内蒙古自治区自然科学基金(2012MS0710)
- 作品数：9 被引量：23H指数：3
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- 碳气化反应热力学的影响因素分析被引量：1
- 2013年
- 碳气化反应是铁氧化物碳热还原的重要环节.为了揭示各因素对碳气化反应热力学的影响规律,本文就温度对碳气化反应平衡常数和平衡CO压力分数,碳储能对平衡常数、平衡温度和平衡CO压力分数,以及总压和惰性气体分压对平衡温度和平衡CO压力分数的影响进行了理论分析.结果表明,储能/温度一定时,平衡常数随温度/储能的增加而增大.储能、总压和惰气分压一定时,平衡CO压力分数随温度的升高而增大;温度、总压和惰气分压一定时,平衡CO压力分数随储能的增加而增大,导致在一定总压和惰气分压下达到相同的平衡CO压力分数所需温度降低.在温度、储能和惰性气体分压一定的条件下,当总压、惰气分压和平衡常数之间满足一定代数关系时,平衡CO压力分数随总压的增加而增大/减小,导致在一定储能和惰气分压下达到相同的平衡CO压力分数所需温度降低/提高.在一定温度、储能和总压下,平衡CO压力分数随惰气分压的增加而减小,导致在一定储能和总压下达到相同平衡CO压力分数所需温度提高.
- 郭婷布林朝克
- 关键词：热力学总压
- 机械活化铁氧化物气基还原热力学再探被引量：3
- 2013年
- 鉴于以往研究中引用了不准确的铁氧化物气基还原反应标准摩尔吉布斯自由能变化表达式,在自行导出的新的表达式基础上,重新探讨了机械力储能对铁氧化物气基还原热力学的影响规律。除纠正了以往研究中4个方面的错误结果外,还发现:FeO本身的气基还原并不受起始温度的限制,但在Fe3 O4气基还原体系中,FeO的还原具有与Fe3O4还原方式转折温度一致的起始温度;由于Fe3O4还原方式的转折温度随Fe3O4储能的增加而线性下降,故当Fe3O4储能时,Fe3O4和FeO的还原将在低于570℃的温度下发生,同时,与该温度对应的平衡CO压力分数或平衡H2压力分数前者下降而后者提高,即CO还原叉形曲线向低温、低CO压力分数方向移动而H2还原叉形曲线向低温、高H2压力分数方向移动。
- 布林朝克张邦文赵瑞超张胤许嘉
- 关键词：储能热力学
- 机械活化铁氧化物的气基还原热力学被引量：2
- 2013年
- 为揭示机械活化对铁氧化物气基还原的影响机理,探讨了铁氧化物气基还原热力学与铁氧化物机械力储能之间的关系。结果表明:机械活化铁氧化物的每个气基还原反应都存在一个特征临界CO或H2压力分数,只有在还原所需最低CO或H2压力分数高于其特征临界压力分数时还原温度才随储能的增加而降低,反之则还原温度随储能的增加而升高,这使得机械活化仅对降低某些铁氧化物气基还原反应的温度有利而对降低其他铁氧化物气基还原反应的温度反而不利。另一方面,铁氧化物气基还原所需最低CO或H2压力分数都随储能的增加而减小,因此机械活化对提高所有铁氧化物气基还原反应的还原气利用率均有利。
- 布林朝克张邦文赵瑞超张胤
- 利用碳气化反应热力学的影响因素调控铁氧化物的碳热还原热力学被引量：6
- 2014年
- 分析了温度、碳储能、反应体系总压和惰性气体分压等因素对碳气化反应热力学的影响规律,并根据碳气化反应和铁氧化物的碳热还原反应之间的热力学联系,提出利用碳气化反应热力学的影响因素调控铁氧化物的碳热还原热力学,从而降低碳热还原温度,实现节能降耗的新思路:一是可利用碳气化反应热力学的影响因素降低铁氧化物的碳热还原温度;二是使Fe2O3在低于570℃下经Fe2O3→Fe3O4→Fe还原顺序被碳热还原为Fe。
- 布林朝克郭婷
- 关键词：铁氧化物总压碳热还原热力学
- 机械化学法获得单相Fe_3O_4颗粒的热力学条件
