基于改进分段尝试法的高炉热储备区焦炭熔损反应过程动力学机理

采用改进分段尝试法研究高炉热储备区条件下焦炭熔损反应过程的动力学机理,针对不同条件(包括焦炭粒度、气体成分及装料方式等)下焦炭熔损反应过程分别建立前期化学反应控速的随机孔模型与后期扩散传质控速的收缩核模型,确定不同控制环节的转换时间点及相关动力学参数.研究结果表明:增大焦炭粒度有利于降低焦炭熔损反应速度;提高还原煤气中...     

分段尝试法研究半焦/CO2气化反应过程动力学

为了深入了解半焦与CO2的气化反应过程动力学,本文通过不同升温速率下的非等温实验,确定在不同阶段下富鼎半焦与CO2的气化机理.采用分段尝试法研究富鼎半焦与CO2气化反应过程动力学,确定反应过程前期与后期的机理函数分别为f(α)=(1-α)[1-ψln(1-α)]1/2和f(α)=(3/2)[(1-α)-1/3-1]-1,从而建立相应动力学模型,计算反应过程不同阶段的动力学参数.通过对不同阶段的动力学模型进行数据拟合,实验数据与模型吻合较好,相关系数都大于0.98.最后,根据求得的动力学参数,确定不同升温速率下活化能的补偿效应,即活化能与指前因子的关系式.     

羟胺二磺酸盐磺化水解生成铵盐的反应过程Ⅱ. 胺基磺酸盐水解反应动力学

研究了胺基磺酸盐水解反应动力学,分析了氢离子对水解反应的催化作用以及水解的盐效应,在所研究的离子强度范围内,胺基磺酸盐的水解反应呈负盐效应.胺基三磺酸钾(NTS)水解反应动力学方程为(dcNTS)/(dt)=kNTScNTScH+,在30°C～67°C、离子强度I=0.05mol/L时,kNTS=3.577×109e-5.460×104/RTL/(mol*s);胺基二磺酸钾(IDS)的水解反应动力学方程为-(dcIDS)/(dt)=kIDScH+cIDS,在32°C～72°C、离子强度I=0.10mol/L时,kIDS=1.405×1017e-1.065×105/RTL/(mol*min);胺基一磺酸钾(SA)的水解反应动力学方程为-(dcSA)/(dt)=kSAcH+cSA,在50°C～84°C、离子强度I=0.05mol/L时,kSA=7.964×1017e-1.277×105/RTL/(mol*min).     

铁矿-煤球团反应过程动力学及模型

根据铁矿煤球团在升温和恒温热重实验时的失重率主要与其被加热到的温度有关的实验结果,建立了铁矿煤球团反应过程模型,还原过程用失重率的一级反应表示时,建立了铁矿煤球团还原动力学方程·该方程与升温和恒温实验结果具有较好的相关性·应用此方法,一次升温实验结果即可确定反应模型参数·随着球团温度升高,反应过程可以分为613K以下挥发分的快速析出阶段、613～973K挥发分的缓慢析出阶段以及已裂解挥发分和固定碳的还原阶段     

硫铁矿渣酸解反应过程动力学研究

研究了硫铁矿渣酸解过程的动力学特性,测定了反应过程的动力学数据,实验结果表明,过程属化学反应过程控制。在此条件下,确定了过程的反应动力学方程。经实验数据关联可得该反应过程活化能为５１．７５５ｋＪ／ｍｏｌ,所得动力学模型经Ｆ检验表明,其置信度〉９９．９％。     

反应量热仪在线探究硝酸硝解乌洛托品反应过程

采用反应量热仪(Easy Max102)在线监测硝酸直接硝解乌洛托品的反应过程。研究结果表明,硝化温度越低,硝化过程放热量越低;加料时间越短,放热速率越大;成熟温度越高,绝热温升越高。不同反应条件下的热危险严重度都属于中级。综合经济与安全因素考虑,硝化温度为0℃,加料时间为20 min,成熟温度为30℃时为最佳工艺。     

