CAJ | 학술논문

针对Fe3O4化学链制氢和CO2分离过程,研究了Fe3O4在CO气氛下还原以及铁在水蒸气下氧化的动力学特性.用Coats-Redfen单升温速率积分法、Ozawa组合升温速率法和lnln恒温分析法对反应机理进行了探讨,并计算了动力学参数.热重数据计算结果表明:在CO和N2体积分数分别为5％和95％时,还原反应属于一级反应,750～900℃时反应活化能为112 kJ/mol;在CO、CO2和N2体积分数分别为42.9％、14.3％和42.8％时,还原反应可用Jander扩散模型描述,750 ～ 950℃时反应活化能为49.828 kJ/mol;经Ozawa法验证,加入CO2后的还原反应活化能明显降低.铁与水蒸气的氧化反应接近二维核生长模型,反应活化能较低,为29.633 kJ/mol,且随着温度升高,反应速率常数增大.
침대Fe3O4화학련제경화CO2분리과정,연구료Fe3O4재CO기분하환원이급철재수증기하양화적동역학특성.용Coats-Redfen단승온속솔적분법、Ozawa조합승온속솔법화lnln항온분석법대반응궤리진행료탐토,병계산료동역학삼수.열중수거계산결과표명:재CO화N2체적분수분별위5％화95％시,환원반응속우일급반응,750～900℃시반응활화능위112 kJ/mol;재CO、CO2화N2체적분수분별위42.9％、14.3％화42.8％시,환원반응가용Jander확산모형묘술,750 ～ 950℃시반응활화능위49.828 kJ/mol;경Ozawa법험증,가입CO2후적환원반응활화능명현강저.철여수증기적양화반응접근이유핵생장모형,반응활화능교저,위29.633 kJ/mol,차수착온도승고,반응속솔상수증대.