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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:反応に必要なエネルギーを求めたいです)

原料投入後の温度とエネルギー供給時間の関係

2023/10/21 01:19

このQ&Aのポイント
  • 原料投入後の温度とエネルギー供給時間の関係を計算したいです。
  • また、原料の脱水が完了するにはどのくらいの熱量が必要かも知りたいです。
  • さらに、温度と時間での反応の理由や関連式についても教えていただきたいです。
※ 以下は、質問の原文です

反応に必要なエネルギーを求めたいです

2022/06/17 10:29

いつもお世話になっております。
私の会社にはRHKがあります。
焼成炉RHKには
水酸化リチウム一水和物と金属水酸化物の混ぜたものを投入しますが、
まだ原料の投入前なので色々ことを計算して
確認したいですが、
まず、
私はこの物質に経験がないですが、
他の本社で同じことの経験がある人が
温度の設定値とRHK中でも反応時間のデータをもらいましたが、
上の原料を
室温から
1番ゾーン:250℃
2番:350℃
3番:450℃
4番:550℃
5番:650℃
7番:750℃
8番:850℃
ここまでは予熱
後で850℃の中でも約8時間くらい維持させて
冷却します。

ここで
この原料は
水酸化リチウム一水和物は
H2Oを出せて酸化リチウムになる
金属水酸化物はニッケル系のものですが、
230℃くらいでH2O出せて酸化ニッケルになると聞いたんです、

水酸化リチウム一水和物は約65℃から無水化物になると知っていますが
例えば

1時間当たり
1、水酸化リチウム一水和物50kg
2、水酸化ニッケル100kg
を投入したら

1.は1.13kmolである
2.は1.08kmol
私が知りたいことは
質問1.
上の原料を投入して何の温度でどのくらい
エネルギー(熱量)を何時間とか分の供給すれば各物質の脱水が完了するかを知りたいです。

以下には私の考えですが、
1.水酸化リチウム一水和物23.94g/mol
比熱2.07J/g.K > 49.6kJ/(kmol.K)
それでは投入された量は1.13kmolなので
炉の1番ΔT=250-25(室温)=225
は約12610kJ/hr


2.水酸化ニッケル92.4g/mol
比熱79kJ/kmol.K(この数値は正しくないですが、)
炉の1番ΔT=225
だから約19197kJ/hr
だから炉1番では1+2:31807kJ/hrが必要だと
思いますが、正しいですか?

でもこれは温度を上げるに必要なエネルギーですが、実際物質の脱水が完了するに必要な熱量はどうすれば分かるか知りたいです、


例えば物質のエンタルピ、エンタルピ、ギブスエネルギーような数値で計算できますか?
それともアレニウス式で計算ができますか?

質問.2
上に温度を維持して脱水させた原料を反応すると聞いたんですが、
なぜこの温度と時間で反応するかを知りたいです、
例えばこれも反応のエンタルピ、エントロピー、ギブスようなことから計算ができますか?できれば関連式とか情報をお教授いただきませんか?




知りたいことはたくさんありますが知識が足りなく、誰かのお助けが必要です、




毎日この件の関して悩んでいますが、
ぜひよろしくお願いいたします。

回答 (1件中 1~1件目)

2022/06/17 10:32
回答No.1

ラボで小規模の予備実験をすることをお勧めします。

補足

2022/06/17 15:02

ご返事ありがとうございますが、
そのほどはわかりますが、今の状況ではできないので数値でも確認したいことです。
世の中にすべてものが試験して知ることができれば、シミュレーションとか数値解析は不要だと考えます。

質問者

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