流态化功能纤维回收金的动力学研究

在一高 12 0 0mm、直径为 4 0mm的流化床上 ,分别测定了不同流速下纯金溶液和含金工业废水中金与功能纤维的反应速率 ,并与静态试验结果进行了比较 .结果表明 ,流态化条件下的反应速率比静态下的反应速率有明显提高 ,且随流速增大而增大 ,说明随着纤维 /溶液相对流速的增大 ,湍流程度加大 ,纤维表面的浓度边界层减小 ,且在床中建立起了较一致的温度场 .     

岩盐溶解速率影响因素的实验

围绕岩盐溶解速率影响因素这一关键问题开展了系列实验,研究了溶解面积、溶解面倾角、溶液浓度、溶液温度、水流速对岩盐溶解速率的影响规律。规律如下：随着溶解面面积增大溶解速率逐渐趋于一个稳定值;温度、倾角、流速与溶解速率成指数关系;随着溶液浓度的增大岩盐溶解速率逐渐减小。并应用灰色关联度分析方法,分析了溶解面倾角、溶液浓度、溶液温度及水流速主要影响因素的主次顺序,得出溶液温度>溶解面倾角>溶解流速>溶液浓度。研究结果对岩盐油气储库的安全、快捷建腔提供基础理论和实验基础。     

静态条件下草酸溶蚀白云石的影响因素

探究外界因素对白云石的溶蚀规律一直是地球化学较为活跃的领域之一,遂之取得的研究成果有助于人们理解储层条件下白云石的溶解过程,对后续研究白云石贮藏的油气储集具有积极的指导意义。本文在静态条件下开展了白云石与草酸的溶蚀模拟实验,主要考查反应温度、草酸浓度及矿化度对溶蚀过程的影响。结果表明:反应温度升高不仅增大反应速率,而且影响溶液中镁离子的溶出浓度。草酸浓度较高时,溶液中镁离子溶出浓度不随草酸浓度升高而增大,并且反应产物沉淀在白云石表面,阻止了内部溶蚀反应的进行,不利于优质孔隙储层的形成。草酸溶液中氯化钠的加入一方面有利于提高反应速率及增大白云石的溶解度,另一方面抑制了溶液中镁离子的沉淀。     

UNS G10190钢在碳酸溶液中的电化学反应机理研究

通过极化测量技术研究了UNSG10190钢在含CO2水溶液中的反应速率与CO2分压的关系,根据实验结果提出了阳、阴极溶鳃反应的机理,随着CO2分压的增大,UNSG10190钢的腐蚀电位增大,腐蚀速率增大,在碳酸溶液中CO2促进了UNSG10190钢的阴极过程,抑制了阳极溶解反应。     

偕胺肟基纤维对Ni2+的吸附动力学

以偕胺肟基纤维(AOCF)为吸附材料,对不同初始浓度的Ni2+溶液进行吸附规律研究.结果显示,室温下AOCF对Ni2+的吸附符合Freundlich等温吸附经验式.由不同初始浓度下吸附时间与溶液浓度的关系,用微分法确定反应的级数;在不同温度下对初始浓度为0.033 mol@L-1的Ni2+溶液进行吸附,确定各温度下的反应速率常数,由速率常数与温度的关系,结合Arrhenius方程可得出反应的活化能.研究结果表明,偕胺肟基纤维对水溶液中的Ni2+吸附反应符合一级反应动力学特征;其速率方程c=c0e-kt,速率常数k=0.1716×e-Fa/RT,活化能Ea=13.52 kJ/mol.     

