冶金反应工程学中反应过程动力学的研究方法探究

冶金物理化学中反应动力学的方法已经成功地在冶金学(如黑色冶金、有色冶金等)中得到了应用,并成为传统的冶金学学科体系中一个重要的理论基础,其研究方法已经非常的完善,形成了独自的结构和体系.冶金反应工程学的重要任务之一是要对冶金工程进行模拟,要准确地得到反应过程的机理和不同控制环节转换时间点,因此,冶金物理化学中冶金反应动力学的研究方法和结果并不完全适合于冶金反应工程学.为给在冶金反应工程学中求解传输和化学反应方程的定解条件提供必要的传输与反应过程动力学参数和不同控制环节的转换时间点,提出了用分段尝试法研究冶金反应过程动力学的新思路,并对比了2种方法和得到的结果及对分段尝试法进一步的发展进行了讨论.分段尝试法作为冶金反应工程学中研究反应过程动力学的方法,既可满足冶金反应工程学的自身需要,又能为建立独立的冶金反应工程学学科体系提供必要的保障.

利用酶催化反应过程曲线确定动力学参数的新方法

本文提出了一个利用过程曲线确定酶催化反应动力学参数的新方法.利用这一方法,仅仅根据两条实验曲线就可以确定单底物酶催化反应的全部动力学参数,并且所有的图形都是(?)

关于从不同恒速降温条件下的DSC曲线峰温计算结晶/凝固反应动力学参数的一点注释

提出了从不同恒速降温条件下的DSC曲线峰温计算放热结晶/凝固反应动力学参数(表观活化能E和表观指前因子A)的方法和计算式。比较了用该计算式与Kissinger方程计算E和A值的适用性条件,认为Kissinger法不适于计算题称反应的动力学参数。因此,对题称反应,用Kissinger法所得的负E值,是不合理的。

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CO_(2)体积分数会加剧焦炭熔损反应;混装比层装更有利于降低焦炭熔损反应速度;前期化学反应的速率常数比扩散传质系数高出2~3个数量级,且其拟合系数明显高于后期分子扩散拟合系数;在焦炭熔损反应过程后期,在近平衡区域内,建立了化学反应对扩散传质干涉的方程,提高了分子扩散过程数据拟合的相关系数,确定了反应后期的扩散系数,并提出了反应后期扩散传质控速的修正方程。

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.

分段法研究焦油析出动力学过程的探讨

COREX炉内加入的块煤会热解并析出焦油,焦油析出包含了热解缩聚反应及分子扩散的不同过程。考虑到在实验室高温条件下煤焦油的析出特点,提出块煤中焦油析出是一个集非等温与等温、化学反应与分子扩散于一体的过程。基于焦油析出初期、中期和后期的理化特点,分别建立了非等温的收缩核模型、一级热解反应模型和反Jander方程描述的分子扩散模型。由此三个模型得到的拟合结果与试验数据均呈现出良好的线性相关性,给出了不同控制过程的时间转换点,验证了模型的合理性。由拟合结果,分别计算了上述控制过程的热解速率常数krea、焦油分子扩散系数D、活化能Ea等动力学参数,为深入研究煤焦油析出过程的机理提供了必要的基础。分段法有很大的普适性,可以应用在其他过程的动力学研究中。

烟气脱硫产物-亚硫酸钙非催化氧化的宏观反应动力学研究

湿法脱硫工艺中,副产物-CaSO3的氧化是影响SO2的脱除效率的关键因素之一,其研究有重要意义。该文利用实验装置,通过改变pH 值、亚硫酸钙浓度、空气流量、温度等条件,研究了亚硫酸钙非催化氧化的宏观反应动力学,实验参数较接近实际工况条件。通过一系列合理的假设建立了亚硫酸钙非催化氧化的总反应过程的数学模型,包括本征化学反应、亚硫酸钙溶解和氧的传质扩散等3 个步骤。结合实验结果,得到在实验条件下,总反应速率受氧的扩散传质控制的结论,为湿式脱硫工艺的设计提供了理论参考。

环戊烯水合反应本征动力学的研究

以强酸性阳离子交换树脂为催化剂,对环戊烯水合制环戊醇反应的本征动力学进行了研究。在此基础上,排除内外扩散对水合反应的影响因素后,采用高斯-牛顿法,根据试验数据进行参数估算,得到了本征动力学模型参数。统计检验结果表明,所建立的动力学模型是适当的,可近似描述环戊烯水合制取环戊醇的反应过程。

