第五章还原反应 53.2温度低于1000℃时用C还原MeO 当温度低于1000℃时,碳的气化反应平衡成分中C0、CO2共存,这时,Me0的还原将取决于以下两 反应的同时平衡 Me0+co=Me+CO CO2十C=2C0 即MeO与C反应将生成Me、C0和CO2 两反应同时平衡时,f=(5-2)-4+42=1,影响反应平衡的因素有温度、压力和气相成分浓度%0 或‰0三个,故: %C0、T=Φ(P 即总压一定时,两反应同时平衡的平衡温度和%00也就一定,总压改变,温度和%0也相应改变。如 图5-7所示,两反应同时平衡只有在两反应平衡曲线的交点才能实现。当总压为10°Pa时,平衡温度 为T2,平衡浓度为%C0″,当总压降低为10Pa时,平衡温度和浓度也相应降低至T1.%C0 因而,只有在交点温度时,Me0、Me才能同时存在,如果浓度不等于平衡浓度,则将自动变化 到平衡浓度。在交点温度以下的区域只有Me0稳定存在,而在交点温度以上的区域则只有Me稳定存在。 由图5-8可看出,当压力一定时,两曲线于a点相交,温度为T2,只有在温度T2,Me0、Me才能共存, 若气相成分%C0为f点,高于平衡成分a点,则两反应自动向使C降低的方向进行 MeO+C0→Me+CO2 200→C02+C 直至%0降至a点,两反应才能同时平衡。相反,气相成分低于平衡成分,如g点,则两反应皆向使 C0增加的方向进行,使%0自动上升到a点。因而在平衡温度T时,不管原来气分高于或低于平衡成 分,最终都在α点达到平衡,Me0、Me共存。如果体系的温度低于平衡温度,如T,则只有Me0能稳 定存在。如T时气相组成为x点,气相中%C0高于两反应的平衡%0d、e)则: Me0+CO→Me+CO2 2C0→C02+C 二 5-7用c还原Me0的平衡图(总压力Pa)图5-8用c还原Me0反应的稳定区 当%CO由x降低到d时,MeO还原反应平衡 Meo+co=me+cO2 而气化反应仍使‰C0降低 200→002 气化反应促使%C0降低至稍低于d点,Me0还原反应又将逆向进行第五章 还原反应 102 5.3.2 温度低于 1000℃时用 C 还原 MeO 当温度低于1000℃时，碳的气化反应平衡成分中CO、CO2共存，这时，MeO的还原将取决于以下两 反应的同时平衡： MeO+CO=Me+CO2 CO2十C=2CO 即MeO与C反应将生成Me、CO和CO2。 两反应同时平衡时，f=(5—2)一4+2=l，影响反应平衡的因素有温度、压力和气相成分浓度%CO 或%CO2三个，故： %CO、T=Φ（P） 即总压一定时，两反应同时平衡的平衡温度和％CO也就一定，总压改变，温度和%CO也相应改变。如 图5—7所示，两反应同时平衡只有在两反应平衡曲线的交点才能实现。当总压为105 Pa时，平衡温度 为T2，平衡浓度为%CO″，当总压降低为104 Pa时，平衡温度和浓度也相应降低至T1、％CO’。 因而，只有在交点温度时，MeO、Me才能同时存在，如果浓度不等于平衡浓度，则将自动变化 到平衡浓度。在交点温度以下的区域只有MeO稳定存在，而在交点温度以上的区域则只有Me稳定存在。 由图5—8可看出，当压力一定时，两曲线于α点相交，温度为T2，只有在温度T2，MeO、Me才能共存， 若气相成分％CO为f点，高于平衡成分α点，则两反应自动向使CO降低的方向进行： MeO+CO→Me+CO2 2CO→CO2+C 直至%CO降至α点，两反应才能同时平衡。相反，气相成分低于平衡成分，如g点，则两反应皆向使 CO增加的方向进行，使%CO自动上升到α点。因而在平衡温度T2时，不管原来气分高于或低于平衡成 分，最终都在α点达到平衡，MeO、Me共存。 如果体系的温度低于平衡温度，如T1，则只有MeO能稳 定存在。 如T1时气相组成为x点，气相中%CO高于两反应的平衡%CO(d、e)则： MeO+CO→Me+CO2 2CO→CO2+C 图 5-7 用C还原 MeO的平衡图（总压力Pa） 图5-8 用 C还原MeO反应的稳定区 当%CO 由 x 降低到 d 时，ＭeO 还原反应平衡 MeO+CO=Me+CO2 而气化反应仍使%CO降低： 2CO→CO2+C 气化反应促使%CO降低至稍低于d点，MeO还原反应又将逆向进行。 102