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相似文献
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1.
煤焦边缘模型异相还原NO的Mayer键级变化分析   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
为掌握煤焦对NO异相还原反应规律,揭示焦炭氮迁移转化的微观机理,选取armchair型含氮煤焦边缘模型和zigzag型煤焦边缘模型作为研究对象,基于密度泛函理论计算各个键的Mayer键级,研究上述各煤焦边缘模型化合物对NO气体异相吸附、还原和解吸的过程。结果表明:NO气体分子以side-on形式与armchair型含氮煤焦边缘模型发生异相还原反应,N—O键的Mayer键级达到最小值0.984 6,受热时N—O键容易发生断裂,最终释放出N2和CO;两个NO气体分子与zigzag型煤焦边缘模型发生异相还原反应,一个NO分子以side-on形式吸附在煤焦边缘模型表面,进而形成一个五元环中间体,此时O4—N5键级为最小值1.002 5,而另一个NO分子会以O-down的模式吸附在C3键位上,反应最终释放N2;Mayer键级理论可以有效地研究分子水平条件下煤焦边缘模型对NO异相还原反应的机理。  相似文献   

2.
硫酸浸取钛铁矿的动力学研究   总被引:7,自引:0,他引:7  
徐舜  黄焯枢 《矿冶工程》1993,13(1):44-48
本文研究了攀枝花钛铁矿在硫酸溶液中的动力学行为。所研究的温度范围为95—118℃,阿累尼乌斯表观活化能为44.7kJ/mol。在硫酸浓度5.3—11.5mol/dm~3范围内,浸出反应符合收缩未反应核模型,反应速度受矿物表面的化学反应所控制。  相似文献   

3.
富氧燃烧环境下CO对煤焦异相还原NO的量子化学研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
为掌握煤焦对NO异相还原反应规律,揭示氧燃烧方式下NOx排放量少的微观机理基于密度泛函理论和过渡态原理,使用DMOL3模块在分子水平上研究了在富氧燃烧条件下CO参与煤焦还原NO的反应过程,并从能量和热力学角度分析CO对煤焦还原NO是否具有促进作用。对每一步基元反应寻找了过渡态,计算得到了每一步反应的焓变和活化能。对每个反应从吉布斯自由能角度分析和能量对比发现,zigzag型煤焦模型相对于armchair型煤焦模型具有更强的吸附能力,CO参与zigzag型煤焦异相还原NO过程为所设计4条反应路径中最容易发生的反应,CO对于zigzag型煤焦还原NO具有促进作用,而对armchair型煤焦则没有促进作用。  相似文献   

4.
王贲  苏胜  孙路石  胡松  周英彪  向军 《煤炭学报》2012,37(10):1743-1748
以山西褐煤为样品在固定床反应器上研究O2/CO2燃烧方式下NO的生成特性,分析了CO2,CO体积分数变化对于煤焦NO异相还原的影响。研究结果表明:与O2/N2气氛相比,O2/CO2燃烧条件下,煤粉NO的排放能够被有效抑制;O2/CO2气氛下挥发分N向NO的转化明显被抑制,而焦炭N向NO转化的抑制作用较弱;O2体积分数的升高对焦炭N向NO转化有明显的促进作用;适量CO2的存在对于煤焦-NO异相还原反应有明显促进作用,CO2体积分数过高则会抑制CO- NO还原反应的进行;CO的加入对NO还原效果明显,在CO体积分数为0.5%时NO还原效率最高,CO体积分数继续升高,还原效果有所减弱。  相似文献   

5.
雷鸣  王春波  黄星智 《煤炭学报》2015,40(Z2):511-516
为探讨CO2气化反应在低氧气体积分数下对煤焦燃烧及燃烬过程的影响,利用热天平对比研究了大同煤焦在O2/N2/和O2/CO2气氛中的燃烧行为,主要探讨CO2气化反应对煤焦富氧燃烧特性的影响。实验结果表明,在5%氧气体积分数下,煤焦在O2/CO2气氛下的燃烧速率要低于O2/N2气氛下。当氧气体积分数降低到2%,且温度高于900 ℃时,在CO2气化反应的作用下,煤焦在O2/CO2气氛中的整体反应速率逐渐高于O2/N2气氛中的燃烧速率,使得燃烬提前。随着环境温度的升高,煤焦在O2/CO2和O2/N2气氛下的反应速率均有所增加,但在O2/CO2中增幅更显著。动力学分析显示,在5%氧气体积分数时,大同煤焦在O2/N2中的活化能要低于O2/CO2中。当氧体积分数减少到2%时,由于高温下煤焦的燃烧和气化反应同时进行,较高的气化反应活化能使得煤焦在O2/CO2中的整体反应活化能有明显增加。  相似文献   

