低浓度下亚氯酸钠与盐酸制备二氧化氯的试验研究

研究低浓度反应液状态下,以亚氯酸钠和盐酸为原料制备二氧化氯时,在不同温度和不同物料配比下亚氯酸钠转化率随时间的变化情况。并推断了低浓度状态下,亚氯酸钠和盐酸反应的动力学特征,获得宏观动力学方程。研究表明:低浓度反应液时以亚氯酸钠和盐酸为原料制备二氧化氯的反应,亚氯酸钠的表观反应级数为1,盐酸的表观反应级数为1.39。进一步求出反应的活化能和反应速率常数。本研究为二氧化氯发生器的研制提供了理论基础。     

盐酸浸出焙烧金精矿动力学研究

在盐酸体系中,Fe~(3+)可以氧化金生成AuCl_4~-,利用这一反应,开展了搅拌速率、反应温度、盐酸浓度、液固比和反应时间对盐酸与焙烧金精矿反应浸出金的小型试验研究,同时对浸出条件进行了优化,确定了该反应的动力学模型.获得优化工艺条件为:温度90℃,盐酸浓度8 mol/L,液固比1.5∶1,反应时间90 min,搅拌速度400 r/min,反应温度、盐酸浓度对浸出反应影响显著,优化条件下浸出率高达95.53%;利用动力学方法对实验数据进行拟合,发现该反应属于收缩核模型反应,较好地符合1-(1-x)~(1/3)=k_1t方程,经过数据处理,得到反应表观活化能E_a=13.88 kJ/mol,浓度反应级数为0.61,速率常数0.16.     

利用废弃涤棉混纺纤维回收涤纶

对稀酸法分离废弃涤棉混纺纤维,回收涤纶的工艺过程进行了研究。采用正交试验考察了盐酸质量分数、反应时间、反应温度及固液比等因素对分离回收涤纶效果的影响。研究表明,影响因素的显著性大小依次为:反应时间、盐酸质量分数、反应温度、固液比。最优工艺为:盐酸质量分数10%,固液比40g/L,温度95℃,反应时间90min。反应后的涤纶成纤维状,棉纤维水解成细小粉末,通过过滤分离达到了回收涤纶的目的。     

印尼Kaji油田灰岩储层酸岩反应动力学实验研究

印尼Kaji油田主要产层为灰岩储层,酸化措施是该地区常用的增产措施,而酸岩反应动力学参数如酸盐反应活化能、酸岩反应速度常数以及H+有效传质系数等是酸化设计所需的重要参数。阐述了灰岩与HCl的反应原理、各动力参数求取方法以及实验步骤;利用高温高压旋转岩盘腐蚀测定仪CRS-1000-35系统地测定了印尼Kaji油田某井常规盐酸、胶凝酸、转向酸的酸岩反应动力学方程和上述酸岩反应动力学参数,并对3种酸液体系进行了分析对比,为该地区酸压基质酸化优化设计和酸岩反应规律分析提供参考。     

石漠化地区石灰岩和白云岩的溶蚀-蠕变特性试验研究——以贵州贞丰-关岭花江岩溶区为例

为分析石漠化地区碳酸盐岩的力学和溶蚀特性及其对石漠化演化的影响,开展了应力-化学耦合作用下碳酸盐岩溶蚀-蠕变特性试验研究,结果显示:(1)应力-化学耦合作用下,碳酸盐岩的蠕变特性较明显,且白云岩的初始变形量均大于石灰岩,说明白云岩更易受外力作用影响而发生变形和破坏;白云岩的蠕变变形量随加载时间延长而持续增加,而石灰岩蠕变变形主要发生在加载初期,而后趋于稳定。(2)在相同时间、相同浓度的酸溶液中,应力加载条件下碳酸盐岩的溶蚀量比常规无压溶蚀情况下大;白云岩及灰质白云岩的溶蚀速度与应力水平呈正相关,荷载越大,溶蚀速度越快;随着应力的增加,石灰岩的溶蚀速度先降低后增加。(3)溶蚀作用不仅发生在岩石表面也发生在孔隙内部,溶蚀结果表现为孔隙直径的增大和孔隙率的提高。(4)不同岩性碳酸盐岩化学-力学特性的差异,使其风化成土和水土流失方式具有不同的表现形式,对石漠化的形成与演化具有重要的影响。     

川东北碳酸盐岩气藏酸-岩反应特征研究

对川东北普光气田飞仙关组、嘉陵江组、长兴组碳酸盐岩进行了酸-岩溶蚀性试验和酸-岩刻蚀形态实验.并采用旋转岩盘仪,进行了碳酸盐岩酸-岩反应动力学研究.结果表明,不同的碳酸盐岩储层,由于岩石矿物的非均质性,造成酸对碳酸盐岩的溶蚀性和酸-岩刻蚀形态具有明显的差异,导致酸-岩反应速度不同,因此所建立的反应动力学方程也不同.实验成果完善了川东北区块碳酸盐岩储层酸-岩反应特征研究,为川东北碳酸盐岩储层现场酸化工艺设计和决策提供了科学依据.     

