还原动力学

摘要： 电镀、金属加工、鞣制毛皮、冶炼金属、胶版印刷等工业生产过程中,会产生较高浓度的含铬废水.为解决高浓度含铬废水难处理问题,采用室内静态实验方法,研究了还原剂种类、反应时间、投加量、pH以及初始含铬废水浓度对Cr(Ⅵ)还原性能的影响,建立还原动力学方程,并进行了实际含铬废水处理实验.实验结果表明,多硫化钙(CaSx)还原性优于Na2SO3、Na2S2O4等其他硫系还原剂;CaSx最佳投药量为理论投加量的1.75倍,最佳反应时间为90 min,且偏酸性环境条件下处理效果更好;XRD分析表明,CaSx还原Cr(Ⅵ)的产物中含有结晶状态良好的Cr(OH)3沉淀与S单质;CaSx对Cr(Ⅵ)的还原过程符合二级反应动力学模型.对含有105.42 mg/L Cr(Ⅵ)的实际含铬废水的处理效果良好,90 min时Cr(Ⅵ)的去除率高达95.16％.

摘要： 为了研究高磷铁矿石含碳球团等温还原动力学在温度为1 173、1 273、1 323、1 373、1 423和1 473 K时,采用界面化学反应模型、Jander方程、Ginstling-Broushtein方程、G Valensi-R E Carter方程等固-固/气反应机理函数对反应过程进行拟合,并采用XRD、SEM、EDX等对样品的物相组成、微观形貌和元素分布进行表征分析.研究结果表明,随着还原程度提高,反应速率由0迅速增至最大值,随后逐渐减小并趋于平缓;当温度为1 173～1 373 K时,反应过程符合界面化学反应,表观活化能为70.02 kJ/mol,线性相关系数为0.948 1;当温度为1 373～1 473 K时,反应过程符合Jander方程,限制步骤为铁离子固相扩散,表观活化能为215.36 kJ/mol,线性相关系数为0.991 2.

摘要： 通过高温下的动力学实验对铁粉矿在H2气氛中的闪速还原行为进行了研究.采用XRD、SEM和金相显微镜对反应后铁粉矿的物相组成和单个粉矿颗粒表面及内部微观形貌的演变规律进行了分析,采用化学分析法获得了反应后赤铁粉矿的还原度.结果表明:铁粉矿高温下发生的闪速还原仍然遵循Fe2 O3 Fe3 O4 FeO Fe的逐级还原规律.粉矿颗粒的剖面由未反应核和产物层构成,符合未反应核模型的描述.采用模型函数配合法得出铁粉矿与H2在高温下发生闪速还原反应的限制性环节是界面化学反应,进一步基于动力学模型计算得到,闪速还原的表观活化能为311 kJ/mol.

摘要： For the different mass ratio of Fe2O3 and NiO,the non-isothermal kinetics of reduction process using hydrogen as agent was investigated.According to the method of thermal analysis kinetics,combined with mass loss curves of sample,the deoxidization kinetics of the sample in reduction of non-isothermal process and the best mechanism function(G(α)=[-ln(1-α)]4) for reduction process of Fe2O3-NiO system in hydrogen atmosphere were obtained.It is found that the reduction is dominated by the random nucleation and then growth process.The results show that when the Fe2O3-NiO mass ratio is changed from 1∶2 to 2∶1,the activation energies of reduction process increase from 249.821 kJ/mol to 390.074 kJ/mol.With the content of NiO increasing,the initial temperature of reduction reaction reduces gradually,the Kamacite(Fe,Ni) and the Taenite(Fe,Ni) gradually convert into the awaruite (FeNi3).The particle-size of the product after reduction become,nonuniform.Based on the built mathematical model,the calculated values of mathematical model and the measured values of reaction fraction are fit in well.%主要研究不同质量比的Fe2O3-NiO在氢气气氛下还原过程的非等温动力学.根据热分析动力学研究方法,结合样品的质量损失曲线,获得了样品在非等温还原过程中的动力学曲线,并确定Fe2O3-NiO体系在氢气气氛下还原过程的最佳机理函数(G(α)=[-ln(1-α)]4),过程受随机成核和随后生长机理控制.结果表明:当样品中Fe2O3-NiO质量比从1∶2变化到2∶1时,还原反应过程的活化能从249.821 kJ/mol增加至390.074 kJ/mol;随着体系中NiO含量增加,还原反应开始的温度逐渐降低,还原产物物相由铁纹石相(Fe,Ni)和镍纹石相(Fe,Ni)逐渐转变为镍铁合金相(FeNi3),产物微观颗粒尺寸变得不均匀.通过建立数学模型,验证了反应过程中反应分数的模型计算值与实验测量值具有良好的相关性.

