超临界甲苯降解聚苯乙烯反应动力学模型
- 格式:pdf
- 大小:196.12 KB
- 文档页数:5
聚苯乙烯热降解机理的理论研究程小彩;黄金保;潘贵英;童红;蔡勋明【摘要】采用密度泛函理论B3LYP/6-311G(d)方法,对聚苯乙烯(PS)热降解反应机理进行了研究.PS热降解的主要产物是苯乙烯,其次是甲苯、α-甲基苯乙烯、乙苯和二聚体等芳烃化合物.PS热降解反应主要包括主链C-C键均裂、β-断裂、氢转移和自由基终止等反应.针对以上各类反应进行了路径设计和理论计算分析,对参与反应的分子的几何结构进行了优化和频率计算,获得了各热降解路径的标准动力学和热力学参数.计算结果表明,苯乙烯主要由自由基的链端β-断裂反应形成;二聚体主要由分子内1,3氢转移的反应形成;α-甲基苯乙烯由分子内的1,2氢转移后进行β-断裂形成;甲苯由苯甲基自由基夺取主链上的氢原子形成;乙苯由苯乙基自由基夺取氢原子形成.动力学分析表明,苯乙烯形成所需要的能垒低于其他产物形成所需要的能垒,故苯乙烯为主要的热降解产物;这与相关实验结果基本一致.【期刊名称】《燃料化学学报》【年(卷),期】2019(047)007【总页数】13页(P884-896)【关键词】聚苯乙烯;反应机理;密度泛函理论;热降解【作者】程小彩;黄金保;潘贵英;童红;蔡勋明【作者单位】贵州民族大学数据科学与信息工程学院,贵州贵阳 550025;贵州民族大学机械电子工程学院,贵州贵阳 550025;贵州民族大学数据科学与信息工程学院,贵州贵阳 550025;贵州民族大学机械电子工程学院,贵州贵阳 550025;贵州民族大学机械电子工程学院,贵州贵阳 550025【正文语种】中文【中图分类】TK6;O642聚苯乙烯(polystyrene)简称PS,是现在常用的化工原料,在塑料里被广泛应用。
它的优点在于透明性好、容易进行二次加工、导热系数不随温度变化、耐辐射[1]、热解产油率高[2]。
一般用在塑料制品和泡沫制品上,包括常用的家用电器、外卖餐盒、工业上的一些配饰、小商品等[3]。
对超临界水氧化技术在城市固废处理中的实践分析发表时间:2020-12-01T07:00:07.407Z 来源:《防护工程》2020年24期作者:董夏[导读] 本文主要分析在进行城市固废处理中如何运用超临界水氧化技术,超临界水氧化技术在处理城市固废,尤其是活性污泥、危险废弃物都有着明显的效果,其处理固废的效率较高,因此在进行城市固废处理的过程中要注重积极运用超临界水氧化技术,以此来提高处理固废的效率和质量,有效降低城市中的污染。
董夏南京新奥环保技术有限公司江苏南京 210000摘要:本文主要分析在进行城市固废处理中如何运用超临界水氧化技术,超临界水氧化技术在处理城市固废,尤其是活性污泥、危险废弃物都有着明显的效果,其处理固废的效率较高,因此在进行城市固废处理的过程中要注重积极运用超临界水氧化技术,以此来提高处理固废的效率和质量,有效降低城市中的污染。
关键词:超临界水氧化技术;城市;固废处理现阶段,随着社会经济的不断发展,城市化进程也不断加快,但在城市发展的过程中往往伴随着严重的环境污染,尤其是在工业发展的过程中产生大量的固体废料,在进行城市固废处理的过程中往往需要投入较多的时间和精力,本文主要介绍一种处理城市固废的新型技术——超临界水氧化技术,以此来提高处理城市固废的效率和质量。
1超临界水氧化技术原理介绍1.1工艺原理超临界水氧化技术即SCWO,通过运用这项技术能氧化和分解有机物,在完成这一反应的过程中要借助超临界水,即超临界水在整个反应过程中充当反应介质,超临界水在很大程度上解决了相间介质之间的传输阻力,因为在反应的过程中通过运用超临界水使得氧化剂、有机物、水形成均一相。
