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甲烷部分氧化过程中强制振荡的动力学Monte Carlo模拟
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:物理化学学报
  • 时间:2014
  • 页码:2009-2014
  • 分类:O643[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]西安科技大学化学与化工学院,西安710054
  • 相关基金:国家自然科学基金(51174279)和陕西省教育厅专项基金(2010JK685)资助项目
  • 相关项目:神府粉煤成型催化热解-活化耦合多联产转化研究
中文摘要:

为了有效控制动力学振荡行为以提高反应的转化率,利用Monte Carlo方法研究了甲烷催化部分氧化过程中的强制振荡行为,探讨了原料气周期性变化对振荡动力学和转化率的影响.研究表明原料气周期性变化不仅可以有效调控振荡的动力学行为,产生如短周期振荡和双峰振荡等特殊动力学过程,而且还可以提高反应的转化率.当强制过程的周期从T/3增大到2T(T为自发振荡过程的平均周期),振荡过程从短周期振荡变化为双峰振荡.对反应过程中CO的转化率进行了计算,结果表明原料气周期性变化可以有效提高反应的转化率.振荡动力学的改变和转化率的提高主要是因为强制振荡过程使得催化剂表面发生了从氧化态向还原态的转变.

英文摘要:

To control the kinetic oscillations for the purpose of obtaining a high conversion rate, external forcing of methane oxidation on metal catalysts was studied with kinetic Monte Carlo simulations. The influence of composition cycling of the feed on the dynamics and conversion rate was investigated. The results showed that the composition cycling of feed cannot give rise to different kinetic behavior, such as short periods or doublepeaks, but does bring about a higher conversion rate. It was shown that with forcing periods from TI3 to 2T(T is the average period of autonomous oscillations), the oscillations changed from short periods and small amplitudes to typical double-peak oscillations. The conversion rate can also be calculated, and the results showed that the mean conversion was slightly higher with forced oscillations. The changing of the kinetics can be attributed to phase transition of the metal catalysts from the oxidized surface to a partially reduced state.

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期刊信息
  • 《物理化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京大学化学与分子工程学院承办
  • 主编:刘忠范
  • 地址:北京大学化学楼
  • 邮编:100871
  • 邮箱:whxb@pku.edu.cn
  • 电话:010-62751724
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6818
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1892/O6
  • 邮发代号:82-163
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24781