战金辉
- 作品数：12 被引量：33H指数：3
- 供职机构：中国科学院过程工程研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划中国科学院“百人计划”更多>>
- 相关领域：化学工程石油与天然气工程理学核科学技术更多>>
- 冲击加载下蓝宝石力热耦合响应的分子动力学模拟
- 2024年
- 蓝宝石因其出色的强度、硬度和光学透明度,常被选为冲击波实验中的观测窗口。深入了解蓝宝石在冲击载荷下的力学和热力学响应机制以及内部损伤原因,对准确评估其性能和稳定性至关重要。利用分子动力学模拟,从原子层面探讨蓝宝石单晶在沿(0001)晶面(C面)冲击作用下的力热响应行为。模拟结果表明,蓝宝石C面冲击作用下激活的滑移系为基于R面{0112}的菱形面滑移。冲击速度为1~3 km/s时未出现滑移现象,冲击速度为4 km/s时出现菱形面滑移,冲击速度为5~6 km/s时试样出现以不规则条带为主的非均匀形变。研究表明,蓝宝石滑移系的激活不仅依赖其晶格结构,还需分剪切应力达到临界值。温度场的分析结果表明,局域温升与滑移之间存在对应关系,剪切应变集中区域的温度较高。
- 周孟谦战金辉贺文操秀霞张伟刘晓星
- 关键词：分子动力学蓝宝石冲击响应
- Rochow反应中的催化剂及其作用机理的研究进展
- 2024年
- Rochow反应是一种多相催化反应,用于直接合成有机硅产品的原料——甲基氯硅烷,因其较低的生产成本和较为简单的生产工艺,至今仍是生产甲基氯硅烷的主流工艺。铜基催化剂作为Rochow反应的核心催化剂,改善其催化性能成了提升该工艺的重心。由于在实际的生产过程中产生的副产物多且杂,对真实的反应路径和机理研究仍不明确,因此探究了Rochow反应的基本原理,综述了铜基催化剂催化该反应的研究现状以及发展趋势。重点阐述了改性铜基催化剂对催化性能的影响及催化机理,希望对高效铜基催化剂的设计提供指导作用,从而促进有机硅工业的发展。
- 锅婧媛战金辉
- 关键词：有机硅铜基催化剂
- 蓝宝石在冲击载荷下的力-热响应行为研究进展
- 2023年
- 蓝宝石具有高透明度和稳定性的特征,是适用于制造化工设备中便于实时观察的透明窗口的材料。研究人员利用冲击波实验和模拟来了解蓝宝石材料的特性和稳定性,为其在化工设备中的应用提供指导。本文回顾了蓝宝石冲击实验和各种模拟研究进展,强调了蓝宝石的消光、发光与温升和内部损伤之间的相关性。未来的研究可以探索多尺度和多物理耦合研究,以揭示蓝宝石内部损伤的萌生和扩展机制。
- 贺文战金辉孙怀宇刘晓星
- 关键词：蓝宝石冲击载荷
- 温度梯度与产物流动对先锋褐煤热解产物分布的影响被引量：5
- 2018年
- 通过两段固定床反应器分离了煤热解和二次反应过程,模拟了传统外热式固定床反应器和外热式内构件固定床反应器内挥发性热解产物流动与固相反应颗粒间的相互作用,研究了不同温度的半焦对先锋褐煤热解产物分布和品质的影响。结果表明:当半焦的温度在500~900℃时,焦油发生剧烈的二次反应,热解气收率增加,焦油收率大幅下降,H/C同时大量降低且均低于空白样,油品质下降;在100~400℃半焦作用下,焦油发生轻微的二次反应,热解气收率略微增加,焦油收率缓慢下降,但H/C均高于空白样,油品质提升。该结果验证内构件外热式固定床反应器热解产生的焦油具有更高的收率及品质。
- 周国江刘竹涛战金辉赖登国刘晓星