SCWO反应的条件如图 1所示。
该反应的突出特点在于能在很短的时间之内破坏有机成分,且反应存在彻底性。
表 1超临界水氧化与其他工艺对比2.2尼龙降解运用超临界水氧化技术还能实现对尼龙等物质的降解,通过反应可以使尼龙被彻底降解为单体,对尼龙的降解需要在一定的条件之下,在反应的过程中需要保证温度和压力,其中对于温度的具体要求在38℃,同时还需要保证压力为28MPa,在经过30分钟的反应之后实现对尼龙的彻底降解。
超临界流体的技术应用赵婷婷河北科技大学生工学院食品101 100301139 摘要:近年来,超临界流体应用在萃取方面成效甚大,我们同时也将目光投向别的技术应用与发展,在此综合了化工、食品和材料方面的用途,并且寄予了我的展望。
关键字:超临界流体萃取灭菌解聚超临界流体是指处于超过物质本身临界温度和临界压力状态时的流体。
稳定的物质具有固定的临界点,包括临界压力、临界温度和临界密度。
物质的临界状态是指其气态和液态共存的一种边缘状态。
对于稍微超过其临界点即在临界点附近的超临界流体,操作温度或压力的微小变化,都会引起流体密度的很大变化,同时会引起其溶解能力的变化。
利用这一特性,超临界流体应用在工业的许多方面。
首先是超临界流体应用较为成熟的超临界流体萃取技术,这方面大规模应用最早是在60年代对于天然咖啡豆的脱咖啡因技术。
近些年超临界流体萃取技术发展迅速,其应用在食品工业中的许多方面,比如萃取天然色素,萃取油脂如葡萄籽油,核桃油,,亚麻籽油,可以创造可观的经济效益。
这项技术主要是应用了超临界流体的扩散系数大、粘度小、溶解度高,渗透性好,具有很强的传递性能和运动速率,可以实现高效性的原理。
相对于其他萃取技术来说,是很有优势的。
下面就咖啡豆和茶叶中咖啡碱的提取为例,简述工艺。
咖啡碱在医药上具有利尿和强心的作用,同时一些国家和地区的人喜欢饮无咖啡碱的咖啡和饮料,因此从咖啡豆和茶叶中提取咖啡碱是一举两得的事。
利用CO2 作为萃取剂对咖啡豆进行超临界萃取,CO2 是一种理想的萃取剂,其选择性极好,不造成芳香性成分的损失,因此不影响咖啡豆的风味。
CO2 也不残留于咖啡豆中。
超临界CO2萃取咖啡碱可采用两种流程。
(1)水洗流程将浸泡后的咖啡豆置于萃取剂中,通入处于超临界状态的CO2,操作压力为16.2~20.3兆帕,温度为70~90摄氏度,密度为0.4~0.6克每立方厘米。
CO2将咖啡碱萃取出来后,在水洗塔用水洗脱,使咖啡碱转入水相,CO2则循环使用。
大分子超声降解研究进展摘要利用超声波来降解大分子物质,是近几年来国内外研究者关注的热点领域之一。
对超声波降解大分子物质的原理及研究现状进行综述,并展望了超声降解的发展前景。
关键词大分子;超声波;降解;研究进展ResearchProgressonMacromoleculesDegradationbyUltrasoundLI Su-xia 1CHEN Shan 2 *ZOU Qing-song 1WEI Yan-jun 1WANG Xiao1WANG Qing 1(1 Institute of Light industry and Food Engineering,Guangxi University,Nanning Guangxi 530004; 2 Sugar Engineering and Technology Research Center,Guangxi Univerisity)AbstractThe application of ultrasound to the degradation of macromolecular substances is a hot domain,which has