反应动力学

摘要： 为分析3种烟煤燃烧过程中特征温度和失重特征参数的细致差别,揭示其燃烧特性指数和反应动力学特征,对水帘洞矿不粘煤、口孜东矿气煤和潘三矿焦煤进行煤粉燃烧特性对比实验,采用FWO法对实验数据进行动力学分析。结果表明:同种烟煤随着升温速率的升高,其5种特征温度、2种失重速率和2种燃烧特性指数均增大;3种烟煤的燃烧均为一级化学反应,随变质程度的升高,4个特征温度都增大、2种燃烧特性指数均减小,活化能从低到高依次是不粘煤、气煤和焦煤;水帘洞矿不粘煤最易燃烧,在5°C·min^(-1)升温速率条件下,其活性温度、受热分解起始温度、最大失重速率点温度和燃尽温度分别为164.2,296.8,469.7和532.3°C,综合燃烧特性指数和燃尽特性指数分别为7.2×10^(-9) K^(-3)·min^(-2)和2.1×10^(-3) min^(-1);口孜东矿气煤和潘三矿焦煤与之对应的这4种特征温度增大幅度分别为10.0%,2.9%,5.1%,1.2%和17.8%,5.3%,3.8%,3.7%,2种特性指数减小幅度分别为7.4%,28.6%和14.9%,33.3%。从微观上揭示了煤样变质程度和升温速率变化参量对烟煤的燃烧阶段划分、燃烧过程特征温度、失重特征参数、燃烧特性指数和反应动力学这5种燃烧特征指标的影响规律,为上述3种烟煤的自燃倾向性判定提供基础数据和科学依据。

摘要： 使用共沉淀法合成了负载型磁性铁酸钴(CoFe_(2)O_(4)/MCM-41)催化剂,利用廉价的石墨电极将电场引入MgSO_(3)催化氧化体系。通过XRD、SEM、TEM及HRTEM证明了CoFe_(2)O_(4)/MCM-41的成功合成与良好的分散性。电场通过促进SO_(3)^(2-)的直接氧化与自由基的生成将MgSO_(3)的氧化速率提升至无催化剂无电场条件下的10倍。对反应动力学的研究表明:最佳pH=8.0,反应相对于催化剂、MgSO_(3)的分级数分别为0.46、0,并得到反应的表观活化能为16.73kJ·mol^(-1),排除了内扩散与本征反应的影响。结合空气流量对反应的影响,发现反应速率受氧气的外扩散控制。

摘要： 地下水运移过程中常常会出现碳酸钙的溶解和沉淀,特别是在CO_(2)+O_(2)地浸采铀中,这一现象极为普遍。众多学者对碳酸钙沉淀的形成进行了较为成熟研究,确定了pH对碳酸钙形成的重要作用,以及碳酸钙沉淀的pH边界值。然而,通过热力学只能对反应发生的方向和可能性进行表征,而不能表达化学反应速率,要想了解碳酸钙在地下水运移过程中的溶解沉淀演化过程,必须对其反应动力学特征进行研究。从碳酸钙溶解和沉淀的反应速率以及水化学组分对反应速率的影响等方面进行阐述,旨在研究地浸条件下碳酸钙的反应动力学,确定其溶解和沉淀的主要控制作用以及反应速率,为研究CO_(2)+O_(2)地浸采铀中碳酸钙堵塞提供理论基础。

摘要： 为了实现钛铁渣的有效利用,以钛铁渣、焦炭和SiO_(2)为原料通过碳热还原氮化法制备了含TiCN的复合材料,研究了工艺条件对反应产物的影响。TiCN的最佳合成条件为在流动氮气下经1400°C保温4 h,且焦炭加入量的增加可促进TiCN的生成。采用Kissinger法、Ozawa法和Coats-Redfern法研究了以钛铁渣为原料制备TiCN的反应非等温动力学。反应的最概然机制函数为G(α)=[-ln(1-α)]^(3),反应机制为随机成核和随后生长,反应级数n=3。反应的活化能E=115.34 kJ·moL^(-1),指前因子A=6.76×10^(47) min^(-1)。

