气卸蒙古煤在氧气中的燃烧特性

在不同升温速率条件下研究气卸蒙古煤在氧气中的燃烧行为,得出燃烧过程的动力学方程和动力学参数.用等转化率法求得其在氧气中燃烧的活化能为199.81kJ·mol-1;用主曲线法确定燃烧过程的最可几机理函数的积分式为G(α)=[-ln(1-α)]m,m=1.29±0.02,由Ea和G(α)求得指前因子lnA/s-1为29.95±0.04.另外,根据煤的燃烧特性指数R的大小,得出升温速率越小,R值越大,则气卸蒙古煤的燃烧特性愈好;在实验范围内煤粒径尺寸越小越容易燃烧.     

纳米铁粉的燃烧动力学模型研究

本文利用普适积分法、微分法来拟合求解50nm和500nm铁粉在10K?min-1、20K?min-1、30K?min-1和40K?min-1升温速率下的燃烧动力学参数,并确定纳米铁粉燃烧反应的动力学模型和最概然机理函数。30种机理函数的计算结果表明,50nm铁粉的活化能和指前因子的数值范围分别为90～130KJ?mol-1和103～108s-1,500nm铁粉的活化能和指前因子的数值范围分别为160～220KJ?mol-1和106～1011s-1,纳米铁粉的燃烧反应动力学模型为随机成核和随后生长,机理符合Avrami-Erofeev方程,最概然机理积分函数为G(α)=[-ln(1-α)]3,微分函数为f(α)= (1-a)[-ln(1-a)]-2/3。     

微细菱镁矿热分解过程及动力学

采用TG-DSC热分析技术,在不同升温速率下对高纯微细菱镁矿进行热分解动力学研究.结果表明:随着升温速率的增大,菱镁矿分解速率不断增大且最大分解速率也向高温区偏移.首先使用Hu-Gao-Zhang方程对不同升温速率的TG数据进行计算,确定了热分解机理函数的唯一性和活化能.进而采用双等双步法和产品形貌分析,确定其最概然机理函数为f(α)=2(1-α)^1/2,热分解沿解理面向内进行,属于典型的相边界反应.最后利用Flynn-Wall-Ozawa方程求得指前因子,建立了微细菱镁矿的热分解动力学方程.用两组不同升温速率的TG数据对所建立方程进行验证,方程合理.     

对-叔丁基杯[4]的热力学和热分析动力学

用热重TG和DSC对杯芳烃对-叔丁基杯[4]热分解过程进行了研究,用多升温速率法和单升温速率法相结合的方法推断出了对-叔丁基杯[4]热分解的可能过程,并推断出了其可能的裂解反应动力学方程及热分析动力学参数;得出了结论脱包结甲苯的过程为23号机理函数,为三级反应过程,动力学方程为dα/dt=Ae-(E)/(RT)(1)/(2)(1-α)3;;表观活化能E为166.97 kJ*mol-1,指前因子A为1.67×1016 s-1;自身热分解脱去叔丁基的过程为1号机理函数,反应过程为一维扩散,动力学方程为dα/dt=Ae-(E)/(RT)(1)/(2)α;活化能E为248.89 kJ*mol-1,指前因子A为42.89 s-1.     

热分析动力学的多升温速率等温法及其应用

提出了多升温速率等温法确定热分析动力学可能的机理函数g(α);用迭代的等转化率法求出较为可靠的活化能Ea;在Ea和g(α)的基础上计算出指前因子A.用该法对二水草酸镍(NiC2O4·2H2O)脱水反应的热分析动力学三因子进行了研究,得出Ea为96.55 kJ/mol;A为7.746×107～9.415×107s-1;其对应的机理函数为随机成核和随后生长(Avrami-Erofeer),调节函数Am,其积分形式g(α)=[-ln(1-α)]1/m和微分形式f(α)=m(1-α)[-ln(1-α)]1-1/m,调节因子m=1.55～1.70.用该法求算动力学三因子,结果可靠,重现性较好,具有一定的可比性.     

分段尝试法研究半焦/CO2气化反应过程动力学

为了深入了解半焦与CO2的气化反应过程动力学,本文通过不同升温速率下的非等温实验,确定在不同阶段下富鼎半焦与CO2的气化机理.采用分段尝试法研究富鼎半焦与CO2气化反应过程动力学,确定反应过程前期与后期的机理函数分别为f(α)=(1-α)[1-ψln(1-α)]1/2和f(α)=(3/2)[(1-α)-1/3-1]-1,从而建立相应动力学模型,计算反应过程不同阶段的动力学参数.通过对不同阶段的动力学模型进行数据拟合,实验数据与模型吻合较好,相关系数都大于0.98.最后,根据求得的动力学参数,确定不同升温速率下活化能的补偿效应,即活化能与指前因子的关系式.     

