罐式还原的数值模拟

本文建立反应罐径向一维非稳态数学模型,它包括多孔介质热量传递方程、多孔介质质量传递方程、多相化学反应速率方程和理想气体状态方程,利用该模型对整个实验过程进行模拟.通过实验数据和模拟数据的比较,可以得出该模型能较准确的描述反应罐直接还原的实验过程,得出半焦层中碳的化学反应热与导热量属于一个数量级,化学反应与多孔介质传热共同决定了还原反应速率.靠近半焦粉层的铁矿还原度较高,而靠近铁矿层中心其还原度较低,呈现"U"字分布.     

罐式还原的数值模拟

本文建立反应罐径向一维非稳态数学模型,它包括多孔介质热量传递方程、多孔介质质量传递方程、多相化学反应速率方程和理想气体状态方程,利用该模型对整个实验过程进行模拟.通过实验数据和模拟数据的比较,可以得出该模型能较准确的描述反应罐直接还原的实验过程,得出半焦层中碳的化学反应热与导热量属于一个数量级,化学反应与多孔介质传热共同决定了还原反应速率.靠近半焦粉层的铁矿还原度较高,而靠近铁矿层中心其还原度较低,呈现"U"字分布.     

微波化学动力学

微波促进化学反应具有加热速度快、效率高、选择性加热等优势,对于节能减排具有重要的意义,但在工程应用过程中存在微波功率反射大、加热不均匀和热失控等问题,限制了微波能的进一步应用。为了解决以上问题,设计出高效的微波化学反应器,必须在宏观上深入研究微波促进化学反应的动力学过程,将电磁场方程、热传导方程和反应动力学方程等多个微分方程相互耦合。然而,现有研究一直缺乏以上方程之间的严格耦合关系。因此,本文介绍了化学反应的极化及微波在化学反应中的耗散,建立了微波促进化学反应过程的宏观动力学耦合模型。首先,梳理了微波化学的宏观动力学耦合模型,并对该模型存在的挑战进行了总结,即现有模型缺乏微波在化学反应中的极化过程及耗散过程。其次,针对微波在化学反应中极化过程的挑战,引入了新的介电特性表征,结果表明,反应体系的介电特性由反应物浓度和生成物浓度的概率分布函数对应的1阶勒让德多项式展开式的系数决定。然后,针对微波在化学反应中耗散过程的挑战,根据能量守恒,引入了新的耗散功率公式,结果表明,微波在反应体系中的耗散由微波在反应物中的耗散、在生成物中的耗散及生成物和反应物耦合产生的耗散等部分组成。最后,通过实例,阐...     

以多尺度理念构建新的化学反应工程体系

从化学反应工程所研究的内容和目的出发,分析了传统化学反应工程体系的局限性和以多尺度理念构建新的化学反应工程体系的必要性和可行性,在此基础之上建立了基于多尺度理念新的化学反应工程体系的基本框架.新的化学反应工程体系的建立有利于化学反应工程与其它学科的融合,为化学反应工程未来发展提供了更加广阔的空间.     

气相传输SHS合成Ti_5Si_3的结构形成过程

测定了Ti5Si3系统气相传输SHS合成的过程参数,采用燃烧波峰淬熄法研究了气相传输助剂对燃烧产物结构形成过程的影响。发现掺加一定量的气相传输助剂可使化学反应速度提高,对应于不同气相传输助剂含量的体系存在三种不同的产物结构形成过程。     

有限元线法在稳态渗流问题分析中的应用

本文首次将有限元线法引入稳态渗流问题分析中,提出了一种模拟稳态渗流场的新型数值解法.本文介绍了有限元线法的一般求解思路和对稳态渗流场分析的理论推导过程,得出对应求解问题的ODE体系,通过调用高质量的常微分方程求解器COL90求解任一点的水头值.通过算例证明了有限元线法相比有限元法的优势.     

