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离子液体捕集二氧化碳非平衡热力学研究方法学探讨 被引量:2
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作者 陆小华 吉远辉 +1 位作者 冯新 吉晓燕 《中国科学:化学》 CSCD 北大核心 2012年第3期 245-259,共15页
介绍了应用非平衡热力学研究离子液体捕集二氧化碳(CO2)动力学的思路,分析了其成功应用需解决三大关键科学难题,即可靠的热力学模型,界面传递速率描述以及准确的通量数据.其中,准确通量数据的获得需要可靠的实验动力学数据和离... 介绍了应用非平衡热力学研究离子液体捕集二氧化碳(CO2)动力学的思路,分析了其成功应用需解决三大关键科学难题,即可靠的热力学模型,界面传递速率描述以及准确的通量数据.其中,准确通量数据的获得需要可靠的实验动力学数据和离子液体捕集CO2过程传递面积的有效考察.在此基础上系统地总结了该三大关键科学问题最新的研究进展和分析后续开展的工作,并对离子液体捕集二氧化碳非平衡热力学研究提出展望. 展开更多
关键词 离子液体 CO2捕集分离 非平衡热力学 界面传递速率 纳米气泡 统计速率理论
Theoretical limiting concentration for mineralization of trichloromethane and dichloromethane in aqueous solutions by AOPs
2
作者 JI YuanHui HUANG WenJuan LU XiaoHua YANG ZhuHong FENG Xin 《中国科学:化学英文版》 SCIE EI CAS 2011年第3期559-564,共6页
It is widely stated that most organic contaminants could be completely mineralized by Advanced Oxidation Processes(AOPs). This statement means that the concentration of the organic contaminant at equilibrium(limiting ... It is widely stated that most organic contaminants could be completely mineralized by Advanced Oxidation Processes(AOPs). This statement means that the concentration of the organic contaminant at equilibrium(limiting concentration,LC)is low enough to be neglected.However,for environmental safety,especially drinking water safety,this statement needs to be verified from chemical engineering thermodynamic analysis.In this paper,trichloromethane(CHCl3)and dichloromethane(CH2Cl2) are selected as the model systems,and the equilibrium concentration(theoretical limiting concentration,TLC)for the mineralization of chlorinated methanes in aqueous solutions at the different initial concentrations of chlorinated methanes,pH values and·OH concentrations by AOPs are investigated by thermodynamic analysis.The results in this paper show that the TLC for the mineralization of CHCl3 and CH2Cl2 with·OH increases with increasing initial concentrations of CHCl3 and CH2Cl2,decreases with increasing concentration of·OH,and the TLC for the mineralization of CHCl3 decreases with increasing pH values except that the pH value changes from 3.0 to 3.5.For the mineralization of CH2Cl2 with·OH,at the concentrations of·OH obtained from the literature,there is no obvious change of the TLC with pH values,while as the