连续式超临界水氧化装置处理苯酚溶液的动力学讨论

本文利用自建的一套连续式装置进行了苯酚的超临界水氧化研究。在高于水的临界点的温度和压力 (5 73～ 873 ,2 5～ 35 MPa)下 ,用氧气作为氧化剂对苯酚溶液进行氧化处理。对影响苯酚分解转化率的各种因素如停留时间、温度、压力、氧化剂浓度及苯酚初始浓度等进行了条件实验 ,研究了超临界水氧化处理苯酚时的去除动力学。在实验条件下 ,溶液中苯酚的去除动力学对苯酚是一级、氧气是零级 ;其速率常数与温度的关系符合 Arrhenius公式 ;压力也明显影响速率常数 ,随压力升高而增大     

高温高压水的分子动力学模拟

采用分子动力学（MD）模拟方法对高温高压水的结构性质和扩散系数进行了研究。结果表明,亚,临界和超临界条件下水分子间的氢键作用比常温常压下明显减弱。水分子的几何构型随温度的升高呈现规律变化,键长逐渐减小,键角逐渐增大。通过分析超,临界状态下水的径向分布函数看出,在一定压力下,径向分布函数峰值随着温度的升高呈现先增大后减小的趋势。扩散系数的模拟结果与文献试验值吻合良好,相对偏差小于5％。     

超临界水中气体扩散系数的分子动力学模拟

采用分子动力学（MD）方法计算T＝703.2-763.2K,p=30-45MPa范围内,氧气和氮气在超临界水中的无限稀释扩散系数。计算结果表明,在超临界条件下的扩散系数较常温常压下要大1－2个数量级。扩散系数随温度的升高而增大,随压力的增高而降低,且氧的扩散系数稍大于氮的扩散系数。     

用NVT系综Monte Carlo方法模拟苯在超临界水中的亲水性

用NVT系综MonteCarlo方法模拟了苯分子在常温及超临界条件下水溶液中的径向分布函数及微观结构图像 .模拟中 ,水采用SPC势能模型 ,苯分子采用单点LJ球型分子模型 .模拟时应用Metropolis抽样及周期边界条件 .应用Ewald方法考虑了水分子间的电荷长程作用 .考虑了 1 0个不同的模拟条件 ,得到了苯与水分子间的径向分布函数图 ,分析了苯在超临界水中的亲水性质随温度、密度及组成的变化 .通过分析得出了苯在超临界水中亲水的结论 ,并推荐了较为适宜的亲水超临界条件 .     

超临界乙醇体系中苯酚催化加氢的降解规律

目前,液化的生物油与石油粗油成分接近,通常环类化合物含量高,如煤焦油中酚及其衍生物含量占40%以上,急需加氢升级技术。超临界乙醇（243.1℃,6.38MPa）温度、压力条件低,具有良好的传质性能,且为绿色、可再生溶剂。在超临界乙醇体系下的催化加氢是一种油升级有效方式。本文以苯酚为生物油中环类化合物典型模型,在300～400℃、Pt/C催化剂下,探讨超临界乙醇体系下苯酚催化加氢过程。研究分析了超临界乙醇中温度、氢气压力和反应时间对苯酚催化加氢降解规律的影响,并建立了能很好地描述过程中苯酚转化率的动力学模型（R2 = 0.989）。实验表明：该体系下的苯酚催化加氢降解反应的级数为二级,反应的活化能为51.7kJ/mol;尽管升高温度和氢气压力均能提高苯酚的转化率,但温度对转化率的影响更为显著。本研究将为更好地控制反应过程和提高超临界乙醇体系中苯酚的转化率提供参考。     

超临界二氧化碳扩散行为的分子动力学模拟

二氧化碳分子选用EPM2模型,乙醇分子选用TraPPE-UA模型,采用分子动力学模拟技术,探讨了超临界二氧化碳的自扩散系数及乙醇—超临界二氧化碳体系的无限稀互扩散系数。模拟结果表明,超临界二氧化碳的自扩散系数和乙醇—超临界二氧化碳体系的无限稀互扩散系数均随着温度的升高或压力的降低而增大。     

有机物在超临界CO_2中无限稀释扩散系数的分子动力学模拟

根据物质的实验临界常数或与物质最基本分子结构相关的Joback或Lydersen临界常数估算法得到物质的临界常数,结合Lennard-Joned流体的对比状态方程,按照对应态原理得到了38种有机物分子的新的Lennard-Jones位能参数.由这些位能参数结合简单的组合规则,首次对一些高附加值的复杂实用有机物在313.15 K、16 MPa的超临界CO_2中的无限稀释扩散系数采用分子动力学模拟的方法进行了研究.模拟结果表明,采用这种新思路可以有效地预测超临界体系的扩散性质,满足超临界萃取工艺开发和设计的需要.     

超临界CO2中苯酚(钠)合成水杨酸反应动力学

在高压反应釜中,分别以苯酚钠和苯酚为原料,以无水K2CO3为催化剂,实验考察了超临界CO2中酚钠合成水杨酸及苯酚直接合成水杨酸的反应过程.根据实验结果,提出可能的反应机理为苯酚(钠)可逆生成水杨酸,然后在高温下进一步形成聚合物,建立了可逆反应的动力学模型.由实验得到的不同温度下苯酚(钠)转化率数据计算得到了超临界CO2...     

