高温,悬浮态气固反应试验台的开发及水泥生料分解动力学的研究

作者开发的高温、悬浮态气固反应试验台是目前国内最先进的气固反应试验装置，它能够比较接近生产实际状况地对各种水泥粉料进行悬浮态气固反应动力学研究，试验结果和反应器的形式无关，其规律可用来定量地指导工业反应器──分解炉的设计和操作。在该试验台上，进行了ＣａＣＯ３分解动力学研究，得到了一些新的结论。     

高温悬浮态气固反应试验台的开发及含硫铜精矿氧化焙烧动力学的研究

高温、悬液态气固反应试验台能够比较接近生产实际状况地研究各种粉状物料的悬浮态气固反应动力学。利用它对含硫铜精矿进行氧化焙烧动力学研究，所得规律可用来定量地指导工业反应器－－焙烧炉的设计和操作。     

碳酸钙微粉高温悬浮态气固反应器动态测试系统

根据碳酸钙微粉悬浮态气固反应试验台的试验要求 ,研制了专用的气体分析系统 ,采用了数字补偿的方法实现了反应器中物料反应过程的动态测试。实际使用表明 ,测量系统的综合精度为 2 %。这种方法可以应用到其他材料微粉的气固反应研究中     

气固相催化合成哌嗪的反应动力学

气固相催化合成哌嗪的反应动力学胡望明，李昌圣，王丽华，吴兆立（浙江大学化工系，杭州３１００２７）关键词哌嗪，一乙醇胺，气固相催化反应１前言哌嗪是一种重要的乙烯环胺类化合物，可用于制造多种重要药物，也可用于制造高性能聚合物、表面活性剂、染料、聚氨酯发泡...     

自适应算法在多孔介质气固相反应中的应用

在多孔介质气固相反应动力学实验模型的基础上,运用模糊神经网络技术确立自适应学习算法,然后通过VC实现算法,并将乙氧基化反应实验数据与计算结果进行数据拟合.通过系统的运行和测试的结果分析来看,该模型可以准确快速地确定实验过程中的反应参数,能够有效地缩短多孔介质气固相反应化工产品的开发周期.     

高温悬浮态的煤焦燃烧反应动力学研究

在高温气固悬浮态试验台上,对无烟煤、烟煤的煤焦燃烧模型进行了研究。在恒温条件下,分别获得A煤(无烟煤)煤焦与B煤(烟煤)煤焦的燃烧曲线,通过传递函数进行修正后的燃尽率与时间的关系曲线与已知的机理函数进行拟合,采用相关性系数选取最佳反应模型。对A煤煤焦与B煤煤焦的模型的动力学参数进行求解并拟合理论燃烧曲线,结果与实验的测定值吻合良好,表明动力学分析结果的可靠性。     

气固下行床催化裂化(裂解)反应的应用研究

讨论了气固下行床应用于催化裂化领域的一些实验研究情况，包括下行床催化裂化反应器研究、国内外的热点实验状况及结果和广泛的应用前景，对其进一步的发展提出了一些建议。     

气固相光催化氧化反应动力学分析

对气固相光催化氧化基元反应进行了动力学分析 ,建立了简单适用的动力学模型 .理论分析表明 ,在较低的紫外光强度下 ,光催化反应速率与光强成正比 ;在较高的光强度下 ,速率与光强的平方根成正比 ;在极高光强度下 ,速率与光强无关 .因此将光催化反应简单分解为 3个速率步骤 ,即光子传递步骤、表面作用步骤、扩散步骤 .设计了新颖的气固相光催化反应器 ,采用三氯乙烯 (TCE)为模拟污染物 ,实验结果验证了气固相光催化反应存在光子传递和表面作用控制步骤     

气—固流化床中悬浮物体的受力及其运动规律

本文从气－固两相流动基本方程出发推导了流化床中物体所受气压分布方程,证实在初始流化状态或气速汰高时悬浮物体处于平衡状态,所受浮力满足阿基米德定律,通过实验对上述定律进行了验证,并探讨了不同密度的悬浮物体在床中的运动规律。     

多段悬浮床反应气提生产双酚A的新工艺

研究开发了多段悬浮床反应气提生产双酚Ａ的新设备及工艺，解决了固定床树脂法生产工艺存在的问题。实现了双酚Ａ缩合液的高浓度，高收率，高选择性和高催化剂生产能力。采用正交实验设计法完成了工艺条件对缩合效果影响的显著性分析。     

高效能气液固反应技术—喷射回路反应装置

在现有气液固回路反应装置的基础上设计一种用于气液固三相催化反应的高效喷射回路反应装置,介绍该装置的组成,对比分析了该反应技术与现有气液固反应装置相比具有的优点,并考察了该反应技术在苯胺加氢中试装置上的应用效果。     

方截面循环悬浮床内构件对气固混合行为的影响

在冷态的方截面烟气脱硫循环悬浮床实验装置中,研究了上升床中部内构件不同安装方式对床内气固两相流动结构的影响和气固混合行为的表现。通过实验得到了内构件在几种安装方式的床内轴向颗粒浓度分布和径向上颗粒浓度分布,发现内构件增强了颗粒内循环。大小构件组合并上下交叉安装的方式对提高床密度,改善轴向和径向浓度均匀性发挥了较好作用。这对提高气固混和效率非常关键。     

确定气固快速分离器气体停留时间的新方法

根据O3分解反应为一级反应的特点,提出了利用O3分解反应动力学方程获取气固快速分离器气体平均停留时间的方法. 结果表明,该方法操作简单方便,能够测出气固分离器的气体停留时间.     

