粗对苯二甲酸的高温熟化动力学研究

针对粗对苯二甲酸高温熟化过程的特点,开发了一套气液固三相熟化动力学实验技术,进行了熟化过程的动力学实验研究,对粗对苯二甲酸的熟化过程机理进行了剖析和数学描述。在此基础上,提出了粗对苯二甲酸的熟化动力学模型,并根据实验数据计算出了各动力学参数。揭示了粗对苯二甲酸的熟化规律,为 PTA 技术的工业技改和设计提供了依据。     

进气氧浓度对PX氧化反应器的影响

以对二甲苯（PX）液相催化氧化反应器的连续鼓泡釜模型，对尾氧浓度保持3．5％时不同进气氧浓度下的反应器进行了模拟。模拟计算发现反应温度随着进气氧浓度的增加而升高，可以通过减少塔顶抽出水量或降低反应压力维持反应釜温度不变。较高的氧浓度进气对反应器操作的影响主要表现在温度效应和浓度效应上，温度效应使得主反应的速率增加，浓度效应却降低主反应的速率。随着进气氧浓度的增加，温度效应和浓度效应共同作用的结果是氧化反应器的生产能力先增大后减小，因此存在一个适宜的进气氧浓度，由计算得到为26.6％。     

对二甲苯氧化过程控制步骤分析

实验测定了对二甲苯高温氧化各步反应动力学数据。结合反应器中的气液传质数据以及有关的混合时间数据,比较了反应、传质和混合速率的相对大小。结果表明,工业反应器中的混合速率远大于反应速率,反应器可以作为理想混合反应器考虑。在典型的工业条件下,对二甲苯氧化过程为液相化学反应控制,控制步骤为对甲基苯甲酸生成对羧基苯甲醛的反应步骤。     

轧制工艺对TC11钛合金厚板组织和性能的影响

文章通过控制TC11厚板材的轧制温度和开坯变形量,测试不同工艺板材的组织和力学性能,认为β单相区开坯的热态组织为理想的网篮组织,57.2%以上大变形量开坯是得到均匀网篮组织的关键。同时研究了轧制温度和变形量对TC11钛合金组织和性能的影响,经β相变点以上开坯61.2%大变形的TC11板材热态组织为均匀的网篮组织。退火后得到细小的双态组织,综合力学性能良好。成功研制出了激光成形基板用TC11钛合金厚板,为增材制造TC11钛合金大型复杂结构件奠定了基础,填补了国内TC11钛合金增材制造基板的研究和制造空白,推进了钛合金增材制造工业的发展。     

β热处理对Ti-6Al-4V ELI厚板性能影响

由于飞机零部件的独特性能要求,损伤容限特性良好就成为选材的关键。β热处理的Ti-6Al-4V ELI钛合金虽然具备该条件,但β热处理温度对Ti-6Al-4V ELI厚板板材显微组织和力学性能的影响十分显著。通过对热处理温度方面的实验,发现在相变点以上热处理时,板材组织为魏氏体组织,其温度高低对其组织和力学性能的影响较小。但当温度未达到相变点以上温度时,板材组织即成为存在少量的等轴α晶粒的双态组织,无法完全形成魏氏体。所以Ti-6Al-4V ELI厚板材在β热处理时,其热处理的温度对成品组织及性能极为关键。     

氧气在醋酸水溶液中的溶解度估算

将水作为溶剂主体,通过热力学分析导出了氧气在纯水中的溶解度模型。将醋酸作为有机溶剂添加剂,用Stechenov关联式表征了醋酸对氧气在水中的溶解度的影响。模型参数由文献数据回归得到,模型计算得到的溶解度值与文献报导的实验值进行比较吻合良好。建立的氧气在醋酸水溶液中的溶解度机理模型可用于关联和预测不同醋酸浓度下不同温度和压力时氧气在醋酸水溶液中的溶解度。     

BT23钛合金β转变温度的测定与分析

文章采用化学成分计算法、组织分析计算法、差热分析法和连续升温金相法4种方法计算和测定了马氏体型BT23钛合金的β转变温度,对比分析了化学成分计算法、组织分析计算法、差热分析法和连续升温金相法4种方法计算和测定β转变温度的效率和可靠性,以期获得一种高效、可靠且更适合测定马氏体型BT23合金β转变温度的测试方法。实验结果分析表明:连续升温金相法测定相变点为898℃,结果直观精确,但实验周期长;组织分析计算法所得相变温度为901.74℃,差热分析法测定的值较金相法略高,为903.1℃,此2种方法准确性高,检测效率高;化学成分计算法所得相变温度较金相法测定值高,仅可作为参考。     

对苯二甲酸在醋酸水溶液中的固液相平衡研究

在自制高温高压固液平衡装置中对苯二甲酸(TA)在醋酸水溶液中达到了固液相平衡,用一个特殊的取样装置取出饱和液相样品并冷却至常温。加入内标物异丙苯于样品中,采用液相色谱法定量了样品中的TA浓度。利用此法测定了1.4 MPa下423.15—493.15 K对TA在质量分数为60%、70%、80%、90%和100%的醋酸水溶液中的溶解度数据。用Apelb lat方程对所测数据进行关联,得到了相应的模型参数。用该模型对本体系进行了计算,计算值与实验值的平均偏差较小,结果令人满意。     

熟化对粗对苯二甲酸粒径的影响

研究了高温下熟化时间、搅拌转速、温度、固含率等因素对粗对苯二甲酸晶体粒度的影响,结果表明:熟化时间延长、搅拌转速增加和固含率降低均有利于提高晶体熟化速率,增大对苯二甲酸晶体的平均粒径。温度提高有使粒径减小的趋势,但在实验条件范围内影响不大。粗对苯二甲酸晶体在其饱和溶液中熟化时晶体粒度分布曲线的形状不变。     

气液传质对PX液相催化氧化反应的影响

提出了适合Amoco工艺的PX工业氧化反应体系的kLa和εg的计算关联式,判断了工业氧化反应器中反应与传质的相对大小,并对不同传质系数时反应结果进行了模拟。结果表明:气液传质过程不是Amoco工艺PX氧化反应过程的控制步骤,但对氧化过程有影响;增加搅拌功率对于改善反应效果不明显,工业上合适的搅拌输入功率为2.9～4.8kW/m3。