4 88 北京科技大学学报 第35卷 图6所示.从图6中可以看出，硫酸镁的转化率随 佳条件.因素水平表如表1所示，正交试验结果如 着天然气气体流量的增加逐渐提高，当气体流量为 表2所示.通过极差()分析可以看出，影响疏酸 25 mL.min-1时达到最大值，大于25 mLmin-1时 镁热解的各因素的主次顺序为A(温度)>C(粒径)> 硫酸镁的转化率稍有降低. D(气体流量)>B(时间)，温度是影响硫酸镁热解的 因为当流量增大至最佳反应气体流量 主要因素，其次是粒径、天然气气体流量和时间， 25mL-min~】之前，流量增大有利于反应向生成氧 得出的最优方案为AgB3CD2,但该方案在做过的 化镁的方向进行：但由于反应是由颗粒表面从外向 100 内部逐渐进行的，需要扩散时间，当气体流量过大 时，超过了反应所需要的气体量，再增加气体流量， 转化率不再提高。同时，达到最佳反应流量后，继 60 续增加流量会导致冷气进入量增大，降低反应体系 的温度，导致硫酸镁转化率略有降低.因此，实验 40 选取天然气的流量为25mL-min-1. 2.5最佳热解条件的确定 20 为考察热解温度、热解时间、硫酸镁粒径和气 101520253035 体流量对硫酸镁转化率的影响程度，结合单因素实 气体流量/(Li) 验的结果，采用四因素三水平正交表Lg(3)对实验 图6气体流量对硫酸镁转化率的影响 条件进行优化，确定天然气还原热解疏酸镁的最 Fig.6 Effect of gas flow rate on the conversion rate of MgSO4 表1正交试验因素水平表 Table 1 Factor-level table of orthogonal experiinent 因素 水平 A(温度/℃) B(时间/min) C(粒径/m) D(气体流量/(mL-in一1)》 1 900 勿 分 30 2 950 40 62 25 3 1000 30 80 20 表2正交试验结果 Table 2 Results of orthogonal experiment 各因素水平 序号 B C 0 转化率/% 70.45 2 1 2 75.92 1 3 中 3 55.23 4 2 1 3 3 60.36 5 2 中 34.32 6 2 1 2 80.65 7 3 1 中 2 85.43 3 2 3 95.94 9 3 3 2 1 98.71 K1 2.02 2.16 2.47 2.04 K2 1.75 2.06 2.35 2.42 Ks 2.80 2.35 1.75 2.12 k1=K1/3 0.67 0.72 0.82 0.68 k2=K2/3 0.58 0.69 0.78 0.81 k3=K3/3 0.93 0.78 0.58 0.71 0.35 0.09 0.24 0.13 最优方案 A3 B3 CL D2 注：K1一因素A,B、C和D的第1水平所在的试验中考察指标转化率之和：K2因素A、B、C和D的第2水平所在的试验中 考察指标转化率之和：K3-因素A,B、C和D的第3水平所在的试验中考察指标转化案之和：k,、2和k一K!,K2和K3的平 均值，因为是三个指标相加，所以除以3，得到表中结果.R一同一列中1、k2和3三个数中的最大者减去最小者所得到的差值