高活性石灰烧制过程的热力学与动力学分析

本文采用van't Hoff等压方程,对CaCO3的热分解反应温度进行计算,通过热力学和动力学分析,对CaCO3热分解反应过程的传递强化、化学平衡和温度效应进行研究.结果表明,CaCO3热分解为CaO的理论温度为1109.5K(836.35℃),用热重分析测得的石灰石(CaCO3含量为98.8%)的实际热分解温度为1088K(815℃).假设CaCO3直接热分解为Ca(OH)2,则可节能109.182kJ·mol-1,但其热分解温度为4456.1K(4183℃),在实际生产中难以实现.采用提高石灰窑内的气体流速和减小石灰石(CaCO3)粒径的方法,可以消除石灰石热分解反应过程的内、外扩散阻力;提高CaCO3热分解反应的温度,则有利于CaCO3热分解反应的化学平衡并提高热分解反应速率,但会受到石灰窑体制造材料的限制,因此选择CaCO3的热分解反应温度为1000℃左右较适宜.