硫酸铵热分解反应动力学研究

资源类型: 资源大小: 文档分类:工业技术 上传者:石义官

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【作者】 范芸珠  曹发海 

【关键词】硫酸铵分解 热重分析 Malek法 微分-积分法 

【出版日期】2011-04-15

【摘要】己内酰胺生产中副产大量的硫酸铵,而硫酸铵的热分解产物能作为己内酰胺的生产原料。利用热重分析研究了硫酸铵热分解的反应动力学。硫酸铵的热分解包括三个步骤:硫酸铵脱氨生成硫酸氢铵、硫酸氢铵失水生成焦硫酸铵以及焦硫酸铵的分解。研究首先用Malek法限定了各分解步骤机理函数的选择范围,然后用微分-积分法精选机理函数并计算得到了各分解过程的动力学参数。不同的分解步骤遵循不同的反应机理:硫酸铵脱氨为相界面反应机理,符合收缩球体方程,活化能E=110.02 kJ·mol-1,频率因子lgA=10.36 s-1;硫酸氢铵的失水为晶核生成与随后增长机理,符合Avrami-Erofeev方程,E=127.95 kJ·mol-1,lgA=9.90 s-1;焦硫酸铵的分解为三维扩散控制机理,符合反Jander方程,E=161.04 kJ·mol-1,lgA=12.51 s-1。作者研究了硫酸铵各分解步骤的温度、产物、反应机理以及动力学参数,为硫酸铵在己内酰胺生产工艺中的循环利用提供了理论基础。

【刊名】高校化学工程学报

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