炭塊CO?反應(yīng)測(cè)定儀工作原理 如何精準(zhǔn)測(cè)量反應(yīng)活性

一、核心反應(yīng)基礎(chǔ)

炭塊 CO?反應(yīng)測(cè)定儀以高溫下的 Boudouard 反應(yīng)為測(cè)量根基。該氣 - 固非均相反應(yīng)速率，受炭塊孔隙結(jié)構(gòu)、比表面積及化學(xué)組成等因素影響?？紫栋l(fā)達(dá)、比表面積大的炭塊能提供更多反應(yīng)位點(diǎn)；雜質(zhì)則可能起到催化或抑制作用，通過(guò)監(jiān)測(cè)該反應(yīng)可評(píng)估炭塊活性。

二、溫度控制與反應(yīng)環(huán)境構(gòu)建

（一）高溫環(huán)境保障

測(cè)定儀采用電阻絲或硅鉬棒加熱，利用焦耳熱升溫。溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過(guò) PID 算法調(diào)節(jié)加熱功率，使反應(yīng)溫度穩(wěn)定在 800 - 1200℃，誤差 ±1℃，確保反應(yīng)充分且速率穩(wěn)定。

（二）氣體氛圍營(yíng)造

使用質(zhì)量流量計(jì)精確控制二氧化碳流量（如 500mL/min），并在反應(yīng)前用氮?dú)獯祾郀t腔，排除空氣干擾，保障純凈反應(yīng)環(huán)境。

三、反應(yīng)過(guò)程監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)采集

（一）質(zhì)量變化監(jiān)測(cè)

高精度電子天平（精度達(dá) 0.1mg）實(shí)時(shí)記錄炭塊質(zhì)量，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以秒為間隔形成質(zhì)量 - 時(shí)間曲線，直觀反映反應(yīng)速率。

（二）氣體成分分析

通過(guò)紅外氣體分析儀或氣相色譜儀，基于氣體紅外吸收特性，測(cè)定一氧化碳和二氧化碳濃度，輔助判斷反應(yīng)程度。

四、數(shù)據(jù)處理與反應(yīng)活性評(píng)估

數(shù)據(jù)經(jīng)濾波去噪后，利用動(dòng)力學(xué)方程計(jì)算反應(yīng)速率，通過(guò) Arrhenius 方程求解活化能。最終以圖表和報(bào)告呈現(xiàn)結(jié)果，量化評(píng)估炭塊反應(yīng)活性。