A generalized differential method to calculate lumped kinetic triplet of the nth order model for the global one-step heterogeneous reaction using TG data

Computing kinetic triplet is of importance for the process safety of combustion/gasification industries to establish the chemical reaction scheme and to assess the hazardous risk. Few approaches have been capable of calculating lumped kinetic triplet at one time efficiently, which might be attributed to the fact that the analytical solution for the nonlinear ordinary differential equation (NNODE) for the n^th order reaction model has not been found yet. This paper presents an analytical solution of NNODE to compute kinetic triplet. Results showed that the proposed method (mass fraction curve-fitting error ϕ = 1.49%–2.07%) is more efficient to compute kinetic triplet of the n^th order reaction model, comparing to genetic algorithm (GA) optimization (ϕ = 1.43%–1.81%), Coats-Redfern (ϕ = 2.36%–3.16%), peak-shape, and isoconversional methods. A compensation effect between lnA and E_a is observed due to heating rates. Effects of exported data quality and smooth processing on computation of kinetic triplet are discussed. It is the first time that an analytical solution of NNODE (n^th order model) for global one-step heterogeneous reaction is derived for computing kinetic triplet. This work may help to search for analytical solutions of power-law and Avrami-Erofeev models in the future to efficiently calculate kinetic triplet for accelerating and sigmoidal reaction systems.     

非均相催化氧化处理焦化废水

研究了非均相催化氧化处理焦化废水的效果。实验得出处理焦化废水的最佳条件：采用经质量浓度为80g／L的硝酸铜溶液浸渍后的γ—Al2O,为催化剂,废水pH为3,催化剂体积分数为40％,H2O2体积分数为4％,反应时间3h以上。原水经处理后COD由4540mg／L降至600mg／L以下,氨氮质量浓度由552mg／L降至160mg／L以下。     

光催化反应器的研究进展

介绍了国内外近年来有关多相光催化反应中光催化反应器设计与研究的进展情况,按催化剂在反应中存在的形式分类论述了各种反应器的结构原理和主要特点,以及光反应器设计中存在的问题和今后的研究方向。     

非均相Fenton反应技术研究进展

Fenton氧化法是较为常用的一种高级氧化技术。非均相Fenton反应适用的pH值范围较宽,能避免均相Fen ton反应产生铁泥沉淀的缺点,成为近年来Fenton反应的重要研究方向。本文对非均相Fenton氧化技术的研究现状及发展动态进行较为详尽的评述。     

Fe-MCM-41催化臭氧氧化间甲酚废水

首次应用Fe-MCM-41催化臭氧氧化间甲酚废水.研究了铁的掺杂质量分数、催化剂质量浓度和底物质量浓度对间甲酚转化率和TOC去除率的影响,并采用XRD、H2-TPR、穆斯堡尔谱、BET对催化剂的结构性质进行表征.结果表明,铁的掺杂质量分数对Fe-MCM-41在催化臭氧氧化间甲酚中的活性具有较大影响,最佳掺杂质量分数为4.4%.随着铁掺杂质量分数的提高,介孔分子筛的结晶度减弱,介孔结构晶面间距减小,比表面积、孔容、平均孔径整体上呈下降趋势,Fe在介孔分子筛表面仅以γ-Fe2O3形式存在,且催化剂具有良好的铁磁性和稳定性.臭氧在反应中既有直接氧化作用也有间接氧化作用,且二者比近似为1∶1.在模型废水原始p H值条件下,使用Fe掺杂质量分数为4.4%的催化剂,当间甲酚初始质量浓度为500mg·L-1,催化剂质量浓度为0.1 g·L-1时,30 min内间甲酚转化率为100%,TOC去除率为26.8%.     

活性炭催化过硫酸钠降解金橙G动力学

采用颗粒活性炭(granular active carbon,GAC)催化过硫酸钠(sodium persulfate,PDS)产生具有强氧化性的硫酸根自由基,以偶氮染料金橙G(orange G,OG)为目标污染物,研究了其降解过程及动力学.结果表明,GAC/PDS体系能通过氧化作用有效地去除金橙G,其中氧化降解速率主要与PDS投量、GAC投加量、溶液的初始浓度及反应温度有关,升高温度和GAC投量可以显著地加快OG的降解.且在初始浓度为0.050～0.125 mmol·L-1、pH值为5.0、n(PDS)/n(OG)为10/1～160/1、GAC投量为0.1～1.6 g·L-1、温度为298～338 K的实验范围内,反应的氧化降解符合一级动力学模型且与实验值吻合良好.另外还对GAC重复使用之后的催化效果进行了初步考察.     

