Круговорот энергии и вещества известняка - Энгельшт, В.С.; Мураталиева, В.Ж. (Горение и плазмохимия, 2013)
Проведен термодинамический анализ (программная система TERRA) синтеза и разложения известняка. Изучено влияние давления (р = 10-10 – 100 МПа) на разложение и синтез известняка. Разложение известняка СаСО3(с) = СаО(с) + СО2. Температура диссоциации изменяется от Тдис = 537,1К (р = 10-10 МПа) до Тдис = 1155,8К (р = 0,1 МПа) и Тдис = 2193,1 К (р=100 МПа). Определены параметры плавления известняка. При температуре 1602-1604 К и р = 12,6–100 МПа происходит плавление СаСО3(с), Qпл 320 кДж/кг. Теплота химической реакции не зависит от давления и равна Qхр 1778 кДж/кг. Баланс энергии: I = H+Qхр, где I – приращение энтальпии, H – теплосодержание. Синтез известняка СаО(с) + СО2 = СаСО3(с). Происходит экзотермическая реакция. Адиабатическая температура понижается при уменьшении давления Тад = 1603,1К (р = 100МПа), до Тад = 1155,8К (р = 0,1МПа) и Тад = 537,1К (р = 10-10 МПа). Синтез завершается при давлении более 12,6 МПа и температуре Тад = 1603,1К. С увеличением давления увеличивается теплота химической реакции достигая максимального значения Qхр = -1778 кДж/кг при р = 12,6 МПа и более. При плавлении выполняется баланс энергии Qхр = H+Qпл. Синтез известняка СаО(с) + СО2(т) = СаСО3(с), СО2(т) – «сухой лед». При использовании «сухого льда» при фиксированном объеме повышается давление за счет сублимации и происходит дальнейшее сжигание его с известью. Адиабатическая температура, теплосодержание и теплота химической реакции отличаются несущественно при переходе от газового СО2(г) к конденсированному СО2(т). В продуктах повышено содержание СаСО3(с). Выделяющееся тепло компенсирует затраты на сублимацию. Использование «сухого льда» может исключить необходимость в компрессировании углекислого газа. Последовательные эндо- и экзотермические реакции обусловливают круговорот энергии и вещества известняка.