摘要： 基于臭氧催化氧化技术在煤化工高盐废水处理上具有广泛的应用前景,为确定最佳臭氧催化剂及优化试验工艺参数,对催化剂制备工艺、载体及活性组分类型对COD去除率的影响进行研究,以确定催化剂制备工艺及最佳催化剂。采集宁夏某煤化工高盐废水开展工艺条件优化实验确定最佳工艺参数,最后对催化剂进行稳定性能评价及反应动力学研究。结果表明:废水中难降解有机物主要为含氮有机化合物;浸渍法催化效果优于混合法;活性氧化铝催化效果优于陶粒;活性组分铈催化效果优于锰和铁;最佳工艺条件:催化剂投加量1.0 L/L废水,臭氧投加量200 mg/L;臭氧催化剂反应70 h,COD去除率稳定在47%~50%;出水COD含量稳定在230 mg/L~245 mg/L,即臭氧催化剂具有足够的催化稳定性,通过臭氧催化氧化反应动力学研究发现催化剂的反应速率常数大于纯臭氧氧化,即臭氧催化氧化工艺可有效降解水中有机物,提高COD去除率。

摘要： 采用热重分析法研究超声处理对城市污泥热解过程的影响,依据Coats-Redfern积分法和截距相对误差筛选原则对其热解动力学进行分析,确定超声处理污泥热解最概然机制函数和动力学参数,考察超声处理对污泥热解特性及动力学参数的影响。结果表明经超声处理后,污泥热解机制在热解温度300~440°C内由三维扩散发展成为随机成核和随后生长,该区间的表观活化能由18.29 kJ·mol^(-1)提高到26.32 kJ·mol^(-1),频率因子由24.78 min^(-1)提高到2761.62 min^(-1),热解总反应的平均活化能由15.21 kJ·mol^(-1)降低到14.65 kJ·mol^(-1),超声处理加快了污泥热解反应整体的反应速率。

摘要： 有机氯农药γ-HCH杀虫活性强、化学性质稳定,在环境中不易降解,残留期长,对生态环境和人体危害严重。通过加速溶剂萃取法联合气相色谱法,研究了Fenton试剂、热活化的Na_(2)S_(2)O_(8)对土壤中有机氯农药γ-HCH的降解效果。结果表明,Fenton试剂和Na_(2)S_(2)O_(8)在氧化降解γ-HCH方面都表现出很高的活性。当水土质量比为2.5∶1(g/g),反应温度为25°C,Fe^(2+)和H_(2)O_(2)投加量分别为0.2 mmol和10 mmol时,γ-HCH去除率为88%;当水土质量比为2.5∶1(g/g),反应温度为50°C,Na_(2)S_(2)O_(8)投加量为5 mmol时,γ-HCH去除率为91.78%。使用Fenton试剂和Na_(2)S_(2)O_(8)分别作为氧化剂对γ-HCH的去除均符合准一级反应动力学模型,其反应速率和去除率与水土质量比、反应温度、氧化剂投入量等因素有关。在优化后的反应条件下,使用Na_(2)S_(2)O_(8)氧化降解γ-HCH的反应速率常数和反应半衰期分别为0.003 min^(-1)和3.85 h;相较于Fenton试剂,其反应速率常数提高了约50%,反应半衰期缩短了约35%。

摘要： 通过对自制的乙基吗啉类离子液体催化甲醛缩合反应制备三聚甲醛的动力学进行了研究,对自制的离子液体进行了^(1)H-NMR表征,同时考察了甲醛浓度、反应温度与反应时间的关系,通过初速度法计算反应动力学,得到了离子液体催化甲醛制三聚甲醛的反应速率方程,同时逆反应活化能稍低于正反应的活化能,为推动反应正向进行,反应时需要将产品三聚甲醛不断移出。

摘要： 利用反应量热仪(RC1),测定了以2‑(二硝基亚甲基)‑5,5‑二硝基‑2H‑嘧啶‑4,6‑二酮(TNMPO)为原料,经水解反应制备FOX‑7工艺的热流曲线,对水解反应的工艺热危险性进行了分析,采用定温实验,利用n级反应动力学方程对不同温度下的水解反应速率进行了拟合,进而获得了水解反应的表观反应动力学参数。结果显示,20°C条件下,TNMPO水解制备FOX‑7反应的摩尔生成焓为-46.563 kJ∙mol^(-1),绝热温升为9.1 K。若水解反应发生失控,反应体系可到达的最高温度(MTSR)为29.1°C。对2‑(二硝基亚甲基)‑5,5‑二硝基‑2H‑嘧啶‑4,6‑二酮(TNMPO)的反应级数为0.9317,表观活化能E_(a)为73.2 kJ∙mol^(-1),指前因子A为5.03×10^(9) s^(-1)。

摘要： 为更好地研究载氧体的氧化还原反应特性,在流化床热重分析(FB-TGA)反应器上进行了赤铁矿载氧体的氧化还原循环反应实验,并采用Kunii和Levenspiel提出的两相流化床简化模型耦合单颗粒表观细化的一阶模型,结合实验结果分析了载氧体在流化床内循环不同阶段的反应动力学特征,确定了循环不同阶段反应动力学参数的范围.模型计算的结果表明,在900°C时,第1次、第60次、第120次循环中表观细化模型选定的氧化反应速率常数分别为(2.65±0.02)×10^(-2)m^(3)/(mol·s)、(2.83±0.02)×10^(-2)m^(3)/(mol·s)和(8.40±0.02)×10^(-2)m^(3)/(mol·s);随着氧化还原反应循环的进行,载氧体的反应性能降低,选定更高反应速率数值的模型可以描述实验过程.该模型能准确地描述载氧体在整个氧化还原反应阶段不同时期的反应动力学特性.

摘要： 俯冲或拆沉可导致地壳物质进入软流圈地幔发生部分熔融.一般认为地壳榴辉岩或石榴辉石岩熔融产生低Mg 富Si 熔体,富硅熔体与上覆地幔橄榄岩反应,形成富含辉石的地幔岩石,同时形成高Mg 岩浆.前人关于富硅熔体与橄榄岩反应的实验研究,重点在于了解不同温度和压力条件下反应产物中地幔岩石和熔体的地球化学特征,对于橄榄岩物理状态(部分熔融与否)对反应动力学的影响还没有系统研究.这一问题关系到熔体-橄榄岩反应过程中的反应-平衡速率、地幔岩石的矿物组成以及矿物和熔体的成分变异趋势,即一系列地幔岩石和高Mg岩浆岩的成因.

摘要： 甲醇制烯烃(MTO）过程是煤制化学品的一个方向.自世界首套煤经甲醇制取低碳烯烃的工业装置2010年在神华包头投料成功以来,先后有近20套工业装置投入运行.甲醇制烯烃已经成为化学工业的一个重要分支,MTO过程的反应动力学建立是工业装置优化运行和设计的重要基础.报告针对MTO过程,讨论不同尺度下反应动力学的建立,以及不同尺度反应动力学之间的关联.报告将重点讨论大连化物所在MTO过程多尺度反应动力学研究进展.

摘要： 醋酸(HAc或CH3COOH)作为既含甲基(-CH3)又含羧基(-COOH)的化合物,理论上讲可能在CH4与CO2的碳同位素交换上扮演一个重要角色,它也是生物成因和热解成因的CH4和CO2的来源之一.因此，研究热液条件下CO2与CH3COOH之间的碳同位素交换反应动力学具有重要的理论意义与潜在的应用价值。

摘要： 反硝化是地下水脱氮和N2O温室气体产生的主要途径,对研究地下水中氮的生物地球化学循环具有重要意义.尽管前人对地下水反硝化的反应产物、反应过程、影响因素和模拟模型等方面有较深入的研究,但对地下氧化还原转变带对反硝化的影响和N2O产生的分子生物学机制却知之有限.笔者以美国Hanford地区地下氧化还原转变带的沉积物和地下水为研究对象，采用野外调查、模拟实验和建模分析相结合的研究方法，运用最新的分子生物学手段，研究了地下氧化还原转变带中硝酸盐反硝化的反应动力学过程和N2O产生的微生物机制。