Ce-Mn/Al2O3-H2O2催化氧化皮革废水的研究

以浸渍法制备了Ce-Mn/Al_2O_3催化剂,研究该催化剂在H_2O_2非均相类Fenton体系中对皮革废水污染物的催化降解性能.在单因素试验的基础上,以COD去除率为响应值,采用Box-Behnken响应曲面法考察了催化剂投加量、H_2O_2投加量、初始pH、反应时间等4个因素之间的单独作用及交互作用,实验数据用Design-Expert 8.0.6软件进行处理,得到二次响应曲面模型.结果表明,4个独立变量对响应值的影响顺序如下:初始pHH_2O_2投加量催化剂投加量反应时间,数学模型拟合度高(R_(adj)~2=0.9349),利用该模型预测的最大COD去除率为78.86%,最佳反应条件为:催化剂投加量56.63 g·L~(-1),H_2O_2投加量315.15 mg·L~(-1),初始pH3.51,反应时间2 h,经实验验证COD去除率为80.94%,与模型预测值偏差2.08%.     

Fe/污泥基生物炭持久活化过硫酸盐降解酸性橙G

利用污泥基生物炭（SDBC）固定铁物质制备了一种污泥基非均相催化剂（Fe-SDBC）,用于活化过硫酸盐（PS）以降解酸性橙G（OG）.Fe-SDBC/PS体系显示出对OG优异的降解性能.评价了影响降解的因素（Fe-SDBC金属负载量、Fe-SDBC投加量、初始pH值和PS浓度）.并通过X射线荧光光谱仪（XRF）、傅立叶变换红外分析仪（FT-IR）和拉曼光谱仪（Raman）对Fe-SDBC进行了表征.自由基清除剂实验表明,SO₄^·-和OH·自由基均在降解过程中生成,且活化PS历程主要发生在非均质催化剂表面.分析Fe-SDBC活化PS的潜在机理,表明不同形式的铁物质是PS分解的主要贡献者,Fe²⁺/Fe³⁺的转化循环提高了Fe-SDBC持久活化PS的效果.Fe-SDBC循环实验表明其对活化PS具有较好的可重用性,连续3次24h降解高浓度污染物仍能发挥作用.综上所述,Fe-SDBC作为一种污泥基非均相催化剂可以持久活化PS,从而实现OG的降解.     

双积分政策下异质汽车制造商的产量博弈均衡

文章通过对双积分政策下汽车制造商的产量博弈均衡进行建模分析,研究了双积分政策对企业层面异质制造商的产量决策和利润的影响,以及对产业层面新能源汽车和燃油汽车总产量及总产值的影响。研究结果表明:(1)新能源汽车产业向均衡演进过程中,新能源汽车制造商仍具有一定的发展潜力,但未来发展的中坚力量依靠优势燃油汽车制造商,劣势燃油汽车制造商可能会通过提高燃油经济性发展为优势燃油汽车制造商,从而提高优势燃油汽车制造商的燃油汽车总产量,降低劣势燃油汽车制造商的燃油汽车总产量。(2)双积分政策参数对异质制造商产量决策和利润的影响不同:新能源汽车制造商能够从中受益,而劣势燃油汽车制造商面临危机,转危为安的可能方式包括降低平均燃料消耗量和积极探索新能源汽车生产的可能性。对于优势燃油汽车制造商来说,双积分政策的收紧可能导致其转向燃油汽车市场,规制NEV积分价格上限有利于引导优势燃油汽车制造商转向新能源汽车市场。(3)促进新能源汽车规模增长的参数,可能导致总产值下降,政策调整应将规模增长和产值增长作为双目标,避免单一目标可能导致的市场波动。(4)随着双积分政策的收紧,可预见的新能源汽车积分比例要求提高以及平均燃料消耗量标准趋严,将刺激新能源汽车积分需求提升,缓解新能源汽车积分供需失衡问题。考虑到目前NEV积分价格处于低位,合理降低新能源乘用车车型积分有助于限制NEV积分供给。