稀土尾矿中氟碳铈矿分解反应动力学研究

分解反应动力学可以深入分析氟碳铈矿分解反应过程,基于程序升温热重和质谱数据,采用Li Chung-Hsiung方法和Malek方法确定了氟碳铈矿分解反应过程的最概然机理函数、活化能和指前因子。热重实验结果表明,氟碳铈矿在空气和N₂气氛围下400～600℃温度范围内分解,空气氛围更有利于氟碳铈矿分解反应的进行,分解过程可用A模型很好地描述,即氟碳铈矿分解反应的速率控制步骤包含产物成核、核增长和核吸收长大。空气氛围下,氟碳铈矿分解反应过程活化能和指前因子分别为17.657～24.885 kJ·mol^-1和6.223～29.653 min^-1;N₂气氛围下,氟碳铈矿分解反应过程活化能和指前因子分别为25.532～30.236 kJ·mol^-1和36.882～64.250 min^-1,基于最概然机理函数、活化能和指前因子,建立了N₂气和空气氛围下的稀土尾矿中氟碳铈矿的分解反应动力学模型。     

O2含量对半焦燃烧动力学影响的热重研究

为了更进一步地清楚阐述半焦的燃烧过程,采用非等温热重法研究氧气体积分数对半焦燃烧动力学的影响。将半焦燃烧过程的第2次失重分为半焦热解脱挥发分(阶段1)、挥发分燃烧(阶段2)、挥发分燃烧且碳燃烧(阶段3)、碳单独燃烧(阶段4)4个阶段,采用Coats-Redfern法选取一级反应模型计算各个阶段的动力学参数。结果表明:24%φ(O_2)~30%φ(O_2)条件下,阶段3所需的表观活化能最小。24%φ(O_2)、26%φ(O2)、30%φ(O_2)条件下阶段4所需的表观活化能最大;28%φ(O_2)阶段2所需的表观活化能最大。     

置有竖直隔板鼓泡流化床物料停留时间

采用平均停留时间法研究了Geldart B类固体颗粒在内置竖直隔板鼓泡流化床的停留时间,在冷态试验台基础上研究了进料速率、流化风速、粒径、内置竖直隔板等因素对颗粒停留时间的影响。实验表明,进料速率、流化风速为影响停留时间的主要因素,且在一定的范围内三者之间有固定的关系,料径和中间的隔板高度的影响不大,两侧通流高度对停留时间几无影响。实验结果可为磁化焙烧鼓泡流化床物料停留时间和工业上采用竖直隔板提供理论依据。     

稀土尾矿催化半焦二次燃烧的实验研究

采用立式管式炉研究了白云鄂博稀土尾矿接触式和非接触式两种催化方式对半焦燃烧产生的CO燃烧特性的影响.探究了稀土尾矿不同添加量(1％/5％/10％/15％/20％)对两种催化方式的影响.研究结果表明:白云鄂博稀土尾矿具有催化CO燃烧的作用:在CO生成曲线峰值,CO生成量积分单位,CO燃尽时间方面总体上起促进作用.在稀土尾...     

前沿领域综述–多孔介质强制对流换热研究进展

多孔介质的强制对流换热主要涉及渗流、对流换热、热弥散和热辐射等方面的内容, 文中对这个几个方面的国内外研究进展和发展趋势进行了逐一综述. 同时对主要理论模型、实验研究和经验关联式进行了分类整理, 总结了它们的特点、适用范围和局限性, 并对主要研究成果进行了对比分析, 指出了将来进一步研究的方向和难点所在. 而且通过简化计算得到高温多孔介质冷却过程何时需要考虑辐射换热. 所有这些对多孔介质的理论研究和工程应用都具有指导性的意义. 关键词： 多孔介质 对流换热 渗流 热弥散     

模拟辐射传热的离散坐标法的改进

针对离散坐标法模拟求解炉内辐射换热的问题,在对辐射传递方程采用控制容积法离散时,按辐射方向上各界面之间的投影关系划分区域,对辐射传递方程在各子控制体上沿辐射传输方向进行积分,求解各子控制体的辐射强度,再取容积平均值作为最终节点的辐射强度的新离散坐标方法,定义为分段积分离散坐标法,并对三维矩型燃气炉内辐射换热进行了数值模拟,与传统离散坐标方法及区域法进行了比较,比较结果表明新离散坐标法较好的解决了假散射问题,提高了离散坐标法的精度.     