两种斜翅管表面碳酸钙垢初始阶段结垢特性

进行了3种强化管在不同碳酸钙溶液浓度和流速下的动态结垢实验,得到碳酸钙浓度、流速和不同管型对碳酸钙析晶垢结垢过程的影响.结果表明,碳酸钙浓度增大,使溶液中均相成核速率和所形成晶核的生长速率增大,使溶液换热表面界面的污垢晶粒浓度和成垢离子浓度均增大,前者使更多的污垢附着换热面,而后者使表面异相成核速率和生长速率增大.流速增大,使光管表面形成的晶核、污垢晶体和污垢热阻均减少,而诱导期延长;使平直和锯齿斜翅管初始成核增多,但诱导期延长,而结垢量和污垢热阻减小.平直和锯齿斜翅管在清洁状态和结垢状态下均具有比光管更大的总换热系数、更小的污垢热阻,尽管结垢量略多.在相同结垢状态下,锯齿斜翅管的结垢量和污垢热阻大于平直斜翅管的,但是,其总换热系数仍大于平直斜翅管.     

草酸溶蚀白云石规律探究

为更好的探究白云石与地层酸性流体的溶蚀作用规律,为后续研究白云岩储层的油气储集提供积极的指导作用。本文开展了白云石与草酸的溶蚀模拟实验,主要考查了反应温度、草酸浓度及矿化度对草酸溶蚀白云石过程的影响。结果表明：反应温度增大不仅能提高反应速率,而且影响溶液中镁离子溶出浓度。草酸浓度较高时,溶液中镁离子溶出浓度不随草酸浓度升高而增大。且反应产物均沉淀在白云石表面上,阻止了内部溶蚀反应的进行,不利于孔隙优质储层的形成。草酸溶液中氯化钠的加入一方面有利于速率的提高及白云石的溶解度的增加,另一方面抑制了溶液中镁离子的沉淀     

电纺制备聚丙烯腈(PAN)无序微纳米纤维膜及其表面润湿性能研究

利用静电纺丝法制备了聚丙烯腈(PAN)无序微纳米纤维膜,通过控制纺丝电压,溶液浓度和进料速率并借助接触角测量仪和扫描电子显微镜(SEM)对微纳米纤维材料的纤维形貌和润湿性进行了表征和研究.结果表明,对于PAN无序微纳米纤维膜,增大纺丝电压、减小进料速率、增大溶液浓度会使微纳米纤维膜的纤维直径增大;增大纺丝电压,减小进料速率会使微纳米纤维膜接触角增大;增大浓度,会使微纳米纤维膜接触角先增大后减小.通过控制变量法对PAN无序微纳米纤维膜分析得出,相对高的纺丝电压(14 k V)和相对低的进料速率(0.50m L·h-1)以及适中的PAN溶液浓度(12%wt)可以提升PAN无序微纳米纤维膜的疏水性.此外,均匀的PAN纤维膜的微纳米结构是影响它疏水性的重要因素.     

负载型纳米TiO2光催化降解水中微量间二甲苯的动力学机理

GC／MS分析表明：水中微量间二甲苯在以高压汞灯为光源，负载型纳米TiO2为光催化剂的作用下生成了间甲基苯甲醛和2，6—二甲基苯酚等中间产物。初始浓度在6．68mg／L一17．36mg/L，水中微量间二甲苯的光催化氧化过程不是一个简单的反应，反应可由一级反应动力学方程拟合，其表现速率常数随着溶液初始浓度的增大而减小，半衰期则随溶液初始浓度的增大而增加。     

铬(Ⅲ)离子催化铈(Ⅳ)离子氧化甲酸的反应动力学机理

在酸性介质中用氧化还原滴定法研究了铈(Ⅳ)离子在铬(Ⅲ)离子催化作用下，于30C～45℃区间氧化甲酸的反应动力学，结果表明反应对铈(Ⅳ)和甲酸为一级，准一级速率常数kabs随催化剂[Cr(Ⅲ)]增加而增大，亦随[H^ ]增加而增大，而随[HSO4^-]增加而减小，在氮气保护下，反应引发丙烯酰胺聚合，说明在反应中有自由基产生，提出了催化剂，底物和氧化剂间的反应机理，通过kabs与HSO4^-的依赖关系，并结合Ce(Ⅳ)在溶液中的平衡，找到本反应体系的动力荤活性物种是Ce(SO4)2，还计算出一些速率常数及相应的活化参数。     

