Na_2B_4O_7在NaCl-KCl-NaF熔盐体系中的溶解度及溶解机理

采用等温饱和法研究了Na_2B_4O_7在NaCl-KCl-NaF熔盐体系中的溶解度。通过热力学及X射线衍射分析,确定了Na_2B_4O_7的溶解机理。结果表明:随温度的升高Na_2B_4O_7在NaCl-KCl-NaF熔盐体系中的溶解度增大,温度达到750℃时溶解度显著增大;Na_2B_4O_7在熔盐体系中的溶解平衡时间随温度的升高而缩短,温度达到750℃后在3.5h溶解均能达到平衡;Na_2B_4O_7在NaCl-KCl-NaF熔盐体系中的溶解机理为物理溶解。     

水煤浆气化炉中O_2分压和Cr_2O_3稳定性的热力学计算

为了确定水煤浆气化炉内O_2分压,探究该气氛中Cr_2O_3的稳定性,首先根据不同厂家水煤浆气化炉合成气的化学组成,使用热力学软件Factsage6.4计算了1 300~1 600℃水煤浆气化炉内的O_2分压,然后又计算了不同条件下Cr_2O_3蒸发形成的各种气体的分压及总蒸气压的变化。结果表明:随着温度的升高,O_2分压在带状范围内逐渐增大,气化炉总压力的变化对O_2分压变化的影响很小。在一定条件下,Cr_2O_3的蒸气压会随着温度及O_2分压的变化而发生变化。O_2分压不变时,Cr_2O_3的蒸气压随温度升高逐渐增大;温度不变时,Cr_2O_3的蒸气压随着O_2分压的降低先减小后增大;1 300~1 600℃,Cr_2O_3蒸气压的最小值出现在O_2分压为10-2~10-4Pa;煤气化炉气氛中,随着O_2分压降低,Cr_2O_3蒸气压逐渐升高;不同煤气化炉内,Cr_2O_3蒸气压的高低不同,其内衬高铬材料的服役寿命可能会有所不同。     

丁二酸在环己烷,环己酮,环己醇中溶解度的研究

丁二酸是己二酸生产过程中,与己二酸和戊二酸一起共存于环己烷、环己醇和环己酮组成的混合体系中的一种副产物.为了提高己二酸的纯度,需要对丁二酸在环己烷、环己醇、环己酮中的溶解性能进行研究.本文利用常压固液平衡测定装置,对丁二酸在环己烷、环己酮、环己醇单一溶剂及其混合溶剂中的溶解度进行了测定.结果表明,丁二酸在环己酮和环己醇中的溶解度,分别为3.9784 g和1.2070 g,均大于1 g,属可溶范畴;在环己烷中的溶解度,仅0.0082 g,小于0.01 g,属于难溶范畴.在环己酮和环己醇的单一溶剂中,在20～50 ℃时,对丁二酸的溶解能力是环己酮>环己醇>环己烷;而在60～80 ℃时,则是环己醇>环己酮>环己烷.在3种溶剂的混合体系中,丁二酸的溶解度均随温度升高而增大;低于50 ℃时,随温度升高溶解度增大缓慢,在50～80 ℃时随温度升高增大较快.     

AlCl3–FeCl3–HCl–H2O体系的相平衡及相分离

为从含铝铁粉煤灰酸浸液中提取高纯AlCl3?6H2O,在温度20和30℃下采用等温溶解平衡法测定了H+浓度1.3 mol/L的AlCl3–FeCl3–HCl–H2O体系的相平衡数据,绘制了该体系的相图和密度?组成图,根据相图分析了酸浸液等温蒸发的路径。结果表明,20和30℃下该体系均属于简单共饱和体系,不产生复盐和固溶体。随温度升高,FeCl3的溶解度由43.59%增大至49.34%,AlCl3的溶解度约稳定在30.70%,且FeCl3?6H2O的结晶区减小、AlCl3?6H2O的结晶区相对增大。从模拟铝铁酸浸液中直接分离出了纯度为96.61%的AlCl3?6H2O。     

反式-1,2-环己二醇和甲酸钠的结晶介稳区研究

采用激光测量装置在不同温度、不同搅拌速度下研究了反式-1,2-环己二醇在水和乙酸乙酯中的溶解和超溶解特性,亦测定了甲酸钠在水中不同温度下的溶解和超溶解特性,得到了反式-1,2-环己二醇和甲酸钠的结晶介稳区。反式-1,2-环己二醇在水中和乙酸乙酯中的溶解度、超溶解度和介稳区宽度丛均随温度的升高而增加,且反式-1,2-环己二醇在水中的溶解度、超溶解度和介稳区宽度ΔS远远大于其在乙酸乙酯中的溶解度、超溶解度和介稳区宽度ΔS;反式-1,2-环己二醇在水中的超溶解度和介稳区宽度△S均随搅拌速度的提高而减小。高速搅拌下反式-1,2-环己二醇在水中的介稳区宽度△θ为4℃左右,中速搅拌下为7℃左右;在乙酸乙酯中的介稳区宽度△θ为3℃左右。甲酸钠在水中的溶解度、超溶解度和介稳区宽度△S均随温度的升高而呈线性增加,介稳区宽度△θ在4～5℃之间。     