关于镧、镨、钕、钐水合氯化物脱水过程动力学的研究

本文提出了建立合理动力学方程的简单、快速方法。该法首先用图解法选择可能的g(α),并根据文中公式(7)、(8)求出相应的活化能,考虑频率因子的合理性,找出最理想的转换率积分函数g(α),从而确定被研究反应的动力学方程、动力学参数及其反应机理。并用于处理了镧、镨、钕、钐水合氯化物的热分析数据,求得了各水合物不同脱水阶段的动力学方程、动力学参数和反应机理。对有关脱水过程进行了讨论。

蜂窝用酚醛树脂固化反应动力学研究

酚醛树脂的交联固化成型过程对蜂窝材料生产工艺、产品性能有重要的影响,为了进一步了解树脂的固化过程及工艺参数,稳定产品质量,本试验采用示差扫描量热法(DSC)研究了蜂窝用酚醛树脂体系的固化反应动力学参数,为确定固化工艺参数提供依据。

一种改进的纤维素热解动力学模型

纤维素热解是生物质能利用技术中的一个重要领域 ,而热解动力学又是其中的关键内容 .为了更好地研究该过程 ,基于 Broido- Shafizadeh热解动力学模型进行了验证计算和分析比较 ,讨论了竞争反应动力学参数、“活性纤维素”的存在与状态以及热解产物二次反应等几个方面的问题 ,并在此基础上提出了一种改进的纤维素热解动力学模型 .改进后的动力学模型采用了新的竞争反应动力学参数 ,克服了 B- S模型中由于试验样品较大 ,样品颗粒内部存在传热限制而导致的动力学参数偏差 ;另一方面 ,计算表明 ,在快速加热条件下 ,纤维素热解过程中的活性纤维素相变过程可以影响热解的传热、传质过程 ,改进后的动力学模型特别强调了该过程的重要性 ;最后 ,为了体现挥发分二次分解对纤维素热解反应的影响 ,改进模型在反应途径中包含了该过程 .经过改进完善后的热解动力学模型更加贴近于客观事实 ,这将有利于对纤维素热解这一复杂过程展开进一步研究 .

稀土溴化物与丙氨酸配合物的合成及热分解动力学

稀土溴化物与丙氨酸配合物的合成及热分解动力学孙同山，肖玉梅，王大庆，王凤廉，赵玉亭（山东大学化学系济南２５０１００）（山东师范大学测试中心济南２５００１４）合成了八种稀土溴化物与丙氨酸的固体配合物：ＲＥＢｒ３·３Ａｌａ·ｎＨ２Ｏ（ＲＥ＝Ｃｅ、Ｐｒ、Ｓ...

庆大霉素气管内给药的临床药代动力学研究

本文主要研究了庆大霉素在二个给药剂量组病人气管内给药的临床药物动力学。庆大霉素在小剂量组病人体内的给药剂量是2.0mg/kg,在大剂量组病人体内的给药剂量是4.0mg/kg。采用荧光偏振免疫法测定血清中庆大霉素浓度。采用MCPK药物动力学程毫对血中庆大霉素浓度和对应采用时间进行药物动力学拟合。

我国五种减压渣油非等温热反应的研究

我国五种减压渣油非等温热反应的研究徐梅清，孙在春，杨继涛，范耀华（石油大学炼制系山东东营２５７０６２）目前，炼油工业中原油重质化及产品结构轻质化的趋势日益明显。因此，原油的深度加工是今后相当长的时期内，发展我国炼油工业的一项战略目标。原油深度加工的重...

高浓度分散蓝染料废水的湿式氧化研究

在2 L高压间歇反应釜中,研究了湿式氧化对高浓度分散蓝染料废水处理的效果、反应温度的影响和动力学特征。研究表明:温度是分散蓝染料废水湿式氧化的关键影响因素,升温有利于氧化效果的提高;进水CODCr46 710 mg/L在255 ℃、1.25倍理论供氧量下反应2 h,CODCr去除率达72.1%,可生化性显著提高,色度完全被去除。建立了三参数通用动力学模型,合理解释了湿式氧化过程。

硝胺火药热分解规律的实验研究

用差示扫描量热(DSC)和热失重(TG)分析技术,对三种硝胺火药体系,以及它们的主要含能组分NC、RDX、NGU、双基粘结剂NNC_2的热分解规律作了实验研究。本文讨论了硝胺火药热分解的基本特征、热分解动力学数据、由热分解转变为爆燃时临界条件等随火药中RDX、NNC_2NGU/RDX、NC含量以及外部升温速率率化的规律,分析了硝胺火药热分解性质对点火和燃烧性能的影响。

酶和发酵工程

木聚糖酶是由一仲半纤维素溶解微生物产生,通过一分子量截止点为1 000~20 000的膜超过滤得到富含木聚糖酶的超滤液后。