煤焦加压Boudouard反应动力学

将3种不同变质程度煤于1173K下制成煤焦,在PBBR装置上于1073～1223K温度和0.29～2.47MPa下进行煤焦Boudouard反应试验。提高反应温度和压力均能使煤焦的基碳转化率和平均比气化速率增大,且显示温度的影响大于压力。随着原煤变质程度加深,其煤焦的气化活性减小。未反应芯表面反应模型能较好描述此气化过程,并可计算出反应动力学参数。活化能,频率因子和反应级数。用Na_2CO_3和K_2CO_3作催化剂能明显加速官地煤焦与CO_2气化反应速率,并显著降低其反应活化能,且K_2CO_3的催化效果大于Na_2CO_3。     

水碳比对化学回热循环回热效率影响分析

从燃料热值增加角度讨论了燃气轮机化学回热循环的回热效率,推导出回热效率求解方法及确定影响效率的相关因素.通过理论计算,分析了燃料蒸汽转化反应中水碳比选取对回热效率的影响.计算结果表明:水碳比对回热效率的影响与转化反应温度、压力相关;一定温度、压力下存在最佳水碳比;最佳水碳比不随转化反应压力变化,随转化反应温度升高而下降.     

H2、O2与Pd反应的平衡压力研究

基于电子与核振动近似方法,应用密度泛函B3P86方法和相对论有效核势SDD计算,结合统计热力学方法, 研究了100 K～1000 K温度范围内Pd与H2、O2反应的标准生成热力学函数以及反应平衡压力与温度的关系. 结果表明：Pd与H2、O2反应是放热反应,Pd原子吸附H2的放热量大于吸附O2的放热量,温度升高不利于吸附反应进行;Pd对O2的自发吸附温度很低,室温下几乎不能进行,而对H2的自发吸附温度可高达500 K以上;在100 K~284.394 K可自发吸附O2和H2的温度范围内,O2的反应平衡压力比     

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。     

H2、O2与Pd反应的平衡压力研究

基于电子与核振动近似方法,应用密度泛函B3P86方法和相对论有效核势SDD计算,结合统计热力学方法, 研究了100K～1000K温度范围内Pd与H2、O2反应的标准生成热力学函数以及反应平衡压力与温度的关系. 结果表明：Pd与H2、O2反应是放热反应,Pd原子吸附H2的放热量大于吸附O2的放热量,温度升高不利于吸附反应进行;Pd对O2的自发吸附温度很低,室温下几乎不能进行,而对H2的自发吸附温度可高达500K以上;在100K~284.394K可自发吸附O2和H2的温度范围内,O2的反应平衡压力比H2的平衡压力高出9~18个数量级. 因此,O2作为杂质气体对目标反应Pd-H2的影响非常有限.     

钙硅摩尔比对硅钙石及磷结晶产品的影响

以电石渣和白炭黑为原料合成硅钙石,并以硅钙石为晶种结晶,考察了不同钙硅摩尔比对硅钙石及磷结晶产品结构的影响;研究发现钙硅比的差异对硅钙石及磷结晶产品的影响较大,钙硅比为1.75∶1时合成羟基硅钙石与磷酸盐反应后的磷结晶产品主要为晶型异常的羟基磷灰石晶体,而其他几种钙硅比下的磷结晶产品主要为不同形式的磷酸钙,不同的钙硅比导致了硅钙石结晶程度的差异,影响了其反应活性,进而影响硅钙石释放Ca2+和OH-的能力,因此得到不同结构的磷酸钙及羟基磷灰石;钙硅比为1.75∶1的条件下合成的羟基硅钙石最有利于以结晶为羟基磷灰石的形式从废水中回收磷。     

几种研究N+(3P)+H2→NH++H反应动力学性质的方法

运用不同的方法理论研究了N H2→NH H反应的动力学性质.研究表明,该反应是一种吸热反应,并且在低温下不具有反应自发性.用3种方法计算了该反应在1 mbar的压力和在1 K和2 000 K温度范围内的动力学性质.通过研究发现这种反应在低温下反应机率很小,并且反应随着温度的降低而急剧减弱.并将本文的计算结果和实验结果进行了对比,发现计算结果与实验结果符合较好.研究表明:在低温条件下,反应物氢分子的转动动能对反应速率并不产生有效的影响.     

