Non-isothermic Analysis of Reaction Rate for the Thermal Decomposition of Na₂B₄O₇·10H₂O

Na₂B₄O₇·10H₂O 열분해 반응속도의 비등온해석

Fundamental research of non-isothermic analysis of reaction rate has been carried out for the heat storage system using the thermal decomposition of $Na_2B_4O_7{\cdot}10H_2O$. It was found that the equilibrium temperature of the thermal decomposition reaction was lowered less than 373K in $Na_2B_4O_7{\cdot}10H_2O/Na_2B_4O_7{\cdot}5H_2O$ system, but the heat efficiency was unchanged. The initiation temperature of the reaction was varied from low to high temperature region with heating rate. The reaction order of the dehydration reaction by the thermal decomposition was appeared to be 0.67 by non-isothermic analysis, thereby $Na_2B_4O_7{\cdot}10H_2O$ may be used as a hemical heatstorage material.

본 연구에서는 $Na_2B_4O_7{\cdot}10H_2O$의 열분해 반응계를 이용하여 축열식 열교환기에 적용하기 위한 반응속도의 비등온 해석에 대한 기초연구를 수행하였다. $Na_2B_4O_7{\cdot}10H_2O/Na_2B_4O_7{\cdot}5H_2O$ 계에서 반응의 평형온도가 373K 이하의 저온 온도범위에서 화학축열재로 적합하였으며, 열효율이 일정하여 장시간 사용할 수 있었다. 계 내의 반응 개시온도는 가열속도 증가에 따라 저온 영역에서 고온영역으로 이동하였으며, 수증기 분압의 변화가 있어도 저하되지 않았다. 열분해 탈수반응에 의한 반응속도식의 차수는 0.67차로서 반응의 비등온 해석에 의하여 화학축열재로 사용할 수 있었다.