杂质铜离子对过氧化二异丙苯绝热分解的影响

以过氧化二异丙苯(DCP)为研究对象,采用绝热加速量热仪(ARC)研究了不同浓度下杂质Cu~(2+)对其热稳定性的影响。通过数据分析得到了DCP在绝热分解过程起始分解温度(T0)、最高放热温度(Tf)、绝热温升(ΔTad)、最大温升速率(mm)等热力学参数,并通过拟合得到了分解活化能(Ea)。同时利用热惰性因子(?)对测试数据进行了修正。结果表明:杂质Cu~(2+)的存在会对DCP绝热分解参数产生明显影响,如市售DCP绝热分解的起始分解温度为101.5℃,而含0.97×10~(–3)%和4.87×10~(–3)%Cu~(2+)的DCP起始分解温度分别为90.1℃和90.3℃;随着杂质Cu~(2+)的增加,样品活化能有所降低,分别为164.47、162.24、156.83 kJ/mol,说明Cu~(2+)的存在使DCP的受热分解反应更易进行,增加了DCP的热分解危险性。     

绝热方法评价热安定性的改进模型与应用

研究绝热理论及其在热安定性方面的应用，通过理论分析，提出了利用绝热方法评价含能材料热安全性的改进绝热温升速率方程，绝热初始放热温度及到最大温升速率所需时间的理论计算模型，分析了放热反应系统的热惰性因子对测试结果的影响，利用绝热加速流量热方法研究黑索金绝热安定性的结果表明，测试数据的校正值与改进模型的理论计算结果具有较好的一致性。     

N-硝基吡唑合成过程中的热安全性

为解决N-硝基吡唑安全生产问题,利用反应量热仪EaysmaxHFCal测定N-硝基吡唑合成过程中的放热速率、传热系数、比热容等热力学数据,结果表明：加料过程中平均放热速率为6.72 W,保温过程中平均放热速率为0.11 W,理论绝热温升为111.19 ℃。采用绝热加速量热仪ARC测定硝化液的热稳定性,结果表明：硝化液绝热分解分为三个阶段,后两个阶段为其主要热分解阶段。主要的热分解在78.8 ℃开始,整体绝热分解过程较为缓慢。计算了第二段热分解过程的活化能及指前因子,分别为118.81 kJ·mol-1、6.94×1013 s-1。反应液到达最大反应速率用时24 h所对应的的温度TD24=48.11 ℃,通过冷却失效情形法,确定其危险度等级为2级,反应过程的热危险较低。     

硝酸铵长期存放后热稳定性研究

 利用绝热加速量热仪对在室温下存放不同时间的硝酸铵的热分解参数进行了实验测定,结果显示,存放10a和20a的硝酸铵与新生产的硝酸铵相比,初始放热温度分别降低了42.26℃和58.02℃,最高温度分别升高了20.28℃和197.55℃,绝热温升分别提高了62.54℃和255.57℃,最大温升速率分别提高了31.1倍和 99.3倍。常温下长时间存放的硝酸铵热危险性增大,主要是因为含有了使其活性增大的硝酸和水分。研究结果为硝酸铵的安全储存提供了有益的数据参考。     

6种易燃固体的绝热稳定性研究

利用加速量热仪,对偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈、苯磺酰肼、4,4’-氧代双苯磺酰肼、N-甲基-N-亚硝基对甲苯磺酰胺和赛璐珞6种易燃固体的热稳定性进行了绝热实验研究,得到了它们的初始放热温度、最大温升速率、最大温升速率时间等热稳定特性参数和绝热测试放热曲线;对6种物质的测试结果进行了绝热校正。结果表明,6种易燃固体普遍容易受热作用的影响而产生放热反应,且反应速度较快,并伴随显著的压力效应和温度效应,破坏性较大。     

含CuCl_2·2H_2O和FeCl_3·6H_2O杂质的过氧化氢异丙苯溶液热危险性与分级研究

本文研究CuCl_2·2H_2O和FeCl_3·6H_2O对过氧化氢异丙苯(CHP)热危险性的影响,并对CHP的热危险性进行量化,给出分级值。利用差示扫描量热仪(DSC)和绝热量热仪(VSP2)分析CHP及其与CuCl_2·2H_2O、FeCl_3·6H_2O等混合物受热分解的反应和放热特性,例如初始放热温度、峰值功率、绝热温升、自加热速率、压力上升速率、最大温度和最大压力等。实验分析结果表明:虽然CuCl_2·2H_2O和FeCl_3·6H_2O的加入使得CHP热分解的初始放热温度降低,但是其自加热速率等参数的最大值降低了。最后通过模糊层次分析方法和风险矩阵方法获得含CuCl_2·2H_2O和FeCl_3·6H_2O杂质的过氧化氢异丙苯溶液分级结果。本文研究内容能够为企业在过氧化氢异丙苯的储存、运输等过程提供指导。     