6.
王世昌  姚强  胡刚刚 《煤炭学报》2013,38(6):1078-1083
在调研57篇文献基础上对我国131种动力煤热重分析法(TGA)研究得到的表观活化能E、表观指前因子k0与我国动力煤的干燥无灰基挥发分含量Vdaf和燃料比FR的定量关系进行回归分析。结果表明:① 随着Vdaf的提高,我国动力煤的E,lg k0线性降低,E=109.6-0.365Vdaf,lg k0=5.406-0.04Vdaf;同时,lg k0随着E线性提高,lg k0=-0.193+0.043E。据此,按照我国动力煤的常规参数Vdaf可以粗略计算E和k0,根据阿累尼乌斯定律进一步计算动力煤燃烧反应过程中的反应速率常数;② 随着FR的提高,动力煤越来越难以燃烬,我国动力煤的E和lg k0总体上提高,E=90.891+3.097 37FR-0.138F2R,lg k0=3.413 2-0.001FR+0.022 8F2R。这两种关系与lg k0随E线性提高的关系相对应。  相似文献   

7.
董倩  张海霞  朱治平 《煤炭学报》2015,40(9):2193-2199
为探索不同煤种的气化反应特性及其动力学,以神木煤、新疆准东煤和印尼加里曼丹岛煤3种煤质差异较大的低阶煤为原料,在水平管式炉上制备了3种煤样的900 ℃快速热解煤焦,并采用热重分析仪考察了3种煤焦的非等温和等温气化特性,用分布活化能模型和随机孔模型拟合了煤焦的CO2气化反应速率与碳转化率间的关系。研究结果表明:煤焦的非等温气化反应活性和等温气化反应活性存在一定的差异,气化温度、煤种及煤灰分中的碱金属均影响气化反应活性,煤焦的等温气化反应活性为印尼加里曼丹岛煤焦的最高,神木煤焦最低,气化温度对神木煤焦的影响更显著。分布活化能模型和随机孔模型计算的活化能存在一定的关联;随机孔模型能较好地拟合煤焦气化实验数据。  相似文献   

8.
为考察元堡长焰煤煤焦的二氧化碳气化反应特性,采用自制的大剂量热天平,运用等温热重技术,在温度800~1 100℃内,进行了块状煤焦-CO2气化试验。结果表明,在1 000℃以下,温度对反应速率影响较小,反应开始时气化速率较低,随时间延长呈现先升高后降低的趋势,但变化幅度较小;温度超过1 000℃后,气化速率随温度变化明显,且在反应初期即达到最大值,随后反应速率逐渐降低。采用混合反应模型对试验数据进行处理,求得元堡煤焦-CO2气化反应活化能为96.8 kJ/mol,采用等转化率法计算得到气化反应活化能为84.3~117.5 kJ/mol,两者的计算结果基本相符,初步证明元堡煤焦-CO2气化反应动力学模型符合混合反应模型。  相似文献   

9.
韩跃新  马松勃  王虹 《矿冶》2014,23(6):32-35
以某冶炼闪速炉渣和煤为原料研究了深度还原过程中的反应动力学。确定了反应温度和反应时间对铁还原速率的影响。试验结果表明,随着反应温度的提高和反应时间的延长,铁的金属化率在一定范围内逐渐增加并达到一极限值。建立了1200~1350℃下Fe O与碳反应的动力学方程,并计算了传质活化能。试验表明,炉渣与碳深度还原化学反应速率由Fe O从液态炉渣内部向反应表面的传质系数所控制,随着反应温度的升高,Fe O的传质系数逐渐变大,随着反应的不断进行,传质系数逐渐变小,反应的传质活化能为200~350 k J/mol。  相似文献   

10.
范冬梅  朱治平  吕清刚 《煤炭学报》2013,38(7):1265-1270
采用等温热重法对比神木煤焦在900~1 050 ℃分别与CO 2和水蒸气气化的反应活性。为研究气化残炭反应性,分别采用均相模型、缩核模型、混合模型和修正体积模型对煤焦气化后期反应速率与碳转化率的关系进行拟合。结果表明:混合模型和修正体积模型对实验数据有很好的拟合效果;均相模型和缩核模型的拟合效果随气化温度和反应气氛而变化;不同模型预测煤焦分别与CO 2和水蒸气反应后期的活化能范围分别为200.65~231.00 kJ/mol和105.48~169.10 kJ/mol;修正体积模型预测神木煤焦在这两种气氛中反应后期的活化能都比前中期高36 kJ/mol左右;在实验温度范围内,神木煤焦气化后期以化学反应控制为主。  相似文献   