稀土尾矿基蜂窝状脱硝催化剂的成型及性能检测

以白云鄂博稀土尾矿粉末为研究原料，通过Solidworks绘制，CoLiDO桌面3D打印机打印出成型模具，采用模具压制法将组成物料成型为蜂窝状脱硝催化剂。考察了不同粘结剂和不同物料配比对稀土尾矿基蜂窝状脱硝催化剂影响，并对成型催化剂进行维氏硬度仪、万能试验机测试和BET,SEM-EDS,XRD及TG等表征分析。研究结果表明：磷酸二氢铝溶液为最佳的粘结剂且最佳的物料配比为：稀土尾矿基粉末：拟薄水铝石粉末∶黏土=2∶4∶3；成型的蜂窝状脱硝催化剂在反应温度800℃时脱硝催化活性高达88.60%，与传统粘结剂硅酸钠溶液相比，选用磷酸二氢铝溶液结合拟薄水铝石粉末所成型的蜂窝状脱硝催化剂在最佳工况下脱硝活性提升30%以上，且具有抗硫性与脱硝稳定性；在可以保证机械性能良好的情况下，原本比表面小、表面光滑的稀土尾矿经成型后转化为无规则、多孔状蜂窝体(成型样比表面积最大为10.28m~2·g^-1)，因两种铝源在500℃焙烧熔化为γ-Al₂O₃，导致稀土尾矿在γ-Al₂O₃下活位点暴露，放大其脱...     

焙烧温度对稀土基复合氧化物催化剂活性的影响

以白云鄂博稀土精矿为催化剂的原材料,采用水热方法,将稀土精矿经15 mol·L~(-1) HNO_3处理,过滤后取出滤液,进行干燥,焙烧制得稀土基催化剂,用在脱硝领域,研究焙烧温度对其脱硝活性的影响。通过XRF, TG-DSC, XRD, BET, SEM, TPD, TPR等手段对催化剂理化特性、 NH_3/NO吸附能力及氧化还原性进行表征分析。结果表明:随焙烧温度的增加,催化剂的催化活性呈先上升后降低的趋势。在焙烧温度为600℃,反应温度为350℃的条件下,催化剂的脱硝率能达到60%以上,并且此条件下制得的催化剂具有较好NH_3, NO吸附特性及较强的氧化还原性。随着焙烧温度的增加,催化剂的主晶相峰变得更加尖锐,结晶度增强。     

正型排布四圆柱绕流流动模式的格子Boltzmann模拟

利用格子Boltzmann数值方法模拟了绕正型排布的四个圆柱的二维层流流动,研究了雷诺数Re=70时,16种不同圆柱节距比下的流动模式,提出了无因次数α,β对流动模式进行分类,α为上游圆柱与下游圆柱的关联程度,β为尾涡形态的关联程度。结果表明α主要受横向节距比的影响,当α<0.4时为稳定屏蔽流,当0.4≤α<1.0时为摆动屏蔽流,当α≥1.0时为涡脱落流态;而β主要受纵向节距比的影响,当β<0.26时为单体模式,当0.26≤β<1.0时为干扰模式,当β≥1.0时为涡分离模式。本研究为多柱绕流流态的定量划分进行了探索。     

稀土尾矿催化剂NH3-SCR脱硝SO2耐受和机制研究EI北大核心CSCD

稀土尾矿制备NH3-SCR脱硝催化剂可实现资源高值化利用,SO2耐受性是评价催化剂脱硝性能的关键指标之一。通过球磨、微波焙烧处理白云鄂博稀土尾矿得到稀土尾矿催化剂,采用脱硝性能实验结合BET, SEM&EDS和XRD分析了催化剂NH3-SCR脱硝SO2耐受性,基于NH3-TPD和FT-IR进一步分析SO2耐受过程,构建SO2耐受机制方程式探讨了SO2耐受关键步骤。结果表明：稀土尾矿催化剂SO2耐受性良好,催化剂在脱硝前后的形貌、结构和化学组成较为稳定;催化剂表面SO2吸附转化后S2O72-基团的生成和反应是提高催化剂脱硝性能的关键,增加了催化剂表面弱酸和中强酸酸性位点,增强了催化剂NH3吸附能力,并促进了还原物种-NH2和NH4+的生成,从而提高了稀土尾矿催化剂脱硝性能,该机制遵循L-H机制和E-R机制共同作用。