煤矸石脱铁工艺优化与动力学研究

采用中和直接脱除煤矸石中有价元素铁,通过对液固比(煤矸石与酸浸液质量比)、酸浸液酸浓度、中和时间和中和温度等影响因素进行单因素试验,得出各因素对脱铁的影响规律.在单因素试验基础上,通过正交试验筛选出适宜中和条件,确定最优中和反应工艺条件为:液固比7∶1、酸浸液酸浓度10%、中和时间5 h、中和温度343 K,在此反应条件下,铁的脱除率可达到90.08%.通过对煤矸石中和脱铁过程的中和反应动力学研究表明,该中和反应过程符合未反应收缩核模型中的粒径缩小缩核模型,中和反应过程受到固膜扩散控制.煤矸石中和脱铁的反应动力学方程可以用1-2/3x-(1-x)2/3=2/3kt来描述,中和反应表观活化能为19.58 k J/mol.     

赤泥中氧化铝和氧化铁的浸出

为回收赤泥中的铝和铁,解决赤泥污染和占地问题,研究了用盐酸溶出废赤泥中的氧化铝和氧化铁的工艺,考察了赤泥的焙烧、盐酸与赤泥的液固比、盐酸的浓度、酸浸时间、酸浸温度及酸浸方式对赤泥中氧化铝、氧化铁浸出率的影响.结果表明：赤泥不需要焙烧,盐酸与赤泥的液固比4∶1,盐酸的浓度为6mol/L,酸浸温度在109℃左右,酸浸时间为60 min,酸浸方式为二次浸出,氧化铝和氧化铁的浸出率分别为89.00%和98.39%.     

基于Crs系列旋转岩盘仪的酸岩非均相反应研究

为了解决油田酸液体系和措施工艺单一、作用范围有限的问题,研究对比不同酸液与储层岩石反应规律。通过Crs系列旋转岩盘仪模拟实际油田高温高压环境,对油田典型岩心开展非均相反应动力学和岩心动态刻蚀的酸岩反应研究,观察反应动力学参数、活化能及酸液中氢离子的传递规律,确定反应速率方程和反应动力学方程;同时,对比酸岩反应前后岩心端面的变化,分析不同条件下各酸液的非均匀刻蚀形态规律。     

酸岩反应动力学实验影响因素研究

酸岩反应动力学实验影响因素主要包括酸液类型、酸液浓度、转子转速以及反应温度等条件,但针对不同的储层,酸岩反应影响因素的影响程度不同。通过改变上述条件,采用Crs-series Corrison Reactor System仪器进行酸岩反应动力学实验,对酸岩反应的影响因素得到了进一步的认识。     

氢氧化钠焙烧-盐酸浸出回收熔盐电解渣中稀土元素

氟化稀土熔盐电解渣是回收二次稀土资源的主要来源,本文借助反应热力学计算和动力学分析,研究了氢氧化钠焙烧氟化稀土熔盐电解渣的转型机理和不同焙烧条件下稀土浸出的调控机制.热力学和同步热分析(TG-DSC)表明：焙烧过程动力学受界面化学反应控制,提高焙烧温度、延长反应时间和增加氢氧化钠用量均有利于稀土元素的回收;浸出试验结果表明：提高温度、时间、盐酸浓度、液固比能有效促进稀土回收.最优试验条件为：焙烧温度600℃、焙烧时间1.5 h、氢氧化钠与熔盐电解渣质量比为0.8,随后在50℃下按10∶1的液固比加入3 mol/L的盐酸搅拌浸出1 h.在上述条件下,熔盐电解渣中的含稀土物可在较低温度下发生物相转化,稀土浸出率超过96%,实现了熔盐电解渣中稀土元素的高效回收.     

废报纸纤维制备微晶纤维素的工艺研究

以预处理的废报纸为原料,在一定条件下进行盐酸水解改性研究,考察了液料比、浓度、时间、温度对废报纸盐酸水解纤维素程度的影响,并采用正交试验法优化了反应工艺条件。研究结果表明,在温度80℃、水解时间1h、盐酸质量分数为6wt%、液料比为1:15时,微晶纤维素的得率最高可达88.65%。     

双酚酸合成工艺条件的研究

以盐酸作为催化剂,巯基乙酸为助催化剂,乙酰丙酸和苯酚为原料缩合反应合成双酚酸.选择乙酰丙酸与苯酚摩尔比、乙酰丙酸与盐酸摩尔比、反应温度和时间为考察因素,利用正交实验L9(34)确定最佳反应条件为:反应温度60℃,反应时间45 h,n(乙酰丙酸)∶n(苯酚)=1∶4、n(乙酰丙酸)∶n(盐酸)=1∶4,该条件下双酚酸的收率达到97.1%.     

