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" -> 60

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 .. 54 55 56 57 58 59 < 60 > 61 62 63 64 65 66 .. 149 >> Следующая

ческих условий» на кинетику необратимого процесса МеО + С.
ИССЛЕДОВАНИЯ КИНЕТИКИ ПРОЦЕССА Л1еО + С
В условиях, обеспечивающих возможность восстановления
окислов металлов твердым углеродом, приобретает большое зна-
чение влияние различных факторов на кинетику процесса. Скорость
реакций типа МеО -4- С, идущих с образованием газообразных
продуктов, меняется с изменением внешнего общего давления
газов рг, причем максимум скорости суммарной реакции

МеО + С = Me + СО, Ki-u = Peo, (I + П)
как показали теоретически и экспериментально Э. Иванцнв
[380, 410], В. М. Щедрин [381 ] и другие исследователи [62, 407—
4091, достигается только при оптимальном давлении газов в си-
стеме рот.
Очевидно, что при различии скоростей реакций

МеО -f СО = Me + СО.,, /?fr=^2!; !' >i:" ' (I)
Peo

со.. ¦ с 2со. к-- (in
Рсо2
скорость суммарного процесса (I + II) определяется скоростью
наиболее медленной стадии, а фактически достигаемые парциаль-
ные давления СО и С02 близки к равновесным для более быстрой
реакции. Принципиально возможны два случая, когда vz ~ v?
и а2 un , для которых решение задачи в наиболее общей форме
выполнено В. М. Щедриным [381].
Показано, что если медленной стадией является реакция
косвенного восстановления (vz = Vi), то скорость суммарного
процесса пропорциональна разности парциальных давлений окиси
углерода, равновесных с углеродом и окислом, т. е. избыточному
парциальному давлению восстановителя
ys = Щ = k' (Peo — Рсо) = к' Дрсо- (44)
Очевидно, максимуму Арсо соответствует максимальная ско-
рость суммарного процесса us(max). которая достигается при оп-
тимальном давлении р'от.
Исследование функции

Apeo = —-z--КГ+Т (45)

на экстремум дает следующее выражение оптимального давления:
ponT = ^LJfL±l). (46)


Из уравнений (45) и (46) получено

Арсо^^тщттту- . (47)
Итак, максимальная скорость процесса прямого восстановления
в этих условиях равна
= ^AI^L. (48)
Однако экспериментально установлено, что состав газа для
реакций прямого восстановления окислов железа близок к равно-
весному для систем Fe304 — FeO и FeO—Fe 1411 I, т. е. соблю-
дается соотношение v\ > vu. Следовательно, скорость суммарного
процесса прямого восстановления окислов металлов для наиболее
важных с практической точки зрения условий определяется ско-
ростью реакции регенерации окиси углерода, т. е. vs = i'n-
Используя зависимость (45), можно получить
h" I KiKn л ^ .. (49)
vx = vu = k -„—г- рх - TYT—Тут • ^ >
Ki -I- 1 ' 2 (Ki + 1)*

Соответственно оптимальное давление р"опт и максимальная
в этих
скорость реакций прямого восстановления окислов й2 (тах)
условиях определяются зависимостями

КиК{ (Кх + 1) Рсо+со2 . /,50)
Ропт= -2- = -"-'
„' -/?' (51)
VZ (max) — /? -4 • 1 v '

135
134
Величины р'опг и р"опт для реакции РеО + С, хотя и ниже по
абсолютной величине равновесного давления р° . „ , но с повы-
шением температуры столь резко возрастают, что уже при I >
> 1100° С значительно превышают 100 апг. Поэтому с чисто при-
кладной точки зрения полученные закономерности изменения
Ропт, «2 (тах) Приобретают абсТрЭКТНЫЙ, ГИПОТеТИЧеСКИЙ СМЫСЛ.
Иными словами, эти соотношения имели бы практическое значе-
ние только в том случае, если бы оказалось возможным осущест-
влять процессы типа РетО„ + С при общих давлениях, близких
к оптимальным, т. е. когда р2 ^ ропт.
Необратимость процессов прямого восстановления еще более
убедительно выявляется на примере легковосстановимых окислов,
например N?0. В реальных условиях процесса N10 С, когда
р2 = 1 апг, даже при 600—800° С оптимальное давление дости-
гает огромных величин порядка 40 000—250 000 апг [381]. Есте-
ственно, что поддержание в таких пределах величины ропт в про-
цессе восстановления представляет технически невыполнимую
задачу.
Восстанавливая N?0 углеродом при 600—800° С в вакууме,
точнее, когда р2 < 1 аш и р2 ^ р&0_,.С02, Э. Иванцив 1380,
410] обнаружил наличие максимумов скорости процесса и устано-
вил величины ропт, но одновременно выявил исключительно низ-
кую по абсолютной величине скорость восстановления. Например,
при 800° С, оптимальном давлении 0,17 ат проба N?0 восстанав-
ливалась практически полностью за 120 мин. Поэтому следует
признать, что В. М. Щедрин и Э. Иванцив переоценивают влияние
оптимального давления газов в системе на скорость необратимого
Предыдущая << 1 .. 54 55 56 57 58 59 < 60 > 61 62 63 64 65 66 .. 149 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама