Восстановление fe3o4 водородом протекает по уравнению

Please wait.

We are checking your browser. gomolog.ru

Why do I have to complete a CAPTCHA?

Completing the CAPTCHA proves you are a human and gives you temporary access to the web property.

What can I do to prevent this in the future?

If you are on a personal connection, like at home, you can run an anti-virus scan on your device to make sure it is not infected with malware.

If you are at an office or shared network, you can ask the network administrator to run a scan across the network looking for misconfigured or infected devices.

Another way to prevent getting this page in the future is to use Privacy Pass. You may need to download version 2.0 now from the Chrome Web Store.

Cloudflare Ray ID: 6de52c348a1c0061 • Your IP : 85.95.188.35 • Performance & security by Cloudflare

Пример 4. Реакция восстановления Fe2O3 водородом протекает по уравнению:

Реакция восстановления Fe₂O₃ водородом протекает по уравнению:

Возможна ли эта реакция при стандартных условиях, если изменение энтропии S = 0,1387 кДж / (моль· К)? При какой температуре начнется восстановление Fe₂O₃?

Решение. Вычисляем G o реакции:

G = H – T S = 96,61 – 298 · 0,1387 = + 55,28 кДж.

Так как G > 0, то реакция при стандартных условиях невозможна; наоборот, при этих условиях идет обратная реакция окисления железа (коррозия). Найдем температуру, при которой G = 0:

H = T S; T = = =696,5 К.

Следовательно, при температуре 696,5 К начнется реакция восстановления Fe₂O₃. Иногда эту температуру называют температурой начала реакции.

Пример.5. Вычислите H o , S o , и G o _Т реакции протекающей по уравнению

Возможна ли реация восстановления Fe₂O₃(кр.) углеродом при температурах 500 и 1000 К?

Решение. H o _х.р. и S o _х.р находим из соотношений (1) и (2) так же, как в примере 3:

H o _х.р. = [3(-110,52) + 2·0]-[-822,10 + 3·0] = -331,56 + 822,10 = +490,54

S o _х.р = (2· 27,2 + 3·197,91) – (89,96 + 3· 5,69) = 541,1 Дж/К.

Энергию Гиббса при соответствующих температурах находим из соотношения

G o _Т = =H o – T S o :

G o ₅₀₀ = 490,54 — 500· = +219,99 кДж;

G o ₁₀₀₀ = 490,54 — 1000· = -50,56 кДж;

Так как G o ₅₀₀ > 0, а G o ₁₀₀₀

Реакции протекающие при восстановление железа из руд. Восстановление оксидов железа водородом. Факторы влияющие на процессы восстановления. Способы восстановления.

Восстановление железа. Этот процесс происходит последовательно от высших оксидов к низшим и далее к чистому металлу : Fe₂O₃ – Fe₃O₄ – FeO – Fe
Главными восстановителями железа в доменной печи являются оксид углерода(I) и твердый углерод кокса. Оксид углерода(I) образуется при взаимодействии углекислого газа с раскалённым коксом:
C + CO₂=2CO
Восстановление оксидом углерода называетсякосвенным (непрямым) восстановлением и происходит по реакциям
3Fe₂O₃ + CO = 2Fe₃O₄ + CO₂ + Q;
Fe₃O₄ + CO = 3FeO + CO₂ — Q;
FeO + CO = Fe + CO₂ + Q.
Восстановление Fe₂O₃ начинается при сравнительно низких температурах (400-500 0 С) в верхней части шахты печи. По мере опускания рудных материалов повышаются температура и содержание СО в доменных газах; при этом создаются условия для окончательного восстановления железа. Эти процессы заканчиваются в нижней части шахты печи при температурах около 900-950 0 С.
Значение косвенного восстановления очень велико. В зависимости от условий работы печи оксидом углерода СО восстанавливается 60-80% всего железа. Остальная часть железа восстанавливается твердым углеродом.
Восстановление твердым углеродом называетсяпрямым восстановлением. Оно происходит при температурах выше 950-1000 0 С (зона распара печи) по реакции
FeO + C = Fe + CO – Q.
Следует отметить, что эта реакция отражает лишь конечный результат процесса прямого восстановления, который протекает в две стадии:
FeO + CO = Fe + CO₂ + Q
CO₂ + C = 2CO– Q
FeO + C = Fe + CO₂ – Q
Таким образом, при прямом восстановлении расходуется только углерод кокса, хотя реагентом, взаимодействующим с FeO, является оксид углерода СО. Непосредственное восстановление оксидов железа при контакте с углеродом кокса практически не происходит.
Уже в шахте доменной печи при температурах выше 400-500 0 С наряду с восстановлением железа происходит и его науглероживание за счет оксида углерода СО по реакции:
3Fe + 2CO = Fe₃ C + CO₂ + Q.
Карбид железа Fe₃С хорошо растворяется в твердом железе и постепенно образуется сплав железа с углеродом. С увеличением содержания углерода температура плавления сплава значительно понижается и достигает минимального значения 1147 0 С при 4,3%. В зонах печи с высокими температурами – обычно в нижней части шахты – начинается плавление сплава. Жидкий сплав – чугун, стекая вниз, омывает куски раскаленного кокса и дополнительно интенсивно науглероживается. В нем также растворяются восстановленный марганец, кремний, сера и другие примеси. Конечный состав чугуна устанавливается в горне. При этом большое значение имеют состав, свойства и количество шлака.

Метод прямого восстановления железа водородом в наши дни, как технологический процесс, остался без изменения – специально подготовленная, то есть обогащенная, руда, — концентрат, где содержится основной окисел железа восстанавливается в шахтной печи с помощью твердого топлива, как это было в древности, или для этой цели используется конвертированный газ – природный метан, но преобразованный в смесь водорода и угарного газа (СО).

3Fe2O3+H2= 2Fe3O4+H 20
Fe3O4+H2=3FeO+H 2O
FeO+H2=Fe+H 2O

Дата добавления: 2015-03-19 ; просмотров: 2296 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