苯在Ru-Zn/Ru（0001）合金表面上的吸附——密度泛函研究

为了理解苯在Ru-Zn合金催化剂上的部分加氢催化机理,采用密度泛函方法对苯在Ru-Zn/Ru（0001）面上的吸附进行理论研究。计算结果表明,当苯的碳原子或者共轭双键直接位于表面Zn原子的atop位时,其吸附热较Ru（0001）面上的类似吸附状态下降约60%.Zn原子与苯环C原子之间的排斥作用导致苯环的成键轨道与表面Ru原子的价层轨道之间的空间对称性下降,从而不利于苯与合金表面的键合。当吸附位离开Zn原子时,邻近Zn原子对于苯的吸附基本没有影响。     

双层桨结构自吸式反应器的气含率

根据单层桨自吸式反应器吸入的气体主要集中在反应器上部的缺陷,采用了4种桨型作为下层搅拌桨,并研究了下层桨桨径、桨间距和导流筒的影响.测定了釜内总气含率与釜下半部的气含率,发现下层桨不仅决定气含率在釜下部的分布情况,而且对自吸式桨的气体吸入量也有很大影响,与理论推导的结果完全吻合.找到了合适的搅拌浆组合形式,该组合符合流体力学理论,在工业装置上的应用取得成功.     

超(近)临界条件下醋酸甲酯的水解工艺

近临界水与有机物的优异互溶和对有机反应的酸碱催化能力，为绿色化学合成工艺的开发提供了良好的契机。本文以醋酸甲酯水解为研究对象，在管式及釜式反应器中，采用工业装置的进料水酯比，研究了在超(近)临界条件(523—673K，23—32 MPa)下的反应行为，同时利用反应区域相分离技术改善了反应后期的转化率。实验结果表明，醋酸甲酯水解能够在150-200s停留时间范围内接近反应平衡转化率(水酯摩尔比2：1时转化率达到41％)，无需外加酸性催化剂，通过加入相分离介质苯，在短停留时间内转化率能提高3％。与现有水解工艺比较表明，超临界水解工艺在技术上有较高竞争力。     

分子动力学模拟狭缝炭孔内的毛细相变现象

采用约束恒温NVT系综分子动力学方法模拟了乙烯在不同孔径狭缝炭孔内的相变现象，并通过临界指数率和中线定律外推了相应的相变临界点。乙烯分子间的相互作用采用Lennard—Jones模型，乙烯分子与炭孔墙的相互作用则采用l0—4—3模型。研究发现，狭缝炭孔内发生相变的真正原因是吸附内层局部密度的突变。由于狭缝炭孔墙的作用，孔内相变与体相中的汽液相变有很大差异，进而导致孔内相变的临界点与体相中汽液相变临界点有很大差异，又孔径越小，差异越大。     

超(近)临界水中无机盐的脱除

无机盐在超(近)临界水中的溶解度极低,这为超临界水脱盐的研究提供了理论依据。根据溶液浓度与电导率的函数关系,在自制小型反应器中,考察了不同超(近)临界状态下NaCl溶液的盐析行为,同时分析了温度和压力对于脱盐效果的影响。实验结果表明:高温低压的反应条件有利于无机盐的脱除,当压力为23.1 MPa、温度为673 K时,得到的NaCl水溶液的质量分数为7.4×10-5;在水的临界点附近NaCl的溶解度变化极为剧烈,在23.1 MPa的压力下,从643 K升温到663 K,NaCl水溶液的浓度降低了30倍。