熱分解反応速度計算
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Reaction Kinetics

熱分解反応速度シミュレーター

アレニウス式による反応速度定数・転化率・TGA昇温曲線・生成物分布をリアルタイム計算。木材・高分子・バイオマスの熱分解設計に対応。

材料プリセット
アレニウスパラメータ
活性化エネルギー Ea 150 kJ/mol
木材:100-200 / 高分子:150-250 / 石炭:50-150
log₁₀(A) [s⁻¹] 11.0
反応次数 n 1.0
温度・昇温条件
開始温度 Tstart 300 °C
終了温度 Tend 800 °C
昇温速度 β 10 K/min
生成物分布(バイオマス)
チャー収率(低温) 30 %
タール収率(中温) 50 %
k(500°C) [s⁻¹]
ピーク分解温度 (°C)
500°C半減期 (s)

設計式

アレニウス式:$k(T) = A \exp\!\left(-\frac{E_a}{RT}\right)$

1次反応転化率(等温):$\alpha(t) = 1 - \exp(-kt)$

非等温転化率(昇温):$\frac{d\alpha}{dT} = \frac{A}{\beta}\exp\!\left(-\frac{E_a}{RT}\right)(1-\alpha)^n$

Kissinger法:$E_a = -R \cdot \frac{d\ln(\beta/T_p^2)}{d(1/T_p)}$

適用範囲: 本ツールは1段1次(または任意次数)の均一反応モデルを使用しています。実際の熱分解(特にバイオマス)は複数成分の並列・逐次反応が含まれるため、精密な解析にはFWO法・KAS法等の等転化率法や多成分モデルが必要です。

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