零流电位技术条件下聚胭脂红膜的制备及其对pH值的响应

采用零流电位技术对在铅笔芯电极表面电聚合胭脂红膜的聚合条件进行了优化,制备出对pH值具有稳定灵敏能斯特响应的聚胭脂红膜,计算出膜与质子在不同pH下的交换反应速率常数.由于聚胭脂红膜与溶液中的质子可以发生一级动力学交换反应,且交换速率常数随pH的增大而增大,因此导致膜零流电位负移程度加大,使膜电极的零流电位与溶液的pH值在3.29~11.58的范围内符合下列等式:EZCP/mV=(280.3±6.3)-(15.11±0.68)pH(R=0.997,n=9).该聚胭脂红膜修饰铅笔芯电极具有良好的重复性、精密度与准确性.     

离子交换纤维吸附甘草酸的动力学

以碳酸钙与聚乙烯共混物为原料制备聚乙烯基多孔纤维,并经接枝苯乙烯和氯甲基化、胺化,制备了离子交换纤维.应用静态法对离子交换纤维吸附甘草酸过程进行优化,在最佳条件下考查了溶液质量浓度和吸附温度对吸附速率的影响,并用动边界模型描述了吸附过程的动力学,从而推出了离子交换纤维交换过程的表观活化能39.84 kJ/mol、反应级数1.804、速率常数9.89×10-5和动力学总方程.     

受酸腐蚀砂岩的物理化学性质及反应动力学模型研究

目的研究受酸腐蚀砂岩的物理化学性质,建立酸岩反应动力学模型,为酸性环境下的工程耐久性评价提供参考.方法通过室内长期加速腐蚀试验,监测不同浸泡时段岩样的质量变化和浸泡溶液的pH值及Na~+、K~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)等阳离子浓度的变化.结果反应初期(0～90 d)阳离子的溶蚀速率较高,随着腐蚀时间的延长,化学反应速率降低,阳离子的溶蚀速率延缓,反应后期溶蚀速率又逐渐增大;随着腐蚀时间的延长,烘干岩样的质量损失率不断增大,而湿岩样的质量增长率呈先增大而后减小的趋势;各阶段硫酸溶液pH值总体呈增大趋势.结论受酸腐蚀岩样质量、浸泡溶液pH值以及阳离子浓度的变化具有明显的阶段性劣化特征;反应由扩散和化学反应共同作用,其中化学反应为烘干岩样主导作用,扩散作用为湿岩样前期主导作用,后期化学反应和内扩散共同主导;酸岩反应动力学模型较准确地表达了硫酸溶液腐蚀下岩样质量与时间的变化关系.     

超声功率对水溶液中NaCl颗粒溶解速率的影响

为研究超声功率(频率为20kHz时)对水溶液中NaCl溶解速率的影响,采用900 W超声波发生器产生超声波并作用于反应容器的水溶液中。采用银量滴定法测定试样中NaCl的含量。结果表明:超声作用强化了NaCl颗粒分散程度,增加了颗粒与溶液的接触面积,颗粒分散程度随超声功率增大而增强;超声作用下,NaCl溶解时间缩短,溶解速率显著提高,且溶解速率随加载超声功率的增加而增大。模拟计算表明,NaCl溶解速率受扩散传质控制,超声作用增大了NaCl颗粒表面扩散传质过程的体积传质系数,强化了传质过程,从而提高了NaCl溶解速率。     

超声功率对水溶液中犖犪犆犾颗粒溶解速率的影响

为研究超声功率（频率为20kHz时）对水溶液中NaCl溶解速率的影响,采用900W 超声波发生器产生超声波并作用于反应容器的水溶液中.采用银量滴定法测定试样中NaCl的含量.结果表明：超声作用强化了NaCl颗粒分散程度,增加了颗粒与溶液的接触面积,颗粒分散程度随超声功率增大而增强;超声作用下,NaCl溶解时间缩短,溶解速率显著提高,且溶解速率随加载超声功率的增加而增大.模拟计算表明,NaCl溶解速率受扩散传质控制,超声作用增大了NaCl颗粒表面扩散传质过程的体积传质系数,强化了传质过程,从而提高了NaCl溶解速率.     

