碳酸钙热分解动力学特性分析

作者：吴元旦; 饶娜; 石金明; 邓同辉; 文震林; 张泰

来源：能源研究与管理, 2023, 15(04): 99-105.

DOI：10.16056/j.2096-7705.2023.04.015

• 水泥行业
• 碳酸钙
• 反应动力学
• 热重分析
• 双外推法

为掌握水泥生料中碳酸钙的分解反应规律，采用热重分析，在N2和φ（N2） 80%+φ（O2） 20%2种气氛下，以10、20、30、40℃/min升温速率对碳酸钙样品线性升温加热，结合35种常用的机理函数，采用F-W-O积分式和Coats-Redfern积分式相结合的双外推法对碳酸钙的分解动力学进行分析，求解碳酸钙热分解动力学参数和最概然机理函数并对比2种反应气氛下的变化。结果表明：随着升温速率的增大，TG曲线向高温区移动，反应气氛中O2的加入对于碳酸钙分解曲线变化几乎无影响；N2气氛下，采用双外推法得到的碳酸钙分解过程中新核形成时初始状态的活化能Eα→0=232.13 kJ/mol，最概然机理函数为G（α）=1-（1-α）1/2，其化学反应过程符合相边界反应的收缩圆柱体机理模型。φ（N2） 80%+φ（O2） 20%气氛下，碳酸钙分解过程中新核形成时初始状态的活化能Eα→0=210.42 kJ/mol，化学反应规律与N2气氛下保持一致。

• 单位
  江西省科学院能源研究所