CaCO3分解动力学的热重研究

在升温速率为5－30K/min的范围内，利用热天平对平均粒为13．4μm的CaCO3进行了分解过程中的实验研究，应用等转化率法，在不假定机理函数的情况下，得到了CaCO3分解的活化能E＝105.24kJ/mol。该值与前人对于平均粒径D＝13μm的CaCO3分解，以控制化学反应的多步随机成核机理（机理函数G（α）＝[-ln(1-α）]^1/3）所得到的活化能E＝105.01kJ/mol非常一致。     

CaCO3分解机理和动力学参数的研究

在升温速率为5-30K/min的范围内利用热天平对平均数径为13.4μm的CaCO3进行了分解过程的实验研究，应用等转化率法，在不假定机理函数的情况下，得到了CaCO3分解的活化能随转化率变化的规律，并将转化率外推为零，得到了理论上新物相晶核形成时的活化能Eα→0=243.62kj/mol，同时，对于N2气氛，不同升温速率下CaCO3的热分解，在假定CaCO3分解机理函数的情况下，得到了30种不同机理函数所对应的动力学参数，将升温速率外推为零，得到了理论上系统处于平衡状态下的动力学参数Eβ→0与InAα→0，将Eβ→0与Eα→0相比较，确定了CaCO3分解的最可能机理是n=2/3的成核与生长过程。     

工业炉条件下石灰石分解动力学的研究

研究工业炉内悬浮条件下石灰石的分解动力学对于指导工业化分解炉的设计开发、操作控制具有重要意义。本文对瓦丁石灰分解动力学方程进行了分析，并通过实验考察了颗粒尺寸、反应温度对石灰石分解动力学的影响。     

菱镁矿粉及其料球分解的TG动力学

在热分析仪上进行了菱镁矿粉的程序升温(5、10、15、20、30 K/min)热重动力学实验,用 Coats-Red-fern 积分法确定了动力学特征参数.菱镁矿粉的分解可分为开始和快速两个阶段,分解速率可用一级速率式表示,活化能分别为 130.784 kJ/mol 和 163.728 kJ/mol.升温速率的增加,开始分解和快速分解两个阶段的转换温度升高,转换分解分数降低.     

菱镁矿粉及其料球分解的TG动力学

在热分析仪上进行了菱镁矿粉的程序升温(5、10、15、20、30 K/min)热重动力学实验,用Coats-Red-fern积分法确定了动力学特征参数。菱镁矿粉的分解可分为开始和快速两个阶段,分解速率可用一级速率式表示,活化能分别为130.784 kJ/mol和163.728 kJ/mol。升温速率的增加,开始分解和快速分解两个阶段的转换温度升高,转换分解分数降低。     

FCC脱硫助剂还原分解非等温反应动力学研究

以酸法制备的10%Ce/MgAl2O4*MgO和10%Ce/MgAl1.8Fe0.2O4*MgO为研究对象,利用原位热重装置,通过热重法(TG-DTG)对不同脱硫添加剂形成硫酸盐的还原分解进行了非等温固相反应动力学研究,建立了在尖晶石上形成的硫酸盐还原分解反应机制函数模型,为脱硫助剂的最佳工业应用工艺条件提供重要理论依据.     

热分析法研究矿物分解过程动力学

采用热分析方法研究了菱镁矿、高岭石分解过程动力学参数活动化能Ｅ、反应级数ｎ,由ＴＧ、ＤＴＡ两种实验数据,用Ｃｏａｔｓ,Ｒｅｄｆｅｒｎ和Ｋｉｓｓｉｎｇｅｒ计算方法对比计算,从而得出高岭石活化能Ｅ＝１８８．７１２ｋＪ／ｍｏｌ,菱镁矿活化能Ｅ＝１８０．８２８ｋＪ／ｍｏｌ。     

“恒速反应”热重分析法用于测定非等温热分解的动力学参数

利用高解析热重分析仪提出了一种简单可靠的方法,用以测定固体非等温热分解反应的动力学参数,以ＥＶＡ的第１阶段热裂解为例,说明测定表现活化能,频率因子以及确定最合适反应机理函数的实验和数据处理方法,所得结果与传统热失重法数据一致。     

微细菱镁矿热分解过程及动力学

采用TG-DSC热分析技术,在不同升温速率下对高纯微细菱镁矿进行热分解动力学研究.结果表明:随着升温速率的增大,菱镁矿分解速率不断增大且最大分解速率也向高温区偏移.首先使用Hu-Gao-Zhang方程对不同升温速率的TG数据进行计算,确定了热分解机理函数的唯一性和活化能.进而采用双等双步法和产品形貌分析,确定其最概然机理函数为f(α)=2(1-α)^1/2,热分解沿解理面向内进行,属于典型的相边界反应.最后利用Flynn-Wall-Ozawa方程求得指前因子,建立了微细菱镁矿的热分解动力学方程.用两组不同升温速率的TG数据对所建立方程进行验证,方程合理.     

