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相似文献
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1.
应用0-D单区模型耦合乙醇氧化反应详细化学动力学机理,对乙醇均质压燃燃烧反应化学动力学进行了数值模拟研究。分析了乙醇氧化消耗的主要途径及乙醇的燃烧反应机理中的关键中间产物和重要的基元反应,并总结出了乙醇总体氧化流程。研究结果表明:在乙醇氧化消耗的主要途径中,C2H5OH+OH→产物占主导,单个基元反应中以R145 C2H5OH+OH=CH3CH2O+H2O为主,其次为R144 C2H5OH+OH=CH3CHOH+H2O。乙醇氧化经裂解反应、脱氢反应最终形成支链反应,乙氧基C2H5O的三种同分异构体在链分支中决定了链分支的进行方向。  相似文献   

2.
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.  相似文献   

3.
运用化学动力学计算软件Chemkin Ⅲ中的Senkin程序包以及Chemkin 3.7中的Premix程序包,建立巷道内瓦斯爆炸过程的计算模型,其化学反应采用美国lawreuce Livermore国家实验室甲烷燃烧化学动力学详细反应机理,包括53种组分和325个反应.利用此模型对巷道内瓦斯爆炸过程中反应物及爆炸后部分致灾性气体体积分数的变化趋势进行数值计算,分析巷道中空气含湿量对瓦斯爆炸的抑制机理.结果表明,反应过程中活性分子(OH、H、O)的体积分数是影响瓦斯爆炸以及爆炸后部分致灾性气体生成的关键因素;混合气中的水蒸汽对瓦斯爆炸及爆炸后CO、CO2、NO和NO2的生成起抑制作用,随着空气含湿量的增加,该抑制作用得到加强.  相似文献   

4.
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.  相似文献   

5.
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.  相似文献   

6.
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.  相似文献   

7.
建立一种亚甲蓝作显色剂分光光度法测定Fenton试剂氧化降解瓦斯反应体系中·OH含量的方法,所产生的羟基自由基与亚甲蓝作用后使其吸光度降低,利用吸光度值的变化可间接测定·OH表观生成率,系统研究了H2O2浓度c(H2O2),Fe2+浓度c(Fe2+),初始pH值、反应温度等因素对·OH表观生成率的影响;同时,研究了异丙醇对·OH表观生成率和甲烷降解率的影响规律.结果不仅找出Fenton试剂氧化降解瓦斯反应体系中的·OH表观生成规律,而且为矿井瓦斯的绿色治理技术提供了重要的基础数据.  相似文献   

8.
微波结合活性炭的微波敏化方式可大幅提高Fenton试剂氧化能力,为研究产物的生成路径及微波、活性炭、H2O2之间的关联性,自制不同孔隙材料及不同Fe含量的碳材料,采用多组对照实验验证产物O2、CO、NO2的可能生成路径及微波、活性炭的作用,最终得到微波敏化下的芬顿试剂催化氧化NO的反应机理.结果表明:采用活性炭加微波的敏化方式后,NO脱除效率可从33.1%提高至46.3%,O2生成量从6.9%增加到18.6%,同时伴随着体积分数68×10-6的CO生成; O2可通过活性炭的吸附作用及Fe2+的催化作用产生; C及NO只能被芬顿反应过程中生成的·OH、HO2·氧化成CO及NO2;微波可强化体系内所有可发生反应,活性炭能进一步提高微波敏化的前提是发达的孔隙,同时活性炭中存在的部分Fe元素参与到了芬顿反应.  相似文献   

9.
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.  相似文献   

10.
为了分析熟料溶出过程的二次反应机理,对该过程中Al2O3损失动力学进行了详细的研究.采用DY8型低压群釜进行熟料溶出实验,分别用EDTA容量法和硅钼蓝比色法分析溶液中Al2O3和SiO2的质量浓度.根据给出的动力学方程,得到铝酸钠溶液中Al2O3、Na2CO3和NaOH质量浓度对该反应的级数分别为0.94、0.03和0.14.该结果表明,导致SiO2进入铝酸钠溶液和由此带来的Al2O3损失主要是熟料中硅酸钙与NaAl(OH)4相互作用的结果,而NaOH和Na2CO3的贡献则相对较小.在此结论的指导下进行了熟料高浓度溶出实验,实验结果表明,合理地调控影响因素可使熟料高浓度溶出过程二次反应得到有效控制.  相似文献   

