含CL-20的改性双基推进剂的热行为及非等温反应动力学(英文)

用DSC和TG方法研究了含六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)的改性双基推进剂在常压(0.1MPa)和高压(4和7MPa)下的热行为和高压下的热分解反应动力学.结果表明,该推进剂常压下DSC曲线有3个放热峰,相应TG曲线有3个失重过程;而高压下DSC曲线只有一个放热峰,高压下放热峰的峰温随加热速率增大而升高.高压下该推进剂放热分解反应机理和反应动力学参数受测试环境压强影响较弱,反应机理是随机成核和随后生长,放热分解反应的动力学方程可以表示为,4MPa时,dα/dt=1014.5(1-α)[-ln(1-α)]1/3e-17981.7/T;7MPa时,dα/dt=1014.7(1-α)·[-ln(1-α)]1/3e-18138.1/T.

3-硝基邻苯二甲酸锆的制备、热分解机理及非等温反应动力学(英文)

用3-硝基邻苯二甲酸、氢氧化钠和硝酸氧锆为原料,制备了3-硝基邻苯二甲酸锆,采用元素分析、X射线荧光衍射和FT-IR对其结构进行了表征.用TG-DTG以及变温固相原位反应池/傅里叶变换红外光谱(RSFT-IR)联用技术研究了3-硝基邻苯二甲酸锆的热分解机理,对主分解反应的DTG峰进行了数学处理,计算得到了动力学参数和动力学方程.结果表明,3-硝基邻苯二甲酸锆的分解反应总共有4个阶段,其中主分解反应发生在第2阶段,主分解反应的表观活化能Ea与指前因子A分别为158.84kJ·mol-1和109.85s-1,主分解阶段的反应机理服从一级Mample法则,主分解反应的动力学方程为dα/dt=109.85(1-α)e-1.91×104/T.

3,5-二硝基水杨酸铈的制备﹑热分解机理及非等温反应动力学(英文)

用3,5-二硝基水杨酸和硝酸铈为原料,制备了3,5-二硝基水杨酸铈(CeDNS),采用元素分析、X射线荧光光谱和FTIR对其进行了表征。用TG和DSC以及变温固相原位反应池/傅立叶变换红外光谱(RS-FTIR)联用技术研究了3,5-二硝基水杨酸铈的热分解机理,对主放热反应的DSC峰进行了数学处理,计算得到了动力学参数和动力学方程。结果表明,3,5-二硝基水杨酸铈的分解反应共有3个阶段,其中包括一个脱水吸热过程和一个主放热过程,主分解反应发生在第2阶段,主分解反应的表观活化能Ea与指前因子A分别为:159.17 kJ.mol-1和1011.33 s-1,主分解阶段的反应机理服从Avrami-Erofeev方程(n=1/4),主分解反应的动力学方程为:dα/dt=1011.33×4(1-α)[-ln(1-α)]3/4e-1.92×104/T。

中间包——一种典型的非等温反应器

温度差对中间包内流动的影响将直接影响中间包内许多冶金过程·在许多水模和数模研究中 ,中间包被看为一种等温反应器·研究发现 ,中间包内流动过程对温差十分敏感·物理模型实验、数学模拟和现场直接测定对温差的影响作了定性和定量研究·提出了鉴别温差影响的中间包准数 ,并给出临界值·

一维链状配位聚合物｛[C u(H_2bttc)(H_2O)_3]·3H_2O｝_n的非等温反应动力学和晶体结构(英文)

为研究配位聚合物｛[Cu(H2bttc)(H2O)3·]3H2O｝n(H2bttc=1,2,4,5-benzenetetracarboxylate)的热分解机理和非等温反应动力学进行了DSC和TG-DTG热分析。由热分析结果和FTIR光谱推测了其热分解机理;将Kissinger法、Ozawa法、积分法和微分法得到的动力学参数进行比较确定了第一个失重过程最可能的动力学模型函数。配位聚合物的X射线单晶结构分析表明它由[Cu(H2bttc)(H2O)3]n分子链组成,并有客体水分子通过分子间氢键附着在分子链上。这一结构特点与热分析结果相一致。还有一种氢键将分子链连接起来形成二维框架,这一框架在失去配位水和结晶水后到553K开始分解。

