求解脱硫脱硝中化学反应动力学方程的Monte Carlo方法

本文采用ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ方法求解脱硫脱硝过程中化学反应动力学方程，得到了比较满意的结果，表明该方法是行之有效的。     

CaO脱硫化学反应速率与气体扩散速率对比

区分氧化钙脱硫反应中的化学反应动力学速率与二氧化硫、氧气分子的扩散速率是一个难题。通过系列样品的TGA实验,在简化假设的基础上找到了CaO颗粒脱硫反应中的化学反应动力学速率与二氧化硫、氧气分子的扩散速率的变化规律。实验结果表明:化学反应速率和二氧化硫、氧气分子的扩散速率随着反应温度的上升、脱硫剂颗粒粒径的降低和氧化钙纯度的提高而提高。适当提高脱硫反应温度、最大限度地降低颗粒粒径是提高氧化钙脱硫反应速率的主要措施。     

NaClO/Ca(OH)_2旋转喷雾脱硫脱硝的实验研究

在直径380 mm,高830 mm的工业旋转喷雾吸收塔模型上开展了NaClO/Ca(OH)_2混合液脱除烧结烟气中的SO_2和NO的实验研究,考察了溶液pH,模拟烟气温度,NaClO浓度,SO_2浓度,NO浓度这些操作参数对脱除效率的影响,得出最佳的实验工况为pH=10,T_g=60℃,m_s=6,并在此条件下进行了平行实验,实验结果表明脱硫、脱硝效率可分别达到98%和60%以上。     

脉冲放电等离子体烟气脱硫脱硝工业试验

脉冲放电等离子体烟气治理技术具有流程简单，一次投资成本低，无二次污染，可同时脱硫脱硝，形成的副产物可回收利用等特点。     

烧结烟气脱硫脱硝用活性炭混合钢渣复合材料的光谱学分析

钢渣是冶金工业中产生的主要固体废弃物,其产量约为每年粗钢产量的15%~20%。由于技术的局限,导致我国钢渣利用率较低,仅为年钢渣产量的10%,同时加之管理制度的不健全,导致钢渣大量露天堆放,对土地资源、地下水源,以及空气质量形成严重影响。固体废弃物再利用是资源可持续发展的重要途径之一,钢渣的主要化学成分为CaO, SiO2, Al2O3, MgO, Fe2O3, MnO, f-CaO等。面对上述问题,利用冶金固体废弃物与活性炭开发一种价格低廉且性能优越的活性炭混合钢渣复合材料,既是冶金固体废弃物的高附加值利用与资源可持续发展的重要途径之一,也是大幅降低改性活性炭生产成本与提高经济效益的重要途径之一。该研究创新性以活性炭与钢渣为研究对象,利用钢渣中含有的金属氧化物对活性炭进行改性处理制备用于烧结烟气脱硫脱硝的活性炭混合钢渣复合材料,通过搭建实验反应装置对活性炭混合钢渣复合材料的脱硫脱硝性能进行测试。利用X射线荧光光谱仪(XRF)对钢渣的化学成分进行测试与分析,比表面积及孔径测定仪(BET)对活性炭混合钢渣复合材料的孔结构进行测试与分析,傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对钢渣的结构组成进行测试与分析,扫描电子显微镜(SEM)对活性炭混合钢渣复合材料的微观结构进行测试与分析,以揭示活性炭与钢渣制备活性炭混合钢渣复合材料的机理,以及活性炭混合钢渣复合材料对烧结烟气脱硫脱硝的机理。结果表明:当钢渣为电炉热泼渣、钢渣与活性炭质量比为2∶4、钢渣与活性炭细度为400目时,活性炭混合钢渣复合材料具有良好的脱硫脱硝性能与合理的经济性,即脱硫效率为100%、脱硝效率为58%。活性炭混合钢渣复合材料具有的多孔结构对SO2和NO进行有作用,钢渣中Fe2O3与MnO2促使活性炭官能团进行催化还原反应提高脱硫脱硝性能,其中吸附作用是主导与前提,催化还原反应是辅助与协同。以期为高附加值的钢渣利用提供新途径,实现钢铁企业以废治废、以废增效的目的。     

逆算符方法求解非线性动力学方程及其一些应用实例

首先简介逆算符方法及如何实现对它的数学机械化;然后用逆算符方法研究了三个典型的非线性方程:Lorentz方程,广义Duffing方程和双耦合广义Duffing方程。用四阶龙格-库塔方法进行比较,说明逆算符方法比龙格-库塔方法具有更高的精度和更快的收敛性。本文把逆算符方法应用于混沌行为的研究,并将此法在微机上实现了数学机械化。该法有很大的普适性,特别适用于对复杂问题的定量计算,大有应用和发展前途。 关键词：     