11.
选用简化的含氮焦炭模型,在分子水平上对O2氧化含氮焦炭释放出CO和NO的异相反应机理进行研究。采用B3LYP/6-31G(d)密度泛函理论方法优化了反应路径上的反应物、产物、中间体和过渡态的几何构型,得到各结构的相对能量,进而得到整个反应的势能面。研究表明,O2氧化含氮焦炭的第1步为在焦炭表面的吸附,吸附反应释放出414.5 kJ/mol的热量。CO和NO从O2吸附产物中释放所需克服的最大能垒分别为397.4 kJ/mol和197.0 kJ/mol。CO从O2吸附产物释放后生成的产物可经吸热反应释放出NO、经放热反应转化为五元含氮杂环或六元含氮杂环。NO从O2吸附产物释放后生成的产物可经吸热反应进一步释放出CO、转化为五元环酮结构或六元环吡喃结构。  相似文献   

12.
烧结法熟料溶出过程动力学研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
张建 《矿冶》2008,17(4)
本文研究了烧结法熟料溶出过程的动力学。在选择合适的溶出过程液固比和搅拌速度的情况下,考察了不同温度对熟料溶出过程的影响,给出了熟料溶出动力学模型;对不同温度下的动力学数据进行回归处理,计算出了各个模型参数,得出了动力学方程。结果表明,熟料溶出过程的动力学方程为-dηAl2O3/dτ=8.05×10-2exp(-17.964×103/RT)(1/CAl2O3)1.17(1/CSiO2)0.03,表观活化能为17.96kJ/mol,反应速率由扩散步骤控制。根据求得的动力学方程数值模拟了各影响因素与表观速率(-dη/dτ)之间的关系,模拟结果与实验和生产实际相吻合。  相似文献   

13.
生物质半焦微波诱导CH4/CO2重整反应动力学研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
为研究微波辐射下CH4/CO2重整反应的动力学规律,在微波加热综合实验系统上使用生物质微波热解初生半焦进行CH4/CO2重整的实验研究。通过实验结果的比较和统计分析方法的验证,筛选出合适的重整反应动力学模型,进而利用该模型开展动力学特征值的计算与结果分析。计算得到,微波加热和常规加热方式下重整反应的活化能分别为29.40 kJ/mol和54.97 kJ/mol。相比于传统方式下的重整反应,微波辐照半焦诱导重整反应的活化能降幅达到46.5%。分析认为,微波辐射下“热点效应”是降低重整反应活化能的主要原因。  相似文献   

14.
为研究煤中含硫活性基团在煤炭自燃过程中的影响,利用Gaussian03程序,采用密度泛函(DFT)方法,在B3LYP/6-311G水平下研究煤中苯硫酚型有机硫与O2的反应机理。结果表明,此反应主要有6条反应路径:Path 1~3生成产物SO2,Path 2的速控步骤反应能垒分别比Path 1和Path 3的反应能垒低85.79 kJ/mol和135.94 kJ/mol;Path 4~5生成产物SO,Path 4的速控步骤反应能垒比Path 5低142.46 kJ/mol,比Path 2的反应能垒低6.52 kJ/mol;Path 6的生成产物HSO的反应势垒为316.60 kJ/mol。因此,Path 4为主要反应路径,产物P2(C6H5OH+SO)为主要产物,SO2为次要产物,HSO为最难生成的产物。  相似文献   

15.
采用基于硫酸根自由基(SO4-·)的高级氧化技术,将(NH4)2S2O8作为氧化剂氧化预处理黄铁矿。考察了(NH4)2S2O8和FeSO4浓度、浸出温度、浸出时间对氧化浸出黄铁矿效果的影响。结果表明,采用热活化(NH4)2S2O8产生SO4-·预处理黄铁矿,在(NH4)2S2O8浓度0.395 mol/L、浸出温度70 ℃、浸出时间8 h条件下,黄铁矿浸出率可达73.71%。通过动力学方程拟合,确定该体系浸出黄铁矿可采用收缩核动力学模型描述,浸出黄铁矿过程中反应速率的决定步骤为内扩散速率,其表观活化能为50.57 kJ/mol。通过绘制FeS2-(NH4)2S2O8-H2O体系E-pH图分析可知,常温下过硫酸盐溶液具有较高的氧化还原电位,理论上采用过硫酸盐氧化分解产生SO4-·浸出黄铁矿具有可行性。  相似文献   

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