2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、重鎂水的熱解是輕燒白云石粉料制備輕質(zhì)碳酸鎂的關(guān)鍵工序之一,該過(guò)程不僅影響鎂的回收率,而且決定了輕質(zhì)碳酸鎂的晶體形貌,且耗能占總耗能的45%,很大程度的影響了工業(yè)生產(chǎn)成本。
  本研究以白云石碳化法生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂為基礎(chǔ),通過(guò)改變熱解反應(yīng)條件(熱解反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、真空度),得出重鎂水中碳酸氫鎂在不同反應(yīng)條件下的分解率。
  得知重鎂水熱解反應(yīng)存在誘導(dǎo)期,在低溫(40℃、50℃)、低濃度下誘導(dǎo)期較長(zhǎng),在高溫(60℃)、高濃度下

2、很快就出現(xiàn)堿式碳酸鎂水合物,誘導(dǎo)期很短。當(dāng)熱解溫度在70℃以上,升溫速度較快時(shí),甚至觀察不到誘導(dǎo)期;重鎂水分解率隨著反應(yīng)溫度的升高而升高。當(dāng)熱解反應(yīng)溫度為90℃,反應(yīng)6min,熱解率即可達(dá)到90%以上。
  通過(guò)抽取真空,降低CO2分壓,加快熱解反應(yīng)速率,縮短或消除了低溫環(huán)境下熱解反應(yīng)的誘導(dǎo)期;通過(guò)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)降低CO2分壓,對(duì)重鎂水分解率的提高在反應(yīng)開始前期最明顯。隨著反應(yīng)時(shí)間的增長(zhǎng),提高百分比逐漸趨于定值;隨著熱解反應(yīng)溫度的升高

3、,降低CO2分壓,對(duì)反應(yīng)的影響力逐漸減弱,熱解溫度影響力逐漸增強(qiáng)。
  為了更加深入的了解重鎂水熱解反應(yīng)機(jī)理,根據(jù)所得數(shù)據(jù),對(duì)重鎂水熱解反應(yīng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)研究,建立動(dòng)力學(xué)反應(yīng)方程。通過(guò)計(jì)算得知重鎂水熱解反應(yīng)在誘導(dǎo)期內(nèi)為二級(jí)反應(yīng)。在40℃、50℃、60℃的反應(yīng)條件下,速率常數(shù)分別為:40℃:k1=0.0059(mol/L)-1·min-1、50℃:k2=0.0284(mol/L)-1·min-1、60℃:k3=0.1037(mol/L)

4、-1·min-1、活化能Ea=124.29kJ/mol。
  通過(guò)觀察在不同影響因素(反應(yīng)速率,升溫速率)下輕質(zhì)碳酸鎂晶體不同的晶體形貌,得知隨著熱解反應(yīng)溫度的升高,碳酸鎂晶體生長(zhǎng)變化過(guò)程為棒狀-片狀-球狀。熱解溫度為50℃時(shí),制備出長(zhǎng)度為50-88μm,直徑大約為10μm的棒狀輕質(zhì)碳酸鎂;熱解溫度為70℃時(shí),制備出以片狀個(gè)體獨(dú)立存在和呈玫瑰花瓣?duì)顚盈B在一起的片狀輕質(zhì)碳酸鎂;熱解溫度為90℃時(shí),制備出直徑為6μm左右的球狀輕質(zhì)碳酸

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