受限制复杂反应体系计算方法的讨论

阐述了受限制的复杂反应体系不同于一般反应平衡体系的特点，并介绍了添入附加的物质守恒限制条件，用自由能量小化方法来计算受限制的复杂反应体系组成，编制了通用程序，对合成甲醇体系上机进行计算，结果与文献值相符。     

反应合成Fe/Al2O3复合材料热力学

运用CALPHAD技术,基于多组元多相复杂平衡体系的吉布斯自由能最小化原理,用大型集成数据库FACT系统,考察了铝和氧化铁经典反应体系的热力学规律。针对材料的反应合成技术,以铝和氧化铁为研究体系,计算过程考虑了化学计量铝和氧化铁体系以及各种产物中物种的相变情况;分析了原料初始温度、配料比对绝热温度和平衡组成的影响;特别地,考察了添加不同数量SiO2时的情况。随着信息技术在材料科学中应用的日益重要,归纳了＂计算材料工程＂概念的要点,对合成新材料具有一定的指导意义。     

合成气直接合成二甲醚与甲醇的热力学分析

确定了合成气直接合成二甲醚与甲醇的复合反应体系独立方程数,并进行了热力学计算与分析,计算了不同初始组成、温度、压力下复合反应体系的平衡组成及平衡条件下二甲醚与甲醇的选择率。     

醋酐合成的化学平衡计算

用热力学的方法研究了醋酸甲酯及甲醇合成醋酐的反应，计算了反应温度对化学平衡常数的影响，温度、原料配比和压力对反应的平衡转化率和平衡组成的影响，为醋酐合成最佳工艺条件的选择和催化剂的改进提供了依据。     

醋酐合成的化学平衡计算

用热力学的方法研究了醋酸甲酯及甲醇合成醋酐的反应.计算了反应温度对化学平衡常数的影响,温度、原料配比和压力对反应的平衡转化率和平衡组成的影响.为醋酐合成最佳工艺条件的选择和催化剂的改进提供了依据.     

化学反应同时平衡体系

本文论述了化学反应同时平衡的意义,运用原子守恒原理扼要论证了在一般情况下同时平衡体系中独立反应数的确定方法.并运用反应进度和化学亲和势概念推导了同时反应体系同时平衡的热力学条件,最后指出同时反应平衡组成的计算原则,并通过实例阐明了代数方法、图解方法和反应进度法三种方法如何计算同时平衡体系的组成.     

吸热式可控气氛中多元反应复杂化学平衡的热力学研究

本文对吸热式可控气氛与碳钢间的多元反应同时平衡体系用两种热力学方法进行了处理,得到了有关方程式.并用IBM计算机计算了体系中各组元在不同温度下的平衡组成和气氛的碳势,所揭示的规律为:在一定温度下,气氛的碳势随CO_2的浓度增加而减少; 在一定CO_2浓度时,碳势随炉温增高而降低.其结果与文献值相符,所得结论在可控气氛热处理实际生产中具有一定的参考价值.     

工业裂解炉数学模拟的加速算法

乙烯裂解炉裂解过程模拟是一个复杂的迭代试算过程 ,现有模拟方法计算时间冗长 ,难以用于在线优化。为此提出的加速算法把裂解过程中的能量平衡关系式作适当简化 ,把反应管管壁温度的求解转换为解一元四次方程的根 ,从而直接得到温度沿管长的微分方程式 ,再结合反应物料和压力沿管长的微分方程式 ,使得裂解过程由一套新的、完整的微分方程组来描述 ,并在模拟过程中对能量关系式的简化作了逐步改进的处理。工业实例表明该算法避免了复杂的迭代计算 ,模拟计算的速度比以前的算法提高约 1/18,同时模拟准确度也有相当的保证     

CLAUS工艺复杂化学反应平衡计算的新方法——原子自由能贡献法

本文根据最小自由能法原理推导了复杂气相反应平衡的原子自由能贡献法的计算模型,提出了用此法计算Claus工艺复杂化学反应平衡,获得了满意的效果,为精确及优化设计提供了理论依据和手段。本文还给出了再热炉设计时天然气和空气配比对出口燃烧产物组成更正确的平衡关系。文中的方法不必涉及具体的反应,通用性强且计算速度快。     

管式反应器中四氯化钛燃烧的热力学分析

针对 TiCl_4 在氧中燃烧获得TiO_2 的管式反应器特点,建立过程的热力学研究方法,导出系统平衡温度和平衡转化率计算式,推定反应表观频率因子。对年产 1000 t工业试验规模的反应系统进行计算,得出不同边界散热条件下反应流动过程的 TiO_2 平衡转化率和介质平衡温度,与试验结果基本吻合。这一方法避开反应动力学等过程机理的复杂因素,更适用于开发研究。     

NaNO3-H3BO3-H2O三元体系在50℃时的相平衡研究

应用湿渣法测定了NaNO3-H3BO3-H2O三元体系在50℃下的平衡数据及平衡液相的密度、折光率、电导率等物化性质,用等腰直角三角形绘制了NaNO3-H3BO3-H2O三元体系的等温相图。结果表明,在硼酸组成为5．73％,硝酸钠的组成为48．51％时该体系形成共饱和溶液,并且在该温度下无复盐和水合物生成。用经验公式对平衡液相的密度、折光率进行了计算,计算值与实验值基本吻合。     

