偶氮二异庚腈的热分解动力学研究

为获得准确的偶氮二异庚腈(ABVN)的热分解动力学模型及其动力学参数,利用差示扫描量热仪(DSC)和绝热量热仪(ARC)对ABVN在动态和绝热条件下的热分解特性进行测试。由于ABVN是一种吸放热耦合的物质,因而采用AKTS软件对其进行解耦。联合采用解耦后的动态和绝热两种量热模式下的试验数据对ABVN进行热分解动力学分析,建立了N级分解动力学模型,并采用Friedman方法和非线性拟合方法求算其热分解动力学参数。联合动态和绝热两种量热模式下试验数据的拟合结果表明:N级分解动力学模型拟合得到的拟合曲线与试验曲线基本吻合,说明该模型可以很好地反映ABVN的热分解过程,其活化能为98.31kJ/mol,指前因子为3.3×1015,反应级数为1.18。最后利用中断回扫法进一步验证了建立的ABVN热分解动力学模型的正确性。基于ABVN热分解动力学模型获得的热分解动力学参数对ABVN的生产、运输、存储等过程具有一定的安全指导意义。     

乙烯基乙炔热危险性研究

为研究乙烯基乙炔的热危险性,采用C80微量热仪研究了乙烯基乙炔在空气中的放热现象,得到了升温速率对乙烯基乙炔聚合放热的影响、反应活化能以及绝热条件下达到最大反应速率所需时间TMRad.结果表明:随着升温速率的增大,乙烯基乙炔的起始放热温度和最大放热温度随之升高;活化能范围为50 ～ 170 kJ/mol;TMRad为1,8,24,48 h时对应的起始温度分别为112.69,99.65,93.78,90.23 ℃.     

升温速率对医疗垃圾热解机理的影响

用TGA-DTA差热失重联用分析仪研究升温速率对输液瓶、一次性医用手套、敷料内心和白鼠肌肉4种典型医疗垃圾热解过程的影响规律.结果表明:在其他试验条件都相同的情况下,随着升温速率的提高,热解反应起始温度、终止温度、峰温升高,反应区间ΔT变宽,发生最大热失重速率的温度也升高,热失重峰的峰高也随之增加;升温速率对热失重率的影响随医疗垃圾种类而不同,对较难分解的医疗垃圾（如敷料内心和白鼠肌肉等）影响大,对容易分解的医疗垃圾（如输液瓶和一次性医用手套等）影响较小.      

偶氮二甲酸二异丙酯的热分解及动力学特征研究

采用差示扫描量热仪(DSC)研究了偶氮二甲酸二异丙酯(DIAD)在动态条件下的热稳定性。DSC的测试结果表明:在测试过程中只检测到一段放热信号,且随着升温速率的增加(2℃/min、4℃/min、8℃/min和10℃/min),DIAD样品放热分解的起始温度从199.3℃升至218.4℃,峰值温度从218.5℃升至246.0℃;不同升温速率条件下DIAD样品热分解的平均比放热量■为681.8 J/g。基于动态DSC测试数据,利用TSS软件模拟确定了DIAD样品的热分解反应动力学参数。模拟结果表明:DIAD样品的热分解过程遵循自催化反应机理,且拟合得到的DIAD样品热分解反应的动力学参数结果与基于等转化率微分算法计算得到的结果十分接近。基于求取的DIAD热分解动力学模型(自催化反应模型),通过热爆炸模拟对DIAD样品的热危险性进行评估,并利用TSS软件对DIAD样品的若干热危险性和热爆炸性能参数进行了预测,获取了TD_(24)、TD_8、TCL、SADT、ET和CT等参数。本研究有助于优化化学品的运输和储存条件,以尽可能地减少工业灾难。     

热分析-质谱联用技术在生物质热失重特性中的应用

利用热分析-质谱联用技术,以高纯氮气为载气对花生壳进行了详细的热重分析研究。通过观察、比较升温速率分别为5、10℃/min的TG-DTG-DSC曲线,将花生壳的热解过程分为4个阶段,发现TG-DTG曲线随升温速率的提高向高温侧移动。通过质谱分析获得了温度和升温速率对热解气化产物的影响规律。在此基础上建立了热解动力学模型,并根据实验数据对模型进行了求解,得到了活化能、频率因子等动力学参数,表明花生壳热解是一级反应。     