聚芳恶二唑纤维耐酸特性的实验研究

针对聚芳恶二唑(简称POD)纤维在高温烟尘处理中受酸性气体作用发生老化，利用硝酸和硫酸溶液对POD纤维进行酸化处理，研究其断裂强力和断裂伸长率变化规律，应用Kissinger多升温速率法对POD纤维热降解反应动力学特性进行分析.研究结果表明，POD纤维的断裂强力和断裂伸长率随酸溶液质量分数和时间的增加而降低，硝酸和硫酸作用下断裂强力最大降幅分别达到57.96%和67.29%;随着酸化程度的加重，POD纤维热降解活化能降低，热稳定性下降；断裂强力与活化能之间存在量化关系，可利用热降解活化能作为快速评价POD纤维的酸老化程度的指标.     

天然斜发沸石上K+-Na+离子交换动力学的研究

采用离子交换动力学的实验方法，研究了斜发沸石上K^ —Na^ 离子交换控制机理；采用浅床技术测定了不同离子浓度、温度、溶液流速情况下斜发沸石上K^ —Na^ 离子交换的动力学曲线，并计算得到离子交换的总传质系数。结果表明：总传质系数随反应温度和溶液流速的升高而增大，溶液浓度的变化对总传质系数的影响不明显。     

溴化锂溶液真空表面蒸发实验研究

以质量浓度为0~15%溴化锂溶液为"工质",研究操作温度在40~70℃条件下溶液真空表面蒸发过程。实验结果表明:溴化锂溶液的蒸发速率随溶液浓度的增大而减小,但随溶液温度的升高而增大;该实验条件下获得的对流传热系数值在700~1400 W·m-2·℃-1范围内,且随溶液浓度增大而显著减小。这主要是由于溶液浓度增大使得其粘度显著增加,导致热阻增大所致。     

2,3,4,6-四-氧-乙酰基-1-溴-1-氯-β-D-吡喃糖的超声波合成

应用超声技术，在超声波辐射下，合成了若干吡喃糖溴化物及偕双卤代吡喃糖。结果表明，超声波频率、功率对反应收率、速率及选择性均有很大影响。在功率不变时，随着频率的增大，反应速率和收率也增大，选择性提高；在频率不变时，随着功率的增大，反应的收率增大，选择性提高。借助电子自旋共振(ESR)技术，证实此类超声波溴化反应是自由基反应。     

高速通道压裂过程中支撑剂运移规律研究

高速通道压裂是近年在非常规致密油气资源开采中出现的新技术.为了研究高速通道压裂过程中支撑剂运移规律，基于CFD-DEM方法，建立高速通道压裂三维模型，首先对纤维柱的有无、纤维柱的排列方式和纤维柱尺寸对高速通道形成的影响，并进一步研究压裂液黏度、支撑剂密度对支撑剂运移规律的影响.结果表明：随着纤维加入压裂液中，支撑剂颗粒流速出现差异性变化；由并行排列变为交错排列，支撑颗粒的流速由快变慢，流速较快的颗粒出现在裂缝底部的数目减少；采取纤维柱交错排列方式且纤维柱半径较小，有利于快速形成支撑柱，获得较高的裂缝导流能力；随着压裂液黏度的增大，纤维吸附颗粒数目在不断减少；当压裂液密度为1000 kg/m³时，支撑柱颗粒数目随支撑剂密度的增大而缩减少，而压裂液密度增大为2000 kg/m³时，支撑柱颗粒数目则呈现增大趋势.研究成果丰富了高速通道压裂技术的研究.