基于分子尺度的复杂反应体系的动力学研究

基于分子尺度的复杂反应体系的动力学研究

tq013.12004082。甲苯-正庚烷-(环丁砜-四甘醇)体系液-液平衡数据的测定与关联[刊]/靳广洲,高俊斌(北京石油化工学院)//石油化工.-2003,32(11).-978～981TQ013.1200408423含醇溶液的热力学研究IV.超额Gibbs自由能[刊]/沈晓燕,黑恩成…(华东理工大学化学系)//化学学报.-2003,61(11).-1752～1757用先前提出的含醇溶液形成的热力学模型,以及释放和充入组分间引力势能的方法,建立了超额Gibbs自由能方程,它可以避开计及化学作用对超额Gibbs自由能的贡献,使方程的推导大为简化。这个模型能够独立地用来关联各种含醇溶液,包括醇水溶液的超额焓、超额Gibbs自由能和超额熵。对17个有代表性的含醇溶液关联结果表明,与实验值的一致性是很令人满意的。图11表1参26(张兆云摘)TQ013.2200408424分子尺度的复杂反应体系动力学模拟(I)原料分子的MonteCarlo模拟[刊]/马法书,袁志涛…(华东理工大学石油加工研究所)//化工学报.-2003,54(11).-1539～1545以DCC-I工艺的工业常规分析数据为基础,用MonteCarlo模拟和结构导向集总相结合的方法在分子尺度上对复杂反应体系的动力学进行研究。主要介绍了如何将原料转化为1000个分子,每个分子又以19个特征表示的原料分子的MonteCarlo模拟。结果表明,生成的分子能很好地反映原料的特性,对原料性质的预测值和标定数据吻合得较好。图1表5参14(周小蕾摘)TQ013.2200408425分子尺度的复杂反应体系动力学模拟(Ⅱ)DCC-1反应动力学模型的建立[刊]/马法书,袁志涛…(华东理工大学石油加工研究所)//化工学报.-2003,54(11).-1546～1551以MonteCarlo模拟和结构导向集总相结合的方法对复杂反应体系DCC-I系统的反应动力学进行了模拟,建立了包括75条反应规则的DCC-I的反应网络。模拟结果表明各种产物的产率随反应深度的变化趋势是合理的,主要产物丙烯和汽油在最佳反应深度时的产率和产品性质能够很好地和标定数据拟合,建立的模型能够很好地反映出催化裂解的反应特性。图8表2参9(周小蕾摘)TQ015200408426遗传算法在管箱式翅片管换热器优化设计中的应用[刊]/刘云,徐伟福…(北京化工大学机电工程学院)//北京化工大学学报.-2003,30(6).-87～90针对换热器设计中的实例研究法,提出了遗传算法的优化设计方案。将遗传算法应用于管箱式翅片管换热器的优化设计中,以传热面积与换热器芯体体之比为目标函数,较详细地讨论了算法的优化步骤及工作流程。实例结果表明,遗传算法极适合于求解这类大规模组合优化问题,具有寻优方法简便、快捷、大大节省计算费用的优点。图3表4参5(刘宁摘)TQ018200408427液-固混合悬浊液的压力雾化(I)机理分析与模型建立[刊]/陈明功,黄晟…(安徽理工大学化学工程系)//化工学报.-2003,54(11).-1530～1534研究了影响液-固混合悬浊液压力雾化各因素间的函数关系。液-固悬浊液的雾化由振动波干扰不稳定的液膜及固体微粒惯性力等因素引起,通过理论分析建立相应的数学模型,找出了压力、固体微粒直径、固体微粒密度及悬浊液中固体微粒质量分数与雾滴直径的关系。模型分析表明,压力、固体微粒密度对雾滴直径的影响上有非单调性关系,即雾滴直径随它们的增加先减少再增大,而雾滴直径随固体微粒的粒径、固体质量分数的增加而增大。图6参6(周小蕾摘)TQ018200408428液-固混合悬浊液的压力雾化(Ⅱ)实验与结果[刊]/陈明功,陆守香…(安徽理工大学化学工程系)//化工学报.-2003,54(11).-1535～1538研究了混合液压力、固体质量分数、固体微粒直径、微粒密度对雾滴的体积-表面积直径的影响。在实验中用三维激光相位多勒测试系统测定了最大概率分布的雾滴直径,用高速摄像仪记录雾化过程。研究发现混合液的压力和固体微粒密度对雾滴直径的影响呈非单调性,雾滴直径随其增大先减小,再增加;而雾滴直径随固体微料的直径、混合液固体质量分数的增加而增大。实验结果与数学模型能较好地吻合。