- 2013年
- 为了给采用机械化学法从Fe2O3或粗粒Fe3O4获得单相Fe3O4纳米颗粒提供理论参考,探讨了机械力储能对铁氧化物机械化学反应热力学的影响规律。结果表明,在空气中,铁氧化物的机械化学分解温度随储能的增加而线性下降,导致反应体系中的各物相在热力学上稳定存在的温度范围发生变化。据此,在储能-温度坐标系上确定了以Fe2O3或Fe3O4为起始反应物的机械化学反应体系中期望物相Fe3O4的热力学稳定区,从而得出了获得单相Fe3O4颗粒的热力学条件。
- 布林朝克张邦文邢瑞光张奇伟张胤
- 关键词：FE3O4
- 机械活化石墨-Fe_2O_3体系碳热还原反应的热力学分析被引量：3
- 2013年
- 为揭示石墨的机械活化对石墨-Fe2O3体系碳热还原反应热力学的影响机理,以机械力储能作为活化程度的量度,探讨了石墨的储能对气化反应热力学、Fe2O3碳热还原反应热力学的影响。结果表明,随着储能的增加,石墨气化反应的平衡CO压力分数增大,从而影响石墨-Fe2O3体系的碳热还原热力学,具体为:石墨储能导致铁氧化物的碳热还原温度降低,使Fe2O3的各还原产物的热力学稳定区此消彼长。以临界储能19.05 kJ/mol为界限,石墨-Fe2O3体系中Fe2O3的碳热还原遵循两种不同顺序:储能低于19.05 kJ/mol时:Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe;储能高于19.05 kJ/mol时:Fe2O3→Fe3O4→Fe。
- 布林朝克郭婷张邦文张奇伟
- 关键词：FE2O3石墨气化反应碳热还原
- 机械活化铁氧化物的碳热还原热力学被引量：5
- 2012年
- 为了从理论上揭示机械活化对铁氧化物碳热还原的影响规律,分析了机械活化铁氧化物的储能构成,并建立了铁氧化物机械力储能与碳热还原热力学之间的联系。研究结果表明:对铁氧化物碳热还原热力学产生显著影响的机械力储能形式是位错吉布斯自由能和无定形化吉布斯自由能;铁氧化物的碳热还原温度随机械力储能的增加而降低(其中Fe2O3的碳热还原温度降低不显著);另外,Fe3O4从按照1/4Fe3O4+CO=3/4Fe+CO2发生还原转为按照Fe3O4+CO=3FeO+CO2发生还原的转折温度随Fe3O4机械力储能的增加而线性下降。
- 布林朝克郭婷赵瑞超张邦文张胤
- 关键词：铁氧化物机械活化储能碳热还原热力学
- Fe_2O_3逐级还原顺序起源分析被引量：8
- 2013年
- 通过分析铁氧化物的分解反应热力学及其与铁氧化物的还原反应热力学之间的联系,得到了铁氧化物还原反应标准摩尔吉布斯自由能变化的更为合理的表达式,由此揭示了Fe2O3逐级还原顺序的起源。分析得出:Fe2O3的逐级还原顺序源自其分解顺序。铁氧化物的还原反应具有与其分解反应完全平行的热力学规律。以570℃为温度界限,铁氧化物各还原反应的摩尔吉布斯自由能变化值的大小顺序发生变化,导致各还原反应间的耦合模式也发生变化,从而产生Fe2O3的两种逐级还原顺序及Fe3O4的两种还原方式。
- 布林朝克郭婷张邦文邢瑞光张奇伟张胤
- 通过热力学多因素耦合控制氧化铁碳热还原顺序被引量：1
- 2013年
- 鉴于实现氧化铁按Fe2O3→Fe3O4→Fe顺序碳热还原的重要实际意义,提出了将碳储能、总压和惰气分压这几个热力学因素进行耦合的新思想,并导出了使这些热力学因素得以耦合的定量关系式。此外,从节能的角度出发,还研究了如何在使上述热力学因素满足耦合定量关系式的同时尽量降低碳储能。结果表明,在惰气分压(或总压)一定的前提下,通过在一定范围内调节总压(或惰气分压),可使所需碳储能得以降低,甚至可降至零。
- 布林朝克张邦文赵瑞超邢瑞光张奇伟张胤
- 关键词：总压
