杂质对过硫酸铵热稳定性的影响

为研究常见杂质如水、酸碱、金属、盐及橡胶等物质对过硫酸铵热稳定性的影响,对过硫酸铵及过硫酸铵与不同杂质混合物在空气中的热分解反应和放热特性进行了测试,得到反应热、起始放热温度等热稳定性参数,在此基础上研究其反应动力学,得到表观反应活化能、指前因子等动力学参数,利用Semenov热爆炸模型计算了过硫酸铵及过硫酸铵与不同杂质混合物的自加速分解温度(SADT)。结果表明:杂质的加入使过硫酸铵的热稳定性降低,计算得到过硫酸铵的SADT为155℃,通过对过硫酸铵及过硫酸铵与不同杂质混合物的SADT进行比较,发现上述杂质的加入均能使过硫酸铵的SADT降低,其中水、酸、氢氧化钠加入后过硫酸铵的SADT分别降低至75℃、80℃和75℃。     

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。     

氯酸钠和亚铁氰化钾的热稳定性研究

采用同步热分析仪（STA）研究了氯酸钠、亚铁氰化钾及其混合物的热分解过程,得到了它们的热流-温度和质量-温度的变化曲线。并通过热分解动力学原理,求得了氯酸钠与亚铁氰化钾混合物的起始放热温度为259．7℃,分解反应热为502．5J／g。     

硝酸异丙酯对单基推进剂的安定性能影响研究

目的研究云爆剂中硝酸异丙酯渗漏对单基推进剂的安定性能影响。方法利用加速量热仪(ARC)对单基推进剂在混合硝酸异丙酯环境下的热分解情况进行研究,确定热分解特性参数,并通过速率常数法计算出动力学参数。结果得到了其绝热分解的温度、压力时间曲线,发现在混合硝酸异丙酯后,样品起始热分解温度和表观活化能基本不变。结论硝酸异丙酯对单基推进剂的起始分解温度和活化能没有明显影响,不会危害其热安定性能。     

二叔丁基过氧化物热稳定性与热安全性研究

利用C600微量量热仪对二叔丁基过氧化物(DTBP)在空气中的热分解进行不同升温速率的实验研究,结果表明:随着升温速率的增加,DTBP的起始放热温度和最大放热温度随之升高;DTBP热分解的活化能范围为102~138 kJ/mol;TMRad为1,8,24,50,100 h时对应的起始温度分别为107.23,83.13,74.82,68.14,62.06℃;DTBP的储罐内径越大,其对应的自加速分解温度越低。     

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。     

两种老化温度对某型双基推进剂的热分解性能的影响

目的探索某型双基推进剂在85℃和95℃条件下的热分解性能随老化时间的变化趋势。方法采用恒温加速老化试验,并对老化不同时间的样品进行热重分析(TG)和差示扫描(DSC)试验。结果计算了其两种老化温度条件下的动力学参数。结论某型双基推进剂性能良好,与老化时间相比,老化温度对其性能影响较大。     

从低含硫尾渣中回收元素硫的研究

以硫酸烧渣强化酸浸提铁后的低含硫尾渣为原料,对硫化铵溶硫—热分解析硫的硫磺回收工艺进行了优化研究。分析了硫化铵浓度、液固比、溶解温度、溶解时间、热分解温度、分解时间对硫磺提取效果的影响。结果表明:硫化铵浓度1.17 mol/L,液固比10 mL/g,在25℃下振荡溶解5 min,100℃下热分解120 min,硫的溶浸率和析出率可分别达到97%和99%以上。此优化既可有效减少尾渣对环境的污染,又能实现资源再利用。     

硝酸异辛酯储运过程中稳定性研究

为研究硝酸异辛酯在储存及运输过程中的危险特性,有效预防和减少事故的发生,按照危险货物分类测试程序,通过隔板、克南、时间压力、撞击、摩擦等试验对硝酸异辛酯的固有危险性进行了评价;利用热分析技术考察了不同温升速率、水及酸雨等条件对硝酸异辛酯的热分解特性的影响.结果表明:硝酸异辛酯在相对封闭空间内遇热量、火焰、爆炸冲击及外部的机械刺激条件下表现出轻微的燃爆危险性,但不足以将其按照爆炸品进行管理;随着温升速率的增加,硝酸异辛酯热分解起始放热温度也逐渐增大,而水和酸雨均对硝酸异辛酯的分解具有促进作用,与纯硝酸异辛酯相比,其反应起始放热温度分别降低了12.4℃和27.2℃,放热量分别增大了387.439J/g和568.076J/g,失控分解危险性大大增加.     

