دانلود پاورپوینت تجزیه وتحلیل مباحثی در ترموديناميک توليد آهن

  دانلود پاورپوینت تجزیه وتحلیل مباحثی در ترموديناميک توليد آهن

عنوان های پاورپوینت تجزیه وتحلیل مباحثی در ترموديناميک توليد آهن عبارتند از :

تجزیه وتحلیل مباحثی در ترموديناميک توليد آهن

مباحثی در ترموديناميک توليد آهن

احياء اکسيدهای آهن

چنانچه فرض شود در رابطه های (2 و1) فلز و اكسيد خالص باشند برای واکنش های احيا مي توان نوشت :

تاثير اکتيويته بر احيای اکسيدهای آهن

عوامل احياء كننده اكسيدهاي آهن

احياء با CO

ترموديناميک وستيت غير استوکيومتری

واکنش های بودوارد و رسوب کربن

تعادل بين اجزاي واكنش بودوارد با تغييرات دما و فشار

سوختن كربن

بهره شيميايي در سيستم Fe-C-O

احياء با 2H

مقايسه سيستم هاي آهن – كربن – اكسيژن و آهن – هيدروژن – اكسيژن

تأثير ناخالصيها بر احياء اكسيدهاي آهن (سيليس و آهک)

قاعده کلی در مورد نقش ناخالصيها در احيای اکسيدهای آهن

تکه ها و قسمت های اتفاقی از فایل تجزیه وتحلیل مباحثی در ترموديناميک توليد آهن

مباحثی در ترموديناميک توليد آهن

احياء اکسيدهای آهن

درصنعت، احياء اكسيدها بوسيله يك عامل احياء كننده انجام مي‌شود.

•عوامل احياكننده مي‌توانند كليه عناصری باشند که در صورت برقراری واکنش زير، فشاراكسيژن تعادلی واكنش (1) بيشترازفشاراكسيژن تعادلی درواكنش (2) باشد.

چنانچه فرض شود در رابطه های (2 و1) فلز و اكسيد خالص باشند برای واکنش های احيا مي توان نوشت :

اگر چند اكسيد مختلف در محيط موجود باشد ابتدا اكسيدي كه فشار اكسيژن تعادلی آن از همه بيشتر است احياء مي‌شود. بنابراين درموقع احياء اكسيدهاي آهن به وسيلة يك عامل احياء كننده نخست هماتيت سپس مگتنيت و بالاخره وستيت احياء مي‌شود.

تاثير اکتيويته بر احيای اکسيدهای آهن

با در نظر گرفتن شرايط واقعی و عدم خالص بودن مواد شرکت کننده در واکنش1 خواهيم داشت:
اگر اكتيويته آهن کمتر از يک 1 شود (در اثر تركيب با سازندة ديگري ) ، احياء راحت تر خواهد بود.
مثلا در صورت ثابت بودن فشار، درجه حرارت احياء كاهش مي‌يابد
اگر اكتيويته اكسيد آهن قبل از احياء اكتيويته آن كمتر از 1 بوده (با سازندة ديگري تركيب شود) ، احياء سخت‌تر مي‌شود .

عوامل احياء كننده اكسيدهاي آهن

عوامل احياكننده گازي، مانند: منواكسيدكربن ، گازهيدروژن و مخلوطي از آنها و يا مخلوطهاي CO+CO2و H2+ H2O
عوامل احياكنندة جامد، مثل: كربن يا آلومينيوم وساير فلزاتي كه فشار اكسيژن تعادلي آنها كمتر از فشار اکسيژن تعادلی اكسيد آهن باشد ( دياگرام الينگهام).

گاز CO عمدتاً در دماهاي بالاتراز800 درجه سانتيگراد، پايدار است . از اين رو احياء اكسيدهاي آهن در كوره بلند عمدتاً با CO انجام مي‌شود . واكنشهاي احياء اكسيدهاي آهن با گازمنواكسيدكربن بصورت زيراست: (واکنشهای مستقل از فشار)

احياء با CO

ترموديناميک وستيت غير استوکيومتری

واکنش های بودوارد و رسوب کربن

تعادل بين اجزاي واكنش بودوارد با تغييرات دما و فشار

ارتباط تعادلي بين تركيب گاز احياکننده در شرايط احيا با CO و درحضور كربن در دماهاي مختلف
چون دومول CO از يک مول 2CO توليد مي شود پس واكنش بود وارد به فشار بستگي دارد.
درهر دمايي، درصدتعادلي 2CO با افزايش فشاركل زياد مي‌شود.
پايداري گازCO با كاهش دما و افزايش فشاركل كاهش مي‌يابد.
سرعت واكنش بودوارد در دماهاي كمتر از 400 درجه سانتيگراد بسيار کم و قابل اغماض می گردد.