摘要： The melting behaviour, thermal decomposition behaviour and the reduction kinetics between the gas and the molten particle were investigated with the experiments and the theoretical analysis.It was found that melting of the iron ore particles happens when the temperature is higher than that of the melting point of FeO and when FeO is formed on the product layer of the iron ore particle.The accompanied by the thermal decomposition of Fe2O3 prior to 210ms, the reduction begins.The product layer of the molten particle is liquid FeO, while the unreacted core is solid Fe3O4.The reduction takes place on the surface of the iron ore particles.The mass transfer of Fe3+in the product layer is the reaction rate controlling step.The apparent activation energy of the gas-molten particle reduction was calculated to be 141kJ/mol.%通过高温实验与理论分析研究了铁粉矿颗粒在高温下的热分解和熔化行为,以及熔化后气体与熔融粉矿液滴之间的还原动力学.当温度高于FeO熔点且产物层中有FeO生成时,铁粉矿颗粒会出现熔化现象.还原反应前210ms伴随着剧烈的热分解反应,主要是Fe2O3分解成Fe3O4.熔化后的铁粉矿颗粒产物层是液态的FeO,颗粒中心是未反应的固态Fe3O4,还原反应发生在颗粒表面.Fe3+在产物层中的扩散是还原反应的限制性环节,通过计算得到气体与熔融铁粉矿颗粒还原反应的表观活化能约为141kJ/mol.

摘要： 在900～1 200°C范围内,通过还原失重试验研究了赤泥含碳球团的还原特性.结果表明,还原得到的金属化球团中铁元素总含量在60.7％以上,金属化率在83.48％以上.赤泥含碳球团的金属化率和还原速率均随温度的升高而增大,赤泥含碳球团的还原速率由碳的气化反应和界面化学反应混合控制,表观活化能为110.16～111.42 kJ/mol.

摘要： 以钛铁矿为原料制备人造金红石是氯化法钛白生产的重要环节,探求合适的钛铁矿焙烧预处理方法以改善钛铁矿的物相组成和还原过程。这里对钛铁矿的预氧化、还原焙烧过程物相规律影响机理进行了系统研究。其结果如下:对两种典型的热力学稳定(氧化温度:T<800°C和T≥800°C)预氧化矿在600~800°C温度范围内弱还原焙烧过程的研究结果表明预氧化矿的弱还原焙烧有两种相互竞争的反应路径。当还原温度高时(如750°C和800°C),预氧化生成的金红石参与还原反应而被消耗。在T<800°C和T≥800°C下分别预氧化的钛铁矿都被还原成钛铁矿。当还原温度较低时(如600°C),金红石不参与反应。在T<800°C预氧化钛铁矿的赤铁矿被还原为金属Fe和金红石;而在T≥800°C预氧化钛铁矿的假板铁矿被还原为钛铁矿。

摘要： 利用聚乙烯醇和饱和硼酸,添加30％ SRB污泥、5％玉米芯、2％铁屑和3％麦饭石包埋制备内聚营养源的SRB固定颗粒,将完全活化的SRB颗粒作为研究对象,探究活化颗粒对SO42-反应动力学过程及其对高浓度Mn2+离子响应机制.结果表明:活化颗粒还原SO42-的过程符合一级动力学模型,最大还原速率为94.88 mg/(L·h);高浓度Mn2+可抑制活化颗粒的pH提升能力,延缓碳源的水解速率及SO42-的还原速率,而不会抑制水解过程并延长缓滞期,更不能降低最终去除效果.可见,以玉米芯为碳源的铁屑协同生物麦饭石颗粒处理煤矿酸性废水是有效并可行性的.

