静态颗粒堆积下碳酸钙的热分解特性及反应动力学研究

作     者：李维 陶从喜 王浩 李世界 何明海 梁乾 蒋文伟 陈义强 王明 Li Wei;Tao Congxi;Wang Hao;Li Shijie;He Minghai;Liang Qian;Jiang Wenwei;Chen Yiqiang;Wang Ming

作者机构：华润水泥技术研发(广西)有限公司广西南宁530409 华润水泥(封开)有限公司广西封开526599 

出 版 物：《新世纪水泥导报》 (Cement guide for new epoch)

年 卷 期：2024年第30卷第5期

页      面：9-15,I0001页

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

主　　题：碳酸钙 升温速率 CO_(2)浓度 分解动力学 

摘      要：为了探究不同升温速率、不同CO_(2)浓度气氛条件下碳酸钙热分解特性及动力学反应机理,采用静态堆积形式对碳酸钙进行热分解实验研究。研究表明,提高升温速率会对碳酸钙分解产生促进作用;随着CO_(2)浓度由40%提升至80%,气相中CO_(2)平衡分压不断上升,若要使碳酸钙发生热分解反应需逐渐向高温段迁移;采用Coats-Redfern积分法拟合碳酸钙热分解机理函数,发现在较低CO_(2)浓度阶段,碳酸钙主要遵循随机成核和随后生长模型规律,计算分解活化能约为23.65 kJ·mol,而当CO_(2)浓度上升至60%~80%以后,化学反应控制转变为基于收缩球体的三维相边界反应模型,分解活化能分别为128.04 kJ·mol、140.56 kJ·mol。以上研究揭示了在高CO_(2)浓度下碳酸钙分解特征,为解决水泥行业碳捕集问题提供了实验基础和理论依据。