摘要： 以生活污泥、杨木屑木质粉为原料,在低氧氛围开展碳化反应热重特性分析实验,研究了不同氧浓度、木质粉添加量和升温速率等变量条件下污泥碳化反应特性,并对低氧浓度下的污泥碳化反应动力学特性进行解析.结果表明:随着氧浓度增加,在污泥挥发分析出和固定碳燃烧阶段的最大失重率均提高;在355～455°C温度区间内,5％O2氛围下污泥失重量小于无氧氛围失重量.随着木质粉掺混比增加,挥发分析出阶段变得更稳定,固定碳燃烧阶段的失重量变得更大.随着碳化升温速率的增加,污泥的失重量减小,有利于提高固态产率.通过叠加原理的发现,当添加量为10％、15％和20％时,污泥与木质粉混合样在低氧碳化反应下存在相互作用,相互作用随着木质粉添加量的增加而增强,在160～535°C温度区间内,添加木质粉表现出对挥发分析出起抑制作用;在535°C～600°C温度区间内,添加木质粉对固态产物的生成起抑制作用.另外,不同氧浓度下污泥碳化反应动力学特性表明,不同转化率下污泥表观活化能不同,在挥发分析出阶段(α=0.1～0.6),不同氧浓度下的表观活化能变化规律相同,都是随着转化率的增加,先上升后下降,在α=0.4时表观活化能取得最大值,此阶段10％O2下的表观活化能最小;在固定碳燃烧阶阶段(α=0.6～0.9),不同氧浓度下的表观活化能变化情况不同,此阶段5％O2下的活化能最小.不同氧浓度下的平均活化能先减小后增大,在10％O2下取得最小值,为100.995kJ/mol.

摘要： 选用大孔阳离子交换树脂作催化剂,250mL的三口烧瓶作为搅拌釜反应器,研究了莰烯与丙酸在不同反应条件下(搅拌速率、树脂类型、树脂含量、配比、温度、催化剂重复使用次数)对合成丙酸异龙脑酯的影响,并得到了优化的工艺条件.采用UNIFAC基团贡献法估算活度系数,获得了不同温度下反应的平衡常数以及该反应的焓变、熵变、吉布斯自由能等热力学数据.采用拟均相模型计算出此反应的反应速率常数及反应活化能等动力学数据.此外,在固定床反应器上进行了对比实验,结果表明该反应在两种反应器中的效果基本相似.

摘要： 沸石分子筛催化剂由于拥有孔径均一的微孔孔道,使它具有择形催化功能,但同时也带来分子扩散方面的限制,如何实现高选择性下的高效转化是重要的科学问题.本文通过建立反应动力学与分子扩散的介尺度耦合竞争机制,将反应、扩散与催化效率相关联,建立了具有晶内介孔结构的沸石分子筛结构模型,模拟计算了甲烷、甲醇、乙烯、丙烯等分子在多级复合孔MFI沸石分子筛催化剂中的扩散系数以及扩散性能随分子筛尺寸和介孔孔隙率变化的影响规律,并实验评价了不同尺寸和多级孔分子筛对甲醇制烯烃反应的催化性能.理论和实验都证明,减小沸石分子筛晶粒尺寸或构建晶体内的多级孔结构对其扩散性能及催化效率、延长催化剂寿命有很好的改善作用.

