粒度和温度对纳米Ca(OH)2溶解行为的影响

以微米级到纳米级的Ca(OH)₂粉末作为原料,采用pH玻璃电极的测试方法分析粉末粒度和溶解温度对Ca(OH)₂溶解过程的影响。研究表明：溶解过程在表面反应控制条件下,拟合得到的表观溶解速率常数随着粒度的减小而增大,当溶解温度由25℃增加到55℃、平均粒度由3.81μm降低到56.47 nm时,Ca(OH)₂的表观溶解速率常数从6.17×10^-4mol/(L·s)增加到了2.01×10^-3mol/(L·s),Ca(OH)₂的表观溶解反应级数为1.78;当温度分别为25℃、35℃、45℃、55℃时,粒度与表观溶解速率常数呈函数关系。利用Arrhenius方程回归获得平均粒度为3.81μm、0.82μm、78.90 nm、56.47 nm的Ca(OH)₂粉末在25～55℃条件下的表观溶解活化能分别为31.99 kJ/mol、31.73 kJ/mol、27.55 kJ/mol、17.80 kJ/mol。纳米Ca(OH)₂...     

镁在水蒸气中着火特性和模型分析

为研究镁在水蒸气中着火特性,采用可视化密闭燃烧器对镁颗粒进行加热后,观测到颗粒表面重复着氧化层沉积、破碎并剥落的过程,表面光泽明暗交替,直至发生着火.在高温管式炉上,研究加热速率、水蒸气质量分数和粒径对镁颗粒着火温度和着火延迟时间的影响规律.镁在水蒸气中着火前的反应主要是镁蒸发控制的均相反应,表面反应可以忽略.计算得到水蒸气中镁着火的活化能为150kJ/mol.建立常压下水蒸气中镁颗粒着火的能量方程,采用突变理论中的尖点突变模型分析水蒸气中镁的着火动力学过程,计算不同粒径的镁颗粒在静止水蒸气环境中的着火温度和着火延迟时间.结果表明,对于粒径小于50μm的镁颗粒,着火延迟时间不超过20ms.     

O2/CO2气氛下污泥与烟煤混合燃烧特性

在热重分析仪上开展不同参数条件下污泥和烟煤混合燃烧实验,分析污泥掺混比、升温速率和O2/CO2体积比对燃烧特性的影响,进行燃烧动力学分析.结果表明:O2/CO2气氛下,烟煤掺烧污泥的混合燃烧特性表现为污泥与烟煤燃烧叠加的结果;随着升温速率由10℃/min增加至25℃/min,着火和燃尽温度均升高,着火时间延迟和燃尽时间延长,表观活化能升高;随着O2/CO2体积比的增大,着火温度和燃尽温度均降低,着火时间提前且燃尽时间缩短,表观活化能降低,当O2体积分数超过30%时,燃烧性能改善的幅度越来越小.     

BK001树脂对稀糖汁脱钙的工艺条件及反应动力学

制糖稀汁中含钙盐约270 mg/L,需除去以减少蒸发罐结垢并提高糖分回收率.研究了BK001树脂对稀糖汁脱钙的反应动力学和温度、pH及流速等工艺条件.结果表明,在实验条件下,BK001树脂对稀糖汁脱钙的最佳工艺条件为:温度80～90℃,pH6.0,流速2 BV/h.吸附反应受颗粒扩散控制,反应速率随料液浓度、温度的提高及树脂粒径减小而增加,表观活化能和反应级数分别为54.58 kJ/mol和1.079.     

褐煤与稻草混合半焦燃烧特性及动力学研究

用热重法研究了褐煤与稻草混合半焦的燃烧特性,考察了稻草比例和半焦制备温度对混合半焦燃烧特性的影响,并对其燃烧动力学参数进行了计算．结果表明：半焦制备温度为350℃和550℃时,稻草比例对混合半焦的燃烧几乎没有影响;在750℃时,稻草比例为20％的混合半焦其TG和DTG曲线明显向高温区偏移．随着制备温度的提高,混合半焦着火温度提高,失重率减少．半焦燃烧为一级反应（n=1）,活化能在49．78～83．04kJ／mol范围内,制备温度越高,混合半焦的活化能也越高．随着稻草比例的变化,活化能没有表现出明显的规律性．     

乳化沥青的流变行为初步研究

制备了沥青质量分数分别为0.60和0.70的阳离子乳化沥青试样。采用旋转黏度计测定了不同温度和剪切速率下试样的表观黏度,拟合了试样的表观黏度与温度的关系,计算了试样流动的表观活化能。结果表明,在试验条件下,乳化沥青试样为假塑性流体,表观黏度与温度的关系可由幂律关系描述,表观活化能分别为22.607 4kJ/mol和31.363 7kJ/mol。     

