» » Термодинамический анализ равновесия реакций восстановления оксида хрома углеродом
16.01.2015

Из рис. 3.5 видно, что реакции восстановления Cr2O3 углеродом эндотермичны и до 1450 К линии данных реакций находятся в положительной области графика. Это свидетельствует о смещении равновесия в сторону исходных реагентов в данном температурном интервале. Кривые реакции взаимодействия Cr2O3 с монооксидом углерода экзотермичны (кривые 7-9) и на всем исследуемом температурном интервале лежат в положительной части графика, однако относительно остальных реакций до температур 800...1000 К термодинамически имеют наибольшую вероятность.
До температуры 700 К относительно реакций восстановления углеродом свободным наименьшее значение ДО имеет кривая 6, в которой Cr2O3 восстанавливается до Cr3C2. В температурном интервале 700...1100 К наибольшей вероятностью обладает реакция 5: восстановление Cr2O3 до Cr7C3. Выше значения 1100 К в исследуемой системе термодинамически наиболее вероятная реакция с образованием карбида Cr23C6. Следует также обратить внимание, что при температурах близких к 1000 К и выше повышается прочность CO, который образуется в системе в результате газификации углерода и как продукт реакций восстановления, по отношению к CO2, что неизбежно приводит к повышению концентрации и парциального давления монооксида углерода, повышая его воздействие как восстановителя (реакции 7-9). Образование хрома металлического при восстановлении углеродом в исследуемой системе приобретает большую вероятность, по отношению к восстановлению до Cr3C2 и Cr7C3, выше 1250 К и 1450 К соответственно (реакции 2,5,6). Однако восстановление Cr2O3 до Cr23C6 термодинамически вероятнее, чем до Cr, на всем исследуемом температурном интервале. Из рис. 3.5, а вытекает, что с повышением температуры термодинамически возможно участие карбидов хрома в качестве восстановителей, однако, кривые данных реакций перейдут в области меньших значений свободной энергии Гиббса, относительно реакций с восстановлением при помощи С и CO, лишь при температурах выше 1300 К.
Термодинамический анализ равновесия реакций восстановления оксида хрома углеродом