摘要： 通过热重实验获得了873、973和1173 K三个温度条件下不同组成的H2-CO混合气体还原氧化亚铁的动力学曲线,发现在873和973 K时由于析碳反应的发生,动力学曲线较为混乱,没有规律,而在1 173 K时,还原曲线则随还原气体中H2含量(体积分数)的增加表现出明显的规律性.通过H2-CO与H2-Ar气体还原氧化亚铁动力学的比较,混合气体中CO参与反应的速率与其含量(体积分数)基本符合线性关系.还原产物形貌观察的结果表明,随着反应温度的升高,还原产物孔隙增大,铁相充分发育长大并逐渐有明显的烧结现象.

摘要： In order to deeply understand the carbothermic reduction mechanism of boron-bearing iron concentrate, the isothermal reduction of boron-bearing iron concentrate/carbon composite pellets was performed with high purity graphite as a reductant, and was kinetically analyzed by the integration method. The reduction temperature was set as 1000, 1050, 1100, 1150, 1200, 1250 and 1300°C, and the C/O molar ratio was 1. 0. When the reduction degree ranged from 0. 1 to 0. 8, the reduction temperature had important effect on the apparent activation energy and rate controlling step. If the reduction temperature was not greater than 1100°C, the aver-age apparent activation energy was 202. 6 kJ·mol-1 , and the rate controlling step was carbon gasification. But if the reduction tempera-ture was higher than 1100°C, the average apparent activation energy was 116. 7 kJ·mol-1 , and the reduction rate was the mixed control of carbon gasification and FeO reduction reaction. When the reduction degree was not less than 0. 8 ( reduction temperature>1100°C) , the reduction might be controlled by carbon diffusion in metallic iron. Carbon gasification is the main rate controlling step for the reduction of the composite pellet due to the intense chemical inhibition effect of boron in the boron-bearing iron concentrate on carbon gasification.%为了揭示硼铁精矿的碳热还原机理,以高纯石墨为还原剂,进行硼铁精矿含碳球团等温还原实验,并采用积分法进行动力学分析.还原温度分别设定为1000、1050、1100、1150、1200、1250和1300益,配碳量即C/O摩尔比=1.0.当还原度为0.11100益时,平均活化能为116.7 kJ·mol-1,为碳气化反应和FeO还原反应共同控制.当还原度α≥0.8时(还原温度>1100益),可能的速率控制环节为碳原子在金属铁中的扩散.碳气化反应是含碳球团还原过程中主要速率控制环节,原因在于硼铁精矿中硼元素对碳气化反应具有较强烈的化学抑制作用.

摘要： 复合铁酸钙体系是熔剂型烧结矿主要的液相成分,其中氧化铝是构成复合铁酸钙中重要成分,它的含量对复合铁酸钙的组成和形貌有很大影响,并且对高炉中烧结矿还原过程有显著影响.本次研究在30％一氧化碳和70％氮气气氛下采用热重分析,探究铁酸钙和含8％氧化铝的铁酸钙在1123K、1173K和1223K下还原动力学问题.通过研究反应进程,得出铁酸钙还原的反应速率在反应度0.1和0.3-0.5之间达到2个峰值,分别对应Fe2O3向Fe3O4转化的反应和Fe3O4向FeO转化与FeO向Fe转化的反应.对比两种样品,得出氧化铝的加入从整体上会抑制铁酸钙的还原,但会促进Fe2O3还原为Fe3O4,并且氧化铝的加入会延长此反应的进度.通过无模式函数法计算得出铁酸钙反应活化能为38.9kJ/mol,含8％氧化铝的铁酸钙反应活化能为83.0kJ/mol.

摘要： 本文对复合粘结剂球团还原微观结构、还原动力学参数、还原后强度进行了试验研究。研究结果表明：rn 复合粘结剂球团中矿物颗粒细小，平均尺寸为59～104μm2，孔隙率高，达到54～56%，而传统的氧化球团中矿物颗粒粗大，平均尺寸为1047μm2，孔隙率低，为30%;当还原温度大于900°C时，复合粘结剂球团可快速还原，而氧化球团需要大于1000°C;800～1000°C还原过程中，复合粘结球团化学反应速率常数k和扩散系数De明显大于氧化球团;还原后，复合粘结剂球团结构完整，强度远大于氧化球团。研究结果表明，在直接还原工艺中，复合粘结剂球团具有孔隙率高、还原速度快、强度高的优点。

