一种计算扩散系数的有效方法

依据液－固扩散过程的机理建立浸取过程的数学模型。利用实验数据应用参数估算方法对该模型中的参数进行估值,并介绍了一种计算扩散的有效方法,通过实施证明：把等温过程得到的数据与根据模型预测的数据相比较,可以发现干菌体的浸取过程可以被描述为适用于费克定律的扩散过程;数模的精度取决于消除外扩散影响程度的大小;同时还得出在不同温度下求得扩散系数与温度的关系。文献报道的溶质在固体中的扩散系数一般这１０＾－９～１     

固体酸催化剂上线性烷基苯生成反应动力学研究

在确定线性烷基苯反应生成成功力学方程基础上，在消除外扩散影响前提下，用苯烯摩尔比为１０：１的反应产，在中孔分子筛负载杂多酸催化剂上进行苯与长链烯烃烷基化反应，采用气相色谱法分析反应组成，获得了不同反应温度、质量空速、催化剂粒度的基化反应试验数据。对模型进行参数估值，确定了线性烷基苯生成反应速率常数、扩散系数，以及反应活化能和扩散活化能参数，建立了人扩散影响的线悸烷基苯生砀 动力学模型，并开展模型评     

煤屑瓦斯扩散系数时间响应规律研究

为探讨煤屑瓦斯扩散系数随时间变化的响应规律,选取典型煤样进行煤屑瓦斯解吸扩散实验,建立了扩散系数随时间变化的球形煤屑瓦斯扩散微分方程,通过变量代换方法将得到的微分方程转化为经典的扩散方程,并运用分离变量法得到了煤屑时变扩散系数的理论解;基于扩散规律理论解对煤屑瓦斯解吸实验实测解吸数据进行分析,利用Matlab软件编制程序进行解算,得出瓦斯扩散系数的时间响应规律。研究结果表明:煤屑瓦斯等效扩散系数随时间响应规律符合幂函数关系,采用瓦斯扩散系数时间响应模型比经典瓦斯扩散模型和煤屑瓦斯扩散实验吻合度更高;煤屑瓦斯扩散系数时间响应模型描述煤层的瓦斯运移过程更合理、更准确。     

焦化苯中噻吩在改性ZSM—5分子筛上吸附动力学研究

本文系统地 用改性ZSM－5分子筛吸附脱除焦化苯中噻吩过程动力学，测定了池式吸附曲线，提出了可以较好地描述苯－噻吩－ZSM－5吸附体系的动力学模型，模型中考虑了大孔扩散，表面扩散和吸附一反应阻力等吸附过程，并通过实验数据求得了大孔扩散系数，表面扩散系和吸附速度常数等吸附动力学参数与温度的关系，在该吸附过程中，大孔扩散，表面扩散和吸附反应过程都起着重要作用。     

煤粒瓦斯解吸扩散规律实验

进行了不同粒径煤样、不同温度和不同吸附平衡压力条件下的等温吸附-解吸实验.通过对解吸实验前600s实验数据的甲烷解吸率和槡t线性拟合,并结合计算得到了煤粒甲烷的初始有效扩散系数和扩散动力学参数.结果表明:吸附平衡压力越大,初始有效扩散系数越大,瓦斯解吸率越大;温度越高,初始有效扩散系数和扩散动力学参数也越大;煤样的粒径愈大初始有效扩散系数愈大,而动力学扩散参数越小,相同解吸时间内的甲烷解吸率越小.通过Arrhenius方程得到了甲烷解吸扩散活化能的表达式,通过处理数据得到1#和3#煤样的解吸扩散活化能分别为14.38kJ/mol和9.99kJ/mol.     

二氧化碳在水中扩散系数的实验测定和计算

当二氧化碳注入海底后,液体二氧化碳或者二氧化碳水合物能否稳定存在,其中重要的参数之一就是不同情况下二氧化碳在液体中的扩散系数。在水温4～30℃,压力为1MPa下,用自制的实验设备测量了二氧化碳的扩散系数。结果表明,在高压条件下,扩散系数是一个与浓度有关的量。根据短时间内扩散量与时间平方根之间存在着线性关系,引入不定函数描述与浓度有关的扩散过程,得到了二氧化碳-水体系与浓度相关的扩散系数的数据,并拟合得到了所研究情况下二氧化碳的扩散系数与温度、浓度等因素之间的计算式。     

