ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Графическое комбинирование равновесий. Доменный процесс из "Курс физической химии Том 1 Издание 2" Состав (парциальные давления) газовой фазы равновесной системы, в которой совместно протекает несколько реакций, можно определить не только путем комбинирования уравнений, выражающих температурную зависимость ДО или Кр. Это можно сделать, сопоставляя графически температурную зависимость некоторых величин для совместно протекающих реакций. Очевидно, следует сопоставлять такие величины, которые должны быть равны между собой при равновесии этих реакций. Такими величинами являются парциальные давления или концентрации в газовой фазе (либо концентрации в растворе) тех веществ, которые принимают участие в совместно протекающих реакциях. [c.296] Рассмотрим путем такого сопоставления доменный процесс. [c.296] Таким образом, реакция (I) протекает в одной зоне совместно с реакцией (II), в другой — с реакцией (III), в третьей —с реакцией (IV) и может находиться с каждой из них в равновесии. [Реакции (il)—(IV) находиться одновременно в равновесии не могут.] Очевидно, состав газовой фазы совместно протекающих реакций при равновесии будет одинаков. [c.296] Построим графически для каждой реакции зависимость равновесного содержания СО в газовой фазе (рис. IX, 1) от температуры . [c.296] Для реакции (1) указанная зависимость при разных давлениях изобразится кривыми 1а (Р=10 атм), /б(Р=1 атм) и 1в Р=0,1 атм). Из сравнения кривых видно, что с уменьшением давления (например, при разбавлении газовой фазы азотом) равновесие реакции (1) смещается вправо (растет концентрация СО). [c.297] Пунктирные линии приблизительно отвечают кривым плавления Fe и FeOj правее них лежат поля жидких фаз. [c.297] В верхней части печи при наличии избытка углерода (кокс) в доменной шихте состав газовой фазы определяется равновесием реакции (I). По мере движения шихты в доменной печи сверху вниз ее температура повышается и состав газовой фазы изменяется по одной из кривых 1 (в зависимости от давления). При кислородном дутье (в предельном случае суммарное давление СОг и СО равно 1 атм) состав газовой фазы меняется по кривой 16. Когда шихта достигает зоны с температурой 650° С, то, как видно из рисунка, происходит восстановление Рез04 до РеО, затем шихта с РеО продолжает двигаться вниз и нагреваться без восстановления РеО, которое начинается при 690° С. Точки А к В отвечают соответственным содержаниям СО в равновесной газовой фазе. Выше указанных температур реакции (III) и (IV) идут слева направо. Образующаяся при этом СОг взаимодействует с углеродом по реакции (I), причем снова образуется СО в концентрации, необходимой для восстановления окислов железа. [c.297] Вернуться к основной статье