求解中子动力学方程的加权蒙特卡罗方法

为了实现基于蒙特卡罗方法的中子动力学计算,在传统的直接蒙特卡罗动力学方法的基础上,提出了一种加权蒙特卡罗动力学方法。该方法通过引入粒子权重的概念,隐式考虑中子俘获反应和裂变反应过程中中子数目的变化,避免了模拟粒子的数目随时间的变化,降低了统计偏差,消除了程序计算过程中粒子的存库操作,提高了计算精度。基于单能点堆模型,开发了中子动力学计算程序NECP-Dandi,进行了大量数值验证与分析,包括无缓发中子、单组缓发中子、六组缓发中子、正阶跃反应性引入、负阶跃反应性引入、正脉冲反应性、负脉冲反应性和正线性反应性引入等情况。数值结果表明,相比于直接蒙特卡罗动力学方法,加权蒙特卡罗动力学方法在计算结果的精度和计算效率上有较为明显的改进,程序结构更为简洁。     

量子相干控制化学反应的进展和机遇

1995年 ,人们曾预言“量子控制多体动力学将成为化学物理的主流”(引自第 2 0届Ｓｏｌｖａｙ化学会议上ＳｔｕａｒｔＡ .Ｒｉｃｅ的主旨演说 .Ｓｏｌｖａｙ会议是研讨未来科学的高级会议 .这一届会议的主题是“光化学 :化学反应及其飞秒尺度上的控制”) .现在 ,我们看到了这股潮流正源源而来 ,每年都不断地在Ｎａｔｕｒｅ、Ｓｃｉｅｎｃｅ等杂志上刻下了里程碑 .人们一直希望控制化学反应的方向和历程 .早期的控制是被动的控制 ,即通过把握反应的宏观条件 (如温度、压力等 )或者选择适当的催化剂去实现 .自从分子反应动力学发展之后 ,人们在…     

位错密度的演化动力学方程

 将位错的增殖、淹没与相互反应看作化学反应，位错在热激活作用下具有扩散性质。因此，位错系统是一个反应-扩散系统。依据自组织理论，给出了两个位错密度演化动力学方程，当系统发生结构失稳之后，第一个方程变成第二个方程；第一个方程含有对称性破缺，按Higgs机制将发射偶极子。     

两质点孤立系统相对动力学方程及其应用

两质点孤立系统可以简化为单个质点的运动来研究,质点相对质心的运动与质点的相对运动是等效的,相对动力学方程在解决两体问题中,具有明显的优越性.     

Y+SO2反应动力学成像

本文利用时间切片离子速度成像技术、交叉分子束和激光溅射技术研究了高碰撞能下(36 kcal/mol)钇原子与二氧化硫分子的反应动力学. 利用多光子电离在482∽615 nm的波长范围内得到了产物YO的时间切片离子速度成像. YO的切片图像显示其较宽的速度分布和前-后向散射为主的角分布,其中前向散射信号明显强于后向散射. 这种空间分布暗示了该反应通过一个中间体进行,且中间体的寿命不超过一个转动周期. 中间体的形成意味着该氧化反应电子转移机理的发生.     

制备Al2O3/Cu复合材料中CuO-Al体系的化学反应

 对CuO-Al粉末预制块经不同温度下反应，测试其温度随时间的变化曲线，利用X射线衍射仪对其反应后的试样进行物相分析，得出产生热爆的反应温度及不同温度下的反应产物。 结果表明，CuO-Al体系反应随介质温度升高，可分为3个不同阶段，温度小于1 200 K，不发生化学反应；温度为1 200~1 473 K时CuO-Al体系发生部分化学反应，其产物为Cu₂O、CuAlO₂ 及Al₂O₃；温度高于1 473 K，CuO-Al体系发生化学反应，其产物为Cu和Al₂O₃，此阶段易出现热爆现象。     

Ti(SO4)2水热法制纳米SO2-4/TiO2光催化剂的光谱研究

以Ti(SO4) 2 水溶液为前驱物 ,尿素为沉淀剂 ,采用水热沉淀 加热分解 浸渍烧结法制备纳米SO2 -4/TiO2 固体超强酸光催化剂 ,并用XRD ,BET ,FTIR ,DRS和FS等对中间态粒子和产物进行表征 ,以光催化降解罗丹明B为模型反应 ,筛选制备SO2 -4/TiO2 光催化剂的优化条件。结果表明 ,用Ti(SO4) 2 为前驱物 ,水热法能在较低的温度、弱碱性介质中 ,得到纳米锐钛矿型TiO2 晶体 ;在 30 0℃下控制焙烧 4h ,基本能使水热反应副产物 (NH4) 2 SO4等分解 ,又避免H2 SO4大量的流失 ;SO2 -4负载量和烧结时间是影响SO2 -4/TiO2 光催化活性的主要因素 ,当SO2 -4负载量 11%、烧结温度 4 5 0℃时 ,制备的SO2 -4/TiO2 光催化剂活性较高 ,达P 2 5光催化剂的水平     

强激光场下化学反应的控制

简要阐述了强激光场下的ac Stark效应 ,回顾、评论了近年来利用ac Stark效应控制化学反应的几个典型实验和理论模型 .利用一维量子波包模型 ,揭示了NO分子Rydberg态在不同光强下获得不同布居是由于强光场下产生的ac Stark能移引起的 .并展望了利用ac Stark效应进行激发态布居控制的可能性     