大体积混凝土绝热温升表达式的推导与试验分析

由固体热传导理论可知,大体积混凝土绝热温升仅与其中的水泥水化放热规律有关。在化学反应过程中,温度对化学反应速率的影响服从Arrhenius方程。因此,根据水泥恒温水化放热规律和水泥水化放热行为的温度效应,可以预测任意温度条件下任一时刻水化放热总量,进而推导出大体积混凝土绝热温升表达式。试验验证采用10 mm木胶板内衬100 mm聚苯乙烯泡沫板和3 mm胶合板模拟绝热状态。最后得出大体积混凝土绝热温升表达式可以用双曲函数或复合指数函数表达,而因双曲函数形式上要比复合指数函数简单,建议使用双曲函数表达式。     

刘伟1 刘中星2 王建龙1* 曹端林1 陈丽珍1

为了研究3,4-二硝基吡唑(DNP)的热分解性能和热稳定性,采用绝热加速量热仪(ARC)对其在绝热条件下的热分解进行了研究,得到了DNP绝热分解的温度、压力、温升速率等随时间及温度的变化曲线。结果表明：DNP的绝热分解分为四个阶段,后两个阶段为其主要热分解阶段,主要的热分解从245.5℃开始,绝热分解整体是较为缓慢的,没有自催化现象发生,证明DNP具有良好的热稳定性;根据温升速率方程及Arrhenius公式对这后两个阶段进行了动力学计算,两个阶段的热分解反应级数为0.5和1,活化能分别为218.4 kJ/mol、331.1 kJ/mol,指前因子分别为7.9×10₁₈min_-1、6.9×10₂₈ min_-1,并得到了DNP绝热分解温升速率随温度变化的数据模型。     

混凝土绝热温升和热传导方程的新理论

对不同养护温度条件下的混凝土绝热温升进行了研究，并采用化学反应速率来描述时间和温度对混凝土绝热温升的影响，探讨了化学反应速率与养护温度之间的关系。根据混凝土不同养护温度（4．4℃，23．3℃和40．0℃）时绝热温升试验结果的分析，得出如下结论：（a）混凝土绝热温升可以用三参数双曲线函数描述；（b）化学反应速率是混凝土养护温度的非线性函数；（c）只有对混凝土样本化学反应速率作进一步研究，才能正确计算混凝土结构的温度场和应力场。     

基于等效时间的混凝土绝热温升

对不同养护温度下的混凝土绝热温升进行了研究,采用化学反应速率描述环境温度对混凝土绝热温升的影响,探讨了化学反应速率与养护温度之间的关系．引入等效时间的概念,根据Arrhenius函数和指数函数研究水化热化学反应速率随温度的变化,最后采用反演分析方法中的最小二乘法回归分析试验数据,确定绝热温升和等效时间的关系式．结果表明,温度对混凝土水化热最高绝热温升影响不大,对于某种混凝土存在唯一的绝热温升与等效时间关系曲线,可以用等效时间描述温度对混凝土绝热温升的影响．     

甲酸钠热分解行为的实验研究

用差热—热重方法对甲酸钠的热分解过程进行了实验研究,采用滴定分析技术分析了甲酸钠在不同条件下热分解产物的组成。研究发现：在甲酸钠脱氢制草酸钠的工艺中,加热速率和反应温度是影响草酸钠收率的重要因素。纯甲酸钠在253℃熔融,在330℃左右缓慢分解为碳酸钠、氢气、一氧化碳和少量草酸钠;高于400℃发生激烈的放热反应,甲酸钠脱氢转化为草酸钠;高于440℃,草酸钠分解生成碳酸钠。因此,为了高收率的获得目的产物草酸钠,需要快速升温,生成草酸钠的最佳温度为400～420℃,过度加热将导致草酸钠深度分解。     

太阳能热发电中氨基放热反应器的数值模拟

纯太阳能热发电作为一种能源清洁转换的有效方式越来越受到关注,而热化学储能问题的解决是保证纯太阳能热发电的稳定性和不间断性最关键的一环。文章分析了储能体系的选择,介绍了氨基热化学储能的基本原理, 在此基础上建立了放热反应器(氨合成反应器)的数学模型, 计算和绘制出了L(放热反应器长度)-T(反应温度)、T(反应温度)-y(氨摩尔分率)以及热量(Q)和佣(Enet)输出与反应器内壁平均温度(Tave)之间的关系曲线,直观地反映了在一定的设计压力和氢氮比条件下,进气温度和进气流率对放热反应的影响,给出了实现佣最优化和热能最优化的操作参数。模拟结果表明：反应器内催化床层的平均温度是实现佣和能量最优化的最优调节参数, 反应温度为850℃时输出最大佣, 反应温度为650℃时输出最大热能。     

聚碳酸亚丙酯可降解复合材料的制备与性能

为提高PPC的性能,通过溶液共混法实现聚碳酸亚丙酯（PPC）与聚乙二醇（PEG）的共混.利用核磁共振（1H-NMR）、傅立叶红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）、差示扫描量热（DSC）、热重分析（TG）研究了共混物复合材料的性能.实验结果表明聚合物之间为简单的物理共混,没有发生化学反应,相容性较好;复合材料的玻璃化转变温度和热分解温度最高分别达到63℃和254℃,比纯PPC提高了41℃和29℃;复合材料的亲水性随着PEG组分的增加而增大,是PPC的23~29倍;复合材料溶液降解性能最多比PPC提高9倍,复合材料90天生物降解失重率比PPC提高4~6倍.     

