封闭空间瓦斯爆炸过程的反应动力学分析

为了获取瓦斯爆炸过程中反应动力学参数,通过修改化学动力学计算软件CHEMKINIII中的SENKIN程序包,采用甲烷燃烧的化学动力学详细反应机理(包括16种组分、41个反应),建立了定容弹中瓦斯爆炸过程的计算模型.利用该模型对瓦斯爆炸过程中温度、压力及反应物浓度的变化趋势进行了模拟分析,同时通过对瓦斯爆炸详细反应机理的敏感性分析,找出了影响瓦斯爆炸以及爆炸后部分致灾性气体生成的关键反应步.结果表明:瓦斯爆炸后温度、压力将分别达到2800K,0.24MPa左右;促进瓦斯爆炸的关键反应步为CH3+O2=CH3O+O,CH4+HO2=CH3+H2O2;促进CO与CO2生成的关键反应步为CH3+O2=CH3O+O,CH4+O2=CH3+HO2,CH4+HO2=CH3+H2O2,CH3+HO2=CH3O+OH,H+O2=OH+O.     

CO/CH_4在Ni(111)表面协同催化裂解机制

采用理论计算研究了CO与CH_4在Ni催化裂解过程中存在显著协同作用的机制.结果表明:CH_4逐步裂解过程中的速控步为第一个和最后一个H解离,反应能垒分别为106 kJ/mol和131 kJ/mol;CO在Ni(111)表面直接裂解为C和O,反应能垒为362 kJ/mol;CO/CH_4催化裂解过程中,CO裂解产物O可改变CH_4最后一步裂解的路径,其步骤为CH+O→CHO→C+OH,该步骤反应能垒低于CH直接裂解反应能垒;CH_4裂解产物H可改变CO裂解的路径,其步骤为CO+H→COH→C+OH,该步骤反应能垒低于CO直接裂解反应能垒;中间产物OH可改变CH_4裂解最后一步裂解的路径,其步骤为CH+OH→CHOH→C+H_2O,该步骤反应能垒低于CH直接裂解反应能垒.     

当量比对正庚烷预混燃烧下多环芳烃生成影响

采用107种组分和542个基元反应的化学反应机理,数值模拟正庚烷预混燃烧下多环芳烃的生成.计算分析正庚烷预混燃烧下主要反应物(O2和n-C7H16)、反应生成物(CO、CO2和多环芳烃)和中间产物(CH4、C2H4和C3H6)的分布,并与测量结果进行对比.分析燃烧当量比对多环芳烃生成规律、苯与联苯生成速率及苯生成关键反应基元步敏感性的影响.结果发现,主要反应物、反应生成物及部分中间产物分布规律的计算结果与实测结果吻合,说明该机理可用于正庚烷预混燃烧下产物预测,随燃烧当量比增加,苯、联苯、菲和芘的体积分数升高,苯与联苯的总生成速率显著提高.     

乙醇均质压燃燃烧过程的化学动力学数值模拟

为了全面分析醇类燃料均质压燃的燃烧过程,利用乙醇高温反应化学动力学机理,建立了乙醇HCCI燃烧模型,利用该模型计算了燃烧过程中各组分的变化情况。得出了如下结果:H2O2和HO2在压缩过程中随着温度的升高逐渐累积,它们的峰值都在着火点附近。OH基和H基浓度在着火时刻瞬间达到最大值,并且OH基的浓度远远高于H基。燃料大量燃烧放热之后,H基浓度快速下降到很低的水平,OH基的浓度也降低到很低的水平,但是其变化速度比较慢,在上止点40℃A之后才趋于稳定值。     

水蒸气对甲烷燃烧影响的数值模拟研究

为了研究水蒸气对于甲烷燃烧微观反应进程的影响,利用Chemkin 17.0研究了水蒸气对甲烷燃烧的绝热火焰温度、预混火焰温度和层流预混火焰燃烧速度的作用规律,研究了水蒸气对甲烷燃烧过程中链式反应进程的影响。结果表明,随着水蒸气摩尔分数的增加,甲烷燃烧火焰温度降低,预混火焰传播速度下降,且火焰中的H、O、OH自由基浓度均下降,但是OH自由基所占的比例增加,导致由OH自由基所传递的反应占主导地位。水蒸气的加入强化了CH3➝CH2（s）➝CH2➝CH➝CH2O过程,同时强化了CH3➝CH3O➝CH2O过程,改变了甲烷燃烧的链式反应。     

CO在H2/Cl2/O2/N2混合气体中氧化的动力学模拟

利用详细的化学反应动力学模型研究了CO在H2/Cl2/O2/N2混合气体中的氧化反应,考查了混合气体中氯和氢的量之比、反应温度、停留时间和氧浓度等参数对CO氧化的影响,并用敏感性分性方法研究了不同条件下氯对CO氧化的抑制机理.结果表明,减小混合气体中氯和氢的量之比或提高反应温度是促进CO氧化的主要方法.在800 ℃以下氯对CO氧化的抑制作用主要表现为Cl+HO2HCl+O2,进而减少了通过H+HO2OH+OH生成的OH.在900 ℃以上,氯的抑制作用主要通过反应HCl+OHH2O+Cl减小OH的浓度,同时Cl+COClCO等的反应也减缓了CO2的生成速率;通过反应HCl+OOH+Cl,减轻了氯对CO氧化的抑制作用.     