concentrations of·OH increase by 10 and 100 times,the TLC decreases with the increasing pH values from 2.0 to 3.0 and from 3.5 to 4.5,and increases with the increasing pH values from 3.0 to 3.5 and from 4.5 to 5.0.The investigations in this paper imply that high concentration of·OH,a bit higher pH values(4.0–5.0)in acid environment and low initial concentrations of the organic contaminants are beneficial for the complete mineralization of chlorinated methanes by AOPs. 展开更多
关键词 高级氧化工艺 极限浓度 二氯甲烷 三氯甲烷 水溶液 矿化 薄层色谱法 有机污染物
高级氧化技术矿化水中痕量有机物能力的研究进展 预览 被引量:3
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作者 杨祝红 黄文娟 +2 位作者 吉远辉 刘畅 陆小华 《南京工业大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2011年第2期 109-114,共6页
综述了各高级氧化技术(AOPs)降解饮用水中痕量有机物的反应机制,并对痕量有机物的降解难易程度进行了动力学和热力学分析。分析表明:矿化反应Gibbs能判据与高级氧化技术降解难易程度存在一定关联,从而可有效地判断痕量有机毒物的降... 综述了各高级氧化技术(AOPs)降解饮用水中痕量有机物的反应机制,并对痕量有机物的降解难易程度进行了动力学和热力学分析。分析表明:矿化反应Gibbs能判据与高级氧化技术降解难易程度存在一定关联,从而可有效地判断痕量有机毒物的降解难易程度。热力学分析方法可为高级氧化技术的动力学研究提供理论指导。 展开更多
关键词 高级氧化技术 羟基自由基 痕量有毒有机物 矿化能力
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Thermodynamic analysis of the theoretical energy consumption in the removal of organic contaminants by physical methods
4
作者 Ji, Yuan Hui Lu, Xiao Hua +1 位作者 Yang, Zhu Hong Feng, Xin 《中国科学:化学英文版》 SCIE EI CAS 2010年第3期670-675,共6页
The essential requirements for evaluating the sustainable development of a system and the thermodynamic framework of the energy conservation mechanism in the waste-removal process are proposed.A thermodynamic method ... The essential requirements for evaluating the sustainable development of a system and the thermodynamic framework of the energy conservation mechanism in the waste-removal process are proposed.A thermodynamic method of analysis based on the first and second laws of thermodynamics is suggested as a means to analyze the theoretical energy consumption for the removal of organic contaminants by physical methods.Moreover,the theoretical energy consumption for the removal by physical methods of different kinds of representative organic contaminants with different initial concentrations and amounts is investigated at 298.15 K and 1.01325 × 105 Pa.The results show that the waste treatment process has a high energy consumption and that the theoretical energy consumption for the removal of organic contaminants increases with the decrease of their initial concentrations in aqueous solutions.The theoretical energy consumption for the removal of different organic contaminants varies dramatically.Furthermore,the theoretical energy consumption increases greatly with the increase in the amount to be removed. 展开更多