attracted much attention in recent years. In this article, the theory and the current situation of the ultrasonic degradation of macromolecular substances were summarized, and the prospects of the ultrasonic degradation were also given.Key wordsmacromolecule;ultrasound;degradation;research progress大分子物质降解的方法有物理降解法、化学降解法和酶解法。
聚苯乙烯中甲苯的测定-概述说明以及解释1.引言1.1 概述聚苯乙烯是一种常见的塑料材料,具有良好的绝缘性能、热稳定性和机械强度,广泛应用于建筑、电子、汽车等各个领域。
然而,在其生产过程中,甲苯等有机溶剂常常被用作溶剂和溶解助剂。
甲苯是一种常见的有机溶剂,具有挥发性和可溶于水的性质。
在聚苯乙烯中,甲苯可以以不同的形式存在,如游离态、吸附态和结晶态。
这些不同的存在形式对于聚苯乙烯的性能和结构具有重要的影响。
因此,准确测定聚苯乙烯中甲苯的含量是非常重要的。
本文旨在介绍聚苯乙烯中甲苯的测定方法,并通过对测定结果的分析和讨论,揭示甲苯对聚苯乙烯性能和结构的影响。
文章的结构安排如下:首先,我们将介绍聚苯乙烯的性质,包括其结构特点、物理性质和化学性质。
然后,我们将详细探讨甲苯在聚苯乙烯中的存在形式,以及其对聚苯乙烯性能和结构的影响。
接下来,我们将介绍一些常用的甲苯测定方法,并比较它们的优缺点。
最后,我们将对测定结果进行分析和讨论,探究甲苯含量与聚苯乙烯性能之间的关系。
通过本文的研究,我们可以更深入地认识聚苯乙烯中甲苯的存在形式和对其性能的影响,从而为聚苯乙烯的生产和应用提供科学依据和技术支持。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以按照以下方式进行编写:本文主要包括以下几个部分的内容:1. 引言部分:在引言部分,我们将对研究的背景和意义进行简要概述。
首先,我们将介绍聚苯乙烯的重要性和广泛应用领域。
然后,我们将说明甲苯在聚苯乙烯中的重要性以及其影响因素。
最后,我们将阐述本文的研究目的和意义。
2. 正文部分:在正文部分,我们将详细介绍聚苯乙烯的性质和甲苯在聚苯乙烯中的存在形式。
首先,我们将对聚苯乙烯的物理和化学性质进行综述,包括其结构、分子量、熔点等基本特征。
然后,我们将重点讨论甲苯在聚苯乙烯中的存在形式,包括其分子间作用力、分子扩散性质以及在不同环境条件下的行为特征。
3. 结论部分:在结论部分,我们将总结甲苯的测定方法以及对结果进行分析和讨论。
研究生课程考试成果单令狐采学(试卷封面)任课教师签名:日期:注:1. 以论文或年夜作业为考核方法的课程必须填此表,综合考试可不填。
“简要评语”栏缺填无效。
2. 任课教师填写后与试卷一起送院系研究生秘书处。
3. 学位课总评成果以百分制计分。
第一部分1.简答题(1)简述化学反响动力学与化学反响热力学、化学反响工程的关系。
答:化学反响动力学与化学反响热力学是综合研究化学反响规律的两个不成缺少的重要组成部分。
由于两者各自的研究任务不合,研究的偏重而不合,因而化学反响动力学与化学反响热力学既有显著的区别又互有联系。
化学反响热力学特别是平衡态热力学是从静态的角度出发研究过程的始态和终态,利用状态函数探讨化学反响从始态到终态的可能性,即变更过程的标的目的和限度,而不涉及变更过程所经历的途径和中间步调。