11.
A two-dimensional multi-material code was indigenously developed to investigate the effects of duct boundary conditions and ignition positions on the propagation law of explosion wave for hydrogen and methane-based combustible mixture gas. In the code,Young’s technique was employed to track the interface between the explosion products and air,and combustible function model was adopted to simulate ignition process. The code was employed to study explosion flow field inside and outside the duct and to obtain peak pressures in different boundary conditions and ignition positions. Numerical results suggest that during the propagation in a duct,for point initiation,the curvature of spherical wave front gradually decreases and evolves into plane wave. Due to the multiple reflections on the duct wall,multi-peak values appear on pressure—time curve,and peak pressure strongly relies on the duct boundary conditions and ignition position. When explosive wave reaches the exit of the duct,explosion products expand outward and forms shock wave in air. Multiple rarefaction waves also occur and propagate upstream along the duct to decrease the pressure in the duct. The results are in agreement with one-dimensional isentropic gas flow theory of the explosion products,and indicate that the ignition model and multi-material interface treatment method are feasible.  相似文献   

12.
将气云爆炸叶厂区平面布局的影响分析分为可燃气云范围确定、爆炸能量确定以及单元间距离确定33个研究步骤。综合考虑系统的易操作性和准确性。分别给出了各步骤恰当的操作方法,即以合适的扩散经验模型作为可燃气云范围确定的方法;以TNO多能法作为气云爆炸能量确定的方法;以冲击波对人员及设备的伤害等级为性能化目标作为单元间距离确定的依据。以南京某甲醇裂解制氢厂家为例,选择ALOHA作为扩散计算工具,按照流程对厂区的气云爆炸后果进行了分析。指出了现有平面布局的不足之处,并以之为依据给出了新的平面布局设计图,说明了系统的可行性。  相似文献   

13.
瓦斯爆炸传播火焰高内聚力特性的试验研究   总被引:5,自引:0,他引:5  
采用高速摄影法及通过对爆炸反应区内不同部位温度的测量,对瓦斯爆炸传播火焰的特性进行了试验研究。研究发现,瓦斯爆炸产生的向前传播的火焰沿管道横断面分布不均匀,反应区内主要发光体沿管道底部向前传播。该发光体在低温下具有较高的内聚力,高温时容易瓦解。在瓦斯爆炸反应区内,中间产物的成分沿管道横断面分布也不均匀--管道中、上部是发光较弱的气体产物,放热量较大;而下部是亮度较高的等离子体,放热量较小。当瓦斯爆炸温度达到最大值以后,等离子体的内聚力急剧下降,等离子体爆发,爆炸中间产物在管道横截面内均匀分布。  相似文献   

14.
设计了小尺度瓦斯爆炸实验系统,以甲烷模拟矿井瓦斯,进行了瓦斯爆炸实验;讨论了瓦斯爆炸感应期的概念,以热爆炸理论和链式反应理论对爆炸感应期的描述为基础,结合实验得出瓦斯爆炸初期可见光传播规律,将感应期分为瓦斯燃烧感应期和瓦斯爆炸感应期;以瓦斯爆炸可见光前沿传播速度达到起始速度的e~m倍为判断瓦斯由燃烧状态过渡到爆炸状态的判据,得出确定瓦斯爆炸感应期的方法.结果表明:瓦斯燃烧感应期和爆炸感应期与瓦斯浓度近似呈线性关系,且在火源能量比较高的情况下表现出瓦斯浓度对瓦斯燃烧感应期和爆炸感应期影响不大.  相似文献   

15.
在内径0.1 m,高1.0 m的碳化室(浓相区)和高3.0 m上升段的气固循环流化床反应器内,分别以混合气(空气85%(体积分数)和CO215%(体积分数))和CaO颗粒(平均粒径0.85 mm)为气相和固相,采用不同温度、表观气速和CaO颗粒循环速度,对碳化室不同高度及出口局部CO2摩尔分数进行了系统研究。应用计算流体力学(CFD)软件Fluent 6.2对碳化室不同高度及出口局部CO2摩尔分数进行了模拟计算。在模拟计算过程中,通过自编C语言程序,将CaO与CO2反应的动力学模型与Fluent 6.2中的传统模型结合。模拟结果显示:最佳反应温度为925K;表观气速为0.10 m.s-1;CaO的循环速度为0.12 m.s-1。在较低温度下,碳化室内不同高度局部CO2摩尔分数的模拟结果与实验数据吻合良好。随温度增加,计算值与实验值误差增大。  相似文献   

