红土镍矿的固相还原动力学

采用非等温热分析法对红土镍矿固相还原动力学进行了研究,由热失重曲线确定了红土镍矿固相还原的反应机理函数f(a),在此基础上求解出动力学参数,并对建立的动力学模型进行了验证,分析了红土镍矿固相还原机理. 结果表明,红土镍矿失重率与加热温度密切相关,而升温速率对其影响很小;模型计算值与实测值具有良好的相关性;固相还原过程可分为473~773和773~1223 K两个阶段,反应活化能分别为171.91和52.75 kJ/mol,与挥发分的析出和镍、铁氧化物的还原对应;反应属随机成核和随后生长型机理函数,其微分形式为f(a)=1/4(1-a)[-ln(1-a)]-3,反应速率主要由碳气化反应控制.     

电石渣与石灰石热分解特性比较及电石渣热分解动力学

用热分析曲线比较电石渣和石灰石分解特性.通过热分析得到电石渣中氢氧化钙和石灰石中碳酸钙分解热耗分别为72.253kJ/mol和142.933kJ/mol;热力学计算氢氧化钙和碳酸钙理论分解热耗分别为101.625kJ/mol和166.232kJ/mol,热分析结果比热力学计算值低.采用Melak法求得电石渣中氢氧化钙分解的活化能Ea=124.01kJImoi,反应机理函数微分形式为,f(a)=(1-a)2/3(其中a为相应物质转化率),动力学因子为20.92.     

水溶性沥青热解机理的研究

通过混酸氧化中温煤焦油沥青制备水溶性沥青,利用热重分析研究水溶性沥青的热解机理。根据Dollimore提出的TG/DTG曲线形状推断水溶性沥青热解反应动力学机理函数,利用Achar-Brindley-Wendworth方程拟合直线计算热解活化能。结果表明,中温煤焦油沥青在170~550℃阶段热转化动力学机理函数符合Dollimore的F1,最概然机理函数f(α)=1-α,反应为一级,活化能32.5 kJ/mol;水溶性沥青在155~460℃阶段热转化属于Dollimore的D_3,最概然机理函数1.5(1-α)~(2/3)[1-(1-α)~(1/3)]~(-1),反应机理是三维扩散,球形对称,活化能是82.8 k J/mol;在465~650℃范围内是亲水基团热解,符合Dollimore的F1,最概然机理函数f(α)=1-α,反应为一级,反应活化能41.6 k J/mol。水溶性沥青热稳定性较中温煤焦油沥青好。     

双外推法研究棉秆热解过程的动力学机理

利用热分析仪研究棉秆的热解过程,采用双外推法研究其动力学机理,并计算相应的热解动力学参数. 热重分析表明,棉秆热解过程可分为3个阶段：水分析出(<150℃)、脱挥发分(200~400℃)和炭化(>400℃). 动力学分析表明,Jander方程G(a)=[1-(1-a)1/3]2和Z-L-T方程G(a)=[1/(1-a)1/3-1]2分别是转化率a在0.15~0.4和0.7~0.9区间最可能的机理函数,其主要热解过程为三维扩散过程.     

水溶性沥青热解机理的研究

通过混酸氧化中温煤焦油沥青制备水溶性沥青,利用热重分析研究水溶性沥青的热解机理。根据Dollimore提出的TG/DTG曲线形状推断水溶性沥青热解反应动力学机理函数,利用Achar-Brindley-Wendworth方程拟合直线计算热解活化能。结果表明,中温煤焦油沥青在170⁵50℃阶段热转化动力学机理函数符合Dollimore的F1,最概然机理函数f(α)=1-α,反应为一级,活化能32.5 kJ/mol;水溶性沥青在155550℃阶段热转化动力学机理函数符合Dollimore的F1,最概然机理函数f(α)=1-α,反应为一级,活化能32.5 kJ/mol;水溶性沥青在155⁴60℃阶段热转化属于Dollimore的D_3,最概然机理函数1.5(1-α)460℃阶段热转化属于Dollimore的D_3,最概然机理函数1.5(1-α)^(2/3)[1-(1-α)(2/3)[1-(1-α)^(1/3)](1/3)]^(-1),反应机理是三维扩散,球形对称,活化能是82.8 k J/mol;在465(-1),反应机理是三维扩散,球形对称,活化能是82.8 k J/mol;在465⁶50℃范围内是亲水基团热解,符合Dollimore的F1,最概然机理函数f(α)=1-α,反应为一级,反应活化能41.6 k J/mol。水溶性沥青热稳定性较中温煤焦油沥青好。     

CaCO3与MoO3固相反应机理

采用非等温热重分析法对CaCO3与MoO3固相反应动力学进行了研究,由热重曲线及转化率分别拟合选取的13种固相反应机理函数,通过Coats-Refern方程分别求得活化能和指前因子,根据动力学参数及线性相关性判定该固相反应机理函数. 结果表明,CaCO3和MoO3于450℃开始反应,且速度较快,反应机理为随机成核随后生长,反应模型的积分形式为g(a)=-ln(1-a),活化能和指前因子分别为170.2 kJ/mol和1.3×107 s-1.     

