羟胺氧化反应活化能的测定

在磷酸介质中,羟胺对溴酸钾氧化溴甲酚紫具有催化作用,在此催化动力学体系中,测得不同温度下羟胺氧化的剩余量,建立了测定羟胺氧化反应活化能的方法。     

Arrhenius公式与活化能

本文阐述了Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ公式的应用及其适用范围，对活化能的概念及其意义进行了讨论。在此基础上提出了反应物分子活化能的概念，指出反应物分子的活化能与反应的活化能是两个不同的概念，并对二者的意义、关系和温度时它们的影响做了初步论述。     

稠油低温氧化过程结焦行为实验

采用热重(TGA)、差热(DSC)和高温高压反应釜实验,研究稠油在空气和氮气介质中热转化过程及其反应产物,分析稠油油藏注空气过程中低温氧化对稠油结焦反应的影响,考察稠油在不同反应条件下的临界结焦温度。实验结果表明:随着温度升高,稠油在空气介质中的热转化过程经历低温氧化、沉积结焦和高温氧化3个阶段;低温氧化使稠油的临界结焦温度降低,稠油在氮气介质中的临界结焦温度约为400℃,而在空气中经历低温氧化后其临界结焦温度降低至280℃。结合稠油结焦机制分析认为其临界结焦温度降低与低温氧化存在显著热效应及组分变化有关,低温氧化过程导致稠油上述变化降低其胶体结构稳定性,引起相分离,加速沥青质物理聚沉,发生化学共聚生焦。     

利用热重法(TG)确定煤的活化能

运用热重分析手段对煤从常温到燃点之间的氧化热解过程进行了研究.通过不同动力学机制模型函数分别对热重分析数据进行处理和相关性分析,结果表明,煤炭氧化热解过程符合一级化学反应动力学机制,据此求出了活化能.结合算例求出了4种煤样的活化能.运用此方法确定煤的活化能快捷、方便.     

化学反应速率和活化能的测定实验的微型化研究

针对化学反应速率和活化能的测定实验中普遍存在的试剂易变质、试剂用量过大进行了准微型化和微型化实验研究,其中对温度在对化学反应速率中的影响,没有必要严格按温差10℃进行,只需在10℃左右甚至更小的温差则可以进行实验,这一实验改变以往化学反应速率和活化能的测定必须在严格温差下进行的惯例,简化了操作,有效地提高了实验效率.     

气相反应的速率常数及活化能

讨论了当以浓度和压力分别表示同一气相反应的反应速率时，相应的速率常数、活化能之间的关系．     

煤升温氧化过程特征的热重分析

用热重方式进行了煤在常规条件下的热重实验,分别用TG/DTG曲线描述了煤燃烧的整个过程,分析了煤升温氧化过程的特征参数,得到了各种煤的着火温度等特征温度.结果表明,煤样的特征温度与挥发分存在一定的规律性,特征温度下的失重值受挥发分的影响,着火温度随挥发分增加呈线性下降.     

氯乙烯—丙烯酸丁酯共聚物热降解动力学的研究

用TG－DSC法研究氯乙烯（VC）－丙烯酸西酯（BA）共聚物的热降解动力学。考察了升温速率（β）、气氛对热降解的影响,在氮气气氛中,共聚物（VC－BA）的热降解反应是吸热反应,降解反应分两步进行。第一步是脱除支基,反应级数（n）为1.2级,活化能（E）为113KJ／mol;第二步是主链断裂,反应级数（n）随升温速率（β）的增大而减小,在空气气氛中,共聚物（VC－BA）的热降解反应是放热反应,降解分三步进行（第三步未完成）。第一步也是脱除支基,反应级数（n)为１.0级,活化能（Ｅ）为１１１.2KJ/mol;第二步亦是主链断裂,反应级数也随β增大而减小。     

稠油就地催化氧化脱硫研究

为脱除稠油在井下水热裂解反应中产生的H2S,本文研制了催化氧化脱硫剂。稠油脱硫的催化/氧化体系由H2O2、H3PMo12O40.6H2O和NaVO3组成,最佳质量配比为:稠油:H2O2H∶3PMo12O40∶NaVO3=100g∶30mL∶1.5×10-2g∶4.5×10-3g。在180℃、反应时间36h、压力10MPa条件下,进行脱硫反应实验,结果测得脱硫率可达49.4%。硫元素被脱除,以SO42-形式存在于水相。H2O2的加入量对脱硫效果影响最大,H3PMo12O40次之。经过催化氧化脱硫处理后,饱和烃、芳烃含量明显增加;胶质、沥青质含量显著减少。氧化脱硫后生成气体的量与未添加药剂时有较大程度的提高,H2S的比重明显降低。     

H2O2分解活化能的测控仪器及装置

介绍了H2O2分解反应活化能的测控仪器及装置,对装置的反应容器、加热控制、搅拌及数据计量四个部分进行了重新设计和改进。新的测控装置用于学生实验,实践表明：装置小型简单,升温快（4．5℃／min）,恒温灵敏度较高（±0.2℃）,3．5h内测定3个温度下分解速率常数的所需数据,数据量增加数倍,通过阿累尼乌斯方程进一步处理,得到H2O2分解反应的活化能（64．9kJ／mol）．本实验装置在一个学期的学生实验实际应用中取得了很好的教学效果。     

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.     