关键词 SUSTAINABLE development THERMODYNAMIC analysis ENERGY-SAVING and environmental protection THEORETICAL energy consumption organic CONTAMINANT REMOVAL
物理法COD减排理论极限能耗的热力学分析 被引量:1
5
作者 吉远辉 陆小华 +1 位作者 杨祝红 冯新 《中国科学:化学》 CSCD 北大核心 2010年第8期1179-1185,共7页
首先针对系统的可持续性发展提出了三点本质要求,在此基础上提出了基于减排过程节能机制的热力学框架,并根据热力学第一、第二定律建立了计算物理法脱除有机污染物理论极限能耗的热力学分析方法.此外,以典型有机污染物的脱除为例,分别... 首先针对系统的可持续性发展提出了三点本质要求,在此基础上提出了基于减排过程节能机制的热力学框架,并根据热力学第一、第二定律建立了计算物理法脱除有机污染物理论极限能耗的热力学分析方法.此外,以典型有机污染物的脱除为例,分别计算了封闭体系中298.15K和1.01325×10^5Pa下不同初始浓度、不同种类以及不同COD减排量的有机污染物脱除的理论极限能耗.本文的计算结果表明,废水中有机污染物的减排需要很高的能耗,脱除相同量有机污染物所需的理论极限能耗随着初始浓度的减小而显著增加,且不同种类污染物处理的难易程度和能耗高低相差很大,这充分说明减排与节能有着密不可分的联系,充分考虑污染物的种类、物理化学性质、毒性和浓度将有助于减排政策的科学制定. 展开更多
关键词 可持续性发展 热力学理论分析 节能减排 理论极限能耗 有毒有机污染物治理
高级氧化技术矿化水中三氯甲烷和二氯甲烷理论极限浓度分析
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作者 吉远辉 黄文娟 +2 位作者 陆小华 杨祝红 冯新 《中国科学:化学》 CSCD 北大核心 2010年第9期1310-1316,共7页
对环境安全性尤其是饮用水安全而言,通常认为的高级氧化技术(AOPs)"彻底降解"大多数有毒有机污染物的观点需应用化工热力学分析来检验.本文分别以三氯甲烷(CHCl3)和二氯甲烷(CH2Cl2)为模型体系,分析了不同氯代甲烷初始浓度、pH... 对环境安全性尤其是饮用水安全而言,通常认为的高级氧化技术(AOPs)"彻底降解"大多数有毒有机污染物的观点需应用化工热力学分析来检验.本文分别以三氯甲烷(CHCl3)和二氯甲烷(CH2Cl2)为模型体系,分析了不同氯代甲烷初始浓度、pH值和羟基自由基(·OH)浓度下,AOPs矿化水中氯代甲烷的平衡浓度(即矿化理论极限浓度).结果表明,CHCl3和CH2Cl2与·OH矿化反应的理论极限浓度均随着初始浓度的增加而增加,随着·OH浓度的增加而明显减小;CHCl3与·OH矿化反应的理论极限浓度随着pH值的增加而明显减小(pH3.0~3.5除外),CH2Cl2与·OH矿化反应的理论极限浓度在文献报道的·OH浓度下随着pH值的增加无明显变化,而在·OH浓度分别增至文献值的10和100倍时,CH2Cl2与·OH矿化反应的理论极限浓度随着pH值由2.0增至3.0和由3.5增至4.5而不断减小,由3.0增至3.5和由4.5增至5.0而增加.较高的·OH浓度,较高pH值(pH4.0~5.0)的酸性环境以及较低的初始浓度对氯代甲烷的彻底矿化更有利. 展开更多
关键词 热力学分析 化学平衡 理论极限浓度 有毒有机污染物矿化程度 高级氧化技术 氯代甲烷
高级氧化技术矿化水中有毒有机物理论极限能耗 预览 被引量:1
7
作者 吉远辉 黄文娟 +2 位作者 杨祝红 冯新 陆小华 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期 1845-1851,共7页
通过过程耦合的概念建立了高级氧化技术矿化有机污染物理论极限能耗的计算方法,并分析了通过与高级氧化技术中4种可能的氧化剂矿化反应分别去除1000kg19种代表性有机污染物(8种氯代烷烃、4种氯代烯烃、3种溴代甲烷、4种芳香烃及其衍生... 通过过程耦合的概念建立了高级氧化技术矿化有机污染物理论极限能耗的计算方法,并分析了通过与高级氧化技术中4种可能的氧化剂矿化反应分别去除1000kg19种代表性有机污染物(8种氯代烷烃、4种氯代烯烃、3种溴代甲烷、4种芳香烃及其衍生物)的理论极限能耗,将计算结果与物理法脱除有机污染物的理论能耗进行了比较分析。研究结果表明,高级氧化技术矿化水中有机污染物为放热过程,且高级氧化技术矿化水中有机污染物理论极限能耗较物理法脱除有机污染物极限能耗有高出数量级的差别。矿化氯代烷烃、氯代烯烃和溴代烷烃的理论极限能耗随着有机物中C—Cl或C—Br取代基的增加而普遍降低,且矿化氯代烷烃的理论极限能耗大小为氯代甲烷〈氯代乙烷〈氯代丙烷,该结论与物理法脱除有机污染物理论能耗规律一致。此外,不同氧化剂矿化氯甲烷的理论极限能耗为O3〉O-〉.OH〉O2;而对其他研究体系而言,不同氧化剂矿化的理论极限能耗为O-〉O3〉.OH〉O2。 展开更多
