[发明专利]一种偏钛酸煅烧过程化学反应热动力学参数的确定方法

权利要求书

1.一种偏钛酸煅烧过程化学反应热动力学参数的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)确定偏钛酸成分为：H₂O(液)、Ti(OH)₂、TiOSO₄·H₂O和TiOSO₄；

2)确定偏钛酸反应过程如下：

Ti(OH)₂→TiO₂(α)+H₂O(气)

TiOSO₄·H₂O→TiOSO₄+H₂O(气)

TiOSO₄→TiO₂(α)+H₂O(气)

TiO₂(α)→TiO₂(r)

3)确定化学反应物质转化率，偏钛酸煅烧过程4个反应固体物质转化率为：

式(1)中，A为指前因子，单位为s^-1，E为活化能，单位为J/mol，A、E统称为反应的热动力参数，g(α)为转化率的函数，β为加热速率，单位为K/min，R为阿伦阿伦尼乌兹常数；T温度，单位为K；

式(1)中

将式(2)代入式(1)，按和作直线方程，活化能E为直线方程的斜率，指前因子A为直线方程的截距，改变加热速率β得到不同活化能E和指前因子A，计算不同加热速率条件下E和A的平均值。

2.根据权利要求1所述的一种偏钛酸煅烧过程化学反应热动力学参数的确定方法，其特征在于，将活化能E和指前因子A代入式(1)中，得出不同加热速率条件下计算转化率α_计与温度T的对应关系图，用来校验数据的合理性。

3.根据权利要求1所述的一种偏钛酸煅烧过程化学反应热动力学参数的确定方法，其特征在于，通过热重分析仪对活化能E和指前因子A合理性进行校验，具体方法包括以下步骤：

1)取10～20mg的样品，在不作任何处理的条件下，称量后放入石墨坩埚；样品从10～20℃加热到40～50℃，加热速率为1～2K/min；在40～50℃时保温30～50min，然后以加热速率为1～20K/min加热到1200～1250℃；

2)通过不同温度段热量和物料量变化，确定出4个以上反应的物质测试转化率α_测和温度T的关系；

3)作转化率α_测和温度T的关系的给关系图，拟合出关系曲线；

4)计算测试转化率和计算转化率方差：

式(3)中，n为数据点个数，n大于3；α_计为不同加热速率条件下计算的转化率；

5)数据合理性判断：

若拟合优度R²大于0.9，方差s小于0.02；则R²和s满足要求，活化能E和指前因子A满足要求；若拟合优度R²小于等于0.9或方差s大于等于0.02，则重新选择转化率函数g(α)。