菱镁矿分解热衡算和动力学地研究

《菱镁矿分解热衡算和动力学地研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、万方数据AThesisinAppliedChemistryTheReserchofMagnesiteDecompositionThermalCalculationandKineticsByZhouLiliSupervisor：ProfessorSunTingNortheasternUniversityJune2012万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与

2、我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：司豳陶日期：劢I工笨石习名目学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口-go一年半口学位论文作者签名：币徊确导师签字日期：加I碑‘日％日签字万方数据东北大学硕士学

3、位论文摘要菱镁矿分解热衡算和动力学研究摘要本文介绍了菱镁矿(化学成分MgC03)的研究背景和应用现状，以及由菱镁矿制备电熔镁的主要化学工艺，对菱镁矿分解(化学式MgC03MgO+C02)过程进行了热衡算研究和动力学研究。采用热焓方法计算出生产一吨MgO的化学分解过程吸热量Q为7．9×109J。理论电耗为2194kWh。在氮气和二氧化碳两种气氛下对不同质量的块状菱镁矿进行了一系列热重(TG)实验，得到了不同条件下菱镁矿分解的TG曲线图，从图中分析可知，随着升温速率的升高，TG曲线向高温区移动，出现温度滞后效应。运

4、用德国耐驰公司的Kinetics．Analysis软件对TG曲线进行分析，采取三种无模式配合法，即ASTME698，Friedman，FWO方法计算拟合出不同条件下菱镁矿分解的动力学三因子：活化能E、指前因子值A和机理函数f【0【)。研究表明，在氮气气氛下，质量规格为40mg和120mg样品的活化能值和指前因子值比较相近，ASTME698方法求得结果为：40mg，活化能E=172．3±56．9kJ／tool，指前因子的对数log(A／s。)=6．97；120mg，活化能E=176．9±24．5kJ／mol，指前

5、因子的对数log(A／s。)=7．00。当质量继续增大时，活化能值和指前因子值随着样品质量的增加而减小。在二氧化碳气氛下，活化能值和指前因子值均随着样品质量的增加而减小。两种气氛下菱镁矿的分解机理都遵循三级相边界扩散反应机理(R3模型)，其函数方程式为3(1一仅)邡。由活化能变化情况分析总结出不同菱镁矿分解的控速步骤，即当样品质量较小时，表观活化能值比较大，菱镁矿分解受化学反应控制；质量较大时，表观活化能较小，菱镁矿分解受传质传热的影响逐渐增大。对于同一条件下的菱镁矿反应，随着温度的升高，表观活化能值逐渐降低，

6、故在分解前期受化学反应控制，后期转为受传热和传质控制。关键词：菱镁矿；热衡算；动力学；活化能；控速步骤II万方数据东北大学硕士学位论文AbstractTheReserchofMagnesiteDecompositionThermalCalculationandKineticsAbstractTheresearchbackgroundandapplicationstatusofmagnesite(ThechemicalcompositionisMgC03)wereintroduced．Thechemicalpro

7、cessoffusedmagnesiteproducedbymagnesiteweregivenaoutline．Themagnesitedecomposition(ThechemicalreactionisMgC03-->MgO+C02)thermalcalculationandkineticswereresearched．TheheatabsorptioncapacitywerehandledbyenthalpyofchemolysiswhenatonofMgOwereproduced．Theheatabs

8、orbtionQis7．9×109J．andtheenergyconsumptionoftheoryis2194kWh．Aseriesofthermogravimetryexperimentwereconductedinnitrogenandcarbondioxideatmosphere，theTGcurvesofmagnesitedecompositionindifferentcon