CL-20的催化热分解行为及非等温分解反应动力学

在程序升温条件下，用DSC、TG研究了CL-20、CL-20／PbCO3、CL—20/邻苯二甲酸铅（φ-Pb）和CL-20／2，4-二羟基苯甲酸铅（β-Pb）体系的热分解行为。采用6种微分、积分动力学分析方法计算了它们的热分解反应动力学参数。结果表明，CL-20、CL-20／φ-Pb、CL-20／β-Pb的热分解机理函数均为Avrami—Erofeev方程，其微分形式为f（a）-4（1-a）[-In（1-a）]^3/4，分解机理是随机成核和随后生长，n=1／4。     

2,5,7,9-四硝基-2,5,7,9-四氮杂双环[4,3,0]壬酮-8的放热分解反应动力学

在程序升温条件下,用DSC研究了2,5,7,9-四硝基-2,5,7,9-四氮杂双环[4,3,0]壬酮-8的放热分解反应动力学参数.表明该反应的微分形式的动力学模式函数、表观活化能(Ea)和指前因子(A)分别为3(1-α)[-ln(1-α)](2)/(3), 204.7 kJ/mol 和 1020.89 s-1.该化合物的热爆炸临界温度为188.81℃.反应的活化熵(ΔS≠)、活化焓(ΔH≠)和活化自由能(ΔG≠)分别为141.6 J/(mol*K), 200.9 kJ/mol 和136.8 kJ/mol.     

CL-20的催化热分解行为及非等温分解反应动力学

在程序升温条件下,用DSC、TG研究了CL-20、CL-20/PbCO3、CL-20/邻苯二甲酸铅(φ-Pb)和CL-20/2,4-二羟基苯甲酸铅(β-Pb)体系的热分解行为.采用6种微分、积分动力学分析方法计算了它们的热分解反应动力学参数.结果表明,CL-20、CL-20/φ-Pb、CL-20/β-Pb的热分解机理函数均为Avrami-Erofeev方程,其微分形式为f(α)=4(1-α)[-ln(1-α)]3/4,分解机理是随机成核和随后生长,n=1/4.     

麦秆的热解特性研究及其动力学分析

对小麦秸秆在实验条件下研究了热解过程的影响,并对其进行了动力学分析。样品粒径分别为0～0.1mm、0.1～0.25mm、0.25～1mm、1～2mm,实验过程升温速率分别为5℃/min、10℃/min、15℃/min、20℃/min,升温区间为25～700℃,采用氮气作为实验保护气。结果表明:热解最佳粒径为0.1～0.25mm;最佳升温速率为10℃/min;小麦秸秆热解活化能在120～170kJ/mol之间;提出了小麦秸秆热解的机理函数,积分形式机理函数为g(α)=[1-(1-α)1/3]2,微分形式机理函数为f(α)=1.5(1-α)2/3[1-(1-α)1/3]-1,反应级数n=2;热解活化能和指前因子随着转化率的增加,先降后升,在转化率为0.5时有最小值。     

Fast Pyrolysis of Biomass in a Spout-fluidized Bed Reactor--Analysis of Composition and Combustion Characteristics of Liquid Product from Biomass

In order to gain insight into the fast pyrolysis mechanism of biomass and the relationship between bio-oil composition and pyrolysis reaction conditions, to assess the possibility for the raw bio-oil to be used as fuel, and to evaluate the concept of spout-fluidized bed reactor as the reactor for fast pyrolysis of biomass to prepare fuel oil, the composition and combustion characteristics of bio-oil prepared in a spout-fluidized bed reactor with a designed maximum capacity 5 kg/h of sawdust as feeding material, were investigated by GC-MS and thermogravimetry. 14 aromatic series chemicals were identified. The thermogravimetric analysis indicated that the bio-oil was liable to combustion, the combustion temperature increased with the heating rate, and only minute ash was generated when it burned. The kinetics of the combustion reaction was studied and the kinetic parameters were calculated by both Ozawa-Flynn-Wall and Popsecu methods. The results agree well with each other. The most probable combustion mechanism functions determined by Popescu method are f(a)=k(1-a)2 (400~406℃), f(a)=1/2k(1-a)3 (406~416℃) and f(a)=2k(1-a)3/2 (416~430℃) respectively.     

聚酰胺12非等温热分解动力学研究

在不同升温速率下,利用热重分析法研究了聚酰胺12（PA12）在氮气氛围中的热分解动力学。运用Freeman Carroll、Kissinger、Ozawa、Achar和Coats Redfern方法计算和确定了PA12在氮气氛围中的热分解活化能和热分解机理及其模型。结果表明,在氮气氛围中,PA12的热分解活化能为246.5 kJ/mol,指前因子为1014.71;PA12热分解机理为收缩球体法则,机理方程的微分形式为f(α)=3(1-α)2/3,积分形式为G(α)=1-(1-α)1/3。     