锆基催化剂合成邻苯二甲酸异辛酯(DOP)的非等温反应动力学研究

利用锆基催化剂合成邻苯二甲酸异辛醇酯 ,确定了反应条件。同时根据非等温变体积条件下的动态法液 -固相反应的特点 ,导出了反应速率方程。计算结果表明 ,邻苯二甲酸异辛醇酯合成反应服从二级动力学模型 ,表观活化能为 181.0 6 k J/ mol,频率因子为 2 .4 2 98× 10 30 L· m ol- 1 · min- 1 。

粉状硝铵炸药热分解非等温反应动力学的研究

利用Dupont 1090B热分析仪对RF系列岩石粉状硝酸铵炸药与2#岩石粉状铵梯炸药进行了差示扫描量热分析,分析结果通过动力学模型编程在微机上进行数据分析处理,求得了所测样品热分解的非等温反应动力学参数,以此为依据,对两种炸药的热稳定性和内相容性以及炸药体系的反应释能特性进行了评价。同时本文针对工业炸药特点通过大量的条件摸索,在差示扫描量热分析(DSC)实验方法上做了新的尝试,并获得比较理想的测试效果。

4-氨基-1,2,4-三唑铜配合物的热分解机理及非等温反应动力学(英文)

利用4-氨基-1,2,4-三唑（4-ATz）与二水氯化铜合成了标题化合物（C2N4H4）2CuCl2.H2O,采用元素分析和红外光谱分析对配合物进行了结构表征,用DSC和TG-DTG研究了配合物的热行为及主放热分解阶段的动力学。结果表明,金属离子与配体的化学计量比为12。配合物的主要分解阶段由机理函数f（α）=32（1-α）[-ln（1-α）]1/3控制,反应速率方程为：dα/dt=1021.83×3/2（1-α）[-ln（1-α）]1/3×exp（-2.75×10~4/T）。

锆基催化剂合成邻苯二甲酸正丁酯的非等温反应动力学研究

利用锆基催化剂合成邻苯二甲酸正丁酯 ,确定了反应条件。同时根据非等温变体积条件下的动态法液 -固相反应的特点 ,导出了反应速率方程。计算结果表明 ,邻苯二甲酸正丁酯合成反应服从二级动力学模型 ,表观活化能为 111.87k J· mol- 1 ,频率因子为 1.82 98× 10 2 8L· mol- 1· min- 1 。

基于瞬时目标函数的非等温反应器网络综合的分区策略

摘 要 :反应器网络综合是化工过程综合的关键子课题之一。本研究以反应器系统为对象,以停留时间(或空时)为目标,针对稳态、恒容、非等温条件下的化学反应过程,在瞬时反应速率r和关键反应物的未转化率x空间探讨了反应、混合、温度对反应速率的影响,提出了在r x空间非等温反应器网络综合的新策略。以第一类反应中的可逆放热反应为例,利用得到的分区策略,获得了在非等温操作条件下的最优反应器网络。

FCC脱硫助剂还原分解非等温反应动力学研究

以酸法制备的 1 0 %Ce MgAl2 O4·MgO和 1 0 %Ce MgAl1 .8Fe0 .2 O4·MgO为研究对象 ,利用原位热重装置 ,通过热重法 (TG -DTG)对不同脱硫添加剂形成硫酸盐的还原分解进行了非等温固相反应动力学研究 ,建立了在尖晶石上形成的硫酸盐还原分解反应机制函数模型 ,为脱硫助剂的最佳工业应用工艺条件提供重要理论依据。

环境友好的非等温反应器网络综合研究进展

化学反应器是过程工业中最重要的单元装置 ,由其组成的系统决定了全流程的特性。为了实现清洁化工过程设计 ,以废料最少为优化目标 ,致力于反应器系统的研究 ,探索处理反应器网络综合问题的新策略具有十分重要的理论意义和现实意义。综述分析了环境友好的非等温反应器网络综合的研究进展 。

