化学反应速率常数测定中一个重要关系式

化学反应速率常数测定中一个重要关系式孙竹安（贵州师大化学系贵阳５５０００１）目前，在国内通用的几种物理化学实验教材中，测定反应速率常数是将速率常数与浓度的关系转换成与浓度有关的某一可测物理量之间的关系。例如蔗糖水解反应，由反应速率常数与浓度的关系导出...     

化学反应中温度的作用

任何一个化学反应都是在一定条件下进行的,尤其温度因素对化学反应的影响较大,也很重要,因而在中学化学实验教学中,温度对化学反应的作用是不可忽视的.     

发动机爆震室气相化学反应机理及爆轰波性质的数值研究

爆轰波结构中存在气体动力学和化学反应的非线性强耦合作用。针对二十步基元反应模型和基于敏感性分析简化的九步反应模型,结合二维欧拉方程,采用Roe格式求解对流项、二阶迎风格式进行插值,对脉冲爆震发动机爆震室内H_2/O_2爆轰过程进行数值研究,获得了与爆轰经典CJ理论和实验结果较为一致的爆轰参数,表明采用带有化学反应的模型是可行的。通过数值分析爆轰波胞格的精细结构,得出:相比于九步基元反应模型,二十步的基元反应模型能较为准确地描述三波点的碰撞和演化,更好地解释反应区与入射激波的解耦,而与马赫干强耦合现象。基于二十步基元反应模型数值讨论了爆震室中添加惰性气体Ar对反应的稀释作用,以及气相初始压强降低对氢氧混合气体爆轰性质的影响。     

汽油PRF简化化学反应动力学模型的构建研究

利用反应路径分析和敏感性分析方法对异辛烷和正庚烷的详细化学反应动力学模型进行简化,根据“半解耦”思想,以C0~C1的小分子机理作为汽油基础参考燃料（PRF）的“内核”,构建了包含41种组分和131个反应的PRF简化化学反应动力学模型,并通过了基础反应器包括激波管（ST）、一维层流火焰速度（LFS）和射流搅拌器（JSR）...     

基于详细化学动力学的AP燃烧模型的建立与分析

利用涡速方程和一些必要的数学方法,首先建立了基于详细化学动力学的AP燃烧模型。接着在不同的入口边界条件和反应机理下,应用该模型对AP燃烧进行了数值模拟并与试验数据进行了比较。结果表明求解得到的温度场,各组分浓度场等与已有试验结果十分吻合,证实该模型可靠、精确。最后在精度方面,通过对采用不同参数模型之间的进一步比较和分析,可以看到AP燃烧的固相和凝聚相反应机理有待进一步的发展。     

"化学反应工程"中动力学参数确定方法探索

"化学反应工程"是化学工程与工艺专业的核心课程,难度大、专业性强,为适应新工科培养的需求,"化学反应工程"课程改革正在进行,课程内容的深入与拓展以及融入创新思维日显重要.以动力学参数的确定方法为例,在传统积分法和微分法的基础上,利用最小二乘法、Excel做图、相关系数分析,讨论反应级数确定中存在的问题、分析反应级数的计算以及确定方法的适用范围.为课程改革中其他教学内容的深入探讨、创新整合及适应时代需求奠定先行基础.     

影响气相爆轰波稳定性边界的通用两步反应模型参数分析

为了建立可靠的爆炸预测和分析模型,采用两步诱导-放热反应模型,数值模拟了不同参数条件下的一维爆轰波振荡过程。通过分析各参数与爆轰波面压力振荡模态的关系,寻找稳定振荡模态对应的临界参数,获得了由诱导区活化能EI、放热区活化能ER和反应速率常数kR构造的一维爆轰波稳定性边界。计算结果表明:增大EI和kR,或减小ER,会促进一维爆轰波向不稳定发展;对于给定的EI,稳定性边界对应的ER越大,与之匹配的kR也越大;在合理的参数范围内,EI越大,ER和kR满足一维爆轰波稳定的取值范围越小;EI在15.25~20.25区间内,稳定性边界对kR的变化比较敏感;EI在20.25~25.25区间内,稳定性边界对kR的敏感程度大大降低。研究获得的稳定性边界,可为将来利用两步反应模型研究多维爆轰波稳定性的参数选择提供参考,据此建立的爆炸预测模型,可以应用于爆炸现场分析及还原,爆炸物销毁现场方案制定和风险评估,搜排爆防护装备的研发改进,以及隔爆抑爆技术研究等领域。     