在Pd/γ-Al2O3催化剂上液相苯加氢的反应动力学

采用Pd／γ-Al2O3催化剂,在排除扩散影响的条件下,研究了液相苯催化加氢制环己烷的反应动力学。实验测定了反应温度、氢气压力、反应物浓度等因素对反应速率的影响,反应温度研究的范围为393～453K,氢气压力为1．1～3．8MPa。研究结果表明,液相苯加氢反应对苯表现为零级,对氢压表现为一级,反应活化能为43．88kJ／mol。运用该动力学模型对在较低苯浓度下进行的加氢反应进行了预测,预测值与实验值能较好地吻合。     

弯管型微反应器内甲烷水蒸气重整制氢特性

为提高碳氢燃料的高效清洁利用,采用详细反应机理对弯管型微反应器内甲烷水蒸气催化重整制氢特性进行数值模拟,研究了速度、催化壁面温度、水碳(质量)比、隔板等因素对甲烷水蒸气催化重整反应特性的影响。结果表明,增加速度可降低甲烷重整反应;当温度T≤1 200 K时,可通过增加温度来提高甲烷的转化和氢气的生成,当T＞1 200 K以后,增加温度对甲烷重整反应起抑制作用;增加水碳比可提高甲烷转化率,却降低出口氢气质量分数。温度T=1 200 K、速度v=0.5 m/s、水碳(质量)比β=2时有利于甲烷重整反应的发生。     

固定床加压热天平系统及煤焦加压气化动力学研究——Ⅰ固定床加压热天平系统 Ⅱ煤焦加压气化动力学研究

阐述了固定床加压热天平(PBBR)系统的工作原理和指标,讨论了影响天平稳定的因素,并就该系统的可靠性进行了验证和分析,说明了该系统优于吊蓝式加压热天平系统。在PBBR系统上,测定了沈北褐煤在1173.15K时制成的煤焦在101.3～3039kPa和1073.15～1273.15K下与H_2,CO_2反应的动力学。结果表明:CO_2和H_2与煤焦的反应都是一级的;CO_2与煤焦的反应活性大于H_2与煤焦的反应活性;研究了温度,压力对CO_2、H_2与煤焦气化反应的碳转化率的影响,计算了CO_2和H_2气化反应的表观活化能和反应活化能,并对CO_2和H_2气化反应机理模型进行探讨。     

磷胁迫下不同基因型大豆苗期磷吸收利用差异的研究

在缺磷和低磷胁迫条件下，对不同基因型大豆苗期磷吸收利用的差异进行了研究．结果表明：缺磷胁迫下，磷高效基因型（K1、K2）叶部的吸磷量均大于磷中效（Z1、Z2）、低效（M1、M2）基因型，但根、茎的吸磷量与磷中效基因型差异不明显；低磷胁迫下，磷高效基因型根、叶的吸磷量均大于磷中、低效基因型，但茎部吸磷量与磷中效基因型差异不明显．缺磷和低磷胁迫下，磷高效基因型磷利用率的适应性均未表现出优势．磷高效基因型并非所有性状的适应性均能表现出优势。     

真空碳热还原过程中二氧化硅的挥发行为

为了解在真空碳热还原过程中SiO2的还原特性以及还原过程中的主要影响因素,对二氧化硅的还原过程进行热力学分析,得出化学反应自由能和临界温度。在系统压力为2~200 Pa条件下,以分析纯SiO2和Fe2O3为原料,采用XRD,SEM,EDS和化学成分分析等手段,研究Fe/Si摩尔比、配碳量、反应时间、还原剂粒度和升温速率对硅的挥发率和还原反应速率的影响。实验结果表明:在100 Pa条件下,SiO2的临界反应温度为1 330~1 427 K。SiO2发生气化反应生成的SiO气体挥发至石墨冷凝系统歧化生成Si和SiO2,造成硅的损失,且有部分SiO气体和石墨反应生成SiC;增大Fe/Si摩尔比和配碳量以及减小还原剂粒度均降低了硅的挥发率,提高了SiO2还原反应速率;延长反应时间和提高升温速率增加了硅的挥发率。     

废弃电路板环氧树脂真空热解及产物分析

在真空条件下,应用程序升温的管式炉反应器对废弃电路板中环氧树脂热解规律进行研究,考察不同的热解终温、升温速率、真空度(压力)及保温时间等各种因素对产物产率的影响.此外,利用傅里叶红外(FT-IR)和气质联用(GC/MS)技术对热解油产物进行表征分析.实验结果表明:温度对产物产率的影响最大,升温速率、真空度及保温时间对热解产物产率也有重要影响.选择适当的热解温度(400～550 ℃)、升温速率(15～20 ℃/min)、真空度(压力15 kPa)及保温时间(30 min)有利于提高热解液体产品的产率;热解油的主要成分是酚类物质,其总含量为84.08%,其中,含溴化合物含量为15.34%.     

固-固反应合成纯相一氧化钛

研究了一氧化钛新材料的合成,分析了合成的许多途径,概述了固-固反应法合成的工艺及结果.研究结果表明在一定工艺条件下,通过固-固反应,可以得到单一相金黄色的一氧化钛;但由于在反应过程中,固-固反应物间接触面积小,致使氧的扩散沿骨架长距离进行,反应速度慢;提高反应温度可以明显提高反应速度,当反应温度从1 673 K提高到1 873 K时,反应完全时间从12 h降至3 h,但过高的反应温度会引起钛在真空中挥发,影响体系钛、氧的量比;添加适量的活性助剂,可使反应活化,促进反应物料结构致密,增加反应区域,加速固相反应的进行,在1 723 K时反应完全时间从10 h缩短至2 h.     