图5参6(周小蕾摘)TQ021.1200408429气固两相射流瞬时速度场和浓度场的PIV研究[刊]/张东东,许宏庆…(清华大学工程力学系)//清华大学学报.-2003,43(11).-1491～1494为深入了解气固两相流的瞬态特性,用自行建立的粒子图像测速(PIV)系统对出口内径为10mm的气固两相自由射流流场进行了实验研究。将小粒子和大粒子混合后,添加到气流中,用PIV技术获得的图像,经处理后分成气相和固相两组PIV图像,通过数据处理后,得到了瞬时的气固两相速度场和固相浓度场的分布,同时对气固两相流动特性进行了分析,证实用PIV技术可有效实现气固两相流的测量。图9参6(段军摘)TQ021.1200408430超细粉流化机理和团聚现象的探讨[刊]/周勇,梁华琼…(四川大学化工学院)//化学反应工程与工艺.-2003,19(4).-289～294以SiO2和TiO2超细粉为原料,考察了粉体物性、粉体填充状态和空气温度等因素对超细粉流化行为和聚团性质的影响。结合粉体受力分析,对超细粉的流化机理和聚团现象作了探讨。结果表明,超细粉的流化经历活塞流、过渡区和聚团流化3个阶段;聚团流化行为取决于聚团的大小和密度;松填充有利于减少聚团尺寸和减少颗粒夹带,提高流化质量。图9表2参8(白尔铮摘)TQ021.3200408431圆形自由表面水射流冲击换热特性[刊]/冷浩,郭烈锦…(西安交通大学动力工程多相流实验室)//化工学报.-2003,54(11).-1510～1512射流冲击换热具有极高的传热、传质效率。对圆形自由表面水射流冲击换热特性进行了系统的实验研究,总结了喷距、射流出口速度以及相变等因素对换热的影响,并对其形成机理进行了分析,得到了驻点传热系数以及局部传热系数径向分布的关联式。图5参3(周小蕾摘)TQ021.3200408432管翅式换热器的不可逆损失分析[刊]/闵敬春,吴晓敏(清华大学热能工程系)//化工学报.-2003,54(11).-1513～1517以热力学第二定律为基础讨论了波纹翅支管换热器的不可逆损失,重点考察了换热器的几何尺寸对换热过程中不可逆损失的影响。不可逆损失用温差传热和流动摩阻所引起的熵产之和表征。计算结果表明:换热器单位换热量的熵产随翅片波纹角的增加略有增加,但几乎不受翅片间隔的影响;当管排数增加时,单位换热量的熵产先减后增,在特定管排数处取得极小值。图9参6(周小蕾摘)TQ021.3200408433扁管管内传热性能实验研究[刊]/王泽武,喻九阳…(武汉化工学院机械学院)//武汉化工学院学报.-2003,25(4).-71～74扁管制成的扁管壳式换热器是一种兼有板壳式换热器和传统管壳式换热器优点的高效换热设备。文中对扁管内传热和流阻性能进行了实验研究。结果表明:在管程进口体积流量相同条件下,扁管管内进口温差、传热系数和雷诺数均高于圆管,虽其压降也高于圆管,但其传热与流阻综合性能指标显著高于圆管,说明扁管是一种高效强化传热元件。图12参4(段军摘)TQ021.3200408434变压器油圆形浸没射流冲击换热特性[刊]/冷浩,张西民…(西安交通大学动力学工程多相流实验室)//化工学报.-2003,54(11).-1505～1509射流冲击换热是一种有源强化传热方法,具有极高的传热效率。对变压器油圆形浸没射流冲击换热特性进行了系统的实验研究,分析了恢复效应、喷距、射流Re、喷嘴尺寸等因素对换热的影响。对极小尺寸射流冲击换热情况下的一些特殊现象进行了描述,并对其形成机理进行了分析。图6参10(周小蕾摘)TQ021.4200408435规整填料在高压下传质效率的实验研究[刊]/张鹏,王琨…(吉林化工学院)//吉林化工学院学报.-2003,20(4).-1～4TQ021.5200408436双组分固体颗粒在连续操作的三相床反应器中的轴向浓度分布[刊]/林诚,林春深…(中科院山西煤炭化学研究所)//化工学报.-2003,54(11).-1524～1529在内径为4.2cm、高为150cm的连续操作的三相床反应器中对双组分固体颗粒的轴向浓度分布进行了实验研究。实验用的固体混合物物料一组为粒径不同的联二脲颗粒,另一组为润湿性不同的联二脲与发泡剂ADC颗粒的混合物。为描述不同特性的颗粒浓度在床内的轴向分布,提出了修正的沉降分散模型。模型计算值能很好地拟合实验数据。图6参12(周小蕾摘)TQ022.3200408437提升管内密相颗粒团的运动行为[刊]/刘会娥,魏飞…(清华大学化学工程系)//化工学报.