所以,化学反响热力学不考虑时间因素,不克不及回答反响的速率历程。
因此,即使一个反响在热力学上是有利的,但如果在动力学上是晦气的,则此反响事实上是不克不及实现的。
因此,要开发一个新的化学过程,不但要从热力学确认它的可能性,还要从动力学方面研究其反响速率和反响机理,两者缺一不成。
从研究法度来说,化学反响热力学研究是第一位的,热力学确认是不成能的反响,也就没有需要再进行动力学的研究。
显然只有对热力学判定是可能的过程,才有进行动力学研究的需要条件。
(2)简述速控步、似稳态浓度法、似平衡浓度法的适用条件及其应用。
答:速控步:连续反响的总反响的速率决定于反响速率常数最小的反响步调——最难进行的反响,称此为决定速率的步调。
此结论也适应于一系列连续进行的反响;并且要满足一个条件即反响必须进行了足够长的时间之后。
似稳态浓度法:是对不稳定中间产品的浓度的一种近似处理办法,视之近似看作不随时间变更,不但经常使用于连续反响,对其他类似的反响只要中间物不稳定,也可适用。
似平衡浓度法:在一个包含有可逆反响的连续反响中,如果存在速控步,则可以认为其他各反响步调的正向、逆向间的平衡关系可以继续坚持而不受速控步影响,且总反响速率及表观速率常数仅取决于速控步及它以前的反响步调,与速控步以后的各步反响无关。
第21卷第12期2009年12月化学研究与应用ChemicalResearchandApplicationV01.21,No.12Dec.,2009文章编号:1004—1656(2009)12—1648旬5聚苯乙烯的催化裂解研究刘静,杨宇,周晓东,胡常伟+(绿色化学与技术教育部重点实验室,I四Jll大学化学学院,IⅡtJII成都610064)关键词:聚苯乙烯;催化裂解;苯乙烯单体;再聚中图分类号:0632.13文献标识码:A由于塑料性质稳定,难以自然降解,其废弃物不仅严重污染环境,更造成了资源浪费。
因此,废旧塑料的再资源化对环境保护和可持续发展有着重要意义。
废塑料再资源化回收技术是指将废塑料热裂解或催化裂解、回收燃料油和化工原料的技术【1.2J。
聚苯乙烯(Ps)是产量居世界第三位的塑料,广泛用于泡沫包装、保温材料、玩具、饭盒和装潢材料等。
与聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)热裂解时游离基反应机理旧.41的产物分布宽广不同,Ps热裂解反应以开链节式为主,裂解时趋向于生成苯乙烯单体(SM)和结构单元少的聚合体。
聚苯乙烯裂解所得的气体产物有广泛用途,液体产物除苯乙烯单体可回收外,其他液体部分可以作为高辛烷值调和组分”J。
通过引入催化剂提高SM的收率成为聚苯乙烯再资源化研究的重点之一。
Ps催化裂解可分为酸催化裂解和碱催化裂解哺】。
固体酸催化剂作用下Ps裂解的液体产物多为苯、甲苯、乙苯和异丙苯,SM选择性较低¨J。
Woo等"o发现,MgO等固体碱催化剂可提高液体产物中苯乙烯单体的选择性。
Sato等一1的研究表明,在具有给氢能力的溶剂中(类似酸催化剂),PS裂解产物中苯乙烯单体收率降低,而在具有夺氢能力的溶剂中(类似碱催化剂),苯乙烯单体收率增加。
为了探明固体催化剂在Ps裂解过程中的催化作用,本文对比研究了Ps直接热解和PS在A1203及Fe/A1203、Co/A1203、Ni/A1203上的催化热解反应,以期为废旧聚苯乙烯再资源化积累基础。
浅谈高级氧化技术之超临界水氧化摘要:通过本学期刘老师在课堂上细致的讲解,使我们对高级氧化技术有了一个系统全面的认识,下面我谈谈对超临界水氧化的了解及认识。
超临界水氧化技术是20世纪80年代中期美国学者M.Modell提出的一种新型湿式氧化技术,这项环境友好型技术具有适应性强,节省能耗,高效处理有机废水等特点,下文主要介绍超临界水氧化技术的基本原理、特点,以及该项技术的研究进展。
