第五章还原反应 CO2十C=200 这样又重新产生CO,此时,气相成分将取决于气化反应的平衡。 根据气化反应的平衡特点(图5-3)可知,温度高于1000℃上下时,CO2几乎全部转变为CO,CO2可 忽略不计。而温度低于1000℃上下时,CO与CO02将共存,即CO2不能完全转变为C0。因而讨论MeO被 还原的反应,应区分温度高低(大致以1000℃为界)。 通常将氧化物用C还原称为直接还原,而氧化物用C或H还原称为间接还原。 53.1高温下用C还原MeO 温度高于1000℃时.气相中CO2平衡浓变很低,当忽略不计时,还原反应可由下述两步加和而成: C02+C=2C0 +Me0+c0=me+ Meo+c=Me+Co 反应的自由度(4-1)-4+2=1。在影响反应的平衡的因素中只有温度和气相CO的压力,故 T=a (Pco) 即平衡温度仅随压力而变,压力一定,平衡温度也一定。 例5-5用C还原V2O3时,若体系中PCo控制在10°a和10Pa,还原温度至少应多高? 解首先根据吉布斯自由能图初步判断出还原温度高于1273K,因而可按照两反应加和的 还原反应计算 V2O3+C0=Me+CO2△G(u)=124097+8.03T,J (1) CO2+C=2C0 △G(2=170707-174.47T,J (2) +C0△G°=294804-166.44T, (3)式为V2O3被C还原的反应 当pco=10°Pa时,符合标准状态,可用标准吉布斯自由能计算,令△G0(s=0,这时的温度 为平衡温度,也就是最低还原温度 △G(3)=294804-166.44T,J=0 T还)=1771K 当po=10Pa时,由等温方程式得 △G(3=△G(s)+RT1n--294804-166.44T1,J+8.314×2.308Tlg0.1 294804-185.59T, 令△G(3=0,求出压力为10Pa时,Tx=1588K第五章 还原反应 101 C02十C=2CO 这样又重新产生CO，此时，气相成分将取决于气化反应的平衡。 根据气化反应的平衡特点（图5-3）可知，温度高于1000℃上下时，CO2几乎全部转变为CO，CO2可 忽略不计。而温度低于1000℃上下时，CO与CO2将共存，即CO2不能完全转变为CO。因而讨论MeO被C 还原的反应，应区分温度高低(大致以1000℃为界)。 通常将氧化物用C还原称为直接还原，而氧化物用CO或H2还原称为间接还原。 5.3.1 高温下用 C 还原 MeO 温度高于1000℃时．气相中CO2平衡浓变很低，当忽略不计时，还原反应可由下述两步加和而成： CO2 +C=2CO +MeO+CO=Me+CO2 ----------------------------- MeO+C=Me+CO 反应的自由度f=（4—1）—4+2=1。在影响反应的平衡的因素中只有温度和气相CO的压力，故 T=Φ（PCO） 即平衡温度仅随压力而变，压力一定，平衡温度也一定。 例5—5 用C还原V2O3时，若体系中PCO控制在105 Pa和104 Pa，还原温度至少应多高? 解 首先根据吉布斯自由能图初步判断出还原温度高于1273K，因而可按照两反应加和的 还原反应计算： 1 2 ---V2O3+CO=---Me+CO2 ΔG0 (1)=124097+8.03T,J (1) 3 3 + CO2+C=2CO ΔG0 (2)= 170707-174.47T,J (2) ------------------------------------------------ 1 2 --- V2O3+C=---V+CO ΔG0 (3)=294804-166.44T,J (3) 3 3 (3)式为V2O3被Ｃ还原的反应。 当pCO=105 Pa时，符合标准状态，可用标准吉布斯自由能计算，令ΔG0 (3)=0，这时的温度 为平衡温度，也就是最低还原温度： ΔG0 (3)=294804-166.44T,J=0 T（还）=1771K 当pCO=104 Pa时，由等温方程式得 pCO ΔG(3)= ΔG0 (3)+RTln----=294804-166.44T,J+8.314×2.308T㏒0.1 P0 =294804-185.59T, 令ΔG(3)=0，求出压力为104 Pa时，T还=1588K 101