溢流法测定超临界CO_2在聚己酸内酯中的溶解

以超临界CO2作为溶剂,采用溢流法研究聚己酸内酯(PCL)在CO2中的溶胀过程和超临界CO2/PCL体系的热力学平衡规律。考察了温度、压力对溶解度的变化趋势,分析加入有机溶剂后对CO2在聚合物中的溶解度的影响,并应用P-T(Patel-Teja)方程作为热力学模型分析和计算溶解规律。结果表明:CO2的溶解度随温度升高而降低,随压力增大而增大,有机溶剂的加入能够进一步提高CO2的溶解度,在相同的温度压力条件下,加入相当于CO2质量的2.26%的二氯甲烷,最多可使溶解度增加28.06%。在温度313.15—353.15 K、压力10—20 MPa范围内,P-T方程能较好地预测CO2在PCL中的溶解度,其相对误差在-12.53%—12.01%。     

缬沙坦在乙酸乙酯中的溶解度及介稳区

采用静态平衡法测定缬沙坦在乙酸乙酯中278.15~323.15K的溶解度数据,利用Modified Apelblat、NRTL和λh方程分别对溶解度数据进行了关联,并通过van't Hoff分析计算了缬沙坦在溶解过程中的热力学参数（焓变、熵变和吉布斯自由能）。结果表明,缬沙坦在乙酸乙酯中的溶解度随着温度升高而显著增大,3个模型均具有较好的关联性,平均相对偏差分别为1.03%、3.87%、1.72%,Modified Apelblat方程对溶解度数据关联的效果最好;缬沙坦在乙酸乙酯中的溶解过程为自发吸热熵驱动过程,焓变在溶解过程中对吉布斯自由能贡献较大。利用激光法测定了缬沙坦在乙酸乙酯中的超溶解度,研究了不同搅拌速率、降温速率对结晶介稳区的影响。结果表明,随饱和温度的升高,介稳区显著变宽;搅拌速率越小、降温速率越快,介稳区越宽,降温速率的影响相对较小。     

CO_2在醚酯溶剂中的溶解度测定及热力学计算

采用恒定容积法,在温度353.15、363.15、373.15 K下,测定了CO_2在丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)、二丙二醇甲醚醋酸酯(DPMA)、乙二醇丁醚醋酸酯(BAC)以及乙二醇苯醚醋酸酯(EPA)中的溶解度数据,压力最高可达11.73 MPa。结果表明CO_2在醚酯体系中溶解度受温度、压强的影响较大,压强一定时,CO_2在醚酯中溶解度随温度升高而减小;温度一定时,随着压强增大而增大;相同条件下,CO_2在四种醚酯中溶解度大小为PMAEPABACDPMA。通过变形Clausius-Clapeyron方程,计算得到CO_2在醚酯溶剂中的Gibbs自由能ΔsolG,溶解焓变ΔsolH和熵变ΔsolS等热力学性质,从宏观热运动角度进一步解释了CO_2的溶解机理,为开发新型CO_2物理吸收剂提供理论支撑。     

CBS在环己胺水溶液中溶解度的测定

本研究测定了CBS在不同浓度环己胺水溶液中的溶解度。研究结果表明,CBS的溶解度既随环己胺浓度的增大而增大,又随温度的升高而增大。对实验数据进行拟合,得出CBS在环己胺水溶液中的溶解度随温度变化的数学模型。用该模型计算得出的数据与实验所得数据误差最大为2．62％,最小为0．48％。     

熔盐中镁热还原合成二硼化钛纳米粉体

以二氧化钛、硼粉、三氧化二硼、钛粉为原料,金属镁粉为还原剂,在NaCl—KCl熔盐中利用镁热还原法合成了TiB2纳米粉体。研究了TiO2—Mg—B和B2O3—Mg—Ti体系在熔盐中合成TiB2粉体的反应过程及机理,分析了两体系中合成TiB2的起始温度、最佳温度、形貌和尺寸的差异,对粉体的物相组成及显微结构进行了表征。结果表明:2个体系合成TiB2的起始温度均为800℃,TiB2的结晶性及纯度随温度升高而提高,最佳合成温度均为1 000℃。经1 000℃保温4h后,TiO2—Mg—B体系合成的TiB2粉体形貌不规则,颗粒尺寸约为30~100nm;而在相同条件下,采用B2O3—Mg—Ti体系合成的立方形态的TiB2粉体颗粒尺寸约为40~200nm。B2O3在NaCl—KCl熔盐中的溶解度较TiO2高,更易被金属Mg还原,因此,B2O3—Mg—Ti体系合成的TiB2结晶性优于TiO2—Mg—B体系。     