气-固反应产生碘蒸气在COIL中的应用研究

介绍了一种新的化学式的氧碘化学激光器碘发生器,即在固定床式反应器中采用固体碘化亚铜颗粒与氯气(CuI/Cl2)进行反应的气固化学反应体系。在不增加额外供气设备的前提下,极大地缩短了出光前启动时间,并减小了对激光器设备的腐蚀。研究结果显示,CuI颗粒粒度对原料的利用率影响较大,综合考虑床层阻力的情况下1~1.25 mm是较为合适的尺度。出光实验证明,采用该体系作为碘发生器的激光器出光功率和化学效率完全可以达到相同规模的物理式碘发生器的水平。     

固相反应合成SrTiO3的反应动力学

用Ｘ射线衍射定量分析测定了摩尔ＳｒＣＯ３和ＴｉＯ２粉体在７８０－９５０℃恒流氩气氛下形成ＳｒＴｉＯ３的摩尔分数,将其用常用固／固反应动力学模型进行线性拟合。结果表明：Ｇｉｎｓｔｌｉｎｇ－Ｂｒｏｕｎｓｈｔｉｅｎ方程和Ｃａｒｔｅｒ方程均能较好地描述该反应的动力学;相应的表观反应活化能分别为２７１ｋＪ／ｍｏｎ和２６８ｋＪ／ｍｏｌ,表观频率因子分别为１．４５＊１０＾１１ｈ＾－１和１．２６＊１０＾１１ｈ＾－     

微型流化床反应动力学分析仪的研制与应用

本文首次研发了一种用于测定气固反应速度、求算反应动力学参数的微型流化床反应分析仪器（MFBK）。该仪器利用流化床强化反应过程的热量与质量传递过程,通过气体脉冲输送在给定温度下瞬时进样,根据在线监测的气体组分浓度变化,测试反应速度、推导反应动力学参数和分析反应机理。利用该仪器测定氩气气氛中碳酸钙的分解反应表明：其表观活化能与指前因子分别为142.73kJ.mol^-1和399777s^-1,活化能在文献报道范围之内,且小于热重分析仪测定的184.3kJ.mol^-1,并建立了反应模式函数f(α)=(1-α)0.86,对应的拟合线性相关系数达到0.99。测定煤和生物质热解反应过程表明：MFBK测试的反应完成时间在15s左右,且揭示了生成气关键组分具有不同的释放时间和生成量,为深入探讨热解反应机理提供了新的证据。     

基于高温悬浮态实验的煤粉燃烧动力学分析

根据工业分解炉中物料燃烧反应的特点,采用高温悬浮态气固反应实验台进行煤粉燃烧实验得到燃烧曲线,然后进行动力学分析.通过对不同气固反应模型计算分析,判断适合该煤种的动力学机理函数,求得其动力学参数,从而确定煤粉在某温度范围内符合的化学反应级数模型.对所得反应速率常数与燃烧反应速率误差的分析比较,表明了动力学分析结果的可靠性.     

填充床中气体流动与气固反应的相互作用

对界面化学反应和粒内扩散联合控制的气固反应,考虑到反应造成的混合气体质量和密度的变化,研究了填充床中等温条件下的快速气固反应和气体运动的相互作用,建立了相应的数学模型.数值分析表明,按耦合分析和非耦合分析得到的混合气体速度完全不同;忽略反应造成的混合气体密度变化,相当于增加一个额外的源项或汇项,因此当反应气体与惰性气体摩尔质量相差较大时,不能忽略反应造成的混合气体密度变化;按耦合分析和非耦合分析得到的浓度场也有很大差别,反应气体浓度波(物质波)阵面的差别也很大;化学反应明显地阻滞反应气体浓度波的推进;当平均压力降和其他条件相同时,反应器越长波阵面推进的量纲1距离越短;反应活跃区的发展对速度场的影响极大.     

返混对气-固反应特性测试和活化能表征的影响

采用冷态研究和高温反应相结合的方法,探究了气-固反应过程中返混对反应特性和动力学的影响。首先利用脉冲示踪法考察微型流化床内的气体停留时间分布规律和气体返混特性,揭示床内径D、表观气速U_g、介质颗粒粒径d_p对床内气体返混程度的影响,并分析气体流动偏离平推流的程度,得到其最大程度接近平推流的操作范围。进而,选取活性焦燃烧这一典型气-固反应,分析微型流化床反应分析仪中不同程度的返混状态下等温燃烧的反应行为和活化能演变,再现了D、U_g、d_p对反应测试结果的影响,即：随着床径减小及表观气速和介质颗粒粒径的增大,反应器内产物气体经历的返混程度减小,使得产物气体近平推流的输出并被即时检测,获得更好揭示反应本质特性的反应活化能。活化能数值随返混程度的减少而增大,且更易达到稳定反应状态。