ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИКИ КАРБОНИЗАЦИИ ОКСИДА КАЛЬЦИЯ В ИЗОТЕРМИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ

Обсуждаются результаты экспериментальных исследований кинетики реакции СаО + СО₂ = СаСО₂ , выполненные в изотермических условиях при температурах 773, 873, 973 и 1123 К. В опытах пиролизный газ, содержащий примерно 14,5 мас.% СО₂ , подавался в реакционную зону, в которой размещался образец отожженного доломита. Степень протекания реакции определялась по приросту массы образца, выдерживаемого при постоянной температуре. Анализ полученных данных показал, что кинетика карбонизации СаО характеризуется наличием типичных для гетерогенных процессов периодов, таких как индукция, ускорение и замедление. Для малых степеней превращения стадией, определяющей скорость суммарного процесса, является химическое взаимодействие СаО и СО₂ . Для данной стадии на основании выполненного исследования определены энергия активации (29,6 кДж/моль) и предэкспоненциальный фактор аррениусовской зависимости (0,36·10^–1 мин^-1 или 6,0·10–3 с^-1).

1. Bridgwater, A. V. Renewable fuels and chemicals by thermal processing of biomass / A. V. Bridgwater // Chem. Eng. J. – 2003. – Vol. 91. – Р. 87–102.

2. Stendardo, S. Carbon dioxide capture with dolomite: a model for gas-solid reaction within the grains of a particulate sorbent / S. Stendardo, P. U. Foscolo // Chem. Eng. Sci. – 2009. – Vol. 64, N 10. – P. 2343–2352.

3. Hot gas cleaning and upgrading with a calcined dolomite located downstream a biomass fluidized bed gasifier operating with steam-oxygen mixtures / P. Pérez [et al.] // Energy and Fuels. – 1997. – Vol. 11, N 6. – P. 1194–1197.

4. Catalytic hot gas cleaning of gasification gas / P. Simell [et al.] // Catalysis Today. – 1996. – Vol. 27, N 1-2. – P. 55–62.

5. Orio, A. Performance of difference dolomites on hot raw gas cleaning from biomass gasification with air / A. Orio, J. Corella and I. Narvaez // Proceedings of Conference on Developments in Thermochemical Biomass Conversion, Banff, Canada, 20–24 May 1996. – 1996. – P. 1144–1150.

6. Biomass gasification: Produced Gas Upgrading by In-Bed Use of Dolomit / A. Olivares [et al.] // Industrial & Eng. Chem. Res. – 1997. – Vol. 35. – P. 5220–5226.

7. Ковалевич, А. И. Лесные ресурсы как возобновляемый энергетический потенциал Беларуси / А. И. Ковалевич // Матер. Междунар. семинара экспертов, Минск, Беларусь, 22–24 февраля 2011. – Минск 2011. – С. 101–114.

8. Полезные ископаемые Беларуси: К 75-летию БелНИГРИ / Редкол.: П. З. Хомич [и др.]. – Мн.: Адукацыя і выхаванне, 2002. – С. 395–398.

9. Горная энциклопедия. Т. 1 / Под ред. Е. А. Козловского. – М.: Советская энциклопедия, 1984. – С. 172.

10. Сорбент на основе природного доломита для извлечения радионуклидов кобальта / А. И. Ратько [и др.]. // Радиохимия. – 2011. – Т. 53, № 6. – С. 534–537.

11. Lee, D. K. An apparent kinetic model for the carbonation of calcium oxide by carbon dioxide / D. K. Lee // Chem. Eng. J. – 2004. – Vol. 100. – P. 71–77.

12. Rashidi, N. F. The kinetic model of calcination and carbonation of Andara Granosa / N. F. Rashidi, M. Mohamed, S. Yusup // Int. J. Renewab. Energ. Research. – 2012. – Vol. 2, N 3. – P. 497–503.

13. Wu, S. F. A kinetic model of Nano-CaO reactions with CO2 in a sorption complex catalyst / S. F. Wu, P. Q. Lan // AIChE Journal. – 2012. – Vol. 58, N 5. – P. 1570–1577.

14. Экспериментальное исследование кинетики термического разложения белорусских доломитов / М. В. Малько [и др.] // Весцi НАН Беларусi. Сер. фiз. тэхн. навук. – 2015. – № 1. – С. 95–101.

15. Robie, R. A. Thermodynamic Properties of Minerals and Related Substances at 298.15 K and 1 Bar (105 Pascals) Pressure and at Higher Temperatures / R. A. Robie, B. S. Hemingway. – United States Government Printing Office, Washington, 1995. – P. 470.