木粉、废旧橡胶和高密度聚乙烯复合材料的 热解动力学特性

将木粉、高密度聚乙烯(HDPE)与不同含量的废旧橡胶粉复合制备木橡塑复合材料,采用热重分析法(TGA)研究各组分材料及复合材料的热解动力学特性,并引入Flynn-Wall-Ozawa模型量化了组分及复合材料的表观活化能。结果表明:木粉、HDPE、废旧橡胶粉复合材料(WRPC)的热解出现两个显著的失重区(230～380 ℃和430～580 ℃),分别对应木粉/废旧橡胶和HDPE的热降解。木粉、废旧橡胶和HDPE热解过程平均活化能值分别为179.2、243.8和246.8 kJ/mol,WPC(木粉、HDPE复合材料)平均活化能为239.3 kJ/mol,WRPC活化能值较WPC低(200.3～208.4 kJ/mol)。活化能的变化表明木、橡、塑3种原料在复合材料的热解过程中具有协同效应,而废旧橡胶的掺入对复合材料的热降解特性发挥了显著的调控作用。     

干燥污泥与含水污泥的热解动力学研究

为初步探寻含水污泥的热解动力学机理,在不同升温速率下利用热重-差热(TG-DTA)分析仪对干燥污泥和含水污泥进行了热分析对比实验.根据Coats-Redfern法,采用11种常见机理函数对不同升温速率下干、湿污泥的热解主体阶段进行线性模拟,并结合Malek法筛选出最为合理的机理方程,求解其动力学参数.结果表明:干燥污泥的TG曲线有1个明显失重段,而含水污泥的TG曲线则出现2个失重区间;高升温速率可在一定程度上促进反应的进行,有利于提高污泥有机质的转化率.     

多组分钼铋系催化剂补氧再生本征动力学

利用热重法研究了一种用于生产丙烯腈的多组分钼铋催化剂的补氧再生本征动力学。通过应用Achar-Brindley-Sharp微分和Coats-Redfern积分对照的方法得到了动力学三因子,分别为：活化能125.4kJ/mol,指前因子(A)为1.82×10⁸min^-1,动力学机理函数的积分形式为g(α)= ln1-α),表明再氧化反应机理为单分子成核生长。     

植物类生物质热解特性及动力学研究

使用美国TA公司的Q50热重分析仪对5种植物类木材生物质进行了热解的动力学研究，样品粒径为0．075-0．100mm．分别调查3种不同升温速率下热解温度对热解过程的影响，通过对热重分析（TG）、差分热重分析（DTG）曲线的分析，建立了相应的反应动力学模型，得到了不同木材的动力学方程中的表观活化能和频率因子，为热解过程的工业化设计提供了基础数据．     

描述石灰石分解的分数维收缩核模型及模拟

基于分形理论中颗粒表面积与颗粒当量半径以及表面积与体积之间的关系式，考虑固体颗粒表面形貌的不规则性，建立了化学反应起控制作用的固体颗粒分解的分数维收缩核模型，并将其用来模拟石灰石颗粒的缎烧分解过程，取得了较为满意的模拟结果．同时，将其模拟结果与收缩核模型的模拟结果进行了比较．     

生物物理预处理污泥热解特性及动力学分析

利用污泥生物物理预处理,获得新型干化颗粒化产物.在不同升温速率条件下,采用热重-差式(TGA-DSC)型热分析仪研究从30 ℃升温至900 ℃时,生物物理预处理污泥的热解规律;同步连接质谱,在线监测热解气释放,研究各物质组成的热分解特性,并通过动力学方程表征生物物理预处理污泥的热解反应机理.结果表明:表观活化能分别为25.46,14.48,48.15,85.22和 60.16 kJ·mol^-1;氢气释放主要在450,700 ℃附近,分别由热挥发作用和成焦作用所致,其中,成焦过程为主要因素;甲烷在450 ℃附近呈现单峰分解的规律;CO₂在350,450,700 ℃附近分3阶段释放.     

不同农业生物质废弃物的热解特性及动力学对比

为了充分利用农业生物质废弃物进行热解气化,以玉米芯、花生壳、稻壳和稻秸为研究对象,以高纯氮气为载气,通过热重分析和质谱分析联用技术,考察了其热解过程的失重机制、热流变化规律、小分子可燃气体(CO,H_2和CH_4)的释放规律及综合热解特性.结果表明,生物质的热解失重主要发生在220~410℃,玉米芯在该区间的失重最高,占总失重的80%~90%;挥发分综合释放指数D:玉米芯稻秸稻壳花生壳,活化能:稻壳玉米芯稻秸花生壳,固体剩余物:稻壳花生壳稻秸玉米芯,总体上看,玉米芯和稻秸的热稳定性较差,而稻壳和花生壳的热稳定性较好;通过Coats-Redfern法计算得到了相应的活化能和频率因子,计算结果与热重试验基本一致.     

几种典型农作物生物质的热解及动力学特性

利用热重法研究了4种典型的农作物生物质(稻壳、稻草、玉米芯、玉米杆)的热解与动力学特性,并和煤矸石、污泥进行了比较分析.结果表明,其热解过程可以分为3个阶段:预热干燥阶段、挥发分析出阶段和炭化阶段.热解失重主要发生在挥发分析出阶段.由于实验样品农作物生物质的高挥发分、低固定碳,其热解比较彻底,综合热解特性指数依次为稻壳<玉米杆<稻草<玉米芯;同时,在热解前期,挥发分剧烈析出,有明显的失重峰且活化能较低,热解后期失重峰不明显,活化能变高.而对于煤矸石,在热解初期,由于灰分在一定程度上阻碍了挥发分的扩散,使挥发分不易析出,并在热解后期存在二次反应.污泥的热解特性与生物质相似.4种物质除稻壳和玉米芯的热解第1阶段遵循相界面R2模型,其余各生物质和各阶段均遵循一级反应模型;而煤矸石在热解初始阶段服从三维球对称扩散机制,热解后期服从级数为3/2的热解反应,污泥服从简单反应级数机理.