离子液体[Bmim][NTf_2]对CO_2在碳酸二乙酯中溶解性能的强化

采用恒定容积法在温度范围308.15~328.15 K、压力范围0~3 MPa条件下测定了CO_2在碳酸二乙酯(DEC)、离子液体[Bmim][NTf_2]以及二者不同质量分数配比混合溶剂中的溶解度,并用COSMO-RS模型研究了离子液体的加入对DEC蒸气分压的影响。实验表明,在相同实验条件下CO_2在[Bmim][NTf_2]中的溶解度大于在DEC中的溶解度。[Bmim][NTf_2]的加入可强化CO_2在DEC中的溶解性能,在相同温度下CO_2在混合溶剂中的溶解度随[Bmim][NTf_2]质量分数增加而增大,在相同浓度的混合溶剂中CO_2的溶解度随温度升高而降低。COSMO-RS模型计算表明,DEC的蒸气分压下降的分数随混合溶剂中离子液体质量分数增加而增大,而对于相同质量分数配比的混合溶剂温度对DEC的蒸气分压影响较小。     

过碳酸钠的生产与应用

一、概述 过碳酸钠又称过氧化碳酸钠、过氧水合碳酸钠或固体双氧水,是过氧化氢与碳酸钠的加成化合物,为白色颗粒状或粉末状固体,分子式2Na_2CO_3·3H_2O_2,相对分子质量314.02,活性氧的理论含量15.28％。易溶于水,溶解度随温度升高而增加,在100克水中,10℃时溶解12.3克,20℃溶解14.0克,30℃时16.2克,40℃时18.5克。过碳酸钠在水中易分解,并离解出过氧化氢,在碱性溶液中H_2O_2发生自由基聚合反     

CrO_x/ZrO_2催化剂上甲烷催化燃烧性能

采用沉淀法制备了CrO_x/ZrO_2催化剂,考察800℃高温焙烧的CrO_x/ZrO_2催化剂对CH_4燃烧的催化性能。采用X射线衍射和拉曼光谱等技术对催化剂进行物相结构表征。结果表明,Cr物种以Cr_2O_3形式存在,随着焙烧温度升高,催化剂中ZrO_2和Cr_2O_3的晶粒明显增大。CrO_x/ZrO_2催化剂的比表面积大于相应的纯Cr_2O_3和ZrO_2。催化剂的CH_4燃烧活性随着Cr含量的增加而提高,Cr质量分数20%时活性最高,CH_4完全燃烧温度为450℃。     

H_2和CO_2在甲苯中的二元系相平衡特性研究

建立了1套连续式热力学平衡测量装置,在压力1．5～10 MPa,温度303～343 K范围内,测量了H_2和CO_2在甲苯中的二元系平衡溶解度数据。结果表明,2种气体在甲苯中的溶解度均随压力增大而增加。H_2在甲苯中的溶解度随温度升高而增大。CO_2在甲苯中的溶解度则随温度升高而减小。考虑1个二元相互作用参数,将实验数据用Peng-Robinson状态方程式进行关联,可以获得满意的计算精度。     

低碳烃在甲醇中溶解度测定与热力学计算

将SetaramBT2.15微量热仪温度控制系统成功引入恒定容积法,系统测定了低温条件下CH_4,C_2H_4和C_2H_6在甲醇中的溶解度。通过对CO_2在甲醇中溶解度数据的测量,验证测量装置的可靠性。结果表明:在-20—-30℃,CH_4,C_2H_4和C_2H_6在甲醇中的溶解度随温度降低而升高,随分压升高而增大,且CH_4和C_2H_4的溶解度在所测条件下符合亨利定律;而C_2H_6的溶解度在压力升高后,溶解度与压力不符合线性关系。通过PC-SAFT状态方程对所测气体溶解度进行热力学计算,结果表明PC-SAFT状态方程能够很好地关联CH_4,C_2H_4和C_2H_6在甲醇中的溶解度,并可准确描述气体溶解度随温度、压力的变化趋势,所得热力学模型可用于低碳烃吸收的工艺计算中。     