固定床反应器内化学反应渗流场的基本方程组

通过对固定床反应器内气体的化学反应过程、渗流流动过程、传热传质过程的分析与耦合，得到化学反应渗流场的基本方程组，详细推导了带有化学反应的渗流流动的能量方程，并对能量方程中各项进行说明，以氨的合成反应为例，写出了化学动力学各方程的具体形式。     

2-甲基-1,4 对苯二酚合成反应动力学研究

在开发成功的2－甲基－1，4对苯二酚催化合成工艺过程的基础上，研究了对硝基甲苯在催化剂作用下，合成2－甲基－1，4对苯二酚的反应动力学，提出连串反应机理，用体系生成物浓度变化量随时间的变化率表示体系的反应速度，建立了动力学模型，确定了模中的参数，并对提出的动力学模型进行了实验验证，实验表明，在温度356．15－368．15K范围内，反应的表观活化能Eα=67.750kJ.mol^-1，介于一般化学反应活化能40－40kJ.mol^-1之间，属于化学反应控制过程。     

论物理量与浓度的关系

化学动力学的基本内容之一就是研究体系的化学反应速度及各种因素如浓度、温度、催化剂、溶剂以至光、电、磁等对反应速度的影响。化学反应速度的定义为:体系物质(反应物或产物)的浓度随时间的变化率,因为速度与浓度有关,可见要知化学反应速度必须分析其瞬时物质浓度,分析的方法有两类;(1)化学分析。(2)物理分析。前者要从反应体系中取出样品,取样需要时间。如果体系样品昂贵且得来不易,多次取样分     

燃烧模型对多孔介质内预混燃烧的影响

采用二维非稳态数学模型研究燃烧模型多孔介质内预混燃烧影响.燃烧模型分别为单步和多步化学反应动力机理（17种组分,58个反应）,CH4/空气当量比的范围为0.55～1.0.对比分析两种燃烧模型下燃烧器中心处的温度、组分浓度分布曲线.结果表明,多步燃烧模型对燃烧器内温度、组分浓度分布有更准确的预测,并与文献结果比较,证实了二维非稳态数学模型的正确性.此外,将二维的温度场进行比较,结果表明单步化学机理的反应区域小,温度梯度大,而多步化学反应由于各反应步骤存在时间尺度的差异,反应区域大,温度梯度相对较小,与实际燃烧情况能很好的吻合.     

聚丙烯酰胺胶凝动力学的研究

定量地研究了在C_r(Ⅲ)作用下,聚丙烯酰胺水溶液胶凝过程的动力学行为。实验发现,C_r(Ⅲ)使聚丙烯酰胺胶凝的过程可分为三个阶段:加速、稳态和终止。可用体系粘度的增加速率来表征凝胶网络的形成速率。已测得在稳态胶凝阶段用粘度表征的表现速率常数和表观活化能。     

四川某地方铅矿浸出过程动力学研究

对三氯化铁浸出方铅矿过程动力学进行实验研究,旨在考察温度,粒度,搅拌速度,三氯化铁和氯化钠浓度等宏观因素对该浸出过程动力学的影响。结果表明,该动力学过程的控制步骤为化学反应步骤,体系的表观活化能为４２．１ｋＪ／ｍｏｌ。     

钼体系催化丁二烯聚合动力学Ⅲ、链的引发、增长和终止

本文利用健谷勤动力学理论研究了M_0Cl_4OC_8H_(17)-i-Bu_2AlOPh体系在加氢汽油中催化丁二烯聚合过程中链的引发,增长和终止反应。本体系在30—40℃时基本属于快引发稳态逐步聚合;在50—70℃时,聚合反应初期有一暂短的稳态阶段,然后变为非稳态聚合。聚合物微观结构受转化率影响很小。链终止方式为单基终止, 在前两报中,我们研究了MoCl_4 OC_8H_(17)-i-Bu_2AlOPh催化体系在加氢汽油中催化丁二烯聚合的速度和链转移等问题。本文利用健谷勤动力学理论考察了该体系催化丁二烯聚合过程中链的引发增长和终止反应。     