关键词 高级氧化技术 理论能耗 有毒有机污染物 标准热力学数据 节能减排
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钛白工业节能减排研究进展及新思路探讨 预览 被引量:3
8
作者 王昌松 钱红亮 +2 位作者 姚文俊 吉远辉 陆小华 《无机盐工业》 CAS 北大核心 2010年第4期 8-10,共3页
钛白行业是高能耗高污染行业,随着国家节能减排要求的提高,钛白行业已陷入了前所未有的困境。目前钛白三废的处理技术上已不存在大的难题,但是经济成本负担却很沉重,经济上的不平衡是制约中国钛白产业发展的关键因素。无机钛酸盐材料是... 钛白行业是高能耗高污染行业,随着国家节能减排要求的提高,钛白行业已陷入了前所未有的困境。目前钛白三废的处理技术上已不存在大的难题,但是经济成本负担却很沉重,经济上的不平衡是制约中国钛白产业发展的关键因素。无机钛酸盐材料是以钛白粉为原料的先进功能材料,其需求量日益增大。分析了钛白行业的污染处理和钛白工业的研究进展,提出了钛白粉耦合钛酸盐生产节能减排新工艺。耦合工艺降低了新材料钛酸钾的成本,其利润可很好地解决钛白工业的污染处理成本问题,不仅提高了钛白工业的竞争力,而且还推动钛酸盐新材料产业的发展,是一条适合中国钛白行业发展的节能减排新思路。 展开更多
关键词 钛白 钛酸盐 钛酸钾 节能减排 耦合
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复杂含氧盐矿物热力学数据的简单估算方法 预览 被引量:5
9
作者 钱红亮 刘畅 +3 位作者 吉远辉 姚文俊 冯新 陆小华 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期 544-550,共7页
提出了一种复杂含氧盐矿物的摩尔生成Gibbs自由能和摩尔生成焓的简单估算方法,并把复杂含氧盐矿物分为不含水复杂含氧盐矿物和含水复杂含氧盐矿物,不含水复杂含氧盐矿物可以看作是酸性氧化物和碱性氧化物组成的物质,其摩尔生成Gibbs自... 提出了一种复杂含氧盐矿物的摩尔生成Gibbs自由能和摩尔生成焓的简单估算方法,并把复杂含氧盐矿物分为不含水复杂含氧盐矿物和含水复杂含氧盐矿物,不含水复杂含氧盐矿物可以看作是酸性氧化物和碱性氧化物组成的物质,其摩尔生成Gibbs自由能或摩尔生成焓都可以看作是酸性氧化物和碱性氧化物复合成的化合物摩尔生成Gibbs自由能或摩尔生成焓之和。含水复杂含氧盐矿物摩尔生成Gibbs自由能或摩尔生成焓是不含水部分和水的摩尔生成Gibbs自由能或摩尔生成焓贡献值之和。本文提出的方法计算步骤十分简单,从相对误差来看,本方法和其他方法相比精度较好,可以计算包含本课题组长期研究的钛酸盐系列晶须的所有复杂含氧盐矿物的摩尔生成Gibbs自由能和摩尔生成焓,为热力学在钛酸盐系列晶须制备中的应用提供理论支持。 展开更多
关键词 复杂含氧盐矿物 生成Gibbs自由能 生成焓 热力学数据 物性估算
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化工热力学中从生活中来到生产中去的实例 预览 被引量:29
10
作者 冯新 陆小华 +1 位作者 吉远辉 钱红亮 《化工高等教育》 2009年第1期 42-45,66,共5页
生动的实例是改变化工热力学枯燥、抽象局面的良药。本文列举了多个“从生活中来到生产中去”与热力学原理密切相关的实例,以期激发学生的兴趣,使他们体会到化工热力学的魅力。
关键词 化工热力学 实例 pVT性质 偏摩尔性质 节能减排
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迎接化工热力学的第二个春天 预览 被引量:6
11
作者 陆小华 冯新 +1 位作者 吉远辉 王延儒 《化工高等教育》 2008年第3期 19-21,共3页
本文回顾了国内化工热力学的发展,探讨了目前科研和教学中存在的问题。建议加强国内外的交流合作,在教学上多多借鉴国外的先进方法,在新编教材上充分反映新世纪科技发展的成果和国家对节能减排的需要。
关键词 化工热力学 科研 教学 教材 改革
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Progress in the Study on the Phase Equilibria of the CO2·H2O and CO2-HeO-NaCI Systems 预览 被引量:1
12
作者 吉远辉 吉晓燕 +3 位作者 冯新 刘畅 吕玲红 陆小华 《中国化学工程学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2007年第3期 439-448,共10页
