CaSO4与CaS在N2气氛下反应动力学

化工学报 ›› 2005, Vol. 56 ›› Issue (7): 1322-1326.

CaSO₄与CaS在N₂气氛下反应动力学

肖海平;周俊虎;刘建忠;曹欣玉;范红宇;岑可法

浙江大学热能工程研究所能源洁净利用与环境工程教育部重点实验室，浙江杭州 310027

出版日期:2005-07-25 发布日期:2005-07-25

Kinetics of reaction between CaS and CaSO₄ under N₂ atmosphere

XIAO Haiping;ZHOU Junhu;LIU Jianzhong;CAO Xinyu;FAN Hongyu;CEN Kefa

Online:2005-07-25 Published:2005-07-25

摘要/Abstract

摘要： 利用热重分析仪研究了不同摩尔比下的硫酸钙和硫化钙混合物在N₂气氛下的反应特性，探讨了其化学反应动力学及反应机理.CaSO₄和CaS的固-固反应是CaS氧化生成CaO反应的速率控制反应.当CaSO₄过量时，CaSO₄与CaS的反应分两个阶段.在890～1120 ℃温度范围内CaSO₄与CaS发生固-固反应.在1160～1330 ℃温度范围内，剩余的CaSO₄发生自身分解.当CaSO₄与CaS的摩尔比为3∶1时，反应的活化能最大.CaSO₄和CaS的反应机理可以采用液态共熔体模型来解释.

关键词: 硫化钙, 硫酸钙, 固-固反应, 动力学

Abstract: The reaction between CaS and CaSO₄ with different molar ratios in N₂ atmosphere was investigated with a Metteler Toledo thermogravimetric analyzer.In this work, the chemical reaction kinetics and mechanism were discussed in detail.The reaction between CaS and CaSO4 was the rate-controlling step in the oxidation of CaS to CaO.When CaSO₄was in excess,the reaction proceeds in two steps.The apparent solid-solid reaction between CaS and CaSO₄ started at 890 ℃ and ended at 1120 ℃.Then the residual CaSO₄ continued decomposing in the range of 1160—1330 ℃.When the molar ratio of CaSO₄ to CaS was 3, the maximal activation energy of 302.46 kJ•mol^-1 was obtained.The reaction mechanism could be explained by a eutectic liquid model.

Key words: 硫化钙, 硫酸钙, 固-固反应, 动力学

肖海平, 周俊虎, 刘建忠, 曹欣玉, 范红宇, 岑可法. CaSO₄与CaS在N₂气氛下反应动力学 [J]. 化工学报, 2005, 56(7): 1322-1326.

XIAO Haiping, ZHOU Junhu, LIU Jianzhong, CAO Xinyu, FAN Hongyu, CEN Kefa. Kinetics of reaction between CaS and CaSO₄ under N₂ atmosphere[J]. CIESC Journal, 2005, 56(7): 1322-1326.

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CaSO₄与CaS在N₂气氛下反应动力学

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