石煤灰渣酸浸提钒工艺中钒的浸出动力学

采用液-固多相反应的缩芯模型研究了石煤灰渣中V2O5的浸出动力学,考察了酸浸温度、硫酸浓度对V2O5浸出反应速率的影响. 结果表明,在实验温度范围内,V2O5的浸出过程为固膜扩散控制,浸出反应的表观活化能为29.96 kJ/mol. 当硫酸浓度小于6 mol/L时,浸出属化学反应控制过程;当硫酸浓度大于6 mol/L时,浸出过程为固膜扩散控制,其表观反应级数为1.199. 提高酸浸温度可提高V2O5的浸出率;在硫酸浓度小于6 mol/L时提高硫酸浓度,可提高V2O5的浸出率;而高于该值提高硫酸浓度对V2O5浸出率的提高无明显作用.     

金属热还原法制备低氧高钛铁的基础研究

以金红石、钛精矿、Al(或铝镁合金)为原料采用热还原法制备出高钛铁合金. 计算了不同反应体系的绝热温度以及与TiO2-Al,TiO2-Mg体系相关反应的吉布斯自由能变,采用DTA研究了不同体系的反应动力学,采用XRD等对高钛铁合金进行了表征. 结果表明,所有反应体系的绝热温度均大于1800 K,反应能自发进行;采用Al-Mg合金复合还原剂能保证TiO2的有效还原,降低合金中的氧含量以及夹杂物含量;Al还原TiO2反应的表观活化能为164.497 kJ/mol,反应级数为0.414,Mg还原TiO2的表观活化能为383.235 kJ/mol,反应级数为0.591;高钛铁由Al2O3、TiO2、Ti2O、Fe2TiO4 、Ti9Fe3(Ti0.7Fe0.3)O3等复杂相组成,合金中氧含量高达12.20%.     

Al-Si-Fe合金真空热法炼镁过程动力学

采用收缩未反应核模型研究Al-Si-Fe合金真空热还原煅后白云石制镁过程动力学,考察了制团压力、还原温度(T)和添加氟盐对镁还原率(R)的影响. 结果表明,在40~150 MPa内,制团压力越大,镁还原率越高;添加氟盐可加快还原反应速率,提高镁还原率. 确定了还原过程最佳工艺条件为：还原温度1413 K、还原时间(t) 120 min、真空度4 Pa、制团压力150 MPa、CaF2添加量3%. 在1373~1413 K内,还原过程为一级反应,由还原剂通过固体产物层的内扩散步骤控制,宏观动力学方程为1+2(1-R)-3(1-R)2/3=0.194exp(-8.38×103/T)t,表观活化能为69.7 kJ/mol.     

循环碳化法制备轻质碳酸镁的传质及动力学

采用循环碳化浸取制备轻质碳酸镁,对循环碳化过程进行了传质过程及动力学研究. 考察了气体流量、配气比例、粒度等因素对循环碳化过程的影响,从理论上建立了循环碳化过程的传质和反应动力学模型. 计算推导及实验结果表明,在温度10~25℃区间,其表观活化能为18.6 kJ/mol,扩散传质为循环碳化过程控制步骤;而在25~35℃区间,其表观活化能为33.15 kJ/mol,循环碳化过程由传质扩散与表面化学反应混合控制.     

微波场中生物炭还原褐铁矿反应动力学实验及模型计算

采用微波失重在线检测装置和XRD分别分析了褐铁矿与生物炭升温至923 K的失重变化及微波焙烧前后的矿相变化;同时基于褐铁矿微波还原焙烧升温失重曲线,采用Achar-Brindley-Sharp-Wendworth微分法和Coats-Redfern积分法,计算了褐铁矿在不同温度段的反应动力学参数. 结果表明,褐铁矿与生物炭在923 K的还原温度下转变为磁铁矿,同时生成少量的硅酸亚铁(Fe2SiO4);其微波还原焙烧过程分为3个阶段进行,在366~470 K,反应的表观活化能(E1)分别为30.7和26.3 kJ/mol,反应机理符合反应级数函数,属于化学反应控制;在470~650 K,表观活化能(E2)分别为40.3和33.1 kJ/mol,反应机理符合Avrami-Erofeer函数,是随机成核和随后生长的化学反应控制;在650~825 K,表观活化能(E3)分别为52.4 和52.9 kJ/mol,反应机理符合Zhuralev-Lesokin-Tempelman函数,属于三维扩散控制.     

