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40%DCP溶液的热分解模型 被引量:8
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作者 董泽 陈利平 +1 位作者 陈网桦 马莹莹 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1773-1779,共7页
准确的热分解动力学模型有助于人们采取各种安全措施预防和控制物料热失控导致的燃烧爆炸事故。以40%过氧化二异丙苯(DCP)的2,2,4-三甲基戊二醇二异丁酯(DIB)溶液为研究对象,运用差示扫描量热仪(DSC)和绝热量热设备(VSP2)进行了量热实验... 准确的热分解动力学模型有助于人们采取各种安全措施预防和控制物料热失控导致的燃烧爆炸事故。以40%过氧化二异丙苯(DCP)的2,2,4-三甲基戊二醇二异丁酯(DIB)溶液为研究对象,运用差示扫描量热仪(DSC)和绝热量热设备(VSP2)进行了量热实验,并采用TSS软件(Thermal Safety Software)对数据进行动力学分析,建立了两种分解模型:"N级+N级"模型(模型1)和"N级+自催化"模型(模型2),采用Friedman法和非线性拟合方法求算其动力学参数。在运用所建立的两种模型拟合曲线时,发现两种模型对同种量热模式数据拟合的相关系数非常接近,说明单一量热模式在求算动力学上存在局限性。联合采用基于动态扫描模式的DSC数据及基于绝热模式的VSP2数据共同求算动力学,发现相对于模型2,模型1可以更好地反映分解过程,其两步反应的活化能分别为115.5 kJ·mol^(-1)和135.7 kJ·mol^(-1),指前因子的对数分别为28.3和31.6,反应级数分别为0.40和0.84。研究结果表明采用基于不同量热模式的数据求算动力学有助于确定正确的动力学模型,从而获得准确的动力学参数,并克服单一量热模式下动力学求算的局限性。 展开更多
关键词 热分解 量热模式 40%DCP溶液 动力学 分解模型
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密闭容器内失控反应超压的数学建模及其在压力泄放中的应用 被引量:2
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作者 董泽 陈利平 +1 位作者 陈网桦 马莹莹 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期4453-4460,共8页
安全泄放是在失控条件下降低反应体系风险最为经济有效的技术措施之一。研究压力的数学模型既可以为泄放计算提供必要的参数,又可以让工程师深入了解样品在容器内的压力变化情况,设计出更可靠的泄放系统,并且在减少实验量的同时,还可以... 安全泄放是在失控条件下降低反应体系风险最为经济有效的技术措施之一。研究压力的数学模型既可以为泄放计算提供必要的参数,又可以让工程师深入了解样品在容器内的压力变化情况,设计出更可靠的泄放系统,并且在减少实验量的同时,还可以计算不同装载率下的泄放面积。以20%DTBP(过氧化二叔丁基)的ARC(加速度量热仪)测试为标准,结合理论推导得到了绝热条件下密闭容器中失控反应超压的数学模型,并将绝热修正后的压力测试曲线与模型模拟的压力曲线对比,验证了模型的正确性。最后,将模型的压力模拟数据应用于20%DTBP的泄放计算中,结合Leung方法,得到了不同装载率下的泄放面积,发现在装载率为20%时,泄放面积达到最大为0.0035m2。研究结果表明建立的压力数学模型是正确可靠的,并且该模型能较好地应用于压力泄放的计算中。 展开更多
关键词 泄放计算 数学模型 加速度量热仪 过氧化二叔丁基 模拟压力
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硝基胍溶液的热分解性能及动力学 被引量:2
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作者 陈莹莹 陈利平 +4 位作者 陈网桦 董泽 薛倍倍 张军 王炎 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期257-261,共5页
硝基胍(NQ)在进行运输和储存时,通常采用水作稳定剂。为研究硝基胍加水后的热分解行为,借助差示扫描量热仪(DSC)研究了其在动态和等温条件下的分解情况。结果表明,硝基胍溶液在动态和等温模式下均显示一个放热峰,其平均比放热量分别为31... 硝基胍(NQ)在进行运输和储存时,通常采用水作稳定剂。为研究硝基胍加水后的热分解行为,借助差示扫描量热仪(DSC)研究了其在动态和等温条件下的分解情况。结果表明,硝基胍溶液在动态和等温模式下均显示一个放热峰,其平均比放热量分别为311 J·g^(-1)和305 J·g^(-1)。基于Friedman法计算得知动态模式下的活化能为84~78 kJ·mol^(-1),等温模式下活化能为86~78 kJ·mol^(-1),且数值变动很小;表明其热解过程可用单步机理描述。根据等温模式下的钟型放热速率曲线,判断其热分解属于单步自催化机理;进而采用包含引发反应的自催化模型,对等温数据进行非线性拟合得到了其分解反应速率表达式,且自催化机理的计算结果与动态DSC的实测数据一致性好,证明该模型可靠。 展开更多
