پاورپوینت مباحثی در ترموديناميک توليد آهن (pptx) 24 اسلاید
دسته بندی : پاورپوینت
نوع فایل : PowerPoint (.pptx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد اسلاید: 24 اسلاید
قسمتی از متن PowerPoint (.pptx) :
مباحثی در ترموديناميک توليد آهن
احياء اكسيد آهن، يعني جريان واكنش از راست به چپ فقط درصورت ازبين رفتن تعادل شيميايي واكنش امكان‌پذير است.
کنترل تعادل در جهت مورد نظر با ابزار زير انجام می شود :
الف- جدا كردن اكسيژن يا آهن از سيستم باعث بهم خوردن تعادل و پيشرفت آن در جهت توليد اكسيژن و آهن مي‌شود.
ب- استفاده از تاثيرپذيري ثابت تعادل توسط تغيير درجه حرارت و فشار كل سيستم .
احياء اکسيدهای آهن
برای احيای هماتيت در فشار محيط به دمای بالا نياز است. مثلاً براي تجزيه هماتيت، دماي 1453 درجه سانتيگراد لازم است.
برای احيای هماتيت در دمای محيط به خلا بسيار بالا نياز است. (با قدرتی بيش از 20- 10 اتمسفر)(شکل زير)
نمودار فازي آهن و اكسيدهاي آن همراه با
رسم فشارجزيي تعادلي اكسيدهاي آهن دردماهاي مختلف
شكل: نواحي پايداري ترموديناميكي آهن و اكسيدهاي آن در شكل زير تحت تغييرات دما و فشار اکسيژن
احياء اکسيدهای آهن
درصنعت، احياء اكسيدها بوسيله يك عامل احياء كننده انجام مي‌شود.
•عوامل احياكننده مي‌توانند كليه عناصری باشند که در صورت برقراری واکنش زير، فشاراكسيژن تعادلی واكنش (1) بيشترازفشاراكسيژن تعادلی درواكنش (2) باشد.
احياء اکسيدهای آهن
(1)
(2)
احياء اکسيدهای آهن
چنانچه فرض شود در رابطه های (2 و1) فلز و اكسيد خالص باشند برای واکنش های احيا مي توان نوشت :
اگر چند اكسيد مختلف در محيط موجود باشد ابتدا اكسيدي كه فشار اكسيژن تعادلی آن از همه بيشتر است احياء مي‌شود. بنابراين درموقع احياء اكسيدهاي آهن به وسيلة يك عامل احياء كننده نخست هماتيت سپس مگتنيت و بالاخره وستيت احياء مي‌شود.
احياء اکسيدهای آهن
با در نظر گرفتن شرايط واقعی و عدم خالص بودن مواد شرکت کننده در واکنش1 خواهيم داشت:
اگر اكتيويته آهن کمتر از يک 1 شود (در اثر تركيب با سازندة ديگري ) ، احياء راحت تر خواهد بود.
مثلا در صورت ثابت بودن فشار، درجه حرارت احياء كاهش مي‌يابد
اگر اكتيويته اكسيد آهن قبل از احياء اكتيويته آن كمتر از 1 بوده (با سازندة ديگري تركيب شود) ، احياء سخت‌تر مي‌شود .
تاثير اکتيويته بر احيای اکسيدهای آهن
عوامل احياكننده گازي، مانند: منواكسيدكربن ، گازهيدروژن و مخلوطي از آنها و يا مخلوطهاي CO+CO2و H2+ H2O
عوامل احياكنندة جامد، مثل: كربن يا آلومينيوم وساير فلزاتي كه فشار اكسيژن تعادلي آنها كمتر از فشار اکسيژن تعادلی اكسيد آهن باشد ( دياگرام الينگهام).
عوامل احياء كننده اكسيدهاي آهن
درمورد اكسيدهاي آهن ، احياء با سازنده‌هاي گازي و مخلوط آنها كاربرد بيشتري دارد.