异丁烷脱氢反应体系的热力学分析

对异丁烷脱氢反应体系中脱氢反应和裂解反应进行热力学计算,得到脱氢反应和裂解反应在温度298~900 K的标准摩尔反应焓变、标准吉布斯自由能变和标准平衡常数值,对不同温度、不同压力对脱氢反应和裂解反应的影响进行分析,绘制平衡转化率随温度、压力的变化曲线。结果表明:异丁烷平衡转化率随温度的升高而增大,随反应压力的增加而减小;计算得到的数据可作为异丁烷脱氢生产异丁烯的依据。     

氧热法电石合成的反应平衡和热匹配分析

针对氧热法电石合成中吸热的生成反应和放热的碳燃烧反应耦合,从热力学角度对电石生成途径、反应化学计量平衡以及吸、放热反应热耦合进行了分析。结果表明:(1)电石由CaO+3C→CaC2+CO一步直接生成的可能性更大;(2)不同化学计量对应4种不同反应体系,各体系电石平衡转化率都随温度升高而升高,随压强增大而减小,电石与氧化钙发生副反应的转化率大致为随温度升高而先升后降;(3)反应热匹配量和匹配条件取决于电石生成反应物料处理量和电石纯度要求。电石生成反应与燃烧供热反应耦合于同一反应器是可行的。     

一种烷基转移反应体系的反应条件和热力学分析

对甲苯歧化与三甲苯烷基转移反应体系中不同温度和进料条件下的平衡组成，平衡转化率，平均选择论进行了详细计算，结果表明：（1）随温度的升高，甲苯与三甲苯的芳烃平衡转化率降低，二甲苯的平衡选择率亦降低；（2）降低进料中的甲苯与三甲苯摩尔比（Tol:TMB从9降到1），甲苯和三甲苯的芳烃平衡转化率降低，而二甲苯的平衡选择率明显上升，然后，在改性的β沸石催化剂上进行了不同工艺条件下的反应，通过对实验数据与平衡数据的比较和分析表明，反应温度升高，芳烃转化率上升且越来越接近平衡转化率，而二甲苯的选择率迅速下降；进料 中Tol:TMB存在一个最佳点，即60:40(m：m），此时芳烃转化率最高，二甲苯的选择率亦最高。     

γ-Al2O3催化剂上乙醇脱水制乙烯的实验研究

考察了低浓度乙醇在固定床管式反应器中活性氧化铝上催化脱水生成乙烯的反应行为。研究了反应温度、进料流率、乙醇浓度等因素对反应行为的影响规律。结果表明，在410～440℃范围内催化剂对主反应的选择性随着温度的升高而升高，在达到一定的温度后趋于稳定。乙醇转化率对温度并不敏感，而随空速的增大而降低。催化剂选择性随着进料流率增大而增大，之后稳定在99.5%以上。在进料流率小于1mL/min时乙醇转化率高于85%，乙烯收率均在80%以上。当利用低浓度乙醇作原料时，乙醇转化率随乙醇浓度增大而增大，催化剂选择性维持稳定。最终选定的适宜工艺条件：温度420℃左右，进料流率1.0mL/min左右。     

环己烷连续脱氢反应研究

以Raney-Ni为催化剂,在多相态反应模式下,对环己烷多滴连续进料的脱氢反应过程进行了研究,考察了单滴反应液用量对环己烷脱氢速率和脱氢转化率的影响.实验发现,当环己烷单滴用量较小时,前一滴环己烷的脱氢反应对后续加入的环己烷的脱氢反应基本没有影响,但当单滴用量较大时,后续加入的环己烷在脱氢量及脱氢速率方面明显下降.通过对实验过程的分析认为,多相态反应模式的关键是对系统能量平衡的控制.     

异丁烷在固定床和膜反应器中富氧环境下催化脱氢反应的比较

报道异丁烷在富氧环境下，以CS2.5TI0.08H1.26PVMo11O40催化其脱氢的反应。对在固定订反应器和膜反应器上催化脱氢反应的转化率和对异丁烯的选择性进行比较。结果表明，在连续流动固定床反应器中异丁烷的转化率较高，但产物的分布很复杂，并与温度和空速有很大关系；在膜反应器中异丁烷的转化率有一定程度的降低，但在大大地提高异丁烯的选择性。在膜反应器中，653K时异丁烷有14％的转化率，异丁烯的选择性为83％。表明该催化途径对异丁烷的催化富氧脱氢有较大的潜力。     

