Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Сидельковская Ф.П. "Химия N-вннилпирролидона и его полимеров" ()

Райт П. "Полиуретановые эластомеры" (Высокомолекулярная химия)

Сеидов Н.М. "Новые синтетические каучуки на основе этилена и олефинов" (Высокомолекулярная химия)

Поляков А.В "Полиэтилен высокого давления. Научно-технические основы промышленного синтеза" (Высокомолекулярная химия)

Попова Л.А. "Производство карбамидного утеплителя заливочного типа" (Высокомолекулярная химия)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Металлургия -> Кожевников И.Ю. -> "Бескоксовая металлургия железа" -> 10

Бескоксовая металлургия железа - Кожевников И.Ю.

Кожевников И.Ю. Бескоксовая металлургия железа — Изд-во «Металлургия», 1970. — 336 c.
Скачать (прямая ссылка): kozhevnikov.djvu
Предыдущая << 1 .. 4 5 6 7 8 9 < 10 > 11 12 13 14 15 16 .. 149 >> Следующая

кусковые руды и угли (пересыпающийся слой). Применение тонко-
измельченных порошков руды н угля недопустимо вследствие
возможного выноса их с отходящими газами.
Итак, объективная возможность форсирования процесса вос-
становления руд твердым углеродом, обусловленная его термоди-
намическим анализом, не реализуется в промышленных процессах
вследствие ряда неблагоприятных технологических условий. В слу-
чае неравномерного случайного распределения кусков угля и
руды значительная часть СО, образующаяся по реакции (11),
не принимает участие в восстановительном процессе. Кроме того,
в подобных условиях образующаяся С02 как продукт реакции
косвенного восстановления окислов железа не будет полностью
регенерировать СО. В результате в процессах производства
губки или крицы необходим значительный избыток твердого
углерода, в 2—3 раза превышающий теоретический его расход.
При меньшем избытке нет гарантии образования восстановитель-
ной среды с достаточной быстротой.
Термодинамические и кинетические особенности восстановле-
ния тонко измельченных смесей руды и угля в свободном и оку-
скованном состоянии рассмотрены ниже.
* По сравнению с теоретическим расходом для реакции восстановления
Fc203 и FeO углеродом соответственно 0,321 и 0,214 кг/кг железа.
** Влияние общего давления газов на кинетические условия реакций пря-
мого восстановления окислов металлов будет рассмотрено в гл. II раздела 3.
23

22
Согласно современным представлениям [19, 48, 58—61 ],
реакции в смесях твердых веществ протекают через промежуточ-
ные стадии, возникающие в результате появления газовой или
жидкой фазы. Реакции прямого восстановления окислов железа
и других металлов не являются исключением; эти реакции полу-
чают развитие вследствие газификации твердого углерода. Бли-
зость величин энергии активации реакций восстановления FeO,
Сг203, МпО и ZnO твердым углеродом (44 000—49 ООО кал) [62,
63] и энергии активации реакции (11), изменяющейся для углей
большинства равновидностей в пределах 40 000—51 600 кал [58,
64, 65], подтверждает, что реакция газификации твердого угле-
рода определяет кинетику суммарного процесса МеО + С.
Скорость газификации углерода углекислым газом зависит
от присутствия в кусковом угле минеральных примесей, количества
и состава золы, величины и характера пористости, скорости газо-
вого потока и др. Поэтому для кусковых углей выявляются их
«индивидуальные» свойства, которые находят выражение в ско-
рости и величине энергии активации реакции газификации и,
следовательно, восстановительной (реакционной) способности.
Основное влияние на скорость газификации кускового угля при
высоких температурах оказывают диффузионные процессы,
в основном внутренняя диффузия *.
Скорость горения углерода угля в токе С02 при высоких
температурах приближенно описывается уравнением

исо2 = 4л.Я2 VkD' V a?Pco,, (13)
где Усоа — скорость реакции, моль/сек;
R — радиус куска, см;
k — константа скорости реакции, сек'1;
а — удельная поверхность пор, см'2/см3;
D' — коэффициент диффузии С02 от наружной поверхности
л внутрь куска, моль/(см-сек2-am);
? — удельный объем пор, смъ/смъ;
Рсо2 — парциальное давление С02 у наружной поверхности
куска, am.
Как следует из уравнения (13), скорость реакции газификации
пропорциональна величине ]/сф, т. е. пористости угля. Другие
«индивидуальные» свойства угля — физическое состояние угле-
рода, совершенство кристаллов, размеры кусков и др. — также
оказывают существенное влияние на процесс газификации, изме-
няя абсолютные значения величин k и D'.
Взаимодействие С02 с твердым углеродом происходит в не-
сколько стадий. До 500°С происходит только адсорбция С02
на поверхности кристаллов графита. При 550—700° С адсорбция
* Внешняя диффузия лимитирует процесс только при низких скоростях
газового потока.
24
С02 сопровождается распадом непрочного кетонного комплекса
(Сп)реш (О)адс- (СО)аДС с выделением молекулы СО. Только при
800—900° С одна молекула С02 дает две молекулы СО в соответ-
ствии с реакцией (11).
Влияние большого числа факторов на скорость газификации
приводит к весьма сложным зависимостям, однозначное решение
которых представляет известные трудности. В общем случае
скорость газификации углерода, отнесенная к единице поверх-
ности угля, не остается постоянной вследствие влияния внутрен-
ней структуры и размера частиц. Установлено влияние размера
частиц на выход окиси углерода при 970° С для угля различных
сортов [66]. Для малых частиц (?? = 0,5-7-2,0 мм) древесного
и электродного угля, а также антрацита выход СО практически
одинаков и составляет около 100%. При увеличении диаметра
частиц выход СО снижается и обнаруживается зависимость от
Предыдущая << 1 .. 4 5 6 7 8 9 < 10 > 11 12 13 14 15 16 .. 149 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама