热解反应动力学
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反应动力学 · Reaction Kinetics

热解反应动力学计算工具

实时计算阿伦尼乌斯反应速率常数、转化率曲线、TGA升温曲线和产物分布。涵盖木材、纤维素、聚合物和煤炭等材料。

材料预设
阿伦尼乌斯参数
活化能 Ea 150 kJ/mol
木材:100–200 · 高分子:150–250 · 煤炭:50–150
log₁₀(A) [s⁻¹] 11.0
反应级数 n 1.0
温度范围
起始温度 T0 300 °C
终止温度 Tend 800 °C
升温速率 β 10 K/min
产物分布
焦炭收率(低温) 30 %
焦油收率(中温) 50 %
k(500°C) [s⁻¹]
峰值分解温度 (°C)
500°C半衰期 (s)

核心公式

阿伦尼乌斯方程:$k(T) = A \exp\!\left(-\dfrac{E_a}{RT}\right)$

等温转化率:$\alpha(t) = 1 - \exp(-kt)$

非等温转化率:$\dfrac{d\alpha}{dT} = \dfrac{A}{\beta}\exp\!\left(-\dfrac{E_a}{RT}\right)(1-\alpha)^n$

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

适用范围: 本工具采用单步n阶反应模型。实际热解(尤其生物质)涉及半纤维素、纤维素和木质素等多组分的并联和串联反应。精确分析需采用FWO法、KAS法等等转化率法或多组分动力学模型。