PBT基推进剂热分解特性与慢烤行为关系研究

目的 研究PBT(3,3–二叠氮甲基氧丁环–四氢呋喃共聚醚)基推进剂慢速烤燃响应情况与热分解特性之间的关系。方法 采用差示量热扫描仪和慢速烤燃试验,研究推进剂在不同固含量(通过改变高氯酸铵含量来调整)和不同铝粉含量下的热分解温度变化情况,计算不同组分含量下推进剂的热分解动力学参数,对比分析PBT基推进剂固、铝粉含量变化对热分解特性及慢速烤燃行为影响。结果 固含量从78%下降至75%时,配方中AP(高氯酸铵)的高、低温热分解温度和热分解活化能均会下降。铝粉质量分数从18%下降至5%时,配方中AP的高、低温热分解温度和热分解活化能均会下降。当采用78%的固含量时,配方无法通过慢烤试验,而采用75%的固含量,铝粉质量分数为18%、5%时,均能通过慢烤试验。结论 根据热分析及慢烤试验结果可认为,固含量变化对慢烤响应程度变化有较大影响,Al粉含量变化对配方慢烤响应程度的影响较小。影响配方慢烤响应程度主要由AP高温分解控制,AP高温分解活化能越低,越有利于推进剂通过慢速烤燃测试。     

低温热水解对剩余污泥DOM的溶出特征分析

为了研究剩余污泥在低温热处理条件下的理化性质及溶出特征,采用批次试验探究了热处理温度对剩余污泥溶解性有机物（SCOD）、溶解性碳水化合物（SC）、溶解性蛋白质（SP）的溶出变化情况,分析了溶解性有机物质（DOM）荧光组分的平行因子分析模型特征.研究发现,随着热处理温度的升高,SCOD在80℃的破解度增幅最高,在90℃溶出量最大;SC在70℃时溶出率增幅最高,在90℃质量浓度最高;SP在60℃质量浓度最大;挥发性脂肪酸（VFAs）在60℃达到最大含量;液相色谱-有机碳测定仪（LC-OCD）分析表明,溶解性有机碳在90℃分子质量浓度最大,但生物聚合类物质的比例在80℃最高;三维荧光平行因子分析（PARAFAC）显示,剩余污泥热处理后的DOM均包含类蛋白质C1（282,324nm）、代谢类蛋白质C2（310,364nm）、可见腐殖酸C3（278/338/358nm,424nm）、土壤富里酸C4（270/318/354nm,476/524nm）,对于热水解法预处理污泥,类蛋白质在80℃下具有最大荧光强度,代谢类蛋白质在60℃下具有最大荧光强度.在60min条件下,污泥中有机物溶出的最佳温度是80℃.     

低温热水解对剩余污泥DOM的溶出特征分析

为了研究剩余污泥在低温热处理条件下的理化性质及溶出特征，采用批次试验探究了热处理温度对剩余污泥溶解性有机物（SCOD）、溶解性碳水化合物（SC）、溶解性蛋白质（SP）的溶出变化情况，分析了溶解性有机物质（DOM）荧光组分的平行因子分析模型特征.研究发现，随着热处理温度的升高，SCOD在80℃的破解度增幅最高，在90℃溶出量最大；SC在70℃时溶出率增幅最高，在90℃质量浓度最高；SP在60℃质量浓度最大；挥发性脂肪酸（VFAs）在60℃达到最大含量；液相色谱-有机碳测定仪（LC-OCD）分析表明，溶解性有机碳在90℃分子质量浓度最大，但生物聚合类物质的比例在80℃最高；三维荧光平行因子分析（PARAFAC）显示，剩余污泥热处理后的DOM均包含类蛋白质C1（282，324nm）、代谢类蛋白质C2（310，364nm）、可见腐殖酸C3（278/338/358nm，424nm）、土壤富里酸C4（270/318/354nm，476/524nm），对于热水解法预处理污泥，类蛋白质在80℃下具有最大荧光强度，代谢类蛋白质在60℃下具有最大荧光强度.在60min条件下，污泥中有机物溶出的最佳温度是80℃.     