稠油火驱低温氧化原油与尾气变化规律

为了深入认识稠油火驱开发低温氧化阶段的原油与尾气变化特征,利用反应釜开展了不同温度条件下的低温氧化实验,进行了原油物性、族组分、官能团、色谱指纹、同位素以及尾气组分等方面的研究.研究表明:①稠油在火驱低温氧化阶段以加氧反应为主,并伴随少量的裂解反应;②稠油在200℃以下低温氧化阶段原油物性变差,在200℃时黏度、密度达到最大值,之后随着温度升高又逐渐降低,这主要受原油中非烃、沥青质以及氧元素含量影响;③由于裂解程度低,原油与族组分的碳同位素没有发生明显的同位素分馏现象;④尾气数据表明稠油火驱低温氧化过程中生成了醛、酮、醇或羧酸等含氧化合物.该研究探索了稠油火驱低温氧化过程中原油与尾气的变化规律,并计算出了不同温度下稠油低温氧化反应方程.     

不同化学氧化剂去除水中苯并[ɑ]芘的动力学研究

 以环境中常见的多环芳烃污染物苯并[ɑ]芘（Bap）为研究对象,探讨了类Fenton试剂、活化过硫酸钠、高锰酸钾在不同条件下对水中Bap的去除效果以及动力学规律。结果表明,类Fenton试剂氧化Bap的效果最好,去除效率达90.3%;其次是活化过硫酸钠,去除率为86.9%;高锰酸钾对Bap的去除率为76.7%。3种氧化剂氧化Bap的反应过程均符合一级反应动力学规律。根据阿伦尼乌斯方程,做出反应速率常数与温度的关系曲线,计算得到3种氧化剂氧化Bap的表观活化能,其数值均大于一般化学反应,表明该氧化反应比一般的化学反应慢。     

稠油氧化自生表面活性剂乳化降黏实验研究*

以渤海稠油为原料,研究了空气低温催化氧化对稠油组成和性质的影响;并抽提分离出氧化稠油中石油羧酸,制成石油羧酸盐,评价其乳化性能;最后以稠油氧化程度、乳化助剂加量、含水率和乳化温度考察了助剂作用下氧化稠油的乳化性能。实验结果表明：稠油经空气低温催化氧化72 h后,沥青质+胶质下降了4.4%,相对平均分子质量减小5.18%,氧化对稠油起到了一定的改质作用;同时稠油酸值由氧化前的2.78 mgKOH/g增长到5.05 mgKOH/g;石油羧酸盐能形成较低的油/水界面张力,具有良好的乳化效果,稠油经空气低温催化氧化后,在复合乳化助剂作用下产生自生表面活性剂,形成水包油型乳液体系达到乳化降黏,降黏率达92%以上。     

重油滞头原料的微生物除油工艺

采用除油细菌A-3对重油滞头原料进行纯种微生物精炼除油,主要探讨先增殖微生物后进行精炼除油的两步工艺、增殖微生物与精炼除油同步的一步工艺及精炼液重复利用工艺等对残油率的影响.结果表明,两步工艺中,微生物增殖和精炼除油的最适温度一致,均为40℃;一步工艺和两步工艺的残油率分别为0.56%和0.78%,一步工艺优于两步工艺;精炼液可直接重复用于精炼,含纯种除油细菌的精炼液和工厂腐化液重复用于精炼,所得残油率分别为0.58%和2.03%,纯种微生物精炼除油效果好于工厂腐化液.     

一种高效重质燃料油催化燃烧添加剂

研究开发并完成了一种高效重质燃料油催化燃烧添加剂的工业应用试验．试验表明，与不添加重质燃料油催化燃烧添加剂的运行工况相比，以1：2000的比例在重质燃料油中添加后，锅炉燃烧得到明显改善，日消耗燃料量稳定，烧嘴积碳消失，烟气中的碳黑(烟尘)量减少79．4％，氧含量降低16．7％，一氧化碳减少54．1％，二氧化碳增加19．7％，过剩空气系数降低16．0％，排烟温度降低10℃，排烟损失减少23．5％，锅炉效率提高5．2％，实际节油率为13．7％-20．0％之间．     

催化剂对重油悬浮床中压加氢工艺的影响研究

以胜利重油为原料,采用间歇式反应考察催化剂对重油悬浮床中压加氢裂化反应的影响。研究发现镍铁分散型催化剂中活性金属具有很强的加氢活性,可使大量的自由基加氢饱和,抑制反应过程中自由基的缩合,即分散型镍铁催化剂具有比较好的加氢和抑制生焦性能。     

利用PDSC法监测酯类航空润滑油基础油的高温氧化安定性

选用癸二酸二异辛酯(DIOS)航空润滑油基础油作为研究对象,借助高温氧化加速模拟装置,结合理化性能检测和高压差示扫描量热法(PDSC)评定,重点考察了高温作用下油样性能及其氧化安定性的变化规律.结果显示:当作用温度在180~250℃范围,油样的运动黏度.ν40由10.99 mm2/s下降到10.59 mm2/s,衰减值为0.40mm2/s,而当作用温度超过250℃后,油样的黏度和酸值都急剧下降,至300℃时黏度值为8.78mm2/s,衰减幅度达到20.62%;酸值由250℃时的1.16mg KOH/g增大至300℃时的12.44mg KOH/g;说明高温,尤其是发动机运转过程中的热点温度是导致油品品质变化的主要原因.利用PDSC获取实验油样的起始氧化温度(IOT)和氧化诱导期(OIT),IOT和OIT的变化趋势进一步验证了温度越高,油样的氧化安定性越差;同时,利用Ozawa法和Kissinger法计算了油品氧化的反应活化能及动力参数,与IOT和OIT值评价油品氧化安定性的结果相符,表明从动力学角度评价油样的氧化安定性也是可行的.     

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.