To study the feasibility of CO2 geological sequestration,it is needed to understand the complicated mul- tiple-phase equilibrium and the densities of aqueous solution with CO2 and multi-ions under wide geological cond... To study the feasibility of CO2 geological sequestration,it is needed to understand the complicated mul- tiple-phase equilibrium and the densities of aqueous solution with CO2 and multi-ions under wide geological condi- tions(273.15—473.15K,0—60MPa),which are also essential for designing separation equipments in chemical or oil-related industries.For this purpose,studies on the relevant phase equilibria and densities are reviewed and ana- lyzed and the method to improve or modify the existing model is suggested in order to obtain more reliable pre- dictions in a wide temperature and pressure range.Besides,three different models(the electrolyte non random two-liquid(ELECNRTL),the electrolyte NRTL combining with Helgeson model(ENRTL-HG),Pitzer activity co- efficient model combining with Helgeson model(PITZ-HG))are used to calculate the vapor-liquid phase equilib- rium of CO2-H2O and CO2-H2O-NaCl systems.For CO2-H2O system,the calculation results agree with the experi- mental data very well at low and medium pressure(0—20MPa),but there are great discrepancies above 20MPa.For the water content at 473.15K,the calculated results agree with the experimental data quite well.For the CO2-H2O-NaCl system,the PITZ-HG model show better results than ELECNRTL and ENRTL-HG models at the NaCl concentration of 0.52mol·L -1 .Bur for the NaCl concentration of 3.997mol·L -1 ,using the ELECNRTL and ENRTL-HG models gives better results than using the PITZ-HG model.It is shown that available experimental data and the thermodynamic calculations can satisfy the needs of the calculation of the sequestration capacity in the temperature and pressure range for disposal of CO2 in deep saline aquifers.More experimental data and more accu- rate thermodynamic calculations are needed in high temperature and pressure ranges(above 398.15K and 31.5MPa). 展开更多
关键词 二氧化碳-水体系 氯化钠 相平衡 研究方法
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二氧化碳地质减排方法及其化工问题的分析 预览 被引量:3
13
作者 吉远辉 冯新 陆小华 《化工进展》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期 171-175,共5页
介绍了不同减排方法对二氧化碳的总处理量和二氧化碳保持时间及成本估算。通过比较,地质减排体现出明显的优势。从化学工程技术和应用基础理论层面上对二氧化碳地质减排需要解决的问题进行了分析,从中发现,高温高压地质条件下,二氧... 介绍了不同减排方法对二氧化碳的总处理量和二氧化碳保持时间及成本估算。通过比较,地质减排体现出明显的优势。从化学工程技术和应用基础理论层面上对二氧化碳地质减排需要解决的问题进行了分析,从中发现,高温高压地质条件下,二氧化碳-盐水体系及其在多孔介质中复杂多相平衡的热力学研究是二氧化碳地质减排的关键性课题。 展开更多