碳酸锂在氯化钠溶液中溶解度的测定

采用等温溶解平衡法测定了在温度为278.15～358.15 K时,Li₂CO₃在质量摩尔浓度为0～4.06 mol·kg^-1 NaCl溶液中的溶解度和溶液密度,利用E-DH和Apelblat方程对Li₂CO₃溶解度实验数据进行关联,计算相对偏差在±0.05以内;利用Connaughton方程对液相密度数据进行关联,标准偏差小于7×10^-4。实验和理论计算结果表明:Li₂CO₃在NaCl-H₂O体系中溶解度随NaCl浓度增加先增大后又减小,在温度278.15～358.15 K内,溶解度在NaCl质量摩尔浓度约为1 mol·kg^-1时出现最大值。通过溶解热力学计算,得到Li₂CO₃在NaCl中的溶解焓变ΔHd、熵变ΔSd和吉布斯自由能变ΔGd,结果表明溶解过程为放热、熵减的非自发过程,溶解焓变和熵变随着NaCl浓度变大而增加,吉布...     

纤维素铜氨溶液的溶解性能及流变性能

研究了纤维素在铜氨溶液中不同溶解条件下的溶解特性,以及纤维素铜氨溶液的流变性能。结果表明:当溶解温度为-10℃,Cu2+浓度为1.4 mol/L,溶解时间1 h时,纤维素在铜氨溶液中有较大的溶解度;纤维素铜氨溶液为假塑性流体,其黏度随温度的升高而降低,随纤维素含量的升高而增大,当纤维素含量较高时,其黏度随温度的变化幅度较大。     

甘氨酸在甲醇-水体系中溶解度的测定及关联

本实验采用平衡法测定了293.15—353.15 K下甘氨酸在水中的溶解度,及在不同比例甲醇水溶液中293.15 K至溶液沸点甘氨酸的溶解度。实验结果表明,甘氨酸的溶解度随甲醇摩尔分数的增加而下降,随温度的升高而逐渐增大。分别采用Apelblat方程,λh方程和(CNIBS)/Redlich-Kister方程对溶解度数据进行关联,结果表明:Apelblat方程和λh方程均能较好地表达甘氨酸在甲醇-水体系中的溶解度。(CNIBS)/Redlich-Kister方程能准确地关联溶剂中甲醇的摩尔分数x_2与甘氨酸溶解度x1的关系。利用van't Hoff方程估算得到甘氨酸在甲醇-水中的溶解熵和溶解焓,说明甘氨酸在甲醇-水体系中的溶解过程是吸热和熵驱动的。实验得到的溶解度数据和关联为其工业结晶过程设计和工艺优化提供了理论依据。     

四元体系Li~+,Mg~(2+)//SO_4~(2-),B_4O_7~(2-)-H_2O 273K相平衡研究

针对含锂相关水盐体系相平衡研究不够完善的问题,采用等温溶解平衡法研究四元体系Li~+,Mg~(2+)//SO_4~(2-),B_4O_7~(2-)-H_2O在273 K相平衡关系,并根据溶解度数据绘制相图。结果表明该体系属于简单交互四元体系,无复盐和固溶体生成。其相图包含2个共饱点,5条单变量曲线和4个结晶相区(分别是Li_2B_4O_7·3H_2O、Li_2SO_4·H_2O、MgB_4O_7·9H_2O和MgSO_4·7H_2O)。从相图中可以看出,MgB_4O_7所对应的相区最大,溶解度最小。对比该体系在不同温度下相图发现,随着温度升高MgSO_4和MgB_4O_7的结晶区明显减小,而Li_2B_4O_7和Li_2SO_4的结晶区明显增大,说明MgSO_4和MgB_4O_7的溶解度相较于Li_2B_4O_7和Li_2SO_4对温度变化更敏感。     

不同气氛下高铬材料的Cr_2O_3在煤渣中熔蚀行为研究进展

从组成和气氛对熔渣的影响角度出发,结合相图分析了不同气氛条件下Cr_2O_3在煤渣中的熔蚀行为,主要包括Cr_2O_3的溶解以及化学反应形成的铬酸盐的溶解。空气气氛下,铁的Fe~(3+)存在形式使得熔渣的黏度较高,高铬材料表面形成的(Al,Cr,Fe)_2O_3亦会阻碍Cr~(3+)的扩散,从而延缓了Cr_2O_3的熔蚀;在水煤浆气化炉的还原工况条件下,Fe~(2+)的富集会显著降低尖晶石的熔融温度,增加Cr_2O_3的熔蚀;而在更低氧分压条件下,Cr_2O_3的变价熔蚀更明显。水煤浆气化炉条件下,是否形成Cr~(2+)并参与Cr_2O_3的熔蚀过程,仍有待探讨。