超临界水氛围下萘开环机理

超临界水气化技术是一种煤炭高效清洁低碳利用的新型技术，可以将煤直接转化为氢气、二氧化碳等产物，并将煤中的氮、硫、重金属等污染物以固体无机盐的形式沉淀。芳香烃开环反应是超临界水煤炭气化过程的关键速控步之一，运用分子动力学模拟软件LAMMPS对最简单的多环芳香烃萘，在超临界水氛围、不同温度和当量比下对开环反应过程进行模拟，结合自编程分析了原子键级变化并提取了基元反应，实现了定量化的反应动力学分析。模拟结果表明，萘分子数在高温下呈指数下降，反应速率与当量比呈弱相关。反应路径分析显示，萘的开环路径主要包括热解反应、脱氢反应和OH自由基加成反应，脱氢反应和OH自由基加成反应的通道分支比随着温度降低线性增加。物种通量分析结果表明，氢原子和水分子生成OH自由基和氢气分子反应是OH自由基的主要生成通道，萘分子的热解是氢原子生成的主要通道；水分子热解生成氢原子和OH自由基反应接近平衡，对OH自由基贡献有限。开环反应的定量分析结果可以在超临界水氛围芳香烃详细反应动力学机理上提供参考。     

天然气-水-活性剂混合体系在石英表面吸附微观机理研究

构建了天然气-水-活性剂混合体系与α-石英晶面构成的界面超分子结构模型,采用分子动力学方法研究了温度为350 K和325 K,活性剂为甲醇的情况下,岩石对天然气分子以及水分子的界面吸附行为的影响.研究发现甲醇分子可降低水分子与α-石英表面的结合能从而起到降低水锁的危害,并从分子动力学的角度解释了解除水锁危害的微观机理.     

高刚性高结晶聚丙烯的开发

为了提高通用聚丙烯的刚性和热变形温度,通过剖析市场上深受用户欢迎的一种进口南韩的高刚性高结晶聚丙烯(PP)的产品,对照茂名石化现有PP产品,找到性能相近的一种PP产品进行改性,改性产品V30K与进口大韩油化均聚HJ4012性能相当,产品V30K顶替进口产品HJ4012顺利进入市场,深受用户好评.     

高能量、高强度发射药配方研究

从理论和实验两个方面对一种高能量、高强度发射药进行了探讨，确定了以混合硝酸酯增塑的聚醚聚氨酯作为发射药网络结构的主体。研究了发射药的基本配方，并初步测定了燃烧性能、力学性能。结果表明：聚醚聚氨酯发射药具有较高的能量(火药力高于1251KJ／kg)，同时具有良好的力学性能，特别是良好的低温力学性能。对该发射药的加工方法进行了初步的摸索，用挤压成型方式制成了多孔发射药。可以预见，此类发射药会成为一类具有应用前景的高能、高强度发射药。     

基于高温环境下高绝缘高响应性铠装热电偶的研究

介绍了一种以新型高温混合材料作为铠装热电偶的绝缘材料,通过大量试验验证了封装后的热电偶传感器具有较高的测量精度、长期热电势稳定性、高绝缘性和较短的热响应时间,能够满足高温、高响应性测量要求。在1 000℃的情况下测量,其性能不亚于以氧化镁作为绝缘材料的产品,因此可应用于工业生产和科学研究中。     

高强高韧GF／PP复合材料的研究

通过在短玻(GF)增强聚丙烯(PP)中添加聚烯烃弹性体(POE),并用马来酸酐对PP进行接枝交联的方法, 制备了高冲击韧性GF／PP复合材料。在该材料中,短切玻璃纤维的加入大幅度提高了材料的拉伸、弯曲强度,而POE 则通过产生形变等方式,提高了材料的冲击韧性;在其中加入马来酸酐接枝聚丙烯增加界面结合力,可使GF／PP／POE 复合体系表现出良好的综合力学性能,其拉伸强度为51．9 MPa,弯曲强度为68．1MPa,冲击韧性为44．2 kJ／m2。     

大功率高压变频器的选型

对大功率变频装置的结构、技术性能、控制方式及适用工况进行分析,并就其工程实施及合理选配进行探讨。     

耐高硬高碱高pH值阻垢剂的研制

以水为溶剂 ,氧化还原体系为引发剂 ,马来酸酐 (MA)、2 -丙烯酰胺 -2 -甲基丙基丙基磺酸 (AMPS)、2 -丙烯酰胺 -2 -甲基丙基膦酸 (AMPP)为单体合成了三元共聚物。探讨了该共聚物合率、阻垢性能与聚合条件 ,如单体配比、引发剂量及配比等之间的关系 ,通过静态和动态实验 ,分析了共聚物用于高硬度、高碱度、高 pH值恶劣水质条件下的阻垢。结果表明 ,该共聚物具有很好聚合率 ,适用于恶劣水质条件下的阻垢。     

高黏度高强度聚酰胺材料的制备

采用扩链挤出法制备了高黏度高强度聚酰胺材料。考察了扩链剂、催化剂、原料配比、工艺参数等对聚酰胺材料黏度和力学性能的影响。研究结果表明:以具有高效活性的环氧树脂作为扩链剂,接枝聚烯烃弹性体(POE)作增韧剂,配以合适的催化剂、抗热氧老化剂、加工流变改性剂,优化加工工艺,可制得黏度≥3.5 Pa.s,缺口冲击强度≥40 kJ/m2的高黏度高强度聚酰胺材料。此外,还解决了聚酰胺热氧老化和加工流变性差的问题。     

新型高能高强度JMZ发射药的燃烧特性

为探索混合硝酸酯增塑的聚醚聚氨酯黏合剂体系的新型发射药的燃烧性能,通过密闭爆发器常规实验和高压实验．研究分析了JMZ发射药在不同压力范围的燃烧特性。结果表明,JMZ发射药在低压下的燃速压力指数较大,具有高含量RDX硝胺发射药的共同特征,但在高压下的燃速压力指数逐渐变小,与制式发射药相当,在燃速压力指数的变化过程中不存在明显的转折现象。另外,JMZ发射药在起始阶段表现出了良好的燃烧渐增性,对身管武器的应用是十分有利的。