固体云爆剂热分解性能研究

目的研究固体云爆剂的热分解特性。方法利用差示扫描量热(DSC)和热重分析(TG)测定该固体云爆剂的热分解过程。分别得到固体云爆剂在不同温度下的DSC和TG曲线,以及同一温度下云爆剂不同组分的DSC和TG曲线。结合线性回归分析的方法,利用Ozawa法、Starink法以及Kissinger法计算了反应活化能。结果其表观活化能为208 k J/mol左右。结论该固体云爆剂的热分解是一个连续的过程,具有良好的安定性。     

硫酸渣制备高纯度硫酸亚铁

以高铁硫酸渣为原料,采用酸浸-还原-除杂-结晶一重结晶-干燥工艺,合成高纯度硫酸亚铁。通过反应温度、反应时间对硫酸渣中铁的浸出率的影响,以及结晶温度、干燥温度、干燥时间对硫酸亚铁产品纯度的影响做分析实验,得出最佳酸浸条件：硫酸渣与硫酸的固液比为1：3,硫酸质量分数为20％～25％,反应温度为80℃,反应时间为6h,搅拌强度为200r／min;最佳结晶精制条件：结晶溶液pH值为1-3,温度为60℃;除杂最佳条件：pH值约为4．5;冷却结晶温度控制在20℃,结晶干燥过程为30℃,干燥6h。     

LDPE装置乙烯等熵增压过程关键安全问题研究

为评估超高压聚乙烯(LDPE)装置乙烯压缩过程的失控风险,采用ASPEN等对乙烯等熵增压过程热效应进行了系统性研究。研究表明,乙烯分解速率随温度升高呈指数型增长,分解爆炸的最大压力为初始压力的3.5倍。工况条件下乙烯一级等熵压缩至250 MPa时的绝热温升为724℃,50 MPa为增压梯度的关键变化点。采用两次六级的形式进行增压,2个压缩机的绝热温升降分别为390,101℃。乙烯泄放过程的冲击波会使界面侧空气压缩升温,空气等熵压缩至1 MPa时温度可达到400℃。在乙烯增压过程中应综合考虑压缩级数与热效应,并严格控制绝热温升。     

铝塑包装废物的热解特性研究

利用热重-差热-傅立叶变换红外光谱联用仪对铝塑包装废物热解特性进行分析,并对物料性质、纸质存在对热解过程的影响进行研究. 结果表明:铝塑包装废物热解主要发生于438～500 ℃,最大失重速率出现在470～475 ℃;产物中主要是—C—C—以及少量的—CC—与芳香烃;反应温度由50 ℃升至850 ℃,铝塑包装废物依次经历聚乙烯熔融软化、热解,铝熔融,铝与焦状物反应等过程;铝塑包装废物中含纸质时,在312.4～363.2 ℃增加了一个失重过程,同时高温时的热解反应更为复杂.      

废聚氨酯硬泡热处理特性及产物检测分析

利用热重分析仪和管式炉研究了废弃聚氨酯硬泡热处理特性并对热处理产物进行了检测分析。研究结果表明,废聚氨酯硬泡热处理过程呈单一剧烈失重峰,热失重主要发生在200～440℃之间,600℃热分解基本完成;FTIR谱图初步分析发现加热分解过程中有大量CO和CO2产生,且热处理过程中可能有O-H、C-H、C=O及带有苯环的物质生成。通过GC/MS检测分析结果显示热处理液体产物中检出多元醇以及苯胺、p-苯胺、苯甲腈等多种芳香类化合物,气体产物以低碳的烷烃和烯烃为主,可见FTIR和GC/MS分析结果有很好的一致性。研究结果显示,气体产物检测出有机氯化合物,这可能是聚氨酯硬泡生产过程中加入的氟利昂类发泡剂所致。     

载硫活性炭脱除天然气中单质汞的研究

在固定床反应装置上考察了商业载硫活性炭脱除天然气中气态Hg⁰的吸附性能、影响因素、再生方法以及吸附动力学,同时结合BET,FTIR,XRD等表征手段提出载硫活性炭脱汞机理.结果表明,空速对脱汞效率限制作用有限,空速从12000 h^-1提高至48000 h^-1,脱除率变化范围在7%以内.增加汞浓度在初始阶段可以提高其脱汞率,增加单位质量活性炭对汞的吸附量,提高温度会增加吸附体系内的活化分子,提高脱汞率,温度在80℃时效果最优,但是温度过高则会产生负面效应.不同阶段的动力学拟合结果表明化学吸附是整个吸附过程的控制步骤.热脱附实验表明载硫活性炭的脱汞温度是在300~450℃,再生后对汞的吸附能力减弱,其原因可归为再生过程中碳硫键的损失和活性炭二次碳化时表面的烧蚀.