白钨矿碱分解过程的热力学和动力学研究

研究了白钨矿碱分解过程的热力学和动力学。测定了70℃,90℃及105℃下氢氧化钠溶液与人造白钨反应的平衡浓度商K_c。研究结果表明,该反应的K_c随温度的升高而增大,随碱浓度的升高而明显地增大;105℃下,NaOH浓度为5.68mol/L时,平衡浓度商K_c为0.0259;在70～90℃之间,其反应热为25.80kJ/mol,是一个吸热反应。动力学研究结果证明,反应过程受化学反应控制,反应的表观活化能为58.83kJ/mol,表观反应级数为1.73。升高温度和增大碱浓度都可加快反应速度,强化浸出过程。     

介质阻挡放电净化汽车尾气中CO的实验研究

利用介质阻挡放电产生的非平衡等离子体对汽车尾气中CO的净化进行了研究。分别考察了放电电压、CO初始浓度、气体流量及氧气和水蒸气对CO转化的影响。结果表明 :在介质阻挡放电等离子体作用下CO主要转化为CO2 ;随着电压的升高 ,CO的转化率增大 ;随着初始浓度和流量的增大 ,CO的转化率减小 ;引入O2 和水蒸气后 ,CO的转化率得到了明显提高。另外还对介质阻挡放电等离子体条件下CO的转化机理进行了初步探讨     

乙烯直接氧化制醋酸反应平衡与热效应分析

对乙烯直接氧化制醋酸反应体系进行了物料衡算，导出了转化率和选择率的表达式，并对反应平衡及热效应进行了分析。结果表明，该反应体系伴有强放热深度氧化副反应，选择率的提高有利于降低反应热效应，采用异形催化剂能够改善催化剂床层的传热性能。     

用总体平衡法求St乳液聚合自由基解吸常数

在研究苯乙烯乳液聚合动力学的基础上，利用对乳胶粒的总体平衡法建立了求解自由基解吸速率常数ｋ０的多元方程式，研究了ｋ０的变化规律，并分析了ｋ０随引发剂浓度［Ｉ］、乳化剂浓度［Ｓ］、相比Ｍ０及反应温度Ｔ而变化的内在原因．结果表明，ｋ０随Ｔ和［Ｉ］增大而增大，随Ｍ０和［Ｓ］增大而减小．     

供氢剂与分散型催化剂在渣油裂化反应中的作用

对分散型催化剂和供氢剂对辽河减压渣油热裂化反应、临氢热裂化反应以及加氢裂化反应的作用进行了研究 ,考察了分散型催化剂、供氢剂在单独或共用时对渣油裂化反应的影响。实验结果表明 ,辽河减压渣油改质中生焦量和渣油转化率的关系与具体的加工过程有关。在同样的生焦量下 ,渣油转化率由大到小依次为 :高氢压催化供氢过程、低氢压催化供氢过程、高氢压催化过程、低氢压催化过程、临氢供氢过程、临氢过程、临氮供氢过程、临氮过程。渣油临氮裂化中 ,供氢剂可以在一定程度上抑制渣油生焦和裂化 ;分散型催化剂既可促进渣油裂化 ,又可作为结焦的晶种使渣油体系提前分相 ,生焦量急剧增加 ,同时对渣油中的供氢剂脱氢有促进作用。在临氢热裂化反应中 ,氢气的参与使渣油的裂化反应和生焦反应受到抑制 ,但氢气对生焦反应的抑制能力远大于对裂化反应的抑制能力。在催化加氢裂化过程中 ,分散型催化剂极大地抑制了生焦反应。分散型催化剂和供氢剂共用可使催化剂的活性有所提高。添加供氢剂后 ,裂化产物中VGO的收率增加 ,生焦量减少 ,而渣油转化率略有降低。     

提升管反应器中催化裂化与热裂化反应的模拟

利用小型提升管催化裂化实验装置对工业提升管中的催化裂化和热裂化反应进行了实验模拟研究，考察了反应停留时间、反应温度和剂油比对催化裂化和热裂化反应的影响，在此基础上对催化裂化反应工艺条件进行了分析。结果表明，缩短反应停留时间和提高剂油比可有效抑制提升管反应器中热裂化反应的发生，提高轻质油收率；提高反应温度虽然可在一定程度上提高轻质油收率，但反应温度过高会使热裂化反应加剧，从而使产物分布变差；当采用高温、大剂油比操作时，缩短反应时间，尽量消除提升管反应后期的热裂化反应，是改善催化裂化产物分布的关键。     

甲苯和间戊二烯合成2,6-二甲基萘反应的热力学分析

采用Th inh法对甲苯和间戊二烯为原料合成2,6-二甲基萘过程中烷基化、环化、脱氢及异构化等各步反应进行了热力学计算,验证了其在热力学上的可行性,并得到了不同温度下各步反应的标准摩尔焓和平衡常数,得出热力学条件下各步反应的最佳条件。通过分析认为将脱氢和异构化两步耦合为一步在热力学上是可行的。     