煤粉压力燃烧特性及动力学分析

利用加压热重分析天平,采用非等温燃烧方法对国内某钢铁厂高炉典型喷吹煤粉的燃烧特性及反应动力学参数进行了实验研究。研究了在0.1,1.1,2.1,3.1,4.1 MPa压力等级下试样煤粉的着火温度、最大燃烧速率温度、燃尽温度、综合燃烧特性指数(S)、最大燃烧速率等燃烧特征参数,计算了煤粉燃烧过程的活化能(E)和指前因子(A)。结果表明,北区煤粉在压力等级由0.1 MPa升至4.1 MPa的燃烧过程中,着火点温度最多下降了85.7K,失重峰值温度最多提前了249.3K,燃尽温度最多下降了375K,最大燃烧速率最多提升了10倍,燃烧特性指数最大为常压下的33.6倍;两段热解活化能和指前因子的对数值之间存在动力学补偿效应;煤粉的反应控制条件及燃烧方式转变的临界压力为3.1MPa。     

碳酸钙热分解反应动力学的不同方法研究

因比较法和主曲线法在求算热分解动力学"三因子"时基本原理和处理方法不同,为此而探讨了2种方法处理的结果是否一致.利用热重分析(TGA)技术研究了碳酸钙热分解过程,通过这2种方法分别求算了碳酸钙热分解反应动力学"三因子".比较法结果:活化能Ea为174.00kJ·mol-1,指前因子A为9.63×106s-1,机理函数微分形式和积分形式分别为f(α)=2(1-α)1/2和g(α)=1-(1-α)1/2;主曲线法结果:活化能Eα=169.81 kJ/mol,指前因子A=3.84×106s-1,机理函数微分表达式为f(α)=2(1-α)1/1.57,积分表达式为g(α)=1-(1-α)1/1.57,2种方法所得结果基本吻合,说明这2种方法判定动力学"三因子"的一致性和可靠性.     

辐射松和稻壳及其三组分热重动力学

利用热天平对两种植物生物质(辐射松和稻壳)及其三组分半纤维素、纤维素和木质素分别在不同的升温速率下进行热重分析,调查这些样品随热解温度的失重情况以及热解动力学.随着升温速率的增加,半纤维素的DTG曲线表现出不同于其他实验样品的规律,即DTG曲线的峰值向低温区移动.使用Kissinger微分法、FWO法和Popescu法联合对热解数据进行分析,分别计算反应活化能E和指前因子A,以及最可几机理函数,其中Jander方程G(α)=123[1-(1-α)]为纤维素、辐射松和稻壳的最可几机理函数,反Jander方程123G(α)=[(1+α)-1]为半纤维素和木质素的最可几机理函数,可以较好地解决植物生物质及其三组分的动力学参数的求算.     

一水合草酸铵脱水的热分析动力学

利用2步法研究了一水合草酸铵脱水的热分析动力学三因子: (1) 通过迭代的方法或KAS法求出较为准确的反应的活化能Ea;(2) 结合Coats-Redfern 法与 Achar 法与所得活化能值比较进一步得出反应的最概然机理函数和指前因子A. 研究发现该反应的最概然机理函数为:f(α)=1或g(α)=α,此法所得的计算结果合理且具有很好的重现性.     

煤粉预热燃烧特性及动力学分析

实验利用热重天平,采用非等温燃烧方法研究了国内某炼铁厂高炉喷吹的典型煤粉预热后燃烧特性及反应动力学参数。考察了煤粉在423,473,523,573,623,673,723,773K温度等级下,煤粉试样的燃点、燃烧峰值温度、结束温度、综合燃烧特性指数(G)、燃烧峰值速率等动力学特征参数,计算了煤粉燃烧过程的活化能(E)和指前因子(A)。分析结果表明,北区煤粉在423~773K不同温度等级燃烧过程中,着火点温度最多下降了240K,失重峰温度最多提前了263K,最大燃烧速率最大幅度提升了1.29倍,燃烧特性指数最大为29.8倍;从动力学角度分析出两段热解活化能和指前因子之间均存在良好的线性拟合关系,煤粉燃烧为一级反应;煤粉有明显预热效果温度应不低于673K。     

镁钙砂表面碳酸化反应动力学计算中的数据处理

用数值分析法对镁钙砂碳酸化反应热重试验数据进行平滑处理,减小了因镁钙砂的显微结构特性导致的热重试验微商数据离散程度对动力学计算的影响,提高了线性拟合相关系数.用模式配合法确定了镁钙砂碳酸化反应动力学"三因子",结果表明:反应前期(α＜33%)表观活化能Ea为31.9 kJ/mol,指前因子A为0.23 s-1,最可几机理可用随机成核、随后生长模式函数Avrami-Erofeev方程描述,其微分表达式为n＝2的Avrami-Erofeev方程,f(α) =(1-α)[-ln(1-α)]-1/2;反应后期 (α＞33%)表观活化能Ea为101.8 kJ/mol,指前因子A为6.4×102,最可几机理可用三维扩散模式函数D3描述,其微分表达式为Jander方程,f(α) = 3 (1-α)2/3/(2 (1-(1-α)1/3).     