摘要： 在高浓度高氯酸盐ClO4-(1500mg·L-1)的条件下,驯化得到能够处理高浓度ClO4-废水的异养厌氧高氯酸盐还原菌群.通过摇床实验,用控制变量法探究初始ClO4-浓度(0～1500mg·L-1)、乙酸钠浓度(0～11.83g·L-1)、pH(5.55～9.00)、温度(15～40°C)、共存离子SO42-(0～26.0g·L-1)和NO3-(0～3.9g·L-1)对高浓度ClO4-生物还原性能的影响,确定了最佳的反应条件.结果表明,最大比去除速率qmax和半饱和常数Ks分别为0.89mgClO4-·mgMLVSS-1·h-1和141.6mgClO4-·L-1,驯化的高氯酸盐还原菌群具有处理高浓度ClO4-的潜力;在初始ClO4-·浓度为1300mg·L-1时,乙酸钠的最佳投加量、最适pH和最适温度分别为6.5g.L-1、35°C和6.85,常见共存离子SO42-和NO3-都会不同程度的抑制ClO4-的还原,且NO3-对ClO4-还原的抑制作用远高于SO42-.驯化污泥中,Dechloromonas sp.是ClO4-还原微生物的优势种属,占总菌的69.32％.

摘要： 在950～1250°C的N2保护气氛下,通过还原失重实验研究了生物质焦-铁精矿粉制成含碳球团的还原特性.试验结果表明,随温度的升高含碳球团的还原度逐渐增大,并且在温度高于1150°C时具有良好的还原性,反应分数达到95％以上.当含碳球团在还原温度高于1250 °C时,铁氧化物能在25～30min内迅速被还原,高温还原时间以 25～30min为宜;通过对动力学实验和还原机理分析,得出影响生物质焦含碳球团还原速度的限制性环节为界面反应或局部反应,还原速度可由Mckewan方程1-(1-R)1/3=kt表达,并根据Arrhenius方程可以计算得出生物质焦含碳球团的还原反应活化能为325.8kJ/mol.

摘要： 烧结矿是高炉的主要原料,其还原过程直接影响高炉冶炼的能耗和稳定顺行,对烧结矿还原的动力学研究非常重要.而烧结矿结构极其不规则,不适合使用未反应核模型来分析其还原动力学.本文建立了分形未反应核模型来分析烧结矿还原动力学.在700°C、900°C和1000°C温度下,进行了烧结矿还原实验,并用分形未反应核模型进行了动力学分析,结果表明,模型计算结果和实验结果相吻合,说明分形未反应核模型能充分表征烧结矿的还原动力学.

摘要： 在950～1250°C的N2/H2复合气氛下,通过还原失重实验研究了铁氧化物Fe2O3催化生物质焦-铁精矿粉制成含碳球团的还原特性.试验结果表明,随温度的升高,纯生物质焦含碳球团的还原度逐渐增大,并且在温度高于1150°C时具有良好的还原性,反应分数达到95％以上.当含碳球团在还原温度高于1250°C时,铁氧化物能在25～30min内迅速被还原,高温还原时间以25～30min为宜;考虑不同环节控速的还原机理分析,得出纯生物质焦含碳球团还原速度的限制性环节为气相扩散控速,反应活化能为325.8 kJ/mol,且N2/H2复合气氛下铁氧化物Fe203催化生物质焦含碳球团还原速度的限制性环节也为气相扩散控速,且此时还原反应活化能为230.5kJ/mol,相比于纯生物质焦含碳球团,活化能降低95.3kJ/mol.

摘要： 研究了等速率升温条件下氢气还原氧化铁粉体过程中经历的反应过程。对两种不同条件下的还原过程中形成的产物作了XRD粉末衍射,并在线分析其重量变化。结果表明了在不同升温速率条件下反应会经过不同历程。另外,扫描电镜分析结果表明,还原过程中氧化铁颗粒的形貌发生了复杂的变化。这也会影响氧化铁粉体的还原动力学。因此,对Fe2O3非等温条件下还原反应的动力学定量处理需要全面考虑以上因素的影响。