阳离子交换树脂催化古龙酸甲酯的非均相动力学

以阳离子交换树脂H11为催化剂催化合成2-酮基-L-古龙酸甲酯。考察了催化剂的内外扩散、反应温度、反应物浓度配比、催化剂浓度对反应的影响,得到了最佳反应条件,反应最高产率可达到97％。还考察了催化剂的失活性,发现H11是一种理想的催化剂,连续反应4次都不影响催化效果。反应数据用Langmuir-Hinshel-wood模型拟合,通过验证反应模型符合反应原理,表面反应是关键的控速步骤,反应活化能为32kJ／mol。     

富氧燃烧对柴油机低温燃烧反应机理影响的数值分析

从柴油机缸内燃烧反应的化学反应动力学机理出发,利用CHEMKIN软件对富氧燃烧时的低温反应进行了研究,运用计算流体动力学分析方法,通过耦合柴油机三维燃烧模型和正庚烷氧化反应动力学模型对低温反应机理中重要的脱氢反应和加氧反应过程进行了数值分析.对比空气助燃、富氧浓度对脱氢反应和加氧反应的影响发现:富氧燃烧能够促进脱氢反应,在压缩的上止点时刻,氧的体积分数分别为23%、25%和27%时的缸内脱氢产物C7H15的质量分数最大值分别是空气助燃时的1.95倍、4.77倍和291.58倍;加氧反应的速率随富氧浓度的升高呈线性增长趋势;富氧燃烧可以提高柴油机的热效率,使缸内生成更多的OH自由基,从而加快了后续的中温反应和高温反应速度.     

一种合成对异丙基苯酚的新方法研究

采用5%Pd/C作为转移氢催化剂,4-异丙基环己烯酮为氢给予剂,工业双戊烯为氢接受剂和溶剂进行反应,合成了对异丙基苯酚.考察了催化剂用量、反应时间和反应温度对反应的影响,确定了合成对异丙基苯酚的最佳反应条件:原料与5%Pd/C的配比为10∶0.7(质量比)、反应时间为30 min,在174℃回流温度下,对异丙基苯酚的产率可达87%.对催化剂的重复使用次数进行了考察,使用5次后催化剂活性是原来的89.7%.     

基于铜基氧载体化学链空气分离技术实验研究

利用STA409PC综合热分析仪以升温速率热重法研究了铜基氧载体最佳释氧温度;以等温热重法研究了氧载体的颗粒直径、惰性载体种类、混合比率及反应温度对释氧性能的影响.实验结果表明:铜基氧载体的最佳释氧温度为850~1000℃.随氧载体粒径的减小和惰性载体比率的增加氧载体释氧速率在逐渐增大但变化不大;二氧化硅、二氧化锆和二氧化钛为惰性载体制备的铜基氧载体表现了高的释氧速率和转化率;反应温度对释氧性能影响很大,随反应温度的增加,氧载体的释氧速率明显增大.     

Structural characteristics and mechanism of hydrogen-induced disproportionation of the ZrCo alloy

The intermetallic compound ZrCo was prepared, and its hydrogen-induced disproportionation in hydrogen desorption processes was investigated. The hydrogenation-dehydrogenation thermodynamics of the ZrCo alloy was evaluated by pressure-composition isotherm measurements at different temperatures. The kinetic processes of hydrogen-induced disproportionation at different temperatures under certain pressures were detailedly studied. The disproportionation rate of the ZrCo alloy increased with the increases of temperature and initial hydrogen pressure under experimental conditions. However, the maximum attainable extent of disproportionation did not change much with an increase in temperature or initial hydrogen pressure. The crystallographic structure analysis of the ZrCo alloy combining with its corresponding dehydrogenation kinetic curves under the conditions of an initial hydrogen pressure of 0.2 MPa and a temperature of 723 K indicated that the basic process of disproportionation reactions was composed of four stages:rapid dehydrogenation of ZrCoH₃, equilibrium of dehydrogenation, simultaneity of dehydrogenation and disproportionation, and completion of disproportionation.     

三甲基萘脱烷基反应S-系统数值解析

被称为S-系统的幂指数型解析法广泛应用在生物学研究中,但在化工领域应用很少.对该法在三甲基萘脱烷基管式催化反应器数值解析中的应用进行了阐述.将反应的相关微分方程组转化为S-系统标准形式,结合有限泰勒级数的一般算法进行S-系统解析,模拟了物料沿反应器长度的转化情况与反应达到稳定状态时的产物分布情况.运算结果与Runge-Kutta法运算结果吻合.选取不同操作条件进行计算,结果表明,压力增大有利于三甲基萘的转化和萘的生成,三甲基萘的转化率和萘的收率随反应时间的增加而增大,二甲基萘的收率随时间增加先增大后减小,一甲基萘的收率随时间增加而增大.S-系统解析对化工生产的模拟与分析具有高可靠性,解析结果对化工过程的平稳运行、故障诊断、优化设计具有指导意义.