-2003,54(11).-1632～1635对提升管中密相颗粒团的微观运动行为进行了分析,从而为提升管反应器的设计及改进提供了思路。密相颗粒团的局部时均速度与气速接近线性关系,其相对速度沿径向成Boltzmann分布,且此分布形式基本不随表观气速和固含率而变。密相颗粒团的相含率与所在的径向位置及截面平均固含率紧密相关,沿径向成中心低边壁高的形式,可用指数关系式进行描述。图4参6(周小蕾摘)TQ026.5200408438溶液结晶研究进展[刊]/伍川,岳云平…(九江学院化学工程系)//江西化工.-2003,(4).-7～12综述了近期溶液结晶的研究进展及其在工业生产中的应用实例。在揭示结晶机理的基础上,强化结晶过程控制,开发出具备节能降耗、绿色环保特点的新型结晶技术,可获得纯度更高、晶格形态更加完整的产品,大幅度提升产品附加值。表2(周小蕾摘)TQ027.1200408439销钉机筒挤出机螺杆圆周展开面内物料流动与混合的数值分析与实验[刊]/魏新利,董卫刚…(郑州大学化工学院)//化工学报.-2003,54(11).-1619～1626在一定的简化条件下,对销钉机筒挤出机螺杆圆周展开面内的流场及分布混合效果以及销钉个数对流场和分布混合效果的影响进行了数值与实验研究。提出了流场中某点混合效果、整个流场平均混合效果以及混合效果统计分布的数值计算与评价方法。结果表明,数值分析果与实验结果具有较好的一致性。有销钉结构较无销钉结构的平均混合效果提高了30%～40%。图7参17(周小蕾摘)TQ027.2200408440固-液搅拌槽内颗粒离底悬浮临界转速的CFD模拟[刊]/钟丽,黄雄斌…(北京化工大学化学工程学院)//北京化工大学学报.-2003,30(6).-18～22用计算流体力学(CFD)软件FLUENT对固-液搅拌槽内颗粒底悬浮临界转速进行了CFD数值模拟。搅拌槽直径T=500mm,四块挡块均布,搅拌桨为标准六直叶涡轮桨。两相物系为石英砂-水,固体体积分数为5%。用不同的方法作为颗粒离底临界悬浮的判据,推算出颗粒离底临界悬浮转速Njs,计算得出的Njs值和文献数据比较有较好的一致性。同时研究了搅拌槽内的固体浓度分布和固、液两相的速度分布,比较了6个不同搅拌转速下的固体颗粒悬浮状况。图6参6(刘宁摘)TQ028Kierlik-Rosinberg的DFT方法研究活性炭分离空气中微量CCl4[刊]/邵晓红,汪文川…(北京化工大学理学院)//化学学报.-2003,61(11).-1740～1746以N2作为空气的主要成分,用Kierlik和Rosinberg提出的密度函数理论(KR-DFT)研究了N2/CCl4双元混合物在活性炭内的吸附。重点讨论了孔径、压力和温度对CCl4吸附选择性的影响。在KR-DFT计算中,N2分子和CCl4分子模型化为单点的Lennard-Jones球;流体分子与吸附剂材料之间的作用用平均现场理论中的10-4-3模型,自由能用标度的场粒子理论处理。讨论了孔径、压力温度对吸附选择性的影响。研究结果表明,常温下当空气中CCl4的含量为1%时,1.39nm孔径最有利于CCl4的吸附。图9表1参26(张兆云摘)TQ028高交联树脂对苯胺和对硝基苯胺的吸附行为[刊]/费亚皓,陈金龙…(南京大学环境系)//应用化学.-2003,20(11).-1062～1065研究了在静态条件下水溶液中超高交联树脂AM-1和大孔吸附树脂AmberLiteXAD-4吸附苯胺和对硝基苯胺的热力学特性,测定了不同温度时的吸附等温线。结果表明,在稀溶液中2种吸附剂对苯胺和对硝基苯胺的吸附同时符合Langmuir和Freundlich模型。其中,AM-1对2种苯胺类化合物的吸附是一个吸热过程,适当升高温度对吸附有利。并证明了超高交联树脂AM-1对苯胺和对硝基苯胺的吸附行为存在化学吸附。图3表3参13(刘宁摘)TQ028空纤维膜吸收器中CO2吸收过程模拟[刊]/王志,龚彦文…(天津大学化工学院)//化工学报.-2003,54(11).-1563～1568研究了CO2在中空纤维膜吸收器中的吸收过程。以非湿膜操作为例,建立了中空纤维膜吸收器的传质模型,用T-型差分法模拟了CO2在水、NaOH、乙醇胺(MEA)、2-胺基-2-甲基-1-丙醇(AMP)水溶液中的吸收。研究了AMP-MEA混合有机胺水溶液吸收CO2的过程。