镁钙砂细粉碳酸化反应的热分析动力学研究

采用单一扫描速率法对镁钙砂细粉的碳酸化反应进行了热分析动力学研究,为镁钙砂颗粒表面碳酸化改性动力学研究提供相关信息。结果表明:镁钙砂中的MgO仅发生轻微碳酸化,因其碳酸化温度较低、反应量较小,且反应产物MgCO3在400℃后即开始分解,因此不会对镁钙砂中CaO的碳酸化反应产生太大影响;镁钙砂中CaO碳酸化反应的最大转化速率出现在700℃左右,碳酸化反应前期(相对转化率约小于38%)机理可用n=2的Avrami-Erofeev成核生长模式(机理)函数描述,后期(相对转化率约大于38%)则可用Ginstling-Brounshtein三维扩散模式(机理)函数描述。     

不同条件对钢渣碳酸化反应的影响及动力学分析

钢渣碳酸化捕集固定CO2既可实现CO2的减排,又能改善钢渣的安定性,具有很好的发展前景.以转炉钢渣为原料,系统研究了不同气氛、温度、升温速率下钢渣的碳酸化反应.通过热重实验,分析了不同升温速率下钢渣碳酸化反应的速率和温度区间,计算了CO2和水蒸气气氛下钢渣碳酸化反应的活化能;利用XRD分析了不同条件下钢渣碳酸化试样中碳酸钙和游离氧化钙含量的变化规律.结果表明,不同气氛下钢渣碳酸化反应受温度的影响不同.单一CO2气氛下,钢渣碳酸化反应速率随着温度的升高而加快,在600～700℃范围内,碳酸化率达到最高;CO2和水蒸气同时通入时,钢渣碳酸化反应更易进行,在400℃已有明显碳酸化反应,随温度升高在600℃左右碳酸化率达到最大温度升高到700℃后,碳酸钙的分解反应明显加快,游离氧化钙增多.同时通入CO2和水蒸气的气氛下,在400～500℃时,钢渣碳酸化反应的活化能为2.35 kJ·mol-1.     

BP型抑制剂抑制焦炭劣化反应动力学

为促进抑制焦炭劣化技术进步,用热重分析法测得不同温度下BP型抑制剂的抑制焦炭劣化反应动力学实验数据,用未反应核收缩模型对所得数据进行拟合,建立了基于BP型抑制剂的抑制焦炭劣化反应动力学模型,确定了模型参数。统计检验表明模型是显著和可信的。根据Arrhenius方程得到BP型抑制剂抑制焦炭劣化反应活化能Ea=285.0kJ·mol-1和有效扩散活化能ED=164.6 kJ·mol-1,均高于未添加抑制剂的空白焦炭试样S0的劣化反应活化能Ea=142.0kJ·mol-1和有效扩散活化能ED=96.3 kJ·mol-1。依模型算得的抑制焦炭劣化反应过程中的外扩散传质相对阻力ηG/∑η、内扩散传质相对阻力ηD/∑η和界面化学反应相对阻力ηC/∑η数据表明,试样S0的反应主要受界面化学反应和外扩散影响,而试样SBP因负载抑制剂,其反应主要受内扩散和界面反应影响。随着反应的进行,两者的劣化反应受内扩散、界面化学反应同时影响。在较低温度下,焦炭劣化反应主要受界面化学反应控制,随反应温度升高,界面化学反应的相对阻力ηC/∑η逐渐下降。     

碱性离子液体催化合成碳酸甲乙酯反应动力学

以不同碱性离子液体催化碳酸二甲酯(DMC)与碳酸二乙酯(DEC)酯交换反应合成碳酸甲乙酯(EMC),研究了反应温度、催化剂的用量、反应物摩尔配比等因素对反应速率的影响。结果表明,碱性离子液体1-丁基-3-甲基咪唑丁酸盐[C4mim][CH_3(CH_2)2COO]显示出高的催化活性,在反应温度363.15 K,催化剂用量6%(占反应物总质量百分数),n(DMC)∶n(DEC)=1.5∶1,反应时间6 h的条件下,DEC转化率达50%。建立了拟均相动力学模型,得出正逆反应活化能分别为56.10,46.70 kJ/mol,指前因子分别为1.17×105,1.57×103L2/(mol·min·g)。     