广泛粒度分布条件下冶金动力学研究新方法──表面化学反应控制

针对冶金动力学研究中难以获得单一粒度（或窄粒级范围）的固体颗粒的情况，提出了一种广泛粒度分布条件下冶金动力学研究新方法．通过与等浸出率法比较，说明该法亦可有效地应用于冶金动力学研究．     

富铁镍渣煤基氢冶金等温还原动力学研究

采用煤基氢冶金工艺对富铁镍渣中的铁组元进行高效还原,研究了不同温度下镍渣球团等温还原过程金属化率变化规律,利用粒子模型和未反应核模型对镍渣球团的煤基氢还原动力学过程进行分析讨论,明确了各反应阶段的控制环节并建立了相应动力学方程.研究表明：以高挥发分煤为还原介质,掺煤镍渣球团在1 300℃还原焙烧20 min的金属化率可达90.2%;球团还原过程可分为反应初期、中期和后期3个阶段,其反应动力学分别受界面化学反应控制、反应-扩散混合控制和内扩散控制,反应表观活化能(E_a)分别为1 74.01、124.15、83.14 kJ/mol.     

氧化铝熟料溶出二次反应过程SiO_2进入铝酸钠溶液的动力学机理

基于采用较高液固比(20∶1)的实验条件,避免了因硅酸钠与铝酸钠反应形成水合铝硅酸钠(钠硅渣),可将氧化铝熟料溶出二次反应动力学过程分为SiO_2进入铝酸钠溶液和Al_2O_3损失两个动力学过程,详细研究了SiO_2进入铝酸钠溶液过程的动力学行为. 通过选择合适的动力学模型对实验数据进行处理,获得了该过程的动力学方程. 方程表明,该过程的表观活化能较小,仅为24.86kJ·mol~(-1),说明其过程发生需要突破的活化能能垒较小,相应反应较易发生,其动力学机理与表面化学反应有关,也与扩散有关. 铝酸钠溶液中Al_2O_3质量浓度对过程的影响远远大于铝酸钠溶液中Na_2CO_3质量浓度和NaOH质量浓度的影响,因此认为熟料溶出过程中,导致SiO_2进入铝酸钠溶液的原因主要是熟料中的硅酸钙与NaAl(OH)_4相互作用.     

分段法研究烧结矿还原的动力学过程

根据工业生产烧结矿的还原动力学特点,从冶金传输原理的质量传输和化学反应的基本原理出发,针对还原过程中的不同阶段分别建立了立方体颗粒的化学反应过程动力学和分子扩散过程的新模型.在所建立模型的基础上采用分段法研究了CO还原烧结矿的反应过程动力学,得出不同限速性环节转换的时间点和相关的动力学参数,进而给出了动力学参数与温度的关系式.通过对工业生产烧结矿还原过程中的微观结构变化的观察验证了该模型对不同限速环节判断的准确性及其合理性.采用分段法可以确定出不同控制环节的转换时间点和动力学参数可以普适地用在其他反应过程动力学的研究中.     

玉米芯热重分析及气化反应动力学研究

利用热重分析实验得出玉米芯气化可大致分为3个阶段：水分蒸发、挥发分析出和焦炭阶段．研究表明,当升温速率为20℃／min时,物料的最大失重率只有85．75％,在所有的升温速率中最小;当升温速率为10℃／min时,物料的最大失重率可达到97．94％．以升温速率为5℃／min的热重曲线研究玉米芯气化过程中的挥发分析状况,当温度在250℃-330℃时,气化反应属于2级反应,其拟合方程Y=-2332．3x-7．9534,活化能E和指前因子A分别为19．4kJ／mol和3．4×10^4min;温度在330℃～530℃时,气化反应属于1级反应,其拟合方程Y=-1960．5x-9．7076,活化能E和指前因子A分别为16．3kJ／mol和5．0×10^1min^-1．     

化学反应工程课程教学与改革

化学反应工程是化工类学生的专业基础课,对培养学生的化学工程基础、强化工程分析能力具有十分重要的作用.本文针对化学反应工程的课程特点,分析了化学反应工程课程改革的必要性;并为培养具有独立思考,发现、分析和解决实际生产问题能力的工科人才,在教材选择、教学指导思想确定、教学内容组织、教学方法和加强实验教学等方面进行了深入的教学思考和有益的教学改革.     