化合物[NH_3CH_2CH_2NH_3][CuCl_4]的热稳定性及其分解动力学研究

利用液相法合成了[NH3CH2CH2NH3][CuCl4],并对化合物的热稳定性、热分解及其动力学进行了研究。采用TG-DTG技术研究化合物[NH3CH2CH2NH3][CuCl4]的热分解,并应用微分法（Achar法）、Coast-Redfern法、Kissinger法、Ozawa法对非等温动力学数据进行处理,发现晶体的第一步分解是二维扩散反应,n=2,机理函数积分形式g（α）=[1-（1-α）1/2]2和微分形式f（α）=（1-α）1/2[1-（1-α）1/2]-1,表观活化能Ea=192.56 kJ.mol-1,指前因子A=2.13×1016s-1。标题化合物的第二步分解是化学反应,机理函数积分形式g（α）=（1-α）-1-1和微分形式f（α）=（1-α）2,表观活化能Ea=164.70 kJ.mol-1,指前因子A=2.90×1012s-1。     

CaO2/Fe2+/H+体系处理ATMP模拟废水的实验研究

采用CaO2/Fe2+/H+体系对ATMP废水进行处理实验,研究结果表明:在n(CaO2)∶n(FeSO4.7H2O)=10∶1,CaO2投加量为理论值的1.6倍,反应时间为60 min,pH值在2～3之间的条件下,出水总磷未检出,总磷去除率接近100%。     

超级铝热剂Al/Fe_2O_3对硝化棉热分解特性的影响

采用水热法制备了纳米Fe_2O_3,并用超声分散法将其与纳米Al颗粒复合制备了超级铝热剂Al/Fe_2O_3,利用X-射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电镜及能量散射光谱仪(SEM-EDS)对复合物的物相、组成、形貌和结构进行了分析表征,采用差示扫描量热法(DSC)和热红联用技术(TG-FTIR)研究了Al/Fe_2O_3对硝化棉(NC)热分解过程的影响。结果表明,Al/Fe_2O_3-NC和NC的热分解过程遵循Avrami-Erofeev方程f(α)=1.5(1-α)[-ln(1-α)]1/3;超级铝热剂Al/Fe_2O_3可降低硝化棉的表观活化能、临界点火温度和临界爆炸温度,在促进硝化棉O-NO_2键断裂和凝聚相二次自催化反应中起到至关重要的作用。     

溴化环氧树脂协同三氧化二锑阻燃PBT热分解动力学研究

利用热重分析法研究了聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)及溴化环氧树脂(BER)协同三氧化二锑(Sb2O3)阻燃PBT在不同升温速率下的热稳定性及热分解动力学;采用Kissinger及Flynn-Wall-Ozawa方法计算出了PBT和阻燃PBT的热分解活化能;利用Coats-Redfern方法确定了PBT和阻燃PBT的热分解动力学机理及其模型,得出了聚合物主降解阶段的非等温动力学方程。结果表明:BER协同Sb2O3阻燃体系的添加提高了PBT的阻燃性能;通过Kissinger和FWO法的分析可知,阻燃PBT在主分解阶段的活化能明显提高;PBT的热分解机理函数为g(α)=1-(1-α)1/3,阻燃PBT的热分解机理函数为g(α)=2[(1-α)-1/2-1],反应级数n=1.5。     

Kinetics of Crystallization of ZrF4-Ba2-LaF3 Glass by Differential Scanning Calorimetry

The kinetics of devitrification in ZrF₄-BaF₂-LaF₃ (62–33–5 mol % ) glass were studied by isothermal and nonisothermal methods using differential scanning calorimetry. The crystallization reaction followed the Avrami equation, x =1-exp[—( kt) ], where x is the fraction crystallized after time t . The rate con stant k obeyed an Arrhenius equation, k(s⁻¹)=6.69 × 10²¹ exp

The value of the Avrami exponent, n , bas 3.2×0.2, indicating three-dimensional crystal growth at a constant number of nucleation sites. Values of kinetics parame ters obtained from isothermal and nonisothermal techniques were in excellent agreement. The heat of crystallization measured from isothermal peaks was computed to be 38.5×3.5 J/g.     

Kinetics and Mechanism of the Thermal Decomposition of Si3N4

The kinetics of the thermal decomposition of silicon nitride, Si₃N₄( s )→3Si( l )+2N₂( g ), were studied from 1490° to 1750°C using a static system. The reaction was followed by measuring the rate of increase of N₂ pressure in the system as a function of time. In the initial stages, the decomposition followed first-order kinetics, with the rate constant expressed as: In the later stages, the experimental data followed the Jander solid-state kinetic law, with the Jander rate constant given by: The effects of excess Si and of Ar and N₂ atmospheres on the reaction kinetics are also reported.     

配合物[Co(phendione)(SO4)(H2O)]5H2O非等温热分解动力学

以热重-差热法(TG-DTG)为手段,研究配合物[Co(phendione)(SO4)(H2O)]·5H2O非等温热分解过程动力学.结果表明,标题配合物第一阶段热分解为相界控制反应(三维)机理,表观活化能为59.85KJ·mol-1,指前因子InA为16.36,反应速率方程为dα/dt=Ae-E(1-α)<2/3>.第...