淮南煤矸石酸浸脱铁反应动力学初探

淮南煤矸石酸浸脱铁反应动力学初探＊江明邵群（淮南矿业学院化工系，淮南２３２００１）关键词：煤矸石酸浸脱铁反应动力学１前言我国煤矿地面积存煤矸石总量约１．６×１０９ｔ，占地约９０（ｋｍ）２，每年还继续增加煤矸石１．３×１０８ｔ，越来越多的煤矸石不仅占去...     

粉煤灰-Ca(OH)_2-H_2O系统中的反应动力学

本文用化学分析方法测定了粉煤灰-Ca(OH)_2-H_2O系统中粉煤灰的反应程度。本文作者发现,粉煤灰在水中悬浮掖的pH值是表征粉煤灰化学活性的一个指标。化学分析表明,硫酸盐是粉煤灰-Ca(OH)_2-H_2O反应的加速剂。在扫描电镜观察及对比试验的基础上对其加速机理作了探讨。粉煤灰-Ca(OH)_2浆体的强度与粉煤灰反应程度的关系曲线表明两者有很好的相关性。     

SC(NH2)2-H2O2-Cu2+-OH-封闭体系非线性动力学研究

利用微量量热仪测定体系热功率随时间的改变。对于SC(NH2)2-H2O2-Cu2 -OH-封闭体系,测定了不同浓度,不同温度下,体系的单峰振荡行为,得到了不同温度,不同浓度下的振荡周期,并由此计算出振荡反应的表观活化能和反应级数。并得到下列关系:1t∝c-0.3355     

温度对CO2(g)-NH3(aq)-Ca2+(aq)气液两相体系中结晶反应动力学模型的影响

在搅拌转速600 r/min、CO_2流量245 mL/min、Ca~(2+)初始浓度0.24 mol/L的条件下研究296.15～323.15 K时CO_2(g)-NH_3(aq)-Ca~(2+)(aq)气液反应体系中碳酸钙结晶反应动力学模型。结果表明:当温度313.15 K时,反应体系中水合氨解离及CO_2吸收化学反应达到或接近平衡,依据反应动力学模型,拟合得到296.15、303.15 K下CO_2(g)-NH_3(aq)-Ca~(2+)(aq)气液两相结晶反应的反应速率常数在数值上分别为1.377、4.894,反应级数为2.769;当温度≥313.15 K时,反应体系中水合氨解离及CO_2吸收化学反应未能达到或接近平衡,依据简化的反应动力学模型,拟合得到313.15、323.15K下CO_2(g)-NH_3(aq)-Ca~(2+)(aq)气液两相结晶反应的反应速率常数在数值上分别为0.100、0.159,反应级数为1.097。研究结果对CO_2(g)-NH_3(aq)-Ca~(2+)(aq)气液两相结晶反应动力学模型受温度的影响提供了动力学参数,对工业设计具有一定指导意义。     

煤矸石-H2O2体系对水中As(Ⅲ)的氧化及去除

对煤矸石进行预处理后用于模拟砷污染水体的处理,采用批量单因素试验,考察了煤矸石对水中As(III)的去除效果,研究了H2 O2对不同浓度As(III)的氧化效率及煤矸石-H2 O2共存时对水中As(III)去除效果提高的程度及原因.结果表明:相同条件下,煤矸石粒径越小对水中As(III)的去除率越高;对于500μg·L-1的As(III)溶液,煤矸石的投加量为40 g·L-1时可达到50.50％的去除率;pH值对煤矸石去除As(III)的效果影响作用不大;高温有利于反应过程的发生;煤矸石对As(III)吸附符合颗粒内扩散模型和Langmuir吸附等温式模型,吸附速率由膜扩散和颗粒内扩散联合控制,且吸附属于均匀介质表面的单层吸附;H2O2可促使As(III)转化为As(Ⅴ),H2O2浓度越大,氧化效率越好;煤矸石和H2 O2共同作用对As(III)氧化及去除效果的提高主要是由于煤矸石矿物成分中的Fe与H2 O2之间形成的芬顿效应.     