碱性离子液体催化合成碳酸甲乙酯反应动力学

以不同碱性离子液体催化碳酸二甲酯(DMC)与碳酸二乙酯(DEC)酯交换反应合成碳酸甲乙酯(EMC),研究了反应温度、催化剂的用量、反应物摩尔配比等因素对反应速率的影响。结果表明,碱性离子液体1-丁基-3-甲基咪唑丁酸盐[C4mim][CH_3(CH_2)2COO]显示出高的催化活性,在反应温度363.15 K,催化剂用量6%(占反应物总质量百分数),n(DMC)∶n(DEC)=1.5∶1,反应时间6 h的条件下,DEC转化率达50%。建立了拟均相动力学模型,得出正逆反应活化能分别为56.10,46.70 kJ/mol,指前因子分别为1.17×105,1.57×103L2/(mol·min·g)。     

y型硅酸二钙碳酸化反应动力学

硅酸钙矿物碳酸化胶凝材料是极具发展潜力的新型低碳建筑材料。在硅酸钙矿物中,γ型硅酸二钙具有较高的常温碳酸化反应活性。以γ型硅酸二钙润湿粉末为研究对象,探明了其碳酸化程度随反应时间、颗粒粒径、温湿度、分压和水固比等的发展规律,结合优化的缩核模型和经验方程,建立了碳酸化反应动力学方程。结果表明:动力学模型和实际结果的拟合程度良好,由于碳酸化产物的包裹阻碍溶出离子的扩散是碳酸化反应的主要控制因素。     

纯碱生产中碳酸化过程的反应动力学

对碳酸化过程的化学反应机理进行了分析，指出了主要的基元反应。在对反应过程合理简化的基础上，根据实验数据归纳出各种温度和ＣＯ２供给速度条件的碳酸化反应动力学方程式。通过计算进一步得到了不同条件的反应速度系数。在此基础上讨论了加快反应速度，提高氨转化率和ＣＯ２利用率的各种影响因素     

电解锰渣中Mn2+的固化及动力学研究

电解锰渣(EMR)中大量可溶性锰会带来严重的环境问题,需要对其进行固化处理.本文利用CaO固化电解锰渣中Mn2+及其动力学机制,系统考察了CaO添加量、液固比、温度和反应时间对Mn2+固化率的影响.通过XRD、SEM-EDS对原EMR和预处理EMR的物相组成、表面形貌检测分析,探讨固化反应机理.结果表明,在CaO与EM...     

加压下硫化钙氧化反应动力学和模型

在加压下研究了硫化钙在730～970 ℃的氧化行为及动力学和模型,结果表明：硫酸钙是硫化钙氧化的惟一产物,增大压力或提高温度均能使硫化钙的转化率增加,加压下可抑制硫化钙和硫酸钙的固固反应,动力学和模型分析表明硫化钙的氧化基本上受扩散控制.     

某混合炸药提取铝工艺与动力学研究

研究了含Al混合炸药中Al的酸解反应工艺条件及动力学行为,考察了反应温度、硫酸浓度、炸药粒度及搅拌强度对反应的影响。结果表明,用稀硫酸溶液酸解Al的较适宜条件为：温度在40~50 ℃之间,硫酸浓度0.8 mol/L,炸药颗粒尺寸50目左右;Al的酸浸过程可用“粒径不变收缩芯模型”描述,符合动力学方程g(x)=1-(1-x)^1/3=kt,为化学反应控制类型,表观活化能为42.392 kJ/mol。在此基础上,经线性回归分析,发现表观反应速率常数k与硫酸初始浓度c₀及炸药粒径1/r₀²成正比例关系。     