- 关键词：煤热解温度半焦
- 油页岩:固体石油被引量：9
- 2016年
- 2015年,我国石油消费总量超过5.43亿吨,对外依存度首次突破60%,连续5年超过国际石油安全警戒线。而我国油页岩资源十分丰富,潜在的产油量是常规可采石油资源的两倍以上,是石油的重要补充和替代能源。不过,传统提炼页岩油的方法不仅油收率低、品质较差,能耗也很大。为此,我国科学家自主研发了新的干馏工艺,可使页岩油收率达理论产油率的90%以上,品质大幅提高,且能实现油页岩矿的100%利用。
- 战金辉赖登国许光文
- 关键词：油页岩资源页岩油产油量干酪根半焦
- 内构件对移动床内颗粒物料流动特性影响的离散模拟被引量：3
- 2017年
- 针对煤热解移动床反应器中需保证颗粒物料呈整体流流动状态的设计需求,采用离散单元法模拟了闭合型(圆形、三角形)和非闭合型(八字形)3种不同内构件设置对移动床内颗粒物料流动特性的影响.结果表明,闭合型内构件设置下,当系统中形成稳定颗粒流动后,流动区宽度近似等于无内构件条件下流动区宽度与内构件在流动方向上最大投影尺寸的加和;非闭合型内构件设置下,根据内构件安放位置及翅片间距,可形成3种不同的流动结构,当翅片间距等于出口尺寸时,流动区宽度最大.在所考察的参数范围内,存在最优的内构件安放位置(30d)和翅片间距(20d)(d为最大颗粒直径),能使移动床出口处颗粒质量流率显著大于无内构件情况下的颗粒质量流率.
- 刘强苏景林战金辉许光文刘晓星
- 关键词：移动床颗粒物料离散单元法
- 内循环微型流化床流动特性被引量：3
- 2017年
- 针对开发适用于化学气相沉积反应动力学研究的微型流化床反应分析仪的应用需求,研究了外径为30 mm的内循环微型流化床中气固流动特性,具体考察了中心射流管伸入高度、内导流管直径和颗粒装载量对实现固体物料内循环的最小操作气速和导流管与环隙区间窜气的影响。结果表明,随着射流管伸入高度的增大,实现颗粒内循环流动的最小操作气速变大;存在最优的导流管直径(20 mm),使得实现颗粒环流的最小操作气速较小;增大颗粒装载量有利于降低颗粒内循环的最小操作气速。通过检测示踪气体在环隙区内的质谱信号,发现在所考察的参数范围内,反应器底部不存在导流管区向环隙区的窜气;在反应器上部,由于颗粒对气体的夹带,环隙区上部总能检测到示踪气体,且窜气特性随操作气速的增大而增强。研究结果可为设计适用于化学气相沉积反应的内循环微型流化床反应器提供参考。
- 姚梅琴岳君容战金辉许光文刘晓星
- 关键词：内循环流体力学化学气相沉积
- CH_(3)Cl在ZnO(001)和ZnO(100)表面吸附的第一性原理计算被引量：1
- 2022年
- 基于密度泛函理论的第一性原理方法,建立ZnO(100)和ZnO(001)表面的吸附模型,计算了吸附能、电荷密度、态密度以及过渡态等参数,研究了CH_(3)Cl在ZnO不同表面、不同位点、不同吸附方式的吸附情况。结果表明,CH_(3)Cl在ZnO(100)和ZnO(001)表面的吸附过程均为化学吸附。当CH_(3)Cl整体吸附时,CH_(3)Cl分子中的Cl原子可以与ZnO表面的Zn(2a)原子生成ZnCl键,CH_(3)Cl在ZnO(100)表面的吸附能比在ZnO(001)表面的吸附能更低(-0.57 eV vs.