关键词:超临界氧化法超临界水有机废水一、引言随着现代工业的迅速发展,环境污染问题日益严重。
目前,含有高浓度有机污染物、氨氮化合物、悬浮物的各种工业废水净化处理问题,越来越受到社会各界和各级政府环保部门的重视。
特别是高浓度有机废水具有污染物含量高、危害严重、处理工艺复杂、投资运行成本高等特点,它引发的一系列水体污染、生态环境恶化、威胁人类健康以及阻碍相关工业发展等问题,在世界各国尤其是包括中国在内的发展中国家尤为严重。
由于采用常规的废水处理方法难以或无法满足净化处理的技术和经济要求,因此,发展一种更有效的废水处理技术势在必行。
超临界氧化(SC-WO)技术作为一种绿色环保新技术,在处理范围、处理深度、运行成本等方面都具有明显的优势,因此受到国内外学者的广泛关注。
二、基本原理1、超临界水的特点水的临界温度和临界压力分别是374.2 ℃和22.1 MPa,在此温度和压力之上,水则处于超临界状态。
在超临界的状态下水具有一定的特性,其密度、介电常数、离子积、黏度等随着温度和压力的变化而连续的变化。
例如,在临界点附近,有机物、气体在水中的溶解度随着水的介电常数的减小而增大,无机盐在超临界水中的溶解度随介电常数的减小而减小;在超临界的状态下,温度和压力的升高使水的介电常数急剧降低,有机物、气体能够与水以任意比互溶,而无机盐在超临界水中的溶解度急剧下降,呈盐类析出或以浓缩盐水的形式存在;同时,在超临界的状态下,气液界面消失,超临界水黏度低、扩散性高,具有良好的传递性能和混合性能。
苯乙烯和甲苯反应机理引言:苯乙烯(C8H8)和甲苯(C6H5CH3)是常见的有机化合物,它们在工业生产和实验室中广泛应用。
苯乙烯和甲苯可以通过一系列化学反应得到不同的产物,其中反应机理是研究的重点。
本文将探讨苯乙烯和甲苯的反应机理及其应用。
一、苯乙烯和甲苯的反应机理1. 加成反应苯乙烯和甲苯可以发生加成反应,生成双取代的产物。
在加成反应中,苯乙烯和甲苯的π电子云与亲电试剂发生相互作用,形成新的化学键。
例如,苯乙烯和溴水反应时,苯乙烯中的π电子云攻击溴分子,生成1,2-二溴乙烷。
苯乙烯 + Br2 → 1,2-二溴乙烷2. 氧化反应苯乙烯和甲苯可以通过氧化反应得到相应的醛或酮。
氧化剂常用的有酸性高锰酸钾(KMnO4)和过氧化氢(H2O2)等。
例如,苯乙烯和高锰酸钾反应,苯乙烯中的双键被氧化成羰基,生成苯乙醛。
苯乙烯+ KMnO4 → 苯乙醛3. 反应机理应用苯乙烯和甲苯的反应机理不仅是化学研究的重要内容,也在实际应用中具有广泛的用途。
1)聚合反应苯乙烯和甲苯可以通过聚合反应得到聚合物,如聚苯乙烯和聚甲苯。
聚苯乙烯是一种常见的塑料,具有良好的机械性能和耐热性,广泛用于制作电子产品、建筑材料等。
2)功能化合物合成苯乙烯和甲苯可以通过反应机理合成各种功能化合物。
例如,苯乙烯可以通过氧化反应得到苯乙醛,苯乙醛可以进一步被还原为苯乙醇,用于制备香精和医药中间体。
3)环化反应苯乙烯和甲苯可以发生环化反应,生成环状的化合物。
环化反应在有机合成中具有重要地位,可以用于制备各种天然产物和药物。
例如,苯乙烯和甲苯可以通过环化反应得到环戊烷衍生物。
二、实验方法苯乙烯和甲苯的反应机理可以通过实验方法进行研究。
实验中通常会选择适当的反应条件和催化剂,以控制反应的速率和产物的选择性。
常用的实验方法包括核磁共振(NMR)、质谱(MS)和红外光谱(IR)等,可以对反应产物进行定性和定量分析。
三、应用前景苯乙烯和甲苯的反应机理研究对于发展新型的有机合成方法和优化工业生产过程具有重要意义。