均相单一化学反应的不可逆过程热力学

根据质量守恒方程,基于不可逆过程热力学中通量和力之间的关系,将不可逆过程热力学线性理论推广应用于既远离平衡又没有产生耗散结构的均相存在单一化学反应的体系,建立了远离平衡的化学反应动力学方程及其对于理想气体体系的表达式,沟通了热力学和动力学之间的联系·将动力学方程应用于水煤气反应,得到了和实测数据吻合的五次关系式·结果说明考虑了高次项后,可将不可逆过程热力学应用于远离平衡体系,并为化学动力学的研究提供了一种新的手段·     

圆柱装药爆轰驱动的动力学模型

目的　研究圆柱装药爆轰驱动问题; 方法　在一定假设条件下建立圆柱装药爆轰驱动壳体膨胀的动力学模型和计算方法,针对算例进行计算,并对比Ｇｕｒｎｅｙ 模型计算结果和二维数值模拟结果分析其适用性;结果　得到了动力学模型; 结论　动力学模型能够反映爆轰驱动过程的本质并具有工程应用价值;     

金属锂还原罐内化学反应与传热耦合特性

为了分析真空热还原制取金属锂的还原效率和还原率,综合考虑罐内球团传热和化学反应,建立了传热与反应动力学耦合模型.利用该模型对单球团和还原罐内球团还原过程进行数值模拟,得到了球团温度及还原率的时间分布,并分析了罐外换热系数对球团还原过程的影响.结果表明:球团低导热率和反应等效热汇是影响还原过程的主要因素,罐中心区域和罐壁处的温度和反应速率存在较大差值;还原初期传热为还原过程的主要控制因素,而反应后期化学反应为主要控制因素;罐外换热系数对还原过程影响不大,增强罐内传热是提高还原效率的有效途径.     

碳酸苯甲酯歧化反应动力学的研究

碳酸二甲酯(DMC)与苯酚酯交换反应合成碳酸二苯酯(DPC)技术,已逐渐成为有机合成工业中的热门课题之一,而碳酸苯甲酯(MPC)既是该反应的中间产物又是主要副产物,其本身又发生歧化反应生成DPC和DMC。碳酸苯甲酯歧化反应的速率和转化率直接影响碳酸二苯酯的产率。研究碳酸苯甲酯歧化反应动力学,不仅有助于对DMC与苯酚酯交换反应规律的深入了解,而且可以从理论上指导该反应催化剂的筛选。实验结果表明,碳酸苯甲酯歧化反应动力学方程为:rMPC=0.0146CMPC-0.0577CDMC(mol·L-1·min-1),说明正、逆反应均为一级。     

耐高温乙烯基酯树脂固化反应动力学研究

通过差热分析，计算了耐高温乙烯基酯树脂的固化反应动力学参数，提出了树脂成型过程的动力学模型，并制定了合理的树脂固化工艺制度。用红外分析方法对树脂固化前后的样品进行了测试，验证了合成反应和固化形式，并从结构的角度对树脂性能特征进行了分析。     

在ZSM－5催化剂上甲醇氨化合成甲胺的反应动力学

在微反－色谱装置上研究甲醇在ＨＺＳＭ－５和ＰＺＳＭ－５催比剂上氨化合成甲胺的反应动力学．结果表明，对于ＨＺＳＭ－５和ＰＺＳＭ－５催化剂，甲醇氨化对甲醇蒸汽压为一级反应．ＨＺＳＭ－５经Ｐ改性后降低了催化反应的活化能．从而使ＰＺＳＭ－５有更好的活性．     

甲烷一维层流预混火焰的详细和单步反应机理模拟

为了解单步反应机理的不足及其不同速率表达式之间的差异,分别采用详细和单步化学反应机理数值模拟了甲烷一维层流预混火焰。详细机理预报的火焰速度在整个可燃范围都与实验结果吻合,而单步机理只在贫燃条件下才能给出定量相符的结果,在富燃条件下定性和定量预报结果均不合理。同时,单步机理预报的温度和浓度分布也存在较大偏差,特别是在富燃区。进一步研究表明,用有些常见单步反应速率表达式获得的预报值在整个可燃范围都是不合理的。这些结果对选取反应模型和获得可信预报结果有参考意义。     