胜利油田含油污泥的燃烧特性分析

依据胜利油田含油污泥的自身性质,以含油污泥的热重试验为基础,对比分析了含油污泥燃烧与热解的热重曲线,采用热重-微商热重(TG-DTG)法确定了不同升温速率条件下的着火温度和燃尽温度,利用Coats-Redfern积分法求解含油污泥的指前因子和表观活化能,并进一步分析升温速率对含油污泥燃烧特性的影响.结果表明:随着升温速率增加,燃烧速率、着火温度和燃尽温度不断提高,含油污泥的指前因子和表观活化能有所增大.     

东荣矿区煤样氧化反应动力学热分析

东荣矿区煤层自燃现象较为严重,煤的氧化动力学参数是反映煤自燃倾向性的重要指标,为防治东荣矿区煤层自燃,在不同升温速率条件下的基础上,应用热重分析实验,研究了东荣煤样升温氧化过程中质量变化的规律,同时结合15种气固反应机理函数,运用?atava法对煤样进行动力学分析,确定了煤氧化机理函数,及活化能、指前因子及反应级数等动力学参数,并应用Ozawa法对得到的动力学参数结果进行了验证。实验表明:不同升温速率下煤样氧化自燃总反应历程相似,热分析曲线的变化规律相同,但随着升温速度的加大,曲线有向右平移的趋势。计算得到煤样高温剧烈氧化时的反应级数为1级,反应动力学模式为一级化学反应,其表观活化能为174.588 kJ/mol,指前因子为5.729×10~(10).     

纳米铝粉的非等温氮化动力学

在不同升温速率条件下,利用同步差示扫描量热法(DSC)/热重法(TG)来研究纳米铝粉的非等温氮化动力学,通过5种积分法和一种微分法对数据进行处理,获得了纳米铝粉非等温氮化的最可机理函数。结果表明,氮化反应的表观活化能和指前因子分别为111.74 k J·mol~(-1)和103.46 s~(-1)。反应机理服从n=3/2的幂函数法则,其动力学方程为dα/dt=10~(3.28)·α~(-1/2)·e~(-13439.9/T)。     

生物质锅炉中CaO和HCl反应动力学

生物质直燃发电是生物质能利用的重要途径,但燃烧释放的较高浓度的HCl会对锅炉系统产生多方面的危害。该文使用热重分析方法,研究生物质燃烧中CaO和HCl反应动力学。实验结果表明:在600～800℃内,随着温度的升高,反应速率不断加快,本征反应为Arrhenius型,实验测得活化能为35.90kJ.mol-1,指前因子为5.246×10-3 m.s-1。温度超过850℃以后,随着温度升高反应速率常数反而降低,活化能和指前因子是温度的函数,反应有负活化能。在该文的实验条件下,CaO固氯本征化学反应对HCl为一级反应。     

成型菱镁矿粉矿分解动力学

为研究成型菱镁矿粉矿在分解过程中的分解行为机理,利用TG法分析成型菱镁矿粉矿在3,4,5℃/min升温速率下的转化率,并通过Coats-Redfern方程确立成型菱镁矿粉矿热分解动力学三因子。结果表明:成型菱镁矿粉矿分解活化能为96.67 k J/mol,指前因子为4.18×10~5s~(~(-1)),反应机理为三维扩散,由Z-L-T方程控制的三维扩散3D模型为最概然机理函数,动力学微分方程为dα/dt=4.18×10~5exp(-96.67/RT)1.5(1-α)~(4/3)[(1-α)~(-1/3)~(-1)]~(-1)     

磁化焙烧冷却过程中磁铁矿氧化动力学

针对磁化焙烧冷却过程开展了研究,考察了磁铁矿氧化反应分数和反应速率的变化规律,并采用模型匹配法进行了氧化动力学分析.结果表明:磁化焙烧冷却过程中,氧化温度对反应分数和反应速率均有着显著的影响;相同氧化时间下,反应分数和反应速率随氧化温度的升高而增加;不同氧化温度下,反应分数和反应速率随反应时间变化呈现出相同的变化规律;磁铁矿氧化过程动力学机理函数为n=4的Avrami-Erofee方程,氧化反应的表观活化能为135.2kJ·mol,指前因子为6.19×10¹⁰min^-1.     

聚丙烯酸钠的热分解动力学

采用TG/DTA联用技术,在10、15、202、5 K.min-1不同线性升温条件下,研究了聚丙烯酸钠的热分解过程.结果表明,在空气气氛下,聚丙烯酸钠的热分解主要分为两个阶段.应用非等温多重扫描速率法对热分解过程的第一阶段进行了动力学分析,并计算得到了聚丙烯酸钠热分解的动力学3因子,分别是热分解活化能E=132.88 KJ.mol-1,指前因子lg(A)=9.103,以及相边界反应型的机理函数,其积分形式G(α)=1-(1-α)12和微分形式f(α)=2(1-α)12.     

多组分钼铋系催化剂补氧再生本征动力学

利用热重法研究了一种用于生产丙烯腈的多组分钼铋催化剂的补氧再生本征动力学。通过应用Achar-Brindley-Sharp微分和Coats-Redfern积分对照的方法得到了动力学三因子,分别为：活化能125.4kJ/mol,指前因子(A)为1.82×10⁸min^-1,动力学机理函数的积分形式为g(α)= ln1-α),表明再氧化反应机理为单分子成核生长。