氯气对CO在H2/Cl2/O2/N2混合气体中氧化反应动力学影响研究

"这篇论文是2010年发表在浙江大学学报(工学版)上的，由王波、池涌、严建华和倪明江共同撰写，属于工程技术领域的研究。文章通过详细的化学反应动力学模型，探讨了CO在H2/Cl2/O2/N2混合气体中的氧化过程，重点关注了氯和氢的比例、反应温度、停留时间和氧气浓度等因素对一氧化碳氧化的影响，同时分析了氯在不同条件下如何抑制CO氧化的机理。" 正文: 该研究以一氧化碳(CO)在氢(H2)、氯(Cl2)、氧气(O2)和氮气(N2)的混合气体中的氧化反应为研究对象，使用了精细的化学反应动力学模型。研究中，作者考察了多个关键参数对CO氧化的影响，包括混合气体中氯与氢的比例、反应温度、气体在反应器内的停留时间以及氧气的浓度。 首先，他们发现降低氯和氢的比例或者提高反应温度可以显著促进CO的氧化。这表明，当氯的含量相对较低时，或者在较高温度下，CO更容易被氧化成二氧化碳(CO2)。在800℃以下的温度区间，氯对CO氧化的抑制主要通过反应Cl+HO2→HCl+O2来实现，这个反应减少了通过H+HO2→OH+OH生成的羟基(OH)，从而抑制了CO的氧化。 然而，当温度升高到900℃以上，氯的抑制作用发生了变化。主要通过HCl+OH→H2O+Cl反应减少OH的浓度，同时氯还会与CO反应生成C1CO，这进一步减慢了CO的氧化速率。此外，氯还可以通过反应HC1+O→OH+Cl来减轻其对CO氧化的抑制效果。 研究还涉及了敏感性分析，这是一种评估反应系统中各反应速率常数变化对整体反应性能影响的方法。通过这种方法，作者能够更深入地理解氯在不同条件下对CO氧化的抑制机制。 这篇论文的研究成果对于理解和控制工业过程中CO氧化的化学行为，特别是在涉及氯化物存在的复杂气氛下，具有重要的理论和实践意义。它为优化燃烧过程、减少有害排放和提高能源利用效率提供了理论支持。对于处理含氯废物的环境工程和燃烧技术领域，这些发现可以指导更有效的设计和操作策略，以降低CO的排放并提高燃烧效率。