甲基紫试验中改性双基推进剂的热分解机制研究

目的 研究甲基紫试验中含Al改性双基推进剂以及含RDX改性双基推进剂2种典型改性双基推进剂的热分解机理。方法 将这2种典型改性双基推进剂与普通双基推进剂进行对比试验,采用TG-DSC-FTIR-MS联用技术,通过对分解温度、放热量、分解产物等特征参数进行分析,明确3种推进剂的非等温热分解行为。采用微热量热法,在与甲基紫试验相同温度下对3种推进剂进行等温热分解行为研究。结果 含Al改性双基推进剂在程序升温条件下的热质量损失和热分解行为与普通双基推进剂的基本一致。含RDX改性双基推进剂中的NG较其他2种推进剂更易挥发,相应分解反应初期NG分解释放的NO2较少,且在整个热分解反应历程中分2个阶段,含硝酸酯基团的NC/NG体系先分解,再引起硝铵炸药RDX的热分解。在等温条件下,3种推进剂在40 min对应的反应深度均不超过0.4%,5 h对应的反应深度均不超过3%。但在分解反应初期,含Al改性双基推进剂分解反应的速率更快。结论 对比不同推进剂甲基紫安定性试验结果,并不是甲基紫试纸完全变色时间越长的热安定越好,说明甲基紫安定性试验方法存在一定的局限性。采用分解反应深度作为量气和量热方法转换的纽带,有望采用微热量热作为甲基紫试验的替代技术实现安定性的定量评价。     

沸石负载钾基吸收剂再生试验研究

介绍了13X沸石分子筛负载钾基CO_2吸收剂的制备方法,通过扫描电镜分析其微观结构,采用热重分析方法研究其再生反应特性。考察了不同反应终温和升温速率对再生反应特性的影响规律,并采用热分析动力学方法求取了再生反应特性参数。结果表明,KHCO_3负载于沸石分子筛上之后,改善了吸收剂的表观结构,有利于反应进行;分解终温增大能提高反应速率,但高于200℃之后,效果不明显;升温速率低于15℃/min时对再生反应影响显著,但超过15℃/min后影响减弱;吸收剂再生反应表观活化能为41.09~45.60 k J/mol,当升温速率为10℃/min时,所需活化能最小,为41.09 k J/mol,反应最易进行。     

城市生活垃圾热解和燃烧特性试验研究

用TG-DTG-DTA（热重-微分热重-差热）热分析联用技术研究了5种城市生活垃圾试样的热解和燃烧特性。考察水分和挥发分释放温度、着火温度、燃烧速率最大时温度、初始燃尽温度、最大燃烧速率和燃烧放热量等热解和燃烧特性参数;计算了热解过程和燃烧过程的动力学参数。结果表明,5种试样在热解和燃烧模式上存在差别,前段热解过程对后续燃烧过程影响明显,5种试样在热解和燃烧阶段都可用一级反应的动力学方程描述。     

调理剂FeCl_3/CaO对深度脱水市政污泥燃烧特性的影响

利用热重分析仪(TG-DTG)研究了Fe Cl3/Ca O添加量和升温速率对深度脱水市政污泥燃烧特性的影响,并得出污泥燃烧的动力学参数.试验结果表明,Fe Cl3/Ca O深度脱水后的泥样燃烧过程中有4个失重阶段:水分的析出、挥发分1的燃烧、挥发分2和固定碳的燃烧、以碳酸钙的分解为主的无机物分解.随着调理剂添加量的增加,可燃性指数和挥发分特征指数得到提高,有利于污泥初期的燃烧;而燃尽指数和综合燃烧特性指数先略微上升后降低,适量的添加量有助于污泥燃烧.燃烧动力学计算表明,反应峰前的反应级数一般取0.5,峰后取2,表观活化能随Fe Cl3/Ca O添加量的增加而升高.     

某四组元复合推进剂的热分解规律研究

目的研究某四组元推进剂的热分解特性。方法进行差示扫描量热(DSC)和热重分析(TG)实验。结果分别得到了推进剂在不同温度下的DSC和TG曲线,以及同一温度下推进剂各单组分的DSC和TG曲线,并计算得到了不同升温速率下的反应动力学参数。结论推进剂的热失重主要分为三个阶段,150～220℃的范围主要为RDX的热分解,220～375℃的范围主要为AP热分解,375～515℃的范围主要为部分AP高温分解和橡胶分解。同时推进剂在200～237℃和337～385℃各出现了一个放热峰,在240～248℃出一个吸热峰。推进剂的吸热峰为推进剂中AP晶型转变的吸热峰,推进剂中两个放热峰分别是由于RDX热分解和AP的高温分解产生的。同时计算得到推进剂样品的活化能,推进剂的表观活化能在1.6×10~5～2.1×10~5J/mol的范围之间,随着热分解的进行,活化能先降低后升高。