CO₂气氛下菱镁矿分解反应动力学参数研究

摘要

采用热重实验研究了纯N₂和纯CO₂气氛中菱镁矿分解反应行为及动力学参数.首先，通过TGDTG曲线分析发现CO₂对菱镁矿分解有抑制作用，对应分解温度区间较N₂提高了50～100 K；同时，样品中CaCO₃杂质的分解受CO₂的影响而与主要反应分离，在TG-DTG曲线上以单独的失重阶段出现.其次，使用联合动力学分析法计算动力学参数，发现CO₂气氛中菱镁矿分解反应的活化能为307.93 kJ/mol，显著高于N₂条件.最后，基于动力学参数建立动力学表达式并估计不同温度条件下菱镁矿分解所需时间.结果表明，当温度低于1 000 K时，为使CO₂气氛下分解时间接近N₂条件，反应温度应提高40～80 K；当温度高于1 000 K时，两种气氛的分解时间则相对接近.

关键词

二氧化碳 / 反应动力学 / 菱镁矿 / 热解 / 热重分析