氟分子与乙烯反应的直接动力学模拟

氟分子与乙烯可以发生三类反应，即氟原子排除反应、氟化氢分子排除反应和加合反应，但除了基机制以外，已有的其它机理都不能合理的解释低温下的反应是如何开始的．通过对氟分子与乙烯反应的直接动力学模拟，以密度泛函方法研究了长期困扰的氟分子与乙烯反应的机理．通过计算支持了基机制，轨线模拟细致地描述了三个反应通道．根据此机制对低温池中的反应给出了解释．     

多孔介质中化学反应对非等粘流体混合过程影响的格子Boltzmann研究

利用格子Boltzmann方法和GPU计算技术,在孔隙尺度上模拟多孔介质中包含界面化学反应的粘性指进现象,定量分析化学反应对流体混合的影响.采用单浓度变量的双稳态模型来描述界面反应,而各向同性的多孔介质则通过四参数法生成.研究发现化学反应能减小指进界面厚度,抑制流体的混合,甚至会出现反混合现象,并且随着反应速率的增加,影响越明显.     

BaCeO3 钙钛矿型氧化物的储氮和抗硫性能研究

采用改进的溶胶 凝胶法制备了钙钛矿结构的BaCeO3 样品 ,在此基础上再用浸渍法制备了Pt/BaCeO3 、Rh/BaCeO3 、Pt Rh/BaCeO3 样品 ,并用机械混合γ Al2 O3 ,再浸渍贵金属的方法制备了Pt/BaCeO3 /γ Al2 O3 、Rh/BaCeO3 /γ Al2 O3 、Pt Rh/BaCeO3 /γ Al2 O3 样品 .储氮量 (NSC)结果表明 :对未加γ Al2 O3 的BaCeO3 来说 ,贵金属的加入反而使NSC减小 .加入贵金属催化剂的储氮量 (NSC)大小为 :Pt的最大 ,Rh的次之 ,Pt Rh的最小 .γ Al2 O3 的加入对BaCeO3 吸收NO和O2 没有影响 .而对于BaCeO3 /γ Al2 O3 样品 ,贵金属的加入使NSC值提高了 3倍以上 .讨论了贵金属加入到BaCeO3 /γ Al2 O3 样品中显著提高样品储氮能力的原因 .结合XRD结果表明 ,钙钛矿BaCeO3 相是Ba -Ce -O样品主要的NOx 储存活性中心 .NSC结果还表明 ,BaCeO3 和Pt/BaCeO3 催化剂在SO2 为≤ 0 .0 0 6 %时具有较好的抗硫性能 .而Pt/BaCeO3 /γ Al2 O3 催化剂不但具有较好的储氮能力而且具有更好的抗硫性能 .     

V2O5/WO3/TiO2催化剂制备及其SCR性能研究

本文通过浸渍法制备了V2O5/TiO2系列筛选催化剂及V2O5/WO3/TiO2负载型催化剂,并在模拟评价装置上考察了上述催化剂在SCR反应巾的催化性能.结果表明,V2O5在涂材料中应该低于3wt.%;钒系催化剂对NOx的净化效率随反应温度的升高,先增加而后减小,存在一个适宜反应温度窗口;随反应温度升高, NH3泄漏量逐渐降低,在温度达到350°C之后,NH3泄漏世不再随温度的升高而变化;SCR反应温度较低时HC和CO浓度基本不变,但从450°C开始,HC浓度逐渐降低,而CO浓度则急剧升高;随NOx/NH3比例增加,NOx转化效率逐渐降低.     

溶菌酶-蛋白质与奈米钻石/奈米硅土之吸附反应动力学

利用传统荧光光谱法探讨了在pH=7、9、11、13下, 各为100 nm直径的纳米钻石及纳米硅土(配成0.25 μg/μL悬浮液)表面上与用7.0 mmol/L PPBS配制成不同浓度溶菌酶-蛋白质之吸附反应．获得了溶菌酶在0～1000 mmol/L不同浓度和不同pH值下的吸附反应常数及表面覆盖度．估算得到并讨论不同浓度和不同pH值下附着在纳米颗粒表面上溶菌酶分子的螺旋曲度及构型、每一溶菌酶分子所拥有之表面积大小．两吸附反应系统中,最高的吸附量与最佳的分子构型是在pH=13的环境下．又得到了溶菌酶在约150～250 nmol/L的线性覆盖曲区中及4个pH值范围中,可保持最佳活性及构型情況下,每平米纳米钻石及纳米硅土表面积可负载2和10 mg,每克纳米钻石及纳米硅土表面可承载溶菌酶130与150 mg．在临界浓度下及4个pH值范围中,可配制成最紧密、最大承载的溶菌酶量,每平米纳米钻石及纳米硅土表面积可负载20和55 mg,每克纳米钻石及纳米硅土表面可承載810～1680及580～1100 mg的溶菌酶.