干燥動力學研究中相變動力學和熱分析動力學的運用

摘 要：隨著社會的快速發(fā)展，干燥動力學研究中相變動力學和熱分析動力學的運用十分重要。其不僅能夠有效地提升動力研究的效率，還能結(jié)合動力學的特點對其動力變化情況進行正確的分析。本文首先對 動力學的理論進行了全面的分析，并結(jié)合其動力學的實際運行情況進行了整體的探討。

關(guān)鍵詞：干燥動力學；相變動力學；熱分析動力學

在整體的干燥動力學的研究過程中我們可以十分清晰的發(fā)現(xiàn)，其動力因子會根據(jù)熱能量的變化而做出相應(yīng)的改變。為了能夠讓動力運行效率得到全面的提升，需要結(jié)合多方面的因素對其相變動力的變化情況進行解析。因此，干燥動力學研究中相變動力學和熱分析動力學的運用十分關(guān)鍵

一、相變動力學理論分析

相變動力學的理論是由多位科學家先后獨立提出來，適用于不同的物質(zhì)材料的轉(zhuǎn)變過程，例如：非晶材料、液-固或固-固結(jié)晶或其他固態(tài)物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)變，在這所有的理論中相對較為完善實用的就是Avrami理論。在剛開始的過程中，其小分子晶體會出現(xiàn)一些細微的變化，尤其是對于金屬分子其會出現(xiàn)一個十分明顯的結(jié)晶過程。對于有氣體生成的固體熱分解反應(yīng)的動力學進行研究。也可以根據(jù)其溫差的具體變化情況進行綜合的理論探討。在一般情況下，其在等溫的變化過程中會有一個整體的過程。這個方程也可以簡單稱之為JMAYK方程，在各種不同的能量晶體的變化過程中，其整體的機理數(shù)據(jù)也會隨之而改變。

我們需要根據(jù)其可能存在的機理指數(shù)進行總結(jié)性的分析。通常情況下，其Avmmi指數(shù)也同樣具有較強的理論價值。從理論依據(jù)上來說，對于m的取值只能選取1，2，3或4的各種整數(shù)值，

各種晶體在進行形成的過程中，其整體的數(shù)據(jù)還相對復(fù)雜。尤其是在不同方式的運作情況下，其整體形態(tài)的表現(xiàn)會出現(xiàn)諸多的不均一性。因此，在不同指數(shù)的變化過程中，其Avrami指數(shù)可能會出現(xiàn)不變的情況。而且在很多時候，其結(jié)晶過程也會因為數(shù)據(jù)的綜合變化而出現(xiàn)不同的速率改變，其速率改變系數(shù)為K與溫度間的關(guān)系服從式（5a），K指的是相變溫度常數(shù)；E為（相變）活化能（也可以稱為激活能或總活化能，kJ/mol）；A為前因子；T為相轉(zhuǎn)變的熱力學溫度（K）；R為通用氣體常數(shù)。

二、熱分析動力學理論與實踐的結(jié)合應(yīng)用

在進行熱分析技術(shù)的整體應(yīng)用過程中，其可以根據(jù)整體物理變化的特性進行相應(yīng)的理論分析。然后采用不同的數(shù)據(jù)處理方式進行不同動力參數(shù)的整合與分析。想要對其表征反應(yīng)的過程進行確定，需要遵循其機理函數(shù)的整體規(guī)律，對數(shù)據(jù)進行綜合性的整合分析。從而能夠?qū)⒅盖耙蜃雍突罨艿葎恿W參數(shù)求出來。對于任意氣體生成的固體熱分解反應(yīng)（方程為式（6）），其中a指的是轉(zhuǎn)化率；k為熱分解反應(yīng)速率常數(shù)（s-1或min-1）；r指的是時間（單位為s或min）；熱分解反應(yīng)速率（單位為s-1或min-1）；各種溫度之間的關(guān)系服從式（5a）。

在進行熱分解過程時，需要對其反應(yīng)的條件進行綜合性的設(shè)置。通常情況下可以根據(jù)溫度的分解情況進行數(shù)據(jù)的整體計算。也可以將式子中的f（a）和g（a）分別作為微積分參考數(shù)據(jù)，進行有機反應(yīng)與熱反應(yīng)的結(jié)合體。然后按照函數(shù)的變化規(guī)律進行綜合性的分析和處理。其整體的分解反應(yīng)也需要對恒溫參數(shù)進行全面的計算，最終得到較為準確的反應(yīng)數(shù)據(jù)。

最后關(guān)于等溫法和非等溫法的確定，在進行不同溫度的分解反應(yīng)時，首先需要對其線性關(guān)系進行綜合性的數(shù)據(jù)分析處理。一般情況下，其K作為一個常數(shù)，直線的斜率為k。在等溫的條件下，各個積分機理函數(shù)g（a）與時間進行擬合，能夠?qū)⑥D(zhuǎn)化率a與時間r之間進行數(shù)值的轉(zhuǎn)換，能夠發(fā)現(xiàn)相關(guān)系數(shù)的最大值接近于1，此時即為該反應(yīng)的最概然機理，最終能夠得出速率常數(shù)k、積分機理函數(shù)g（a）以及微分機理函數(shù)f（a），將f（a）進行參數(shù)的計算能夠得出反應(yīng)速率方程。薄層干燥模型主要是指在構(gòu)建薄層干燥曲線的數(shù)學模擬時，能夠?qū)⒈痈稍锓匠探⒊鰜怼?/p>

三、相變動力的熱分析動力處理

在一般情況下，其熱動力分子會隨著溫度的升高而發(fā)生一定的運動變化。但是溫度的持續(xù)提升也能讓熱分子出現(xiàn)活性酶的機理喪失活性。尤其是在擴散、結(jié)晶等過程中。而且其干物質(zhì)也會隨著其水蒸氣的蒸發(fā)而揮發(fā)。因此，利用熱分析動力學的方法來能夠?qū)窆腆w物質(zhì)的干燥動力學三因子確定下來。所以，對于將熱分析動力學理論歸到濕物料的干燥物理變化過程也是極有可能的。相應(yīng)的動力因子。

四、結(jié)語

干燥動力學研究中相變動力學和熱分析動力學的運用十分重要，其能夠讓整體的數(shù)據(jù)更加具有論證性。為了能夠讓干燥動力的應(yīng)用效率得到提升需要分析其動力學的各種因素。并對不同的動力因子進行全面性的分析，最終提升熱分析動力學的整體應(yīng)用價值。

參考文獻：

[1] 王寶和.干燥動力學研究綜述[J].干燥技術(shù)與設(shè)備，2009（02）.

作者簡介：

丑曉紅（1978-），女，蒙古族，內(nèi)蒙古赤峰人，本科，講師，專業(yè)生物教育，研究方向：電廠熱能動力方向。