摘要： 氯酚是一类弱酸性的弱电解质，其中大部分有强毒性，对氯酚污染的控制己成全世界科研工作者的研究热点。本研究比较采用PS、UV和UV/PS工艺降解2,4-DCP的去除效果及一级动力学常数、研究光解反应中OH·和SO4·-的贡献率,计算SO4·-与2,4-DCP反应的二级动力学反应常数,考察实际水体中UV/PS光解2,4-DCP的效果,以及两种有效工艺UV和UV/PS经济性计算和比较.结果表明,分别单独采用PS、UV降解,降解率是4％和46.2％,而采用UV/PS去除率高达96.4％,大大提高单独PS系统降解2,4-DCP的效率,表明UV/PS系统可高效去除2,4-DCP.采用PS、UV和UV/PS降解2,4-DCP基本遵循拟一级反应动力学,一级反应动力学常数分别为0.4×10-3,6.2×10-3和35.1×10-3min-1.光解反应中起主作用的是自由基SO4·-.SO4·-与2,4-DCP二级动力学反应常数是7.07×109M-1S-1.2,4-DCP在3种实际水体(锡东水厂、西氿水库、横山水库)中降解率比在超纯水中的高.经济计算中UV/PS协同系统的能量利用率最高.

摘要： 本文利用Aspen Plus软件,通过外置Fortran模块在Aspen Plus软件中嵌入气固流体力学和反应动力学模型对300MW循环流化床锅炉进行了模拟.过程将循环流化床锅炉的燃烧过程解耦,以实现对锅炉燃烧过程的精确分析.结果表明,该模型可以实现300MW循环流化床炉内燃烧状况的模拟.床层空隙率设置为随锅炉高度从0.4到0.7线性上升更能反映燃烧室的实际燃烧状况.温度、CO和CO2随锅炉高度的分布与氧含量有关,正确设置一、二次风进口是控制锅炉燃烧过程的关键.通过对锅炉不同部位燃烧状况的模拟,可为进一步研究NOx和SO2的排放控制提供依据和参考.

摘要： 伴随油田开发全生命周期,生产系统结垢是影响油田生产和开发效益的一个重要问题.针对注水、注聚合物等二、三次采油过程,因注入水(介质)与地层水或多层开发产出液间水型不配伍的混合结垢,化学防垢是最主要的方式.近10年来,长庆油田在现场试验了3类9种不同型号的物理防垢系统,但整体呈现持续有效期短或无明显效果的特征.结合国内外相关文献和试验认识,开展了某种物理防垢系统的2项现场指标测试,探讨各厂家在防垢原理、技术标准和适用范围等方面的资料,与现场实际影响因素、效果之间存在的客观矛盾,提出此类技术在油田现场应用前,应进行更为科学的评价.

摘要： 本发明涉及一种基于计算机模拟配体分子与靶标受体反应并计算预测该反应的热力学(Thermodynamics)和动力学(Kinetics)参数的方法及应用系统。主要包括：1)设计计算配体分子与靶标受体结合自由能的方法，基于该方法设计了多目标分子对接方法并开发出其应用系统；2）采用该系统对配体分子与靶标受体相互作用模式的模拟和采样、获取结合自由能评分，据模拟采样结果构建配体分子与靶标受体的结合自由能势能面的方法系统；3)根据势能面获取配体分子与靶标受体识别反应路径的方法系统；4)确定反应的活性位点和过渡态位点来计算出热力学与动力学参数。本发明为药物研发提供重要依据与预测评价手段，有望提高药物研发效率并大幅度节省实验费用，成为药物研发的有效辅助工具。

摘要： 本发明涉及一种芳烃氧化反应的动力学模型建模方法及动力学模型，所述建模方法包括以下步骤：在采用MX或PX制备IPA或PTA的过程中，通过实验拟合得到链引发反应速率常数k1fit；将k1fit代入所述动力学模型中作为k1，并使用lsqnonlin函数来搜索函数S的最小值，计算模型参数α和β；将计算出的模型参数α和β，以及实际生产条件下不同的各催化剂浓度代入所述动力学模型中，计算得出实际生产中的链引发反应速率常数k1cal。本发明建立的动力学模型能够定量描述在工业温度和溶剂比下，催化剂浓度与配比对氧化反应过程的影响，指导工业反应器的设计、生产操作条件的优化和生产工艺的优化。