活性组分对丙烷燃烧影响的数值研究

等离子体助燃是一项能有效缩短点火延迟时间、提高燃烧效率和燃烧稳定性的新技术,可应用于航空发动机和汽车内燃机。为研究非平衡等离子体对丙烷燃烧的强化作用,建立了化学动力学模型,计算分析了非平衡等离子体中所含活性组分对丙烷燃烧的点火延迟时间和层流火焰传播速度的影响。计算结果表明:在丙烷/氧气/氩气预混气体中加入活性粒子(O、OH、NO)和自由基(CH2、CH3),混合气体的点火延迟时间减小2～3个量级,加入1%NO后,燃烧过程中活性中间体(O、OH、CH、CH2、CH3)的摩尔浓度会明显增加;化学当量比φ=0.8～1.0范围内的丙烷/空气预混气体燃烧时,加入自由基CH或CH3能增强层流火焰传播速度,在φ=0.8～1.2范围内,加入1%的活性粒子O、OH,火焰传播速度明显提高。     

多温下KCl＋CsCl＋C2H5OH/CH3OH＋H2O四元体系的相平衡研究

文章研究了多温下KCl＋CsCl＋C2H5OH/CH3OH＋H2O四元体系的相行为。结果表明,对于KCl＋CsCl＋C2H5OH＋H2O四元体系,随着温度的升高,体系分层的范围逐渐增大;而KCl＋CsCl＋CH3OH＋H2O体系在实验温度范围内没有出现分层现象,只是随着醇含量的增加,氯化钾和氯化铯的含量逐渐减少。     

燃烧反应C10H8(s) +12O2(g)→10CO2(g)+4H2O(l)的热力学焓和内能

用实验的方法测定了燃烧反应C10H8(s) +12O2(g)10CO2(g)+4H2O(l)的热力学焓ΔH和内能ΔU.根据热力学基本定律用实验数据计算结果表明该燃烧反应焓ΔH=-5093.3kJ.mol-1和反应内能ΔU=-5012kJ*mol-1,与理论计算结果相近似.为了了解反应物和产物的微观结构在该反应热力学性能中所起作用,介绍和讨论了在反应过程中反应物和产物的熔化和内部结构变化对反应熵S,焓H和热容Cp(T)的影响.     

多元混合气体对CH4爆炸影响的反应动力学模拟

为深入研究多元混合气体对CH4爆炸的影响和作用机理,选取C2 H6,C2 H4,CO,H2典型可燃气体,采用CHEMKIN软件构建零维封闭均相反应器模型,研究其对CH4爆炸反应过程的影响,模拟分析以CO为主导的混合气体对CH4最大爆炸压力、最大爆炸温度和爆炸过程中关键自由基(H,O,OH)的影响,同时对H+OH自由基最大体积分数变化规律进行分析,并与理论当量状态下各单一气体对CH4爆炸过程的影响规律作对比.结果表明:混合气体的添加对CH4最大爆炸压力和最大爆炸温度有明显促进作用;爆炸过程中H自由基最大体积分数持续增加,O和OH自由基最大体积分数变化与CH4体积分数有关;多元混合气体对CH4的最大爆炸压力和最大爆炸温度影响与单一H2或CO对其影响规律相似,对关键自由基(H,O,OH)的影响规律与CO更为接近.通过敏感性分析获得了影响CH4爆炸过程的关键反应.     

Ni／Al2O3催化剂催化乙醇水蒸气重整制氢的研究

为提高用于燃料电池的乙醇水蒸气重整制氢反应催化剂的活性,采用壳聚糖扩孔以Al2O3为载体,Ni为活性中心的催化剂。利用X射线衍射（XRD）、BET比表面测试手段对催化剂的结构进行了表征。考察了反应温度、水醇物质的量的比、液体进料空速等对反应的影响。结果表明,经600℃焙烧2h的催化剂,在水醇物质的量的比为3：1,液体进料空速（WHSV）为4．8h^-1,反应温度500℃时,产气量接近40mL／min,H2选择性达到68％。乙醇水蒸气重整制氢Ni／Al2O3催化剂的最佳反应温度为500～550℃,水醇物质的量的比一般控制在3：1～5：1范围内较好。     

含二硫代甲酸酯配体铁硫簇合物的合成与表征

报道通过2–呋喃甲硫醇/十二羰基三铁/三乙胺体系所形成的中间物[（μ-2-SCH2C4H3O）（μ-CO）Fe2（CO）6]Et3NH同CS2作用生成络阴离子[（μ-2-SCH2C4H3O）（μ-S C—S—）Fe2（CO）6]后,同卤代物原位反应,合成了3个新颖的含μ–二硫代甲酸酯配体的铁硫簇合物（μ-2-SCH2C4H3O）（μ-RS—C S）Fe2（CO）6（R=CH3、CH2Ph、CH2COOC2H5）.这3个新颖配合物均通过核磁共振氢谱、红外光谱和元素分析表征了其结构.     

