性或酸性条件下,有利于超声波-光催化反应的进行;当超声波功率为640 W时,脱色和降解CODCr的反应速率常数k值达到最大值;随着TiO2投加量的增加,脱色和降解CODCr的反应速率常数k值先增加然后趋于下降或平缓;超声波-光催化对MX-R脱色和降解CODCr反应速率常数k值均是溶液初始浓度的负一级反应。     

烯丙基酚醛树脂的固化动力学

利用差示扫描量热法分析了烯丙基酚醛树脂在不同升温速率下的固化行为,用Kissinger法和KAS(Kissinger-Akahira-Sunose)法对获得的动力学数据进行处理,得到了固化反应动力学参数,并建立了烯丙基酚醛树脂的固化动力学模型.结果表明:与纯酚醛树脂相比,烯丙基酚醛树脂固化温度较高,反应级数更接近于1,固化反应所需的平均表观活化能较低,为111.45kJ/mol;在整个固化过程中,烯丙基酚醛树脂的活化能较为恒定,随温度变化不大;烯丙基酚醛树脂固化动力学模型为研究该体系固化工艺参数提供了理论依据.     

煤粉燃烧动力学参数的试验

在研究煤粉动力学参数时,采用的方法主要有以下几种热重分析、DTFS和小型热模试验。采用自制的气固反应动力学试验装置,通过气体成分的连续检测,对几种煤粉的反应动力学过程进行了试验研究,并通过数学计算,确定了煤粉燃烧过程的一些动力学参数,如燃烧速率、颗粒表面温度,反应活化能和指前因子。除无烟煤之外,本文还选择烟煤进行了尝试性试验。所得结果,对工业流化床反应器的设计有一定的指导意义。