减压渣油物性与焦化反应产品分布的关联

基于若干常压渣油、减压渣油和二次加工渣油基本物性的分析以及前期进行的有关减压渣油焦化反应的研究 ,提出了一个可作为渣油 (包括常压、减压和二次加工渣油 )分类参考的特征参数KZ。随着特征参数KZ 的减小 ,渣油的性质趋于劣化。对于同一产地的原油 ,其渣油特征参数值由大到小排序为 :常压渣油 ,减压渣油 ,二次加工渣油。对于产地不同的各类油样 ,除部分略有重叠外 ,基本上仍然符合以上排序。对文献数据及笔者实验结果的计算和分析表明 ,特征参数KZ 能够较全面地反映减压渣油热加工性能的优劣 ,并与焦化气相、液相和固相产品收率之间存在良好的相关性 ,可利用特征参数KZ 初步评估减压渣油焦化产品的分布状况     

CO2资源化用于钢液精炼的研究进展

将CO₂用于钢液精炼是CO₂资源化应用于炼钢流程的重要补充。基于CO₂用于钢液精炼的最新研究进展，分析了CO₂气体在精炼钢液中冶金反应行为，重点综述了常压以及真空精炼过程，CO₂作为保护气体、搅拌气体或反应气体等在炉外精炼过程中的应用现状。常压条件下，CO₂可防止钢液增氮、调控钢液氧化性并延长底吹元件寿命；真空条件下，CO₂不仅能够发挥常压下的作用，且钢液深脱碳、脱气以及去除夹杂物方面的效果更加显著。最后，指出了目前CO₂资源化用于精炼过程中面临的问题，认为未来CO₂资源化用于精炼过程的研究应从以下2个方面展开：1)优化CO₂喷吹工艺；2)深入研究CO₂参与炼钢反应的基础理论。     

生物降解材料聚乳酸的合成与表征

以乳酸(LA)为原料,采用直接熔融法和固相缩聚法,通过优选催化剂、分步除水、连续通氮气和高真空缩合等工艺,直接缩聚合成可用于改性的聚乳酸(PLA).研究了直接熔融法和固相缩聚法的聚合时间、体系真空度、聚合工艺等对聚乳酸分子量的影响.通过用酸值变化来监测反应的进程,用粘度法测定了产物的粘均分子量,并以红外光谱对产物进行了表征.结果表明,熔融法的最佳工艺为:辛酸亚锡为催化剂(0.5 wt%),聚合温度175℃,聚合时间12 h,体系真空度30 Pa;固相缩聚法的最佳工艺:辛酸亚锡为催化剂(0.5 wt%)、体系真空度60 Pa、聚合温度150℃、聚合时间10 h.     

粉煤灰除磷的试验研究

本文对粉煤灰富铁微珠对磷的去除效果进行研究，并寻找除磷的最优条件。试验结果表明，得到在pH为10，投加量2．5％，搅拌时间；35min，搅拌强度在10r／s，温度取室温（29℃），磷的去除率。     

碳酸二甲酯和碳酸二乙酯合成碳酸甲乙酯的热力学分析

为了得到碳酸二甲酯(DMC)和碳酸二乙酯(DEC)酯交换合成碳酸甲乙酯(EMC)反应的热力学数据,用Benson基团贡献法计算了相关物质的标准摩尔生成焓、吉布斯自由能和摩尔定压热容.计算了300～1 000 K温度范围内,该反应的焓变、自由能变、平衡常数和平衡转化率.结果表明:由DMC和DEC酯交换合成EMC的反应的自由能变在300～1 000 K范围内均为负值,因此是热力学上可自发进行的反应.随着温度的升高,反应的自由能变逐渐减小,因此高温有利于反应的进行.但即使在1 000 K时,反应的平衡常数也仅为33.20,这说明该反应自发进行的程度不高.     

从Pb-Pt-Pd合金中真空蒸馏分离Pb

采用真空蒸馏方法分离Pb-Pt-Pd合金,考察温度、蒸馏时间、真空度对真空蒸馏分离效果的影响。研究结果表明:含Pt和Pd分别为5%的Pb-Pt-Pd合金在1 250 K和30 Pa条件下进行1次蒸馏,当蒸馏时间延长至2 h后Pb脱除率接近于92.6%,1次蒸余物中的Pt和Pd含量保持在60%左右。将1次蒸余物在1 523 K和30 Pa条件下进行2次及3次蒸馏,所得2次及3次蒸余物中Pt和Pd质量分数分别为67.23%和68.98%。