冶金反应过程动力学的分段尝试法

冶金反应工程学属于一门独立的学科,需要建立自己的一套研究反应动力学的新方法。为了避免与冶金物理化学的方法和内容的重叠,本文提出分段尝试法可作为研究冶金反应过程动力学的新方法。依据反应过程特点,建立相应动力学模型进行拟合尝试,能够得到该过程控制环节转换时间点以及动力学参数,为冶金模拟提供必要的物性参数。由于在实际冶金反应过程中,化学反应过程和质量传输过程的耦合是客观存在的,化学反应控制时质量传输也发生;同理,质量传输控制时也有化学反应。因此,提出通过引用不可逆过程热力学唯象理论来确定出化学反应和扩散控制的两种通量之间的影响,从而进一步完善分段尝试法。     

化学反应工程课程教学与改革

化学反应工程是化工类学生的专业基础课,对培养学生的化学工程基础、强化工程分析能力具有十分重要的作用.本文针对化学反应工程的课程特点,分析了化学反应工程课程改革的必要性;并为培养具有独立思考,发现、分析和解决实际生产问题能力的工科人才,在教材选择、教学指导思想确定、教学内容组织、教学方法和加强实验教学等方面进行了深入的教学思考和有益的教学改革.     

异丁烯齐聚反应动力学研究

用硅铝小球固体酸作催化剂,在排除了内、外扩散影响的基础上,利用高压微分反应器对异丁烯齐聚反应的动力学行为进行了实验研究。结果表明,异丁烯齐聚反应为快速液固相催化反应,在80℃~120℃,2.0 MPa的实验条件下,反应产物主要是异丁烯的二聚物和三聚物,且三聚物的收率远高于二聚物,两者的浓度比值随反应温度的升高而下降;少量四聚物的生成主要源于碳八烯烃与碳八正碳离子的反应。通过对反应动力学规律的分析,建立了齐聚反应的简化动力学方程。     

异丁烯齐聚反应动力学研究

用硅铝小球固体酸作催化剂，在排除了内、外扩散影响的基础上，利用高压微分反应器对异丁烯齐聚反应的动力学行为进行了实验研究。结果表明，异丁烯齐聚反应为快速液一固相催化反应，在80℃～120℃，2．0MPa的实验条件下，反应产物主要是异丁烯的二聚物和三聚物，且三聚物的收率远高于二聚物，两者的浓度比值随反应温度的升高而下降；少量四聚物的生成主要源于碳八烯烃与碳八正碳离子的反应。通过对反应动力学规律的分析，建立了齐聚反应的简化动力学方程。     

气相规则胞格爆轰波起爆与传播统一框架的几个关键基础问题研究

本文综述并分析了气相规则胞格爆轰在起爆与传播方面的研究进展,结合高温气体动力学国家重点实验室在爆轰物理方面的研究工作,进一步研究了气相规则胞格爆轰波起爆的几个关键基础问题．这些基础问题由一个机制：非线性波传播／化学反应过程相互作用机制;两个基本过程：热点起爆和化学反应带加速过程;三个关键物理状态：平衡传播状态、临界起爆状态和稳定胞格尺度等六个关键要素组成,是统一框架的主要基本元素．通过六个典型的物理算例,本文研究了这些关键物理要素的内在机制、表现特征及其客观存在性．应用气相规则爆轰起爆与传播的统一框架,我们成功地解释了目前已有的经典爆轰理论、应用CFD技术获得的多维爆轰波计算结果和实验研究观察到的胞格爆轰图像的合理性及其依据的关键物理要素．     

铁酸镁生成反应非等温动力学

为了研究镁铁质材料中粘结相铁酸镁的生成反应过程,使用轻烧镁粉和分析纯试剂Fe2O3粉混合料,在静态空气中分别以10,15,20K·min-1的升温速率进行了铁酸镁合成反应的DSC实验研究,并用Kissinger、Flynn-Wall-Ozawa和Achar-Brindley-Sharp-Wendworth三种方法进行了反应动力学特征参数计算. 研究结果显示,铁酸镁生成机理满足随机形核与长大机理模型,反应的活化能介于626.83～652.60kJ·mol-1之间.