16.
瓦斯爆炸运动火焰生成压力波的数值模拟   总被引:1,自引:0,他引:1  
从三维N-S方程出发,用TVD格式,对瓦斯爆炸过程中火焰产生压力波的过程进行了数值模拟,在此基础上,模拟了氢氧燃烧驱动的破膜过程以及破膜前后压缩波、稀疏波对火焰阵面的影响,同时,也研究了瓦斯爆炸过程中,压力波、火焰与障碍物的相互作用,数值模拟结果与理论分析吻合较好,从而进一步验证了该程序能处理含有化学反应和复杂管道的预混可燃气体爆炸问题。  相似文献   

17.
In order to suppress the harm of gas explosion, the current study researched on the body of vacuum chamber. The previous studies verified that it could obviously lower the explosion overpressure by reasonably arranging vacuum chamber on pipe. That is to say, the vacuum chamber has the effect of absorbing wave and energy. To further deeply analyze the vacuum chamber suppressing gas explosion, this research designed the L-type pipe of gas explosion, and compared the experimental results of gas explosion with vacuum chamber and without vacuum chamber. Besides, using the gas chromatograph, this study also investigated the gas compositions in the pipe before and after explosion. The results show that: (1) without vacuum chamber, the maximum value of explosion overpressure is 0.22 MPa, with 60 ms duration, and after explosion, the concentration of oxygen drops to 12.07%, but the concentration of carbon monoxide increases to 4392.3 × 10?6, and the concentration of carbon dioxide goes up to 7.848%, which can make the persons in danger suffocate and die; (2) with vacuum chamber, explosion overpressure drops to 0.18 MPa, with 20 ms duration or less, and after explosion, the concentration of oxygen still remains 12.07%, but the concentration of methane is 7.83%, however the concentration of carbon monoxide is only 727.24 × 10?6, and the concentration of carbon dioxide is only 1.219%, at the this moment the concentration ratio of toxic gas drops by more than 83% in comparison to be that without vacuum chamber. Consequently, the vacuum chamber can guarantee that most methane does not take part in chemical reaction, and timely quenches the deflagration reaction of gas and oxygen. Because of the two points mentioned above, it reduces the explosion energy, and lowers that the overpressure of blast wave impacts and damages on the persons and facilities, and also decreases the consumption of oxygen and the production of the toxic gas. Therefore, it is safe to conclude that the vacuum chamber not only absorbs wave and energy, but also prevents and suppresses explosion.  相似文献   

18.
The water-based materials for mine gas absorption and explosion suppression were prepared, in which the mixed organic aggregate of Span80 and alkaline salt can be used as methane absorbent. Methane was used as a model of mine gas, and the absorptions of methane with different complex materials were studied using head space gas chromatography. Then the state of aqueous material was characterized with laser light scattering instrument and the effects of different complex materials on explosion suppression were preliminarily studied in explosion chamber which can simulate mine gas explosion. The research results showed that complex material could absorb methane and there was some correlation between the mean diameter of organic aggregate in aqueous material and the absorption effect. Additionally, the aqueous material could suppress the methane explosion to some degree. The material can absorb mine gas in atomization condition, therefore, degrease mine gas concentration and influence the distribution of mine gas in the space, and then suppress the mine gas explosion to some extent.  相似文献   

19.
异氰酸酯的反应动力学研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
研究了芳胺和光气反应生成异氰酸酯的反应动力学。研究发现,反应分为冷热反应两个阶段,冷反应主要由扩散阻力控制,热反应主要由化学阻力控制。找到了合适的冷热反应的反应动力学模型,对反应的主要控制因素进行了研究,并对工业生产提出了一些建议。  相似文献   

20.
激波诱导瓦斯气体爆燃的三维数值模拟   总被引:3,自引:1,他引:3  
基于激波诱导瓦斯爆炸的19步化学反应模型,建立了三维非定常守恒方程,采用迎风的TVD格式对方程进行数值离散,数值模拟了氢氧燃烧驱动点燃甲烷和空气混合气体的爆炸过程,根据爆炸产物以及流场中压力和温度变化的结果,说明了激波诱导瓦斯爆炸的物理机制,同时验证了程序在模拟化学反应起主导作用的瓦斯预混爆炸现象中的可靠性和精确性,为研究煤矿瓦斯爆炸过程的特性,制定有效的防爆、抑爆技术措施提供了技术和理论支持。  相似文献   

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