V_2O_5/TiO_2催化剂上NH_3选择性催化还原NO反应动力学研究

采用浸渍法制备了V2O5/TiO2催化剂,研究了V2O5/TiO2催化剂上NH3选择性催化还原NO的反应动力学,运用Eley-Rideal机理模型确定了相关的动力学参数,推导出本征动力学方程,得到反应的活化能为41.9 kJ/mol。     

酸法还原浸出电解锰渣中锰和铁的工艺条件和动力学分析

研究酸法还原浸出电解锰渣中锰、铁的影响因素和动力学机制,并初步分析了反应机理.结果表明:增加反应温度、浸出时间均有助于锰、铁浸出率的提高.在85℃、4mL/g液固比、1.67mol/LH2SO4、0.2mol/LH2C2O4、120min浸出时间的条件下,锰、铁浸出率分别为99.9％和79.3％.反应机理为电解锰渣中难溶物Mn2O3、CaMn2O4、Fe(OH)3在酸性溶液中与H2C2O4发生还原反应形成易溶组分.锰、铁的浸出过程符合内扩散控制模型,表观活化能分别为21.6kJ/mol和17.9kJ/mol.     

高磷铁矿含碳团块直接还原动力学

研究了基准条件(不添加Na2SO4和废塑料)、添加4% Na2SO4和添加4%Na2SO4同时废塑料替代25%焦粉直接还原高磷铁矿含碳团块的动力学. 结果表明,不同条件下还原高磷铁矿含碳团块的限制性环节均为气相扩散. 与基准条件相比,高磷铁矿含碳团块中加入4% Na2SO4后,活化能由204.92 kJ/mol降低至158.81 kJ/mol,添加4% Na2SO4同时废塑料替代25%焦粉后,活化能由204.92 kJ/mol降至172.89 kJ/mol.     

氯化四-(对氯苯基)铁卟啉催化氧化邻硝基甲苯的表观动力学研究

研究了氯化四-(对氯苯基)铁卟啉T(p-Cl)PPFeCl催化氧化邻硝基甲苯的表观动力学.在确定邻硝基苯甲醛和邻硝基苯甲酸为主要产物的基础上,建立了连串反应模型和速度方程.根据不同温度条件下所测得的反应速率常数,确立了邻硝基甲苯氧化生成邻硝基苯甲醛的第一步反应为一级反应,且表观活化能为99.5 kJ/mol;而邻硝基苯甲醛氧化生成邻硝基苯甲酸的第二步反应为1/2级反应,且表观活化能为82.9 kJ/mol.通过比较两步反应的表观活化能和反应速率常数,发现升高温度有利于邻硝基苯甲醛的生成,且反应速率较快.     

聚对苯二甲酸丁二醇酯共聚己二酸丁二醇酯热降解动力学研究

为了研究对比聚对苯二甲酸丁二醇酯共聚己二酸丁二醇酯(PBAT)、聚己二酸丁二醇酯(PBA)以及聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的热稳定性,采用热失重(TG)分析法研究了三种树脂的热降解行为.使用Kinssinger法、Flynn-Wall-Ozawa法以及Coats-Redern法对三种树脂的热降解表观活化能以及反应机理进行了分析.结果表明:PBAT共聚酯中PBA结构单元的引入,改变了 PBT的分子结构,导致其降解行为与PBT、PBA产生偏差;表现为PBAT在热降解反应的初期,降解活化能略低,但在反应后期,降解活化能逐渐升高,其降解行为介于PBA和PBT之间.Kinssinger法得到了三种树脂在最大分解温度下的表观活化能,分别为 PBA 229.5 kJ/mol、PBAT 220.5 kJ/mol、PBT 220.4 kJ/mol;Flynn-Wall-Ozawa 法得到了不同反应程度下的表观活化能,其中PBA的表观活化能在155～212 kJ/mol之间,PBAT的表观活化能在186～211 kJ/mol,PBT的表观活化能在199～212 kJ/mol;Coats-Redern法计算了不同反应机理下的表观活化能,确定了三种树脂具有相同的界面扩散反应机理,反应级数约为2/3.