碳酸苯甲酯歧化反应动力学的研究

碳酸二甲酯(DMC)与苯酚酯交换反应合成碳酸二苯酯(DPC)技术,已逐渐成为有机合成工业中的热门课题之一,而碳酸苯甲酯(MPC)既是该反应的中间产物又是主要副产物,其本身又发生歧化反应生成DPC和DMC。碳酸苯甲酯歧化反应的速率和转化率直接影响碳酸二苯酯的产率。研究碳酸苯甲酯歧化反应动力学,不仅有助于对DMC与苯酚酯交换反应规律的深入了解,而且可以从理论上指导该反应催化剂的筛选。实验结果表明,碳酸苯甲酯歧化反应动力学方程为:rMPC=0.0146CMPC-0.0577CDMC(mol·L-1·min-1),说明正、逆反应均为一级。     

耐高温乙烯基酯树脂固化反应动力学研究

通过差热分析，计算了耐高温乙烯基酯树脂的固化反应动力学参数，提出了树脂成型过程的动力学模型，并制定了合理的树脂固化工艺制度。用红外分析方法对树脂固化前后的样品进行了测试，验证了合成反应和固化形式，并从结构的角度对树脂性能特征进行了分析。     

铁酸镁生成反应非等温动力学

为了研究镁铁质材料中粘结相铁酸镁的生成反应过程,使用轻烧镁粉和分析纯试剂Fe2O3粉混合料,在静态空气中分别以10,15,20K·min-1的升温速率进行了铁酸镁合成反应的DSC实验研究,并用Kissinger、Flynn-Wall-Ozawa和Achar-Brindley-Sharp-Wendworth三种方法进行了反应动力学特征参数计算. 研究结果显示,铁酸镁生成机理满足随机形核与长大机理模型,反应的活化能介于626.83～652.60kJ·mol-1之间.     

LB型中温变换催化剂本征动力学研究

在3 MPa,598～728 K和反应器入口气体组成(摩尔分数)CO 0.066～0.139,CO2 0.041～0.1,H₂0.262～0.457,H₂O 0.217～0.386,N₂ 0.077～0.271,余为CH₄条件下,采用微型等温积分反应器,对低汽-气摩尔比LB型一氧化碳中温变换催化剂的本征反应特性进行了实验研究。以复合型法对实验数据进行非线性参数估值,建立了能良好吻合实验数据的幂函数型LB中温变换催化剂加压本征动力学模型。工业检验结果进一步表明,该动力学模型的应用是安全和可靠的。     

光催化复合材料降解甲醛反应动力学研究

甲醛是一种来源广泛的致癌和畸变污染物,研究能够降解甲醛的材料已成为各国关注的焦点。光催化技术能够利用太阳能、无二次污染的降解甲醛,具有巨大的发展潜力。然而,光催化降解的反应动力学还不能量化影响因素,因此研究光催化反应动力学十分必要。从0.5%La、0.5%Fe共掺杂TiO₂/活性炭复合材料降解甲醛过程出发,重点研究了甲醛初始浓度、通氧量及光照强度等因素对甲醛降解率的影响,得到了各因素对反应动力学参数的影响,进而以此得到了复合材料降解甲醛的反应动力学方程。     

详细化学反应模型中温度修正项特性研究

本研究主要讨论了爆轰过程中混合气体比热比的变化、详细化学反应模型中温度修正项的函数表达形式、以及活化能对化学反应动力学特性的影响.通过对传统Arrhenius定律的分析完善,提出了具有温度指数修正的总包一步爆轰计算模型.采用几个常用的爆轰计算模型,对满足化学当量比的H2/Air混合气体,开展了爆轰特性的数值模拟对比研究.计算结果表明,新提出的爆轰计算模型能够得到的胞格尺度与实验值符合良好,首次实现了爆轰波胞格尺度的定量数值模拟.论文进一步建立了总包反应模型与详细化学反应模型之间的关系,讨论了详细化学反应模型中温度修正项的物理意义.