异丁烷脱氢反应体系的热力学分析

对异丁烷脱氢反应体系中脱氢反应和裂解反应进行热力学计算,得到脱氢反应和裂解反应在温度298~900 K的标准摩尔反应焓变、标准吉布斯自由能变和标准平衡常数值,对不同温度、不同压力对脱氢反应和裂解反应的影响进行分析,绘制平衡转化率随温度、压力的变化曲线。结果表明:异丁烷平衡转化率随温度的升高而增大,随反应压力的增加而减小;计算得到的数据可作为异丁烷脱氢生产异丁烯的依据。     

二氧化碳加氢直接合成二甲醚反应体系的热力学

为了有效利用二氧化碳资源,对二氧化碳加氢直接合成二甲醚进行了研究．在对二氧化碳加氢直接合成二甲醚反应体系进行的热力学研究中,用逸度系数校正了压力的效应,模拟计算分析了反应体系达到热力学平衡时各组分的组成及其与温度、压力和H_2与CO_2的比之间的关系．经计算得出,在533 K、3 MPa和H_2与CO_2的体积比为3的反应条件下,当体系达到热力学平衡状态时,CO_2的平衡转化率为26．49％,二甲醚的平衡收率为14．9％．研究结果表明,为获得较高的目标产物二甲醚的收率,可以通过调整反应条件控制CO的生成量,充分发挥催化剂中甲醇脱水组分的作用,及时脱除反应中生成的水,使平衡向有利于二甲醚的方向转移．     

Al-Cl-N-H体系化学气相淀积AIN粉末的热力学研究

给出了Al-Cl-N-H体系的一组关联反应,探讨了化学气相淀积过程的关联反应热力学特性。根据Gibbs自由焓最小的原则,研究了Al-Cl-N-H体系的平衡组成。Al-Cl-N-H体系合成AlN超细粒子粉末的最佳温度为600～1200℃,AlN平衡得率和体系的初始组成有关,AlCl_2和AlCl的平衡得率随温度的升高而增大。     

应用SHBWR状态方程计算加压下甲醇合成的反应热和平衡常数

本文应用SHBWR状态方程,建立了计算加压下有一氧化碳和二氧化碳同时参加反应的甲醇合成反应热、平衡常数和平衡组成的数学模型,该模型可以计算压力,温度和组成对于反应热和平衡常数的影响。列举了719电子计算机的计算实例,并在甲醇合成工业所用的温度、压力、组成范围内,用文献上相应的P—V—T实验值或计算数据,与本文计算值进行比较,证明了以SHBWR状态方程为基础,计算加压下甲醇合成系统热力学函数的可靠性。     

二甲醚自热重整制氢过程的热力学分析

对二甲醚自热重整制氢体系进行了热力学计算和分析,探讨了反应体系的理论最大能效以及达到热力学平衡时产物等的变化情况,分析了水醚摩尔比、氧醚摩尔比、反应温度等因素对体系平衡组成的影响.分析发现,固定水醚摩尔比时,二甲醚自热重整理论完全反应可在某一氧醚摩尔比下达到自热平衡点,此时反应能量效率最高;重整反应在水醚摩尔比为2.0～4.0、氧醚摩尔比为0.4～0.5以及温度为150～350℃的条件下,产物中氢气摩尔分数高于50%,氢气产率高于80%,产物中一氧化碳摩尔分数低于5%,反应理论最大能效高于85%.     

苯与2-丁烯烷基化反应的热力学分析

对苯与2-丁烯烷基化反应进行了热力学计算,得到不同反应温度下的焓值、吉布斯自由能和反应平衡常数,并研究了温度、反应物摩尔比以及原料中杂质对该反应热力学平衡的影响。结果表明：在此反应体系下,生成叔丁基苯的平衡转化率最大,更易发生;升高温度和提高反应物物质的量比,均有利于增大热力学平衡时仲丁基苯选择性;2-丁烯原料中杂质对烷基化基本无影响。     

一种烷基转移反应体系的反应条件和热力学分析

对甲苯歧化与三甲苯烷基转移反应体系中不同温度和进料条件下的平衡组成，平衡转化率，平均选择论进行了详细计算，结果表明：（1）随温度的升高，甲苯与三甲苯的芳烃平衡转化率降低，二甲苯的平衡选择率亦降低；（2）降低进料中的甲苯与三甲苯摩尔比（Tol:TMB从9降到1），甲苯和三甲苯的芳烃平衡转化率降低，而二甲苯的平衡选择率明显上升，然后，在改性的β沸石催化剂上进行了不同工艺条件下的反应，通过对实验数据与平衡数据的比较和分析表明，反应温度升高，芳烃转化率上升且越来越接近平衡转化率，而二甲苯的选择率迅速下降；进料 中Tol:TMB存在一个最佳点，即60:40(m：m），此时芳烃转化率最高，二甲苯的选择率亦最高。     

完全互溶双液体系气—液平衡t-x关系式的线性拟合方法

将一类较为复杂的非线性目标函数化成近似等效的线性目标函数,从而用线性拟合方法求得了完全互溶双液体系的气—液平衡t-x关系式.利用t-x关系式可确定任意浓度溶液的沸点、平衡气相的组成以及体系的恒沸点与恒沸物组成.将t-x关系式输入计算机,可代替相图,用于精馏工艺的研究与设计,这将有利于提高精馏工艺的自动化水平.本文对目标函数的选择及处理方法,对其它问题的拟合计算也有一定参考价值.     

神经网络技术用于醇水盐体系汽液平衡关联和预测

运用神经网络,对32个醇水盐体系的汽液平衡数据进行了关联,计算值与实验值符合良好,泡点温度和汽相组成的平均偏差分别是0.93 K和0.015.对未列入该模型的体系的汽液平衡进行了预测,也取得了较好的结果.