聚乙烯吡咯烷酮/溶剂辅助合成SnO_2纳米晶体

采用溶剂热方法合成了均分散SnO2纳米晶体。首先探索了在同一溶剂中,形成均分散SnO2纳米晶体的最佳反应条件:聚乙烯吡咯烷酮(PVP-k30)的质量浓度为5g.L-1,SnCl4.5H2O的浓度为0.14mol.L-1,反应温度为180℃,反应时间为24h。在保持最佳反应条件的基础上,还研究了不同溶剂中PVP-k30与溶剂之间相互作用对产物形貌、结晶性及吸光性能的影响,结果表明:在PVP-k30的乙醇溶剂中,物质之间的相互作用促使产物形成花簇状结构;而在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)或DMF与乙醇(体积比为1∶1)溶剂中,产物的形貌为链状结构;花簇状产物的结晶性能与吸光性能要优于链状结构产物。     

铜、铁席夫碱配合物的合成、晶体结构和性质

为了研究含席夫碱配体配合物的晶体结构及其热稳定性与选择的金属盐之间的关系,使用双2-羟基3-甲氧基苯甲醛缩邻苯二胺（H2L）与CuCl2.2H2O或与无水FeCl3在不同反应体系中反应,并分别得到配合物［Cu（L）（H2O）］·CH3OH（1）和配合物［Fe（L）（N3）（H2O）］·CH3COOC2H5（2）。晶体结构表明1和2均属于单斜晶系,它们分别属于P21和P21/c空间群。1和2都为单核配合物,其中Cu2+和Fe3+分别采取五配位四角锥构型和六配位八面体构型。热重分析研究表明:配合物1在温度达到150 ℃之前是稳定的,显示Cu2+与配位水之间配位能力较强;而对于配合物2,样品稳定温度只能到65 ℃左右,到104 ℃时乙酸乙酯溶剂分子完全失去。1和2热稳定性研究为今后使用该席夫碱配体合成其他配合物提供了一定的参考价值。     

液相法光催化氧化丙烯制环氧丙烷工艺条件的优化

采用正交实验方法考察了液相法光催化氧化丙烯合成环氧丙烷中诸可控因素——乙醇与水体积比、氧气流速和单位体积催化剂用量对环氧丙烷液相浓度和选择性的影响，并对其工艺条件进行了优化。实验结果表明：对于液相环氧丙烷含量，因素乙醇与水体积比作用高度显著，因素氧气流速显著；对于环氧丙烷的选择性只有氧气流速作用显著；单位体积催化剂用量对环氧丙烷液相浓度和选择性影响不显著；最佳工艺条件为乙醇与水体积比2：1，氧气体积流量22．5mL／min和单位体积催化剂质量浓度2．0g／L，此条件下20W紫外灯照射3h得环氧丙烷液相浓度0．0293mol／L，而选择性和收率分别为72．70％和57．52％。     

Predication of Atmospheric VLE for the Ternary System Dimethyl Carbonate-Methanol-Furfural by Using the Wilson Equaiton

The vapor-liquid equilbrium of Dimethyl Carbonate-Methanol-Furfural under atmopseric pres sure from DMC-CH3OH,DMCC5H4O2,CH3OH-C5H4O2 binary systematic VLE data is calcualted ,by using C^ (VC6.0) programming languange and Wilson equation ,It provided important VLE data to set up mathematic models of extraction-recifying sepration of DMC and methanol by using furural as extraction reagent,So the results can be used for chemical engineering calculation.     

八钼酸季铵盐催化H_2O_2氧化醇制备醛酮

制备了八钼酸季铵盐催化剂[n-C16H33(CH3)3N]4Mo8O26,考察了该催化剂在苯甲醇液相氧化制苯甲醛反应中的催化活性。在适宜的反应条件下[n(苯甲醇)∶n(H2O2)=1.0∶1.2,H2O2的质量分数为15%,催化剂[n-C16H33(CH3)3N]4Mo8O26用量为0.05g,100℃,1.0h],苯甲醛的收率可达79.6%。同时该催化剂对脂肪仲醇的氧化也表现出很好的催化活性,辛醇-2氧化为辛酮-2的收率为97.3%。