混凝土碳化反应理论模型的研究现状及展望

碳化反应会加速混凝土中钢筋的锈蚀,缩短钢筋混凝土的服役寿命,已经引起了土木工程材料领域的特别重视。本文首先对已有的碳化模型进行分类,然后根据国内外近几年报道成果重点分析了碳化理论模型的最新研究进展。同时,分析了碳化理论模型中的二氧化碳的扩散系数、孔隙率、饱和度、碳化反应项、pH值和碳化深度等热点问题,最后归纳了碳化反应理论模型常用的求解方法,并对今后碳化反应模型的研究重点进行了展望。     

煅烧菱镁矿在氯化铵乙二醇溶液中的浸取动力学

系统地研究了菱镁矿的煅烧条件以及煅烧粉在氯化铵乙二醇溶液中的浸取动力学. 菱镁矿在750℃下煅烧2 h左右能使MgCO3分解完全而CaCO3不分解,过烧会使晶粒长大,从而降低浸取速率. 在消除外扩散影响的前提下,浸取过程在反应物(NH4Cl与MgO)以化学计量比反应、氯化铵的初始浓度为0~1.23 mol/L时符合未反应收缩核模型(Unreacted shrinking core model),且浓度为1.23 mol/L时浸取速率达到最大;浸取速率受表面化学反应控制,活化能为44.74 kJ/mol.     

磷酸分解磷矿石的动力学

采用间歇反应器,在反应温度６０－８０℃,磷酸浓度在２０－４０％Ｐ２Ｏ５,磷矿粒径０．１３８－０．７ｍｍ;搅拌速度５００转／分的条件下,研究了磷酸分解上蒜磷矿的酸解反应动力学,研究表明,在上述条件下,该过程的速率控制步骤为氢离子通过Ｃａ（Ｈ２ＰＯ４）２的固态膜向反应界面的扩散。并建立了酸解过程的动力学模型,该模型在ａ＝０．５上显著,表观活化能Ｅａ＝１０．０８ｋＪ．ｍｏｌ＾－１。     

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。     

Kinetics of metal ion exchange in iminodiacetic resins at low concentrations

The kinetics of metal exchange processes with iminodiacetic chelating resin, which occurs with metal concentration change, has been studied. Mechanisms of rate control were analyzed, and diffusivities determined from experiments in batch solutions with decreasing metal concentrations, following the unreacted core model. Metal exchange in binary and ternary systems are analyzed and diffusivity variations of these systems discussed in terms of reaction fronts. The influence of temperature was also studied and energies of activation determined.     

聚丙烯酰胺的合成及其动力学研究

研究了过硫酸铵-亚硫酸氢钠-碳酸氢铵引发下丙烯酰胺水溶液聚合的动力学,导出了聚合动力学方程.同时,针对传统工艺中由于反应前后pH值的影响而带来的分子量低等缺点,在聚合的过程中添加碳酸氢铵,真正实现了变pH值聚合,得到了水溶性好、分子量高且为线性结构的聚丙烯酰胺产品,并对其进行了正交实验,得出了最佳工艺条件.     

撞击流反应器中反应动力学研究

浸没循环撞击流反应器(SCISR)的主要特点是撞击区能显著强化微观混合且存在压力波动.对于若干反应体系例如正丁醇与浓硫酸反应等,SCISR显示出明显优于搅拌反应釜(STR)的反应动力学性能,在相同条件下,浸没循环撞击流反应器中所测的正丁醇与浓硫酸反应速率常数k比搅拌槽反应器高约10%.     

橡胶发泡剂热分解反应动力学研究方法

本文综合介绍了橡胶发泡剂分解过程动力学研究方法。包括升温和恒温下橡胶发泡剂分解放气量压力和体积测试方法,在橡胶介质中发泡剂分解特性的研究方法。并自行设计了一套较为简单实用的实验装置,这些测试方法的建立可为橡胶的实际生产提供一定的参考价值。