关键词 二氧化碳 地质减排 多孔介质 相平衡
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水热反应釜中高温高压离子水溶液热力学性质 预览 被引量:8
14
作者 王艳 刘畅 +3 位作者 柏扬 陈恒芳 吉远辉 陆小华 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期 1856-1864,共9页
对水热反应釜中高温高压NaOH和KOH水溶液的热力学性质进行了研究,采用Pitzer表观摩尔体积模型获得了容器中溶液填充度与压力的关系;在考虑溶液中离子缔合现象的基础上对Pitzer活度因子模型进行了改进,建立了能够描述溶液中真实离子组成... 对水热反应釜中高温高压NaOH和KOH水溶液的热力学性质进行了研究,采用Pitzer表观摩尔体积模型获得了容器中溶液填充度与压力的关系;在考虑溶液中离子缔合现象的基础上对Pitzer活度因子模型进行了改进,建立了能够描述溶液中真实离子组成的NaOH和KOH水溶液热力学模型,并给出了模型参数随温度和压力的变化关系式.计算结果表明,与纯水体系相比,相同反应温度、初始填充度下,NaOH和KOH 水溶液产生的压力显著降低,这意味着实际操作中可以进一步升高反应温度和增加填充度;100℃时,5 mol·kg^-1的NaOH溶液的缔合度就已达到30%,并随反应温度和溶液初始浓度的增加缔合度还将显著升高,表明实际水热反应的氢氧根自由离子浓度远远小于溶液的初始浓度,这为进一步深入研究水热反应机理奠定了理论基础. 展开更多
关键词 水热 填充度 浓度 缔合
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Non-equilibrium thermodynamics analysis and its application in interfacial mass transfer
15
作者 LU XIaoHua JI YuanHui LIU HongLai 《中国科学:化学英文版》 SCIE EI CAS 2011年第10期1659-1666,共8页
界面的转移在多相的化学过程起一个重要作用。然而,由传统的集体转移模型描述复杂界面的运输行为是困难的。在这份报纸,我们为界面的运输的率的分析基于线性非平衡热力学描述一个界面的集体转移模型。界面的转移过程率 J 取决于接口... 界面的转移在多相的化学过程起一个重要作用。然而,由传统的集体转移模型描述复杂界面的运输行为是困难的。在这份报纸,我们为界面的运输的率的分析基于线性非平衡热力学描述一个界面的集体转移模型。界面的转移过程率 J 取决于接口团转移系数 K,界面的区域 A 和化学潜在的坡度 展开更多
关键词 界面传质 热力学分析 非平衡态 应用程序 离子选择性电极 传质模型 热动力学模型 化学过程
非平衡热力学在界面传递过程中的应用 被引量:8
16
作者 陆小华 吉远辉 刘洪来 《中国科学:化学》 CSCD 北大核心 2011年第9期1540-1547,共8页
21世纪以来,随着各学科之间的交叉渗透,化学工程的研究对象越来越复杂,界面传递对多相化工过程的影响越来越显示出它的重要性,传统的传递模型已经很难对界面复杂动态的传递行为进行定量描述.本文应用线性非平衡态热力学理论,对传... 21世纪以来,随着各学科之间的交叉渗透,化学工程的研究对象越来越复杂,界面传递对多相化工过程的影响越来越显示出它的重要性,传统的传递模型已经很难对界面复杂动态的传递行为进行定量描述.本文应用线性非平衡态热力学理论,对传统物质传递模型进行描述,分析界面传递过程速率,强化的三个因素:界面传质系数K、传递截面积A、界面化学位梯度△u.以含钾化合物作为模型体系,基于非平衡热力学原理建立了描述和预测固一液界面处介质传递速率的模型,并建立了描述其溶解速率的通用模型和测定钾离子动力学数据的实验方法,通过分析探讨了多相过程速率强化的途径. 展开更多
关键词 化学工程 非平衡热力学 界面传递 过程速率
量化参数及其在定量结构—活性—性质相关研究中的应用 预览 被引量:10
17
作者 籍国东 赵元慧 《东北师大学报:自然科学版》 CAS CSCD 1998年第4期 47-53,共7页
评述了QSAR/QSPR研究中应用的44种量化参数及其意义。回顾了量化参数在预测化学品的生物活性,物理、化学性质方面的应用,着重讨论了量化参数在预测化学品的理化溶解能关系、分配系数、酸解离常数的比较分子力场分析等研究... 评述了QSAR/QSPR研究中应用的44种量化参数及其意义。回顾了量化参数在预测化学品的生物活性,物理、化学性质方面的应用,着重讨论了量化参数在预测化学品的理化溶解能关系、分配系数、酸解离常数的比较分子力场分析等研究中的作用。展望了量化参数的应用前景,有利于化学品的风险评价,生物活性预测及量化参数在定量结构-活性-性质相关中的进一步应用。 展开更多
关键词 量化参数 QSAR QSPR 量子化学法
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