在Ni /Al2O3催化剂上苯加氢反应本征动力学研究

采用ＣＤＳ８１０实验系统,在实验条件为：常压、氢苯比３、温度３６３．１５－４５３．１５Ｋ时,研究了在Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３催化止气相苯加氢反应的本征动力学,利用实验数据对几种可能的动力学模型进行参数估值,最后得到该反应的动力学模型为：在Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３催 有两类吸附中心,分别吸附氢、苯及其产物相且所有吸附达平衡;氢呈分子吸附;往苯环上加第一个氢分子为速率控制步骤。该模型方程与实验数据拟合很好,平均偏差为     

纯溶剂在线性低密度聚乙烯膜中扩散的计算

为了评价和预测密封材料线性低密度聚乙烯(LLDPE)的防渗透性能,结合实验和数学模型2种手段,研究5种化工溶剂在LLDPE薄膜中的扩散性能.采用稳态渗透汽化实验和吸附溶胀实验分别获得各组分的渗透通量数据和平衡吸附量.引入Fujita自由体积模型阐述扩散系数,根据渗透通量实验数据拟合得到各组分的自由体积参数.结果表明,渗透通量的计算值与实验值基本一致.根据模型计算得到5种溶剂的扩散系数随温度变化的曲线.通过求解Fick第二定律的偏微分方程数值解,得到不同时刻5种溶剂在平板膜内部的质量浓度分布曲线.结果表明,LLDPE对5种溶剂的防渗透性能良好.     

固体酸催化剂上线性烷基苯生成反应动力学研究

在确定线性烷基苯反应生成动力学方程基础上 ,在消除外扩散影响前提下 ,用苯烯摩尔比为 1 0∶1的反应原料 ,在中孔分子筛负载杂多酸催化剂上进行苯与长链烯烃烷基化反应 ,采用气相色谱法分析反应组成 ,获得了不同反应温度、质量空速、催化剂粒度的烷基化反应试验数据。对模型进行参数估值 ,确定了线性烷基苯生成反应速率常数、扩散系数 ,以及反应活化能和扩散活化能参数 ,建立了考虑内扩散影响的线性烷基苯生成反应动力学模型 ,并开展模型评价、模型预测和反应规律研究。研究结果表明 ,线性烷基苯收率试验值和计算值的相关指数为 0 .9892 ,说明该模型具有较强的拟合试验数据能力 ,可信度较高。模型预测结果表明 ,线性烷基苯收率随着反应温度提高和原料与催化剂接触时间延长而不断提高 ,随催化剂粒径增大而降低。     

多孔介质中有效孔扩散系数的试验测量

提出了通过实时测量扩散过程中多孔介质浮重变化,直接测定有效扩散系数的方法.首先建立了联系有效扩散系数和试件浮重变化的数学模型,并求出了该模型的解析解;利用非线性超定方程组优化求解的方法,结合问题的解析解和实测数据,反求出模型中的参数,有效扩散系数和边界层传质系数.用上述参数预测的试件浮重变化与实测浮重变化相差很小.表明该方法的实用性和可靠性.     

番薯片薄层热风对流干燥模型与传质性能

摘要：为了探讨番薯干燥的热传递特性,在对流热风干燥实验装置中进行了番薯片薄层干燥实验,研究了干燥温度对干燥过程的影响;将试验的水分比与数学模型进行了拟合,计算了不同温度下的水分有效扩散系数,并关联了其与干燥温度的关系。结果表明：干燥温度对干燥过程影响显著;用Logarithmic模型来描述番薯片热风干燥动力学令人满意;番薯片厚度为2mm时,随风温升高,水分有效扩散系数从2．9616×10^-10m^2／s增大到4．6939×10^10m^2／s,并符合阿累尼乌斯方程,活化能为23．29kJ／mol。     

Modelling of time dependency of chloride diffusion coefficient in cement paste

A computer-based model and method was presented to predict the time dependency of chloride diffusion coefficients in cement paste. The HYMOSTRUC3D model was applied to generate a 3D representative elementary volume (REV) of cement paste. In the simulation of microstructure, both of cement hydration and chloride binding were considered. With the simulated microstructure of cement paste, the finite element method was applied to simulate the diffusion process of chloride through the saturated cement paste. Based on the Fick’s first law, the chloride diffusion coefficient can be calculated. In this method, the influences of age and w/c ratio on the chloride diffusion coefficient were evaluated. The simulated chloride diffusivities with various w/c at different time were compared to experimental data obtained from the literature. The experimental results indicate that the chloride diffusion coefficient decreases with the increase of time and the decrease of w/c ratio. The trend of simulated relationship (diffusion coefficient vs time, diffusion coefficient vs w/c ratio) fits very well with the experiments.     