水热法合成CoAl2O4纳米粒子及其甲烷催化燃烧性能研究

以Co(No_3)2·6H_2O和Al(No_3)_3·9H_2O为原料,采用水热法合成了CoAl_2O_4纳米粒子,考察了水热反应时间和反应温度对CoAl_2O_4晶粒尺度的影响。当水热反应温度高于230℃时,能得到纯的CoAl_2O_4粒子;在240℃反应20h时得到的粒子的粒径最小。在固定床石英管反应器中测试了CoAl_2O_4的甲烷催化性能,CoAl_2O_4催化剂表现出较高的甲烷催化燃烧活性,催化剂的颗粒较小时,计算得到其表观活化能较低为76.87(kJ!mol-1),甲烷催化燃烧的反应速率较高,这可归因于小颗粒CoAl_2O_4催化剂暴露出较多的甲烷催化燃烧活性位。     

米糠蜡非等温热分解动力学研究

采用差示扫描量热仪(DSC)测定了米糠蜡的相变温度、熔化温度、最终分解温度,结果表明:米糠蜡的最终熔化温度为82℃、分解温度为425℃;用TG/DSC分析仪在不同升温速率下对米糠蜡进行测试,Kissinger法得到米糠蜡热分解反应的表观活化能、反应级数等动力学参数,结果表明:米糠蜡在200℃以下具有良好的热稳定性,Kissinger法得到的米糠蜡表观活化能为167.43 kJ/mol,反应级数n为0.34.     

生物质与不同变质程度煤混合燃烧特性的研究

采用TG／DTG／DTA技术研究了不同变质程度煤(褐煤、烟煤和无烟煤)、生物质(小麦秸秆和玉米芯)以及煤和不同比例生物质的混合燃料的燃烧特性，升温速率为15c／min，温度范围为25～900℃，分析了燃烧特征参数如着火温度、燃烧速率最大时的温度、燃尽温度和最大燃烧速率以及燃烧特性指数．采用Freeman-carroll(FC)法计算了燃烧动力学参数．结果表明，生物质和煤相比具有较低的燃烧特征温度和较快的燃烧速率；在褐煤和烟煤中加入生物质后，燃烧特征温度降低，燃烧速率增大；无烟煤中加入生物质后，对其着火温度影响较小，燃尽温度降低；此外，加入生物质后煤的燃烧表观活化能降低，表观活化能E与指前因子A存在动力学补偿效应。     

柴胡总黄酮提取条件优化及其动力学

研究了柴胡总黄酮提取优化条件和提取动力学,对提取温度、提取剂乙醇的体积分数、搅拌速度以及柴胡原料颗粒粒径进行了水平正交实验.实验结果表明:提取柴胡总黄酮的优化条件为提取温度80 ℃、柴胡颗粒粒径1 mm、乙醇体积分数60%、搅拌速度300 r·min-1.随着提取温度的升高,柴胡总黄酮的提取率迅速增大;提取剂及提取产物通过柴胡颗粒多孔介质是动力学控制步骤.提取温度、乙醇的体积分数对提取的影响相对明显,搅拌速度、柴胡颗粒粒径对提取的相对影响较小;提取过程符合"缩核模型",属内扩散控制,表观活化能为33.271 kJ·mol-1.     

桦甸油页岩半焦燃烧特性及动力学研究

针对目前油页岩干馏制油产物半焦利用问题,使用热重分析仪对桦甸油页岩半焦燃烧性质进行了实验研究。结果表明,桦甸油页岩半焦燃烧过程可分三个阶段,其中第一阶段质量损失最大,燃烧放热最多。第三阶段半焦固定碳燃烧殆尽,矿物质分解,表现为吸热。受传质传热影响,桦甸油页岩半焦燃烧着火温度和燃烬温度随着加热速率的升高而增大。用Frie...     

浑源煤焦的CO2气化特性研究

在750～950℃范围内,用等温气化的方法研究了热解温度、热解时间、CO2分压、气化温度等对浑源煤焦气化反应特性的影响.结果表明,浑源煤焦在850℃时的气化活性较好;随着制焦温度的提高,气化活性下降;30 main焦与50 main焦的气化活性无明显差异,而2h焦则表现出了随保温时间延长,气化活性降低的趋势;0.05～...     

微型流化床中煤焦水蒸气气化反应动力学研究

利用微型流化床反应分析仪研究最小化扩散影响条件下的半焦与水蒸气等温气化反应特性及动力学.在实验温度为750~1 100℃内,缩核模型能很好地描述半焦的气化行为,但低温段(750~950℃)和高温段(950~1 100℃)具有明显不同的反应速率-转化率曲线形状和动力学数据.前者受反应控制,其反应速率在初始反应段有最大值,活化能为172 kJ/mol;后者受反应和扩散共同控制,反应速率在转化率为0.15时达最大值,活化能为82 kJ/mol.实验还考察了水蒸气分压对气化反应的影响,并通过n级速率方程求取水蒸气分压的平均反应级数为0.28.在此基础上,进一步得到低温区和高温区的气化反应速率方程.     