سوختن كربن

احتراق كامل كربن ، حرارت بيشتري توليد مي كند اما درحالتي كه احتراق ناقص است، گازمنواكسيدكربن توليد مي شود كه خود بعنوان يك عامل احياكننده عمل مي كند.
احتراق كربن به CO تنها 28 درصد از كل حرارتي را كه مربوط به احتراق كامل كربن است، مي‌دهد.
يكي از ويژگي‌هاي بارز طراحي كوره بلند اين است كه 40-30 درصد كربن ، تبديل به 2CO و بقيه آن به CO تبديل مي شود. بنابراين حرارت زيادي دركوره بلند ايجاد مي‌شود.
مقادير ذكر شده در واكنش‌هاي فوق براي كربن خالص است و براي موادي مثل كك و يا ذغال كه درصد (اکتيويته) كربن كمتري دارند، اين مقادير توليد حرارت كاهش مي‌يابد.

بهره شيميايي در سيستم Fe-C-O

منحني‌هاي تعادلي سيستم(Fe-C-O) ، چنانچه يك خط عمودي ازمحور دما (درهردمايي) رسم شودتا منحني‌تعادلي اكسيد مورد نظر را قطع كند. سپس ازمحل تقاطع با رسم يك خط افقي كه محور عمودي (درصدCO در مخلوط 2CO + CO) را قطع كند، مي‌توان مقدار تعادلي گازCO را درهر دمايي براي هر منحني تعادلي اكسيد بدست آورد.

براي انجام اين كار در محدوده پايداري وستيت بايستي علاوه بر دما مقدارY هم معلوم باشد
براي احياء مگنتيت به FeO در دماي 900 درجه سانتيگراد غلظت تعادلي گازCO حدود 20 درصد است )بهره شيميايي 80 درصد يا 0.8)
براي احياء FeO به Fe در دماي 900 درجه سانتيگراد غلظت تعادلي گازCO حدود 70 درصد است.
بهره شيميايي 30 درصد يا 0.3)
احياء وستيت به آهن به گازبسيارغني تر ازCO يا همان بهره شيميايي بسيار بالاتر نياز است.

  دانلود پاورپوینت تجزیه وتحلیل مباحثی در ترموديناميک توليد آهن

مقايسه سيستم هاي آهن – كربن – اكسيژن و آهن – هيدروژن – اكسيژن

تأثير ناخالصيها بر احياء اكسيدهاي آهن (سيليس و آهک)

چنانچه سنگ آهن شامل سيليس باشد، احياء اكسيدهاي آهن تا مرحله وستيت آسان مي شود يعني براي تبديل مگنتيت به وستيت به درصد كمتري CO درمخلوط گازاحياء كننده نيازاست.
هنگاميكه سيليس درمحيط باشد ، وستيت با آن تركيب شده و فاز فاياليت بوجودمي آورد . بعلت كم شدن اكتيويته FeO نسبت به حالت خالص، احياء مگنتيت به وستيت آسانتر مي شود، ولي احياء وستيت بعلت اينكه با سيليس تركيب شده ( و در واقع اکتيويته واکنشگر کمتر از يک شده است) مشكلترمي شود.
درصورت وجود آهك درسنگ آهن يا در باركوره بلند ، آهك با هماتيت تركيب شده و انواع فريتهاي كلسيم را بوجود مي آورد و لذا احياء هماتيت از همان ابتدا مشكل مي شود.

قاعده کلی در مورد نقش ناخالصيها در احيای اکسيدهای آهن

اگر هريك از اكسيدهاي آهن با ناخالصيها تركيب شود، احياء آن اكسيداز ديد ترموديناميكي مشكلترمي شود.
چنانچه محصولات واكنش احياء با ناخالصيها تركيب شوند و يا مثلاً درماده اي ديگرحل شوند شرايط احياء آسانترمي شود.

30 تا 70 درصد پروژه | پاورپوینت | سمینار | طرح های کارآفرینی و  توجیهی |  پایان-نامه |  پی دی اف  مقاله ( کتاب ) | نقشه | پلان طراحی |  های آماده به صورت رایگان میباشد ( word | pdf | docx | doc | )