活化工业半焦吸附SO_2的总传质系数和时均传质系数

对活化工业半焦吸附SO2进行了实验研究,利用实验数据获得了吸附过程的穿透曲线,计算了吸附过程的总传质系数;提出了时均传质系数概念,对工业半焦吸附SO2实验的时均传质系数进行了计算并与实验参数进行了关联。总传质系数计算表明:吸附传质过程的不同阶段分别受到外扩散控制和内扩散控制,整个传质过程属于多步联合控制。温度较高时,总传质系数较大,传质过程中外扩散控制阶段延长。时均传质系数计算表明:时均传质系数可以定量表示吸附过程中传质程度的强弱,能够通过回归找出实验参数与时均传质系数之间的关系。根据实验数据回归得到的关系式表明,吸附床温度升高和气体流速增大均可使时均传质系数增大,从而使吸附传质过程得到强化。     

CN—18催化剂上甲烷蒸汽转化宏观动力学研究

CN－18气态烃蒸汽转化催化剂是以α－Al     

离心式风机变速运行性能数学模型

建立了离心式风机变速运行性能含待定系数的多项式数学模型,采用最小二乘法对额定转速下的实验数据进行拟合,求得该转速下模型的待定系数;依据相似理论推导出额定转速与其它转速下待定系数的关系,求得其它转速下模型的待定系数;计算实例表明:模型计算结果与实验数据具有较好的一致性。     

基于圆柱型结构的中药材提取动力模型

针对目前中药有效成分提取过程建模研究较少，且模型多以球型假设为前提的问题，根据中药材多以根、茎的形式直接提取的实际情况，利用Fick第二扩散定律，假设中药材有效成分由径向扩散忽略轴向扩散，且以内扩散为主，提出了一种能反映圆柱型结构中药材的提取动力学模型.依据丹参中有效成分丹参素提取过程实验数据，通过温度和液固比的变化，优化参数，得到提取动力学模型. 利用该模型对丹参药材的工业提取过程进行模拟，得到了与生产结果较为吻合的计算结果，预测误差为10％左右. 结果表明，模型预测效果佳，可用于中药材的工业提取过程研究.     

松散煤体中氧气扩散系数的实验研究

根据松散介质中气体扩散的理论分析。得出了松散煤体中氧气等效扩散系数的理论计算公式。在静态扩散双容积法的基础上，建立了松散煤体中气体扩散系数的实验测定装置，通过测定氧气在不同空隙率松散煤体中的等效扩散系数，确定了它的理论计算公式中修正系灵敏的取值范围，从而得出其与空隙率的函数关系。最后根据热力学原理，推算出松散煤自燃过程中不同温度和压力时氧气等效扩散系数的近似计算公式。     

Electrochemical behavior of CoCl2 in ionic liquid 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate

The electrochemical behavior of CoCl2 in 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate ([bmim]PF6) was investigated by cyclic voltammetry. The cyclic voltammograms were obtained from electrochemical measurement under different temperatures, and the reversible behavior for Co2 /Co3 redox couple on glassy carbon electrode in [bmim]PF6 was confirmed by the characteristic of the peak currents. The diffusion coefficients (about 10-11m2/s) of Co2 in [bmim]PF6 under different temperatures were evaluated from the dependence of the peak current density on the potential scan rates in cyclic voltammograms. It is found that the diffusion coefficient increases with increasing temperature. Diffusion activation energy of Co2 in [bmim]PF6 is also calculated to be 23.4kJ/mol according to the relationship between diffusion coefficient and temperature.     

模型流体扩散系数与温度关系的分子动力学模拟

采用分子动力学(MD)模拟的方法,计算了模型流体氩及氩/氪溶液的自扩散系数和互扩散系数,及其与温度的关系.计算结果表明:对不同状态下氩的自扩散系数的计算与实验结果符合较好,误差在10%左右;采用Green-Kubo法和Einstein法计算的扩散系数相等;扩散系数与温度的关系均服从D=D0-e E/RT的关系,对A r/K r体系自扩散系数和互扩散系数的M D模拟结果进行拟合,得到Ar、Kr自扩散系数及互扩散系数的活化能分别为1278J/mol、1340J/mol和1296J/mol.