活性炭对挥发酚的吸附特性

 利用活性炭对挥发酚进行吸附实验,通过测定挥发酚在水中的浓度变化情况,考查了在不同吸附剂用量、pH值、吸附时间、温度、起始浓度条件下,活性炭对挥发酚去除效果的影响。进而分析活性炭对挥发酚的吸附特性,为含挥发酚废水处理方案的设计提供参数。结果表明,在12℃下,吸附时间20min、活性炭的用量为0.7g/50mL,在不改变水样pH值条件下,挥发酚的去除率最高达96.04%,而且低起始浓度下挥发酚的去除效果明显高于高浓度下的去除效果。活性炭吸附挥发酚的等温线符合Freundlich方程式。     

真空铝热炼锂还原渣回收氢氧化铝的研究

碳酸锂、氧化铝和氧化钙混合常压煅烧可获得LiAlO₂熟料,经真空铝热还原可得金属锂,同时得到铝酸钙系还原渣,主要成分为CaO·Al₂O₃和12CaO·7Al₂O₃.为综合利用该还原渣,通过混合碱液溶出、碳酸化分解回收氢氧化铝.研究溶出温度、溶出时间、还原渣粒度、碳酸钠质量浓度、氢氧化钠质量浓度、金属锂还原率对氧化铝溶出率的影响.结果表明:以锂还原率97%的炼锂还原渣为原料,粒度分布d_○90 74μm、溶出温度95℃、溶出时间120min、碳酸钠质量浓度240g/L及氢氧化钠质量浓度8.9g/L的条件下,氧化铝的溶出率为80.73%.溶出的铝酸钠溶液经碳分可获得体积平均粒径6.50μm及白度值96.9的氢氧化铝.     

引发剂对硅烷化杨木单板/聚乙烯薄膜 复合材料性能的影响

为分析引发剂对硅烷偶联剂的协同效应,以高密度聚乙烯(HDPE)薄膜为胶黏剂,乙烯基三甲氧基硅烷(A-171)和引发剂过氧化二异丙苯(DCP)为杨木单板的改性剂,制备硅烷化杨木单板/HDPE薄膜复合材料。分别采用力学试验机、动态力学分析仪(DMA)和冷场发射扫描电子显微镜分析引发剂DCP用量(0、0.05%、0.10%、0.15%)对复合材料物理力学性能的影响。结果表明:在引发剂DCP的诱导下,硅烷化杨木单板与HDPE薄膜发生了化学交联反应,形成了优良的胶接结构,硅烷化杨木单板/HDPE薄膜复合材料的力学性能、耐水性能和耐高温破坏性能都显著增强。当引发剂DCP添加量达到0.15%时,复合材料的胶合强度、木破率、静曲强度和弹性模量值分别由1.02 MPa、2%、60.10 MPa、5 102 MPa增加至2.07 MPa、95%、77.20 MPa、6 822 MPa; 吸水率和吸水厚度膨胀率分别由77.80%和5.79%降低至53.75%和4.09%。DMA结果显示,复合材料的耐高温破坏能力随DCP添加量的增加而改善,当DCP用量由0增至0.15%时,复合材料在130 ℃时的储能模量保留率由44.19%提高到88.34%,胶接界面层失效的温度点从147 ℃提高至197 ℃。     

PU/DMMP软泡体系热分解研究

用热分析方法研究甲基膦酸二甲酯、已基膦酸二乙酯和丙基膦酸二丙酯在泉氨酯软质泡沫塑料(PU)的热稳定性能。结果表明由于热稳定剂的加入，使PU的外推起始分解温度和最大分解温度推迟，放热速度减慢。     

碳酸盐在铝土矿溶出过程中的脱除行为

采用XRD,XRF,SEM-EDS和PSD等检测手段,系统研究了不同石灰添加量、溶出温度、晶种添加量和碳酸盐质量浓度下一水硬铝石型铝土矿高压溶出过程中铝酸钠溶液中碳酸盐含量的变化规律及其脱除机理.结果表明:铝酸钠溶液中碳酸盐质量浓度为25 g·L^-1时,氧化铝溶出和碳酸盐脱除的最佳条件为:石灰添加量为11%,溶出温度为270℃,此时氧化铝的溶出率和碳酸盐的脱除率分别为72.47%和68.95%.具有板条状结构的霞石(Na₆(Al₆Si₆O₂₄)·Na₂CO₃·2H₂O)为脱除碳酸盐时的主要产物.铝酸钠溶液中碳酸盐质量浓度在25 g·L^-1以下时碳酸盐更易脱除.