『Abstract
The dissolution kinetics of sepiolite in hydrochloric acid and
nitric acid were studied in a batch reactor. The effects of reaction
temperature, acid concentration, particle size and solid-to-liquid
ratio on the dissolution process were investigated. Experimental
studies were carried out in the ranges of 25-75℃ for reaction
temperature, 0.25-1.00 mol/L for acid concentration, 0.00755-0.05020
cm for average particle size and 2.5 to 12.5 g of solid/100 mL
of acid for solid-to-liquid ratio. It was determined that the
dissolution process is controlled by resistance of the diffusion
through the product layer. The activation energies of the process
were determined to be 40.8 and 38.3 kJ/mol for hydrochloric and
nitric acid, respectively. The apparent rate constants were expressed
as a function of reaction temperature, acid concentration, particle
radius and solid-to-liquid ratio: kαe4910(1/T )Cr
-0.6(s/1)-1 and kαe4606(1/T
)Cr -0.5(s/1)-1 for hydrochloric
and nitric acid, respectively; k is the apparent rate constant
in min-1; T, the reaction temperature (K); C,
the acid concentration (mol/L); r, the initial particle
radius (cm); s/l, the solid-to-liquid ratio (g of solid/100 mL
of acid).
Key Words: Dissolution kinetics; Hydrochloric acid; Nitric acid;
Sepiolite』
『要旨
塩酸と硝酸におけるセピオライトの溶解カイネティックスがバッチ反応器で研究された。溶解過程に及ぼす反応温度・酸濃度・粒径・固体/液体比の影響が調べられた。実験研究は、反応温度は
25〜75℃の範囲、酸濃度は0.25〜1.00 モル/リットル、平均粒径は 0.00755〜0.05020 cm、固体/液体比は
2.5〜12.5 g 固体/100 ミリリットル酸で行われた。溶解過程は、生成物層を通じた拡散への抵抗力によってコントロールされることが決定された。その過程の活性化エネルギーは、塩酸と硝酸に対してそれぞれ40.8
と 38.3 kJ/モルであることが決定された。見かけの速度定数は反応温度・酸濃度・粒子半径・固体/流体比の関数として表現された:塩酸および硝酸に対してそれぞれ
kαe4910(1/T )Cr -0.6(s/1)-1および
kαe4606(1/T )Cr -0.5(s/1)-1;
k は分-1単位の見かけの速度定数;Tは反応温度(K);C は酸濃度(モル/リットル);r
は初期粒子半径(cm);s/l は固体/流体比(g 固体/100ミリリットル酸)。』
Introduction
Materials and methods
Results and discussion
Reactions and kinetics models
Effects of parameters
Conclusions
Acknowledgments
References