对于CO2在0.6mol.L-1NaOH水溶液中的吸收,比较了模拟结果与实验数据,二者符合较好。图10表2参12(周小蕾摘)TQ028.31200408444脂肪醇装置分馏过程模拟[刊]/刘剑峰,王健红…(北京化工大学化学工程学院)//北京化工大学学报.-2003,30(6).-27～30由于脂肪醇装置中涉及极性物质,使得酯分馏过程模拟计算非常困难,文中考虑使用UNIFAC(Dortmund)基团贡献模型应用于酯分馏过程相平衡计算中,并把所推导的热力学模型用于酯分馏全流程模拟计算,确定了精馏过程的最佳回流比及精馏塔内浓度分布。把所得模拟结果和实际生产相比较,对工艺流程进行分析,获得了对脂肪醇实际生产具有指导意义的优化操作参数。图1表7参8(刘宁摘)TQ028.31200408445加电解质分离2-甲基吡嗪-水混合物[刊]/任洪东,崔现宝…(天津大学)//石油化工.-2003,32(11).-949～952用“精馏-加电解质萃取”联合过程对2-甲基吡嗪(MP)进行分离,研究了MP-水体系共沸组成的加电解质萃取工艺。结果表明,NaOH,K2CO3及KF在常温下能使MP-水体系发生分相,其中NaOH萃取效果较佳,选NaOH水溶液作萃取剂分离MP-水体系。最佳工艺条件为:ω(NaOH)=60%,温度30～40℃,萃取比0.5/1。经一级萃取,有机相中MP质量分数由45.37%提高到96.1%,MP-水共沸物脱水率高达95.5%。“精馏-加电解质萃取”联合工艺能够取代共沸精馏法分离MP-水混合物,NaOH水溶液性能稳定,容易回收,可循环使用。图3表4参7(吴小蓓摘)TQ028.31200408446催化精馏塔中液体的一维流动三维扩散与产品收率的关系[刊]/宋海华,邬慧雄(天津大学)//石油化工.-2003,32(11).-973～977用床层内液相一维流动三维扩散模型,用催化精馏合成MTBE的工业实例,对液体轴向、径向扩散以及轴向有效流速对MTBE收率的影响进行了研究。结果得出液体在催化剂填料床层中的非理想流动行为,即轴向、径向扩散以及轴向流速与催化精馏产品收率间的关系。图5表1参5(吴小蓓摘)TQ028.32200408447乙醇酸与乙醛酸的萃取分离[刊]/张耀宏,秦炜…(清华大学化工联合国家重点实验室)//化工学报.-2003,54(11).-1552～1557以乙醇酸和乙醛酸的稀溶液为分离对象,用三烷基氧磷(TRPO)为萃取剂、甲基异丁基酮为稀释剂,研究了单、双溶质有机酸的萃取分离特性,测定了TRPO、有机酸的浓度等因素对单、双溶质有机酸萃取平衡的影响,在适当假定的基础上,建立了描述TRPO萃取乙醇酸、乙醛酸单、双溶质特性的数学模型。并对三烷基胺、磷酸三丁酯等萃取剂分离乙醇酸和乙醛酸的特性进行了讨论。图7表4参11(周小蕾摘)TQ028.32200408448气-液-液喷射反应萃取制备过氧化氢的过程[刊]/吕树祥,王莅…(天津大学化工学院)//化工学报.-2003,54(11).-1654～1657研究了引入喷射气体(空气)的液-液萃取过氧化氢过程。在相同的条件下,空塔内的喷射萃取过程的萃取率是普通液-液萃取的2～3倍,而其传质单元高度仅为后者的1/2～1/3。在喷射反应萃取中,随反应气体表观气速增加,分散相的滞液率也随之增大,筛板底下的分散相凝聚层增厚,反应气体与分散相接触时间增长,气-液接触面积增大,气-液间传质和反应速率变快,提高了萃取效率。图7参9(周小蕾摘)TQ028.8200408449PVA/PS中空纤维复合膜脱除丙烯中微量水分的研究[刊]/王洪军,刘家祺(天津大学化工学院)//石油化工.-2003,32(11).-957～961以聚乙烯醇(PVA)为原料,用涂敷法制备了PVA/聚砜(PS)中空纤维复合膜,并考察了从丙烯中脱除微量水分的蒸汽渗透分离性能。结果表明,PVA/PS中空纤维复合膜在一定的制膜条件、制膜环境下对丙烯中微量水分进行气相脱除时,分离性能较好;在复合膜中起主要分离作用的是PVA活性层;膜的渗透通量随PVA含量的升高、交联剂用量的增加、热处理温度的提高而减少,分离因子则增大;在一定的渗透工艺条件下对含水质量分数为4.292×10-3的丙烯气进行考察,其水渗透通量为19.8g/(m2.h),分离因子为739。图8参6(吴小蓓摘)TQ028.8200408450膜分离技术在酶法生产