铬酸钡与硫酸氢钠制备重铬酸钠的宏观反应动力学

考察了BaCrO4与NaHSO4制备Na2Cr2O7过程中搅拌速率、氢离子初始浓度、反应温度对BaCrO4转化率的影响,在机理分析基础上进行了宏观动力学研究. 结果表明,该过程为BaCrO4溶于酸性水溶液生成BaCr2O7、BaCr2O7与NaHSO4反应生成BaSO4与Na2Cr2O7、BaSO4结晶析出三步,反应过程中应尽量升高反应温度,搅拌速率可固定为400 r/min,而氢离子浓度应大于0.01 mol/L且小于NaHSO4饱和时的浓度. 经过对实验数据处理和分析,建立了宏观动力学模型,得出该反应为一级反应,求得活化能为41.029 kJ/mol,频率因子为15978.51,相应的宏观动力学方程为-ln(1-XA)=15978.51exp[-41.029′103/(RT)]t.     

硅橡胶/陶瓷复合膜反应器中CO2合成甲醇(Ⅰ)反应动力学

在反应温度为 2 0 0～ 2 5 0℃ ,反应压力为 0 .6～ 1.6MPa ,原料气组成为H₂ 6 0 %～ 75 %、CO₂ 15 %～30 %、CH₄ 5 %～ 10 %的条件下 ,在固定床微分反应器中研究了C30 1催化剂上CO₂ 与H₂ 合成甲醇的反应本征动力学模型 ,提出了反应的控制步骤、模型鉴别及模型参数估值 ,当表面反应为速率控制步骤时所建立的动力学模型是可行的 ,模型计算值与实测值相当吻合     

丁腈橡胶硫化反应动力学研究

设计了促进剂A 4种不同用量的丁腈橡胶配方;基于配方,先利用密炼机将丁腈橡胶、硬脂酸和ZnO混炼,再利用开炼机加入硫黄、促进剂和防老剂,再利用无转子硫化仪分别测试了160℃、170℃和180℃下胶料硫化曲线;基于硫化曲线计算出了每组配方胶料硫化反应速率常数K和活化能Ea。结果表明,在焦烧期时,NBR硫化反应为非一级反应,真正的一级反应开始于硫化速率达到最大时,即tdis;焦烧期后的反应可分为2个阶段且遵循一级动力学反应规律。     

Al(OH)3和ZnO合成锌铝尖晶石反应动力学的研究

采用TG-DSC和XRD等手段研究了锌铝尖晶石固相反应机理及固相反应动力学参数。结果发现：采用Al(OH)3和ZnO为原料合成锌铝尖晶石时，锌铝尖晶石固相反应的放热过程紧随着Al(OH)3的吸热过程，放热曲线与吸热曲线部分重叠，两者间没有明显的界线；锌铝尖晶石的固相反应机理函数符合Cater方程，即反应机理函数中应考虑体积效应，经过计算得到锌铝尖晶石的体积膨胀约为15％；通过Cater方程推导的反应活化能约为64．39kJ／mol，而采用基于Ozawa方程的等转化率法得到反应活化能约为63．48kJ／mol，两者十分接近。     

酸浸提取煤矸石中氧化铝工艺优化及其动力学

以贵州盘县煤矸石为原料,采用单因素实验和正交实验方法,以浓硫酸为酸浸介质酸浸提取煤矸石中氧化铝,考察了酸浸反应主要影响因素,研究了浸出动力学. 结果表明,最佳酸浸提取条件为：酸矸质量比1.4,反应时间4 h,反应温度170℃. 该条件下氧化铝的浸取率达98.47%. 该酸浸反应过程符合收缩未反应核模型的粒径不变缩核模型,反应受界面化学反应控制,反应动力学方程为1-(1-x)1/3=kt,反应活化能为61.32 kJ/mol.     