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： 本发明涉及一种基于计算机模拟配体分子与靶标受体反应并计算预测该反应的热力学(Thermodynamics)和动力学(Kinetics)参数的方法及应用系统。主要包括：1)设计计算配体分子与靶标受体结合自由能的方法，基于该方法设计了多目标分子对接方法并开发出其应用系统；2）采用该系统对配体分子与靶标受体相互作用模式的模拟和采样、获取结合自由能评分，据模拟采样结果构建配体分子与靶标受体的结合自由能势能面的方法系统；3)根据势能面获取配体分子与靶标受体识别反应路径的方法系统；4)确定反应的活性位点和过渡态位点来计算出热力学与动力学参数。本发明为药物研发提供重要依据与预测评价手段，有望提高药物研发效率并大幅度节省实验费用，成为药物研发的有效辅助工具。

摘要： 本发明涉及羟基磷灰石的制备，属于无机材料制备领域。一种微观动力学反应受限的热力学稳定态羟基磷灰石合成方法，低温下向含钙盐的微观动力学反应限定性溶液中加入磷酸盐溶液，逐步升温完成反应，然后将所获得中间态固体500～750°C下转变为热力学稳态的羟基磷灰石。采用本发明所提供的微观动力学反应受限的热力学稳定态羟基磷灰石合成方法，所制备的羟基磷灰石颗粒大小在纳米级，且分散性比较好，不存在明显的晶粒团聚体，制备的羟基磷灰石样品粒径78.72％低至100nm以下。

摘要： 一种在气固烯烃聚合反应器中聚合烯烃单体的方法，所述气固烯烃聚合反应器包括：顶部区；中间区，所述中间区包括与所述顶部区直接接触的顶端并位于所述顶部区的下方，所述中间区具有大致圆柱形的形状；以及底部区，其与所述中间区的底端直接接触，并位于所述中间区的下方；所述方法包括以下步骤：将流化气流引入底部区；在聚合催化剂的存在下在密相中聚合烯烃单体，所述密相由悬浮在中间区的向上流动的流化气体流中的烯烃单体的聚合物颗粒形成；在气固烯烃聚合反应器的中间区中的密相处，通过在中间区的喷射气体进料区中的一个或多个喷射气体进料口引入喷射气流；其中喷射流输入反应器的动能(EJG)比流化气流(FG)输入反应器的动能(EFG)高1.5至50倍。

摘要： 本发明提供了一种化学发光动力学曲线分析臭氧氧化反应动力学参数的方法，它可以解决现有技术存在的人为误差大以及运算工作对实验人员的技术水平要求高等问题。技术方案是，利用化学发光动力学曲线分析动力学参数，即利用光信号强度I与时间t的关系，来确定反应级数以及反应速率常数。本发明方法避免了大量数据的运算以及大量实验，利用系统可以容易得到所需要化学发光动力学曲线，软件通过公式非常快捷地得到动力学参数。

摘要： 本发明涉及MTO反应动力学模型、MTO反应再生集成模型及其应用。所述MTO反应动力学模型的构建方法包括：将反应体系划分为多个集总组分；根据集总组分之间的反应机理，确定反应网络和反应动力学方程；集总组分包括：甲醇；甲烷；乙烷；乙烯；丙烷；丙烯；碳4；碳5及以上；氢气；一氧化碳；二氧化碳；焦炭。所述MTO反应再生集成模型包括反应器模型、再生器模型和催化剂循环物料平衡模型。上述模型能够更充分、更真实、更准确、更可靠地反映MTO反应的反应历程；MTO反应再生集成模型，填补了现有MTO集总模型中缺乏再生器与催化剂模型在工业生产实际中应用的空白，为MTO反应的全流程监测和优化提供了全面性模型。

摘要： 本发明提供了一种化学发光动力学曲线分析臭氧氧化反应动力学参数的方法，它可以解决现有技术存在的人为误差大以及运算工作对实验人员的技术水平要求高等问题。技术方案是，利用化学发光动力学曲线分析动力学参数，即利用光信号强度I与时间t的关系，来确定反应级数以及反应速率常数。本发明方法避免了大量数据的运算以及大量实验，利用系统可以容易得到所需要化学发光动力学曲线，软件通过公式非常快捷地得到动力学参数。