关键词 硝基胍(NQ)水溶液 动态模式 等温模式 Friedman法 自催化机理
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重氮乙酸乙酯合成工艺过程热风险性研究 被引量:1
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作者 任彦浩 叶启亮 +1 位作者 马莹莹 袁佩青 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期3430-3433,3439,共5页
采用了差示扫描量热仪和加速绝热扫描量热仪对重氮乙酸乙酯的相关热力学参数进行了测量,通过相关动力学分析得到了反应最大速率的到达时间(TMR ad),利用反应量热仪对重氮乙酸乙酯合成工艺进行量热实验,并通过量热数据获得了绝热温升、... 采用了差示扫描量热仪和加速绝热扫描量热仪对重氮乙酸乙酯的相关热力学参数进行了测量,通过相关动力学分析得到了反应最大速率的到达时间(TMR ad),利用反应量热仪对重氮乙酸乙酯合成工艺进行量热实验,并通过量热数据获得了绝热温升、反应焓变和体系在失控情形下所能到达的最高合成温度(MTSR),比较合成温度(T_(p))、失控情形下到达的最高合成温度(MTSR)、二次分解温度T_(D24)以及技术原因的最高温度(MTT),确定风险级别。结果表明,重氮乙酸乙酯起始分解温度为85℃,放热量149.146 J/g,具有潜在的分解危险性;重氮化合成工艺的风险等级为:T_(p)<MTSR<T_(D24)<MTT,由风险等级分级标准可将该工艺的风险等级确定为2级,并可根据风险等级,提出对应的防护措施,确保该工艺合成过程中的安全。 展开更多
关键词 重氮乙酸乙酯 反应量热 过程控制 风险评估 安全措施
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偶氮二甲酸二异丙酯的热分解及动力学特征研究 被引量:1
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作者 马莹莹 彭浩梁 张军 《安全与环境工程》 CAS 北大核心 2019年第3期176-181,192,共7页
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19... 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(△Hr)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TD24、TD8、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。 展开更多
关键词 偶氮二甲酸二异丙酯(DIAD) 差示扫描量热仪 热分解 动力学模拟 TSS软件 热危险性评估 热爆炸参数
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Py-GCMS和NMR联用在涂料乳化剂未知组分剖析中的应用 被引量:4
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作者 张芳 董婕 《涂料工业》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期55-61,共7页
介绍了热裂解气相色谱-质谱(Py-GCMS)、核磁共振谱(NMR)在未知结构的涂料乳化剂配方剖析中的应用。其中,核磁共振包含多种方法,分别是氢谱(1H NMR)、碳谱(13C NMR)、二维核磁共振谱(2D NMR)、扩散排序技术(DOSY NMR)以及定量核磁共振(QN... 介绍了热裂解气相色谱-质谱(Py-GCMS)、核磁共振谱(NMR)在未知结构的涂料乳化剂配方剖析中的应用。其中,核磁共振包含多种方法,分别是氢谱(1H NMR)、碳谱(13C NMR)、二维核磁共振谱(2D NMR)、扩散排序技术(DOSY NMR)以及定量核磁共振(QNMR)。通过以上方法的联用,对未知乳化剂各成分进行了定性和定量分析,得到了配方中主体成分和溶剂的种类及含量,为未知混合物配方的剖析提供了一种新思路。 展开更多
关键词 热裂解气相色谱-质谱 核磁共振 涂料 乳化剂 剖析
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