冶炼废水处理污泥中银浸出过程的反应动力学

利用硫氰酸铵做浸出剂,对除砷、提铜后二次污泥中的银做了浸出试验研究,探讨了浸出剂浓度、反应时间及温度、氧化剂用量及固液比等影因素响,确定了最佳浸银工艺路线及工艺参数.正交试验、单因素优化试验及放大试验表明：硫氰酸铵为95 kg/t、MnO2为6.8 kg/t、浸出温度25℃、液固比为2.5∶1、pH为2时,两次浸银的总浸出率可达95%.对提银反应动力学机理进行了研究,硫氰酸铵浸出反应级数为0.5,活化能为12.574 kJ.mol-1,反应速率常数为：k=1.883 e-12574/RT.     

化学氧化法制备导电聚苯胺

使用过硫酸铵作为氧化剂,在酸性条件下控制反应温度合成了聚苯胺,然后使用一定浓度的质子酸对合成的聚苯胺进行了掺杂,使之成为具有导电性能的掺杂态聚苯胺,烘干后四探针仪测量其导电性。实验表明导电聚苯胺的最佳合成反应条件为反应温度为0℃、盐酸浓度为2 mol/L、过硫酸铵与苯胺物质的量比例为1∶1,合成的聚苯胺导电率可达10 S/cm。     

固体酸性能评价及与碳酸盐岩反应特性的研究

高温深井储层酸压改造如何造成足够长的动态裂缝，如何有效延缓高温条件下酸岩反应速度，使得活性酸尽可能深入地层深部，实现深度酸压是碳酸盐岩储层的难点之一。固体酸是一种新型酸化材料，正常状态下呈非活性，激活后可分解出具有强氧化性的HNO3。针对目前国内外对固体酸在碳酸盐岩储层酸化尚存在的问题，对固体酸性能、影响因素进行了试验分析，并对固体酸与碳酸盐岩的反应特性进行了试验研究。结果表明：采用一定的置放技术，固体酸可有效延缓与碳酸盐岩的反应，具有与盐酸相同的溶解能力。     

稀盐酸水解棉纤维反应过程的综合研究

对稀酸催化水解棉纤维工艺进行了综合实验研究,用扫描电子显微镜观察了棉纤维形态的变化,采用X射线衍射仪测定了棉纤维结晶结构的变化.研究结果表明:盐酸质量分数的增加、反应温度的提高、反应时间的延长,对常压条件下棉纤维稀酸水解反应均有促进作用;固-液比的变化对水解反应的影响是综合的;水解反应伴随着棉纤维宏观形态和结晶度变化进行.研究获得了最佳反应工艺参数:盐酸质量分数9.5%、反应温度95℃、固-液比4∶100.     

利用菱镁矿碳化残渣制备花状碱式碳酸镁晶体

为综合利用废弃资源,以菱镁矿碳化残渣为原料,采用盐酸酸浸、碱化、碳化法制备碱式碳酸镁晶体,考察盐酸浓度、酸浸时间、酸浸温度和固液比对产物收率的影响。利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征所得产物的物相组成和微观形貌。结果表明,盐酸浓度1.0mol/L、酸浸时间60min、酸浸温度60℃、固液比1∶20时,酸浸后的滤液经碱化、碳化、热解制备了收率为54%、平均直径为10μm的花状结构碱式碳酸镁晶体。研究成果可以实现废弃镁资源的回收利用,对环境保护具有积极意义。     

米糠蜡非等温热分解动力学研究

采用差示扫描量热仪(DSC)测定了米糠蜡的相变温度、熔化温度、最终分解温度,结果表明:米糠蜡的最终熔化温度为82℃、分解温度为425℃;用TG/DSC分析仪在不同升温速率下对米糠蜡进行测试,Kissinger法得到米糠蜡热分解反应的表观活化能、反应级数等动力学参数,结果表明:米糠蜡在200℃以下具有良好的热稳定性,Kissinger法得到的米糠蜡表观活化能为167.43 kJ/mol,反应级数n为0.34.     

基于稻壳灰的高纯度白炭黑制取工艺优化及其性能分析

我国稻壳资源丰富,其完全燃烧后可产生含硅量约90%的副产物,若不能及时利用会造成资源的极大浪费,同时污染环境,本着提高粮食副产物的附加值和保护环境的目的,以稻壳灰为原料,采用碱溶酸沉的方法将其中的SiO_2溶出制备高纯度白炭黑。首先通过单因素试验研究氢氧化钠溶液和稻壳灰的液料比、反应温度、反应终点pH值对白炭黑纯度的影响,然后采用Box-Behnken中心组合设计响应面试验以优化制备工艺。结果表明:影响白炭黑纯度的因素次序为反应温度反应终点pH值液料比,反应温度对白炭黑的纯度影响极其显著,反应终点pH值与液料比交互作用影响显著。得到最佳工艺条件:液料比11(mL/g)、反应温度60℃、反应终点pH 10,在此条件下制得的白炭黑纯度为98.56%,产品通过红外光谱进行了表征,质量检测结果符合国家标准。