第五章还原过程 叶<400°C时,%CO≈0 反应基本上不能进行;随着温度升高,%CO变化不明显。 t=400~1000°C时 随着温度升高,%CO明显增大 ·t>1000°C时,%CO≈100 反应进行得很完全。 在高温下,有碳存在时,气相中几乎全部为CO
•t < 400℃时，%CO≈0 反应基本上不能进行；随着温度升高，%CO变化不明显。 • t = 400~1000℃时 随着温度升高，%CO明显增大。 • t > 1000℃时，%CO≈100 反应进行得很完全。 → 在高温下，有碳存在时，气相中几乎全部 为CO。 第五章 还原过程
第五章还原过程 00部分分解区 co形成区 (碳气化区 /℃ 在总压为101325Pa下布多尔反应 总压变化时布多 CO的平衡浓度和温度的关系 尔反应的9COT关系图
第五章 还原过程
第五章还原过程 结论 碳的高价氧化物(CO2)和低价氧化物(CO)的 稳定性随温度而变 ●温度升高,CO稳定性增大,而CO2稳定性减小 ●在高温下,CO2能与碳反应生成CO,而在低温下 CO会发生歧化,生成CO2和沉积碳。 ●在高温下并有过剩碳存在时,燃烧的唯一产物是 CO。 ●如存在过剩氧,燃烧产物将取决于温度;温度愈 高,愈有利于CO的生成
结 论 ⚫ 碳的高价氧化物（CO2）和低价氧化物（CO）的 稳定性随温度而变。 ⚫温度升高，CO稳定性增大，而CO2稳定性减小。 ⚫ 在高温下，CO2能与碳反应生成CO，而在低温下， CO会发生歧化，生成CO2和沉积碳。 ⚫ 在高温下并有过剩碳存在时，燃烧的唯一产物是 CO。 ⚫ 如存在过剩氧，燃烧产物将取决于温度；温度愈 高，愈有利于 CO的生成。 第五章 还原过程
第五章还原过程 氢-氧系燃烧反应的热力学 ●在通常的冶炼温度范围内,氢的燃烧反应进行得十 分完全,平衡时氧的分压可忽略不计。 氢燃烧反应的△rG线与C○燃烧反应的△rG-T 线相交于一点,交点温度 503921+117.36T=-564840+173.64T T=1083K ●温度高于1083K,H2对氧的亲和势大于CO对氧的 亲和势 →H2的还原能力大于CO的还原能力 ●温度低于1083K,则相反
二、氢-氧系燃烧反应的热力学 ⚫ 在通常的冶炼温度范围内，氢的燃烧反应进行得十 分完全，平衡时氧的分压可忽略不计。 ⚫ 氢燃烧反应的△rGθ -T线与CO燃烧反应的△rGθ -T 线相交于一点，交点温度： -503921+117. 36T = -564840+173. 64T T = 1083K ⚫温度高于1083K，H2对氧的亲和势大于CO对氧的 亲和势 → H2的还原能力大于CO的还原能力。 ⚫温度低于1083K，则相反。 第五章 还原过程
第五章还原过程 四、燃烧反应气相平衡成分计算 ●多组份同时平衡气相成分计算的一般途径 ●平衡组分的分压之和等于总压,即ΣPi=P 总 ●根据同时平衡原理,各组分都处于平衡状 态 根据反应的平衡方程式和平衡常数建立 相应的方程式 ●根据物料平衡,反应前后物质的摩尔数及 摩尔数之比不变
四、燃烧反应气相平衡成分计算 ⚫多组份同时平衡气相成分计算的一般途径 ⚫ 平衡组分的分压之和等于总压，即ΣPi=P 总。 ⚫ 根据同时平衡原理，各组分都处于平衡状 态。 ⚫→ 根据反应的平衡方程式和平衡常数建立 相应的方程式。 ⚫ 根据物料平衡，反应前后物质的摩尔数及 摩尔数之比不变。 第五章 还原过程