微型流化床与热重测定煤焦非等温气化反应动力学对比

利用微型流化床反应分析仪(MFBRA)和热重分析仪(TGA)比较煤焦与CO2的非等温气化反应特性,并利用单一升温速率法和组合升温速率法计算反应动力学数据。结果表明:升温速率对半焦非等温气化过程有重要影响,随着升温速率的增大,起始反应温度和最大反应速率对应的气化温度增加,同一气化温度下的碳转化率降低,而且利用单一升温速率法求取气化反应的活化能逐渐减小。与TGA相比,同一升温速率下,MFBRA中半焦气化反应的起始反应温度和最大反应速率对应的反应温度明显较小,而且升温速率越大差异越显著。无论是单一升温速率法(升温速率≥5℃·min-1)还是组合升温速率法,TGA测得的动力学数据均明显小于MFBRA测得的动力学数据。高升温速率下(升温速率≥5℃·min-1)半焦在TGA和MFBRA中非等温气化行为和动力学数据的差异很可能与MFBRA内较好的热量传递和受扩散的抑制作用较小有关。

2-羟基和4-羟基-3,5-二硝基吡啶铅盐的热行为、分解机理、非等温分解反应动力学及其在推进剂中的应用

在程序升温条件下 ,用DSC ,TG ,慢速裂解 /傅里叶红外 ,研究了 2 羟基 3 ,5 二硝基吡啶铅盐 ( 2HDNPPb)和 4 羟基 3 ,5 二硝基吡啶铅盐 ( 4HDNPPb)的热行为、机理和动力学参数 ,提出了它们的热分解机理 ,计算了热爆炸临界温度 ,考察了它们对RDX改性双基推进剂的催化效果 .结果表明 :2HDNPPb和 4HDNPPb主放热分解反应的表观活化能和指前因子值分别为 2 5 2 .3 4kJ·mol-1,10 19.3 0 s-1和 187.3 9kJ·mol-1,10 13 .74s-1.由加热速率 β→ 0的DSC曲线的初始温度 (Te)和峰温 (Tp)算得 2HDNPPb和 4HDNPPb的热爆炸临界温度值分别为 3 2 7.64 ,3 3 6.5 7和 3 2 3 .90 ,3 3 3 .96℃ .2HDNPPb的热稳定性优于4HDNPPb .0 .1MPa时 ,它们的放热分解过程动力学方程可表示为 : 对 2HDNPPb dα/dT =10 2 0 .48( 1-α) [-ln( 1-α) ] 3 /5e-3 .0 3 51× 10 4 /T 对 4HDNPPb dα/dT =10 15.0 0 ( 1-α) [-ln( 1-α) ] 2 /3 e-2 .2 53 9× 10 4 /T对含RDX改性双基推进剂 ,它们都具有催化燃烧和降低压力指数的作用 .2HDNPPb的催化效果明显优于 4HDNPPb .

柠檬酸镧催化双基推进剂的非等温热分解反应动力学(英文)

采用TG-DTG和DSC技术研究了含二缩三乙二醇二硝酸酯(TEGDN)和硝化甘油(NG)的混合酯、硝化棉(NC)和用作燃烧催化剂的柠檬酸镧组成的双基推进剂在常压和流动态氮气气氛下的非等温热分解反应动力学.结果表明,该双基推进剂的热分解过程存在2个失重阶段:第1失重阶段为混合酯的挥发分解过程;第Ⅱ失重阶段为主放热分解反应,机理服从三级化学反应,减速型α-t曲线,动力学参数:E_a=231.14kJ·mol^(-1),A=10^(23.29)s^(-1),动力学方程为dα/dt=10^(22.29)(1-α)~3e^(-2.78×10^4/T).由外推起始点温度(T_e)和峰顶温度(T_p)计算得出该双基推进剂的热爆炸临界温度值分别为T_(be)=463.62K,T_(bp)=477.88K.反应的活化熵(ΔS~≠)、活化焓(ΔH~≠)和活化能(ΔG~≠)分别为219.75 J·mol^(-1)·K^(-1),239.23kJ·mol^(-1)和135.96kJ·mol^(-1).

太根发射药的非等温热分解反应动力学

采用热重分析(TG)技术研究了含二缩三乙二醇二硝酸酯(TEGDN,太根)和硝化甘油(NG)的双基发射药TG0604在常压动态气氛下的非等温热分解反应动力学。结果表明,TG0604的热分解过程分两个阶段,第I分解阶段反应机理服从一级Mample法则,动力学参数:Ea=79.09kJ.mol-1,A=107.40s-1,动力学方程为dα/dt=107.40(1-α)e-0.95×104/T;第分解阶段的反应机理服从三级化学反应,F3,减速型a-t曲线,动力学参数:Ea=214.79kJ.mol-1,A=1021.49s-1,动力学方程为dα/dt=1021.19(1-α)3e-2.58×104/T。由加热速率β→0的DTG曲线的初始温度(Te)和峰温(Tp)计算出太根发射药TG0604的热爆炸临界温度值Tbe和Tbp分别为461.51K和478.14K。计算两个阶段的ΔS≠、ΔH≠和ΔG≠值,第I阶段分别为-86.70J.mol-1.K-1、80.54kJ.mol-1和417.98 kJ.mol-1;第II阶段分别为214.78J.mol-.1K-1、236.95kJ.mol-1和136.07kJ.mol-1。

非等温硼酸酯化反应动力学研究

通过对酯化反应特点的分析,建立了只需跟踪反应出水量、反应时间和相应的体系温度,便可对非等温条件下酯化反应动力学进行定量分析的实验方法,并导出了用于计算动力学参数的理论公式.在此基础上研究了二甘醇独丁醚硼酸酯的合成动力学,经计算得知该反应为二级反应,表观活化能为98.33kJ/mol,频率因子为1.048×10~7L·mol^(-1)·s^(-1).文中通过一组不同升温速率条件下的实验数据,对反应动力学参数及所导计算公式进行了验证.

油酸包覆纳米铝粉/黑索今复合体系的热行为及非等温分解反应动力学

在氮气气氛下,采用油酸(OA)对纳米铝粉(nmAl)进行了表面包覆处理,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外(FTIR)光谱对其形貌和结构进行了表征.用差示扫描量热(DSC)对油酸包覆前后的纳米铝粉与黑索今(RDX)构成的复合体系[nmAl/RDX和(nmAl+OA)/RDX]的热分解反应动力学进行了研究,得到了动力学参数和动力学方程.结果表明,大量油酸以物理吸附的方式吸附在纳米铝粉表面,少量油酸与纳米铝粉表面铝原子发生了化学反应,以化学键合的形式附着在纳米铝粉表面.与nmAl/RDX复合体系相比,(nmAl+OA)/RDX复合体系在不同升温速率下的分解峰峰温都相对降低,分解反应的表观活化能(Ea)和指前因子(A)分别为141.18kJ·mol-1和1012.57s-1,分解反应机理为三维扩散,服从n=1/2的Jander方程,其动力学方程为dα/dt=1013.35(1-α)2/3[1-(1-α)1/3]1/2e-16981.0/T.

丙酮裂解非等温管式反应器模拟

建立了丙酮在非等温管式反应器中裂解的一维模型。通过Matlab软件对年产1万t丙酮裂解反应器进行了模拟计算和分析。模拟了反应温度、丙酮转化率沿反应器轴向分布,计算了反应器体积等重要参数,与实际工况数据相比,模拟结果相对误差较小。模拟结果证明,提高管间加热可以使丙酮裂解达到更高的反应转化率。

两种粘胶纤维在惰性气氛中非等温裂解反应的研究(英文)

通过动态TG和DTG分析,研究了木浆和棉浆粘胶纤维于200℃～500℃、在惰性气体中的热裂解反应。经过初始的平台区后,木浆和棉浆粘胶纤维在300℃～350℃较窄的温度区间内迅速降解,紧接着则是逐渐缓慢地失重。通过TG和DTG两条曲线,利用Friedman方程,并对其传统解法进行改进,可以确定粘胶纤维降解的活化能、反应级数和指前因子等动力学参数。结果表明,两种粘胶纤维和其他种类纤维素物质有着相似的热裂解行为。