摘要： 在1473K～1573K的N2保护气氛下,通过还原失重实验研究了转炉尘泥所制含碳球团的还原特性。结果表明：还原得到的金属化球团全铁(TFe)在67%以上,金属化率(ηFe)在72%以上,可以作为高炉冶炼的原料。转炉尘泥所制含碳球团在0～100s时间内,反应分数受温度影响较小。在100s以后,反应分数受温度的影响逐渐增大,温度越高反应分数越大,这表明在此时间段内温度成了反应的重要影响因素。转炉污泥球团还原反应分数随温度的变化更明显,反应结束时间在500s左右,比转炉细灰球团要早大约100s。含碳球团还原速度可由Mckwan方程所表达,还原速度由界面或局部反应所控制。根据Arrhenius方程得出转炉细灰含碳球团的还原反应活化能为74.64kJ/mol,转炉污泥含碳球团的还原反应活化能为77.48kJ/mol。

摘要： 含碳氧化锰矿粉在微波场中的升温和还原过程均对微波具有较好的吸收性。在C/O原子摩尔比为1.06,CaO/SiO2分子摩尔比为1.27的条件下,微波加热到1000,1100,1200,1300°C时,物料的升温速率分别为52.63,50.00,48.00,37.14°C/min.随着微波加热温度的提高和保温时间的延长,还原物料的金属化率随之增加,在1300°C时还原物料的金属化率达到9.08%.微波加热含碳氧化锰矿粉体还原反应的活化能非常低(9.90 kJ/mol),表明界面化学反应不是限制性环节,而CO气体向锰矿粉颗粒的内扩散是反应的主要限制环节.

摘要： 废电池分选后,破碎和筛分,其中二氧化锰与还原剂碳制成球团,烧结后在感应炉中还原锰,制成含锰铸铁。实验表明,二氧化锰在铁中的还原率可达50%,铁液中锰含量可达3.3%.球团中加入硫化物表面活性剂促进二氧化锰在铁中的还原速度,尤其是前10 min,可提高20%,该实验条件下,还原最佳时间为20 min.在铸铁生产中可以直接应用该工艺处理废电池。

摘要： 一种用于改善具有焊缝的海洋船舶的流体动力学轮廓和污染特性的方法，该焊缝形成在船舶水线以下的表面上突起的焊帽。该方法包括通过将整流件应用到水下表面来修正焊缝，例如通过使用填充物。一种具有整流件的船舶以及一种用于船舶并且包括整流件的覆层系统。

摘要： 按本发明的行驶动力学调节系统具有电子的行驶动力学控制单元，该行驶动力学控制单元与至少一个驱动控制单元连接并且构成为，使得该行驶动力学控制单元首先确定额定打滑值或者额定打滑范围和作为参考速度的实际车速。在此，在相应的实际行驶情况中，优选通过用于惯性滑行的最小允许的额定打滑值和用于牵引运行的最大允许的额定打滑值来设定额定打滑范围。按第一替选方案，根据额定打滑值或额定打滑范围将额定转速或额定转速范围输出给所述至少一个驱动控制单元。按第一替选方案的转速范围由在这种行驶情况中的最大允许的驱动打滑值和减速打滑值来计算。按第二替选方案，额定打滑值与参考车速一起直接输送给所述至少一个驱动控制单元，该驱动控制单元由此本身确定在马达层面上的额定转速。在第二替选方案中，类似于第一替选方案，取代额定打滑值，也可输出额定打滑范围，该额定打滑范围由驱动控制单元又换算成额定转速范围。

摘要： 本发明公开了烟叶检测技术领域的一种基于热解动力学参数的烟叶总糖、还原糖定量分析方法，包括：采集待测烟叶样品的热失重微分曲线；对采集的热失重微分曲线进行高斯分峰拟合，得到若干拟合的高斯峰；对每个拟合的高斯峰分别进行热解动力学参数的提取；将提取出的热解动力学参数输入建立的校正模型，获得待测烟叶样品的总糖、还原糖含量。本发明能够快速、准确地测定烟叶中的总糖、还原糖含量，同时，具有操作过程简单、快捷，样品用量少，无需溶剂处理，绿色环保等特点。

摘要： 本发明公开了一种耦合空气动力学的跳台滑雪肌骨动力学模拟方法，属于体育专项动作分析技术领域。一种耦合空气动力学的跳台滑雪肌骨动力学模拟方法，在跳台滑雪运动员的肌骨动力学模拟中，结合了通过计算流体力学模拟得到的运动员所受的空气动力，使得对运动员动作的模拟更加符合现实情况，计算出的关节力矩，肌肉力等参数更加准确；同时通过对这些更为准确的关节力矩，肌肉力等参数来分析评估跳台滑雪运动员的发力情况，能够更好的指导针对性的肌肉力量训练。