Hot deformation behaviors and flow stress model of GCr15 bearing steel

The hot deformation behaviors of GCr15 bearing steel were investigated by isothermal compression tests, performed on a Gleeble-3800 thermal-mechanical simulator at temperatures between 950℃ and 1150℃ and strain rates between 0.1 and 10 s^-1. The peak stress and peak strain as functions of processing parameters were obtained. The dependence of peak stress on strain rate and temperature obeys a hyperbolic sine equation with a Zener-Hollomon parameter. By regression analysis, in the temperature range of 950-1 150℃ and strain rate range of 0.1-10 s^-1, the mean activation energy and the stress exponent were determined to be 351kJ/mol and 4.728, respectively. Meanwhile, models of flow stress and dynamic recrystallization （DRX） grain size were also established. The model predictions show good agreement with experimental results.     

煤粉掺烧污泥的热重及动力学研究

通过热重实验仪,研究了煤粉、污泥及其混合物在不同比例下的燃烧特性。结果表明:单独燃烧时,煤的失重主要受固定碳燃烧的影响,污泥的失重主要受水分析出、挥发性物质析出和燃烧的影响;添加污泥有利于混合物着火,但不利于稳定燃烧,污泥的添加量以不超过30%为宜;随着污泥掺混比的增加,混合物开始失重的温度左移,失重峰的峰值温度与单煤燃烧的接近。燃烧动力学研究表明,煤的活化能为86.79 kJ/mol,高于混合物的任意一个阶段的活化能。混合物燃烧前期(低温段)的活化能小于燃烧后期(高温段)的活化能。     

高碱铝硅酸盐玻璃高温电阻特性

研究了高碱铝硅酸盐玻璃熔体在600~1 625℃的高温电阻特性.结果表明:在900~1 625℃时玻璃熔体的电阻率随着n(K₂O)/n(Na₂O)提高呈现出增大趋势,玻璃电阻率随着温度变化符合Arrhenius方程,反映出玻璃熔体的电导率是受离子迁移控制的.研究电阻-温度依存性关系发现,玻璃的电导行为在900℃附近时出现了转变,表明玻璃电阻率受玻璃网络结构聚集度和网络外体离子结合力的影响,大于900℃时电导主要受碱金属离子的扩散机制控制,活化能为50~65 kJ/mol;在600~900℃低温区电导能力较弱,主要受碱金属离子的迁移机制所控制,活化能为100~120 kJ/mol.     

煤粉富氧燃烧着火模式判断和动力学参数分析

为了能够更深入地了解煤粉在富氧气氛下的燃烧机理,尤其是煤粉富氧着火模式的判断,在热重分析仪上,模拟了不同氧气体积分数下的煤粉富氧燃烧过程.选取5个不同的氧气体积分数:21%、40%、60%、80%和100%,并且模拟了2种气氛下(N2/O2,CO2/O2)和不同颗粒大小的煤粉的富氧燃烧过程.并根据普适积分法,计算了煤粉的活化能和指前因子.提出了一种根据TG-DTG曲线判断煤粉着火模式的新方法,它使得煤粉着火模式的判断更为准确.研究发现,在CO2/O2气氛下的富氧燃烧过程中,当煤粉粒径小于40μm时,煤粉发生非均相着火;当煤粉粒径大于200μm时,煤粉发生均相着火.大颗粒比小颗粒受氧气体积分数变化的影响要大.     

煤粉粒度对元宝山褐煤燃烧特性的影响

为了给实际工程应用中煤粉粒度的确定提供参考,采用热重分析的方法,研究煤粉粒度对元宝山褐煤燃烧特性的影响.对燃烧热重曲线特征参数分析表明,粒度减小,煤粉着火提前、燃尽时间缩短;粒度减小,可燃指数C和综合燃烧指数S增加,表明煤粉燃烧性能得到改善;用Coats-Redfern方法求解燃烧反应的动力学参数,燃烧反应动力学分析表明,元宝山褐煤的热天平燃烧反应为一级反应;在最大燃烧速度对应温度前后燃烧过程分成两个阶段;粒度减小,各段燃烧反应的表观活化能和质量平均表观活化能均降低.减小煤粉粒度对改善煤粉燃烧性能是有利的.     

均匀堆积碳黑颗粒氧化特性实验研究

采用固定床反应器对均匀堆积碳黑颗粒层进行氧化,并对不同氧化阶段的碳黑颗粒进行取样,离线开展热重分析获得碳黑颗粒的氧化特性,同时利用电镜分析碳黑颗粒的纳观结构及参数,探索均匀堆积颗粒的氧化过程及氧化特性。实验结果表明:增加氧化温度对均匀堆积碳黑颗粒层的排放特性和氧化效率有促进作用;均匀堆积时,颗粒氧化时主要以CO排放为主;在氧化末期,碳黑颗粒起燃温度和活化能会随氧化温度增加而增加。随着氧化温度增加,碳黑基本粒子的纳观结构先从外层崩解和剥离,然后又逐渐形成更有序和稳定的“壳–核”结构,且趋于短微晶小间距的结构。