-0.42 eV),体系更稳定;并且CH_(3)Cl在ZnO(100)面吸附后,Cl原子的3p轨道态密度峰向左移动,且靠近费米能级处的峰值降低,表明Cl原子在吸附过程中提供电子,与Zn形成更稳定的相互作用。当CH_(3)Cl解离吸附时,甲基自由基中的C原子可以分别与ZnO(100)表面的O(2a)和O(3a)吸附,CH_(3)Cl解离吸附在Zn(2a)和O(2a)原子处的吸附能为-1.09 eV,在费米能级左侧O 2p轨道和C 2p轨道存在3个共振峰,证明C原子和O原子有较强的相互作用,而在Zn(2a)和O(3a)原子处的吸附能为-1.02 eV,且费米能级右侧O 2p轨道和C 2p轨道存在1个共振峰,表明C和O原子存在反键作用。过渡态的计算结果表明,CH_(3)Cl解离吸附在Zn(2a)和O(2a)位点的过渡态能垒比在Zn(2a)和O(3a)位点更低(1.69 eV vs.2.06 eV),因此CH_(3)Cl解离吸附反应倾向于在ZnO(100)表面上相邻的Zn和O原子之间发生。
- 张亚卓战金辉
- 关键词：一氯甲烷第一性原理过渡态
- 基于分子动力学模拟研究蒙脱石对油页岩干酪根热解产物分布的影响被引量：2
- 2023年
- 基于反应力场(ReaxFF)的分子动力学模拟方法,研究了绿河油页岩干酪根在蒙脱石存在下的热解反应过程,分析了不同温度下热解的产物分布及矿物质与有机质之间的非键作用特征。通过对比有无蒙脱石热解体系在升温过程中产物分布特征,验证了蒙脱石对干酪根热解具有很强的促进作用,能降低体系的热解反应温度和拓宽反应的温度跨度,蒙脱石的存在能使干酪根热解反应中轻质油组分增加及重质油组分减少。一系列特征温度下的恒温模拟结果表明,加入蒙脱石进行热解可以增加小分子片段产率,抑制高温下大分子片段发生聚合反应。蒙脱石对油页岩干酪根热解促进机制是由吸附作用引起的,体现在干酪根和蒙脱石之间存在巨大的非键作用力,以范德华(VDW)相互作用为主,与干酪根片段C_(18)H_(30),C_(18)H_(38),C_(20)H_(42)和C_(45)H_(60)O相比,蒙脱石与片段C_(75)H_(118)O_(5)N_(4),C_(102)H_(167)ONS_(2)和C_(367)H_(550)O_(10)N_(10)S_(2)之间存在显著的非键相互作用,其中片段C_(367)H_(550)O_(10)N_(10)S_(2)与蒙脱石的相互作用力最强。
- 李想战金辉战金辉
- 关键词：干酪根蒙脱石分子动力学模拟热解
- 油页岩热解中间产物的反应特性被引量：1
- 2017年
- 对油页岩在不同终温热解所得半焦进行溶剂萃取,得到了热解中间产物(热解沥青)和终产物.采用气相色谱-质谱联用仪分析了热解沥青和页岩油的组成,采用热裂解-气相色谱-质谱联用仪检测了热解沥青的裂解产物,并与热解页岩油进行对比,研究了油页岩热解沥青的反应特性.结果表明,油页岩热解沥青在最快产油阶段生成最多且稳定存在,375℃时收率最大;375~400℃时热解产油速率最大,热解沥青收率下降,表明热解沥青在高温下不稳定,有机质生成中间产物后便转化成终产物.随热解温度升高,热解沥青中轻质组分含量增加.杂原子化合物最先从有机质上断裂进入中间产物,而热解油中烯烃化合物大部分来自有机质直接裂解,来自热解沥青裂解的较少.热解温度升高,热解沥青的裂解产物中烯烃含量增加,且热解沥青中芳香烃的长侧链易通过裂解变短.
- 李梦雅战金辉田勇赖登国刘晓星许光文
- 关键词：油页岩热解