摘要： 本文公开了空气动力学结构以及形成空气动力学结构的方法。空气动力学结构包括：第一蒙皮区域，包括第一蒙皮边缘；以及第二蒙皮区域，包括第二蒙皮边缘。第一蒙皮区域和第二蒙皮区域相对于彼此成角度，并且限定在第一蒙皮边缘与第二蒙皮边缘之间的间隙。空气动力学结构还包括后缘结构，后缘结构在间隙内并且在第一蒙皮边缘与第二蒙皮边缘之间延伸。空气动力学结构进一步包括多个单面紧固件。多个单面紧固件的第一子组可操作地互连第一蒙皮区域与后缘结构。多个单面紧固件的第二子组可操作地互连第二蒙皮区域与后缘结构。所述方法包括形成空气动力学结构的方法。

摘要： 空气动力学元件(1)包括至少一个第一固定空气动力学部分(2)，至少一个第一固定空气动力学部分包括翼盒部分(3)，翼盒部分至少部分地被具有末端部分(7A)的板(6A)覆盖，并且一个第二空气动力学部分(13)包括具有端部(15A)的外周表面(14)和至少一个设置有肩部的固持元件(8A)，肩部与板(6A)的末端部分(7A)一起形成凹槽，外周表面(14)的端部(15A)容纳在凹槽中，使得外周表面(14)和板(6A)形成具有上升轮廓的接合部。凹槽的存在使得能够得到连续上升的接合部，有利于空气动力学元件(1)的上表面(1C)上的层流气流。

摘要： 本发明涉及一种用于制造空气动力学结构(34)的方法，所述空气动力学结构包括具有空气动力学面(F34)的第一面板(42)以及增强的第二面板(44)，其特征在于，所述制造方法包括：冲压所述第二面板(44)以获得至少一个凹凸形状部(46)的步骤，所述至少一道凹凸形状部凹入在第二面(44.2)上；以及通过将所述第一面板和第二面板(42，44)在所述凹凸形状部(46)之外彼此压靠来使所述第一面板和所述第二面板连结的步骤。本发明还涉及一种使用所述方法获得的空气动力学结构。

摘要： 本发明公开了一种适用于高速列车的空气动力学与车辆动力学的耦合方法，涉及空气动力学与车辆动力学交叉技术领域，包括：分别建立高速列车的空气动力学模型和车辆动力学模型；利用双时间步时间推进方法，将二者之间的数据进行交换，提高了计算时间精度、步长和稳定性。在综合考虑高速列车与其周围流场的相互作用、轨道不平顺的影响和隧道效应的同时，采用多区域网格划分，提高了网格划分的质量和效率，且重叠网格法不存在网格重构问题，同时利用具有六自由度的运动速度来反映高速列车的姿态改变，简化了耦合步骤，整个过程节约了网格划分、计算列车周围网格节点位移、网格重构、计算迭代等的时间开销，使得耦合方法得以快速、大规模进行。

摘要： 本申请涉及一种用于车辆(200)的传动系统(100)，传动系统包括流体动力学缓速器(2)、第一传动系统部件，诸如变速器输入部(3a)，以及控制器(7)，控制器构造成在时间点(t1)处激活流体动力学缓速器(2)，该时间点基于第一传动系统部件的旋转加速度(10)确定。本公开还涉及控制流体动力学缓速器(2)的方法。

摘要： 本发明涉及锂电池加工领域，公开了一种利用电流体动力学与流体动力学技术修复电池分条或模切极片毛刺的设备,包括容器，容器设有出液口，所述容器内部填充有流体，极片与容器之间存在相对运动，极片在经过出液口时吸附出液口上的流体，与现有技术相比，本发明的有益效果是：活塞板是采用压电元件制成，通电之后可以实现高频震动，流体在活塞板的挤压下在出液口形成泰勒锥，极片在接近或者经过出液口时，极片上的毛刺在电场的作用下吸附出液口上形成泰勒锥的流体，流体滴到极片上将毛刺包裹或者分解，使后续的包装不会被毛刺刺破，提高成品率。