NaCl-CaCl_2-Na_2WO_4体系电解制备钨粉过程表征

采用NaCl-CaCl2-Na2WO4体系熔盐电解制备金属钨粉,采用X射线衍射法(XRD)及能谱分析(EDS)表征电极产物并采用差热法(DTA)分析体系中发生的前置化学反应.采用循环伏安法和残余电动势法分析阳极过程和过电位变化规律.结果表明:800℃、槽电压2.5 V条件下以石墨为电极可以电解制得钨粉,活性物质为电解前置反应产物CaWO4;阳极总反应不可逆,阳极过程为化学反应极化控制.     

倾斜晶析塔内有机物纯化过程的理论与实验研究

使用低共熔型对、邻二氯苯体系,研究全回流稳态操作条件下倾斜晶析塔内有机物的纯化过程,基于发汗机理建立了倾斜晶析塔提纯段的轴向扩散模型。研究结果表明,倾斜晶析塔对有机物提纯有很好的适应性,在进料浓度为62%～85%、搅拌速率为5～10 r/min范围内,产品纯度均可达到99.9%,轴向扩散模型能很好地描述稳态操作时塔内的浓度分布规律。     

伴有化学反应的三组分体系相分离动力学研究

采用蒙特卡洛方法研究了伴有化学反应A＋B C的三元混合物相分离体系畴的形貌和生长动力学行为。研究给出不同的淬火温度下反应扩散体系形成了的斑图的形貌,并给出在相分离后期嵌段共聚物浓度随着时间演化的标度规律：nC=t-γ。最后讨论化学反应速率对体系中共聚物浓度的影响,中度淬火温度下,在相分离后期,反应速率越小体系中共聚物的浓度相对越高。     

丁羟聚氨酯弹性体的老化规律研究

针对丁羟聚氨酯弹性体的老化及其对材料性能的影响,制备了丁羟弹性体胶片试样,对试样进行了加速老化试验,测试了不同老化阶段弹性体的密度、力学性能、交联密度及红外光谱.通过对测试结果的分析,指出了丁羟弹性体体系内部发生的化学反应及其对力学性能的影响,总结了丁羟弹性体的老化规律.研究发现在老化过程的前期,MAPO与TDI也发生了交联反应,使弹性体的交联密度有所增加,弹性体内的化学反应主要以降解断链为主,通过弹性体熵弹性的降低来影响其力学性能,该阶段弹性体的力学性能并不随交联密度而变化.在老化过程的后期,弹性体内部以氧化交联反应为主.     

单模光纤受激喇曼散射瞬态过程分析

本文从非线性耦合波理论的观点分析了单模光纤中受激喇曼散射瞬态过程,给出了解答的解析表达式。由此得到稳态过程的解答,并分析了该稳态过程。该稳态分析所得结论与 Yariv 等从光子转换理论所得稳态结论相一致,并对 Smith 的小信号解答作了进一步完善。     

钢筋在混凝土模拟孔溶液及水泥净浆中的腐蚀电化学行为

采用动电位扫描法研究钢筋在混凝土模拟孔溶液中腐蚀电化学行为，获得了不同ＰＨ值和氯离子含量对影响钢筋局部锈蚀的临界关系。采用交流阻抗技术研究了钢筋／混凝土模拟孔溶液和钢筋／水泥净浆体系的界面电化学反应机理及其电化学反应模型。结果表明，在高碱性、低氯离子含量或除氧条件下，钢筋在混凝土中将不发生严重局部腐蚀，钢筋的腐蚀化学反应主要受扩散传质过程控制。     

气相传输SHS合成Ti5Si3的结构形成过程

测定了Ｔｉ３Ｓｉ３系统气相传输ＳＨＳ合成的过程参数，采用燃烧波峰淬熄法研究了气相传输助剂对燃烧产物结构形成过程的影响，发现掺加一定量的气相传输助剂可使化学反应速度提高，对应于不同气相传输助剂量的体系存在三种不同的产物结构形成过程。