煤焦在气化合成气中高温气化反应特性

在固定床管式炉反应器中进行了煤焦在H₂O、CO₂、H₂和CO混合气氛中气化特性的实验研究,考察了反应温度、原料气组成和加煤量对产物气组成以及碳转化率的影响。实验结果表明,在各实验条件下,合成气与煤焦反应后CO流量均增加最多,H₂少量增加。煤焦与CO₂的反应受到明显抑制。混合气体通过与煤焦反应可以提高有效气（CO+H₂）的含量,实验条件下反应出口气体中有效气浓度比反应结束时最多提高3.3个百分点。反应速率受气化剂之间的竞争和气化产物的抑制作用较为明显,在1100℃和1300℃时,煤焦在相同气化剂流量的合成气中的最高反应速率分别只有在纯气化剂（水蒸气或CO₂）中最高反应速率的49%和69%。受到多种气体组分之间的相互影响,气体在孔道里的扩散和吸附对反应影响更加显著,随机孔模型可以较好地拟合此类反应,而不考虑孔结构的均相模型和缩芯模型拟合度较差。     

Investigation of the Reaction Kinetics of Poly(butylene terephthalate) and Epoxide Chain Extender

Polyesters, such as poly (butylene terephthalate) (PBT), owe a rather low melt strength, which is considered as not beneficial for foaming. To overcome this issue, a typical attempt is the incorporation of chemical modifications—so-called chain extenders (CE)—in the reactive extrusion process. In this study, the reaction kinetic variables are investigated depending on the material and process parameters. For this purpose, different series of experiments are performed with varying PBT with different molecular weights and the commonly used CE, Joncryl ADR4468, on a micro compounder. The screw force is recorded and analyzed using an Avrami and an Arrhenius plot. First, the amount of CE is systematically varied. To study the course of the reaction in more detail, the reaction is stopped in a series of measurements (10, 30, 60, and 90 s after complete filling). Gel permeation chromatography (GPC), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), and Raman spectra are recorded. In the second series, the effect of processing temperatures between 250 and 270 °C is investigated, and finally, in the third series, the average molecular weight of PBT is varied. It could be shown that the activation energy seems to be dependent on the initial molecular weight; lower molecular weights result in lower activation energy.     

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。     

水处理絮凝反应动力学优化模型

根据絮凝动力学理论对絮凝反应器的设计进行了优化，提出了提高絮凝效率的技术方法。     

高压低温下H2O-H2O2-CO2三元体系CO2气体水合物的分解动力学

研究了非纯水体系H2O-H2O2-CO2中CO2气体水合物分解的动力学,测定了高压低温条件下CO2气体水合物分解过程的液相组成. 依据实验数据建立了CO2气体水合物分解动力学模型,模型计算值与实验值吻合良好. 确定了3个温度下气体水合物分解的速率常数,计算得出CO2气体水合物分解的活化能为97.17 kJ/mol.     

月桂酸二乙醇酰胺缩合反应动力学研究(一)

在实验室条件下,通过选择优化的工艺条件,从理论上对月桂酸二乙醇酰胺缩合反应进行了研究。并通过对实验数据分析,提出了月桂酸二乙醇酰胺缩合反应的二级不可逆动力学模型。     

采用热重法研究煤热分解反应动力学特性

采用热重法对煤热分解进行了大量实验研究，探讨了影响煤热分解的因素。由热分析结果确定了煤热分解反应动力学方程及其参数，并对热分解反应速度进行了探讨。     

Kinetics of pozzolanic reaction for preparation of flue gas desulfurizer from fly ash and Ca(OH)2

A kinetic model of the pozzolanic reaction for the preparation of flue gas desulfurizers from fly ash and Ca(OH)₂ was deduced on the basis of solid phase reaction kinetic theory. Kinetic expressions and parameters were obtained and verified by experiment. A comparison of calculated results with experimental results showed that precision in kinetic expressions was good. The apparent reaction rate constants of the pozzolanic reaction could be raised by increasing the specific surface area of fly ash and the hydration temperature, and by using a suitable additive. Translated from Chemical Reaction Engineering and Technology, 2006, 22(4): 329–334 [译自: 化学反应工程与工艺]