ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Промышленное получение пентакарбонипа железа из "Карбонильное железо" Рассчитаем теперь по уравнениям (ИМ) и (1П-3) величины АГ и Кр для практически приемлемого диапазона температур (от 273 до 573 °К) и давлений (от 1 до 300 ат). Результаты этих расчетов изображены графически на рис. 9 и 10. [c.41] На рис. 9 приводится изменение свободной энергии процесса в зависимости от температуры при постоянном давлении 1, 50, 100, 200 и 300 ат. На рис. 10 приведены величины lg/ p для тех же температур и давлений. Из данных рис. 9 и 10 следует, что выход пентакарбоиила железа зависит от соотношения параметров давления и температуры синтеза. [c.41] Для выяснения оптимальных условий проведения этой реакции произведем расчет равновесного выхода карбонила при различных температурах и давлениях. [c.41] Найдем теперь в соответствии с общепринятой методикой [58[ зависимость константы равновесия от величины равновесного выхода Ре(С0)5 (в молях на моль исходной СО), обозначив его х. [c.41] Отсюда находим парциальные давления р и р . [c.41] Уре(Со)ъ со — коэффициенты их активности. [c.44] Результаты расчета, представленные на рис. 11, в п г, совпадают с нашими расчетами только качественно. Кипнисом делается также существенная оговорка о том, что участки изобар, относящиеся к области более высоких давлений и более низких температур, не реализуются вследствие конденсации карбонила. [c.44] Из рассмотрения полученных данных видно, что выход пентакарбонила железа при синтезе увеличивается с повышением давления и с понижением температуры процесса. Термодинамически имеется возможность осуществлять синтез карбонила в довольно широком диапазоне давлений при соответствующем выборе рабочей температуры процесса. Однако практический выбор условий синтеза определяется главным образом химической активностью исходного железосодержащего сырья, используемого в процессе. В настоящее время промышленный синтез пентакарбонила железа (см. гл. IV) в большинстве случаев осуществляется под давлением 100—200 ат при температуре 180—200 °С. При этом в качестве железосодержащего сырья используют или губчатое железо, или железный штейн. [c.44] Несмотря на большое практическое значение исследования кинетики синтеза пентакарбонила железа, до последнего времени соответствующие работы в этом направлении не проводились. [c.45] В 1939 г. П. В. Усачевым и В. Л. Волковым были получены некоторые кинетические характеристики реакции образования пентакарбонила железа из магнетита, восстановленного водородом. В частности ими было установлено влияние объемной скорости газа на продолжительность синтеза для нескольких температур и давлений процесса при 90%-ном использовании железосодержащего сырья. Некоторые данные из этой работы приведены в табл. И. [c.45] Имеются отрывочные сведения о работах в этой области группы немецких исследователей по руководством Шлехта [59]. [c.45] Схема установки для изучения кинетики синтеза пентакарбонила железа, применявшаяся Н. Ф. Михайловой, изображена на рис. 12. Как видно из схемы, при проведении исследования большое значение уделялось очистке газов от кислорода, влаги и механических примесей, для чего были предусмотрены соответствующие очистительные устройства. [c.46] Михайловой [60] приведены в табл. 12 и на рис. 13. [c.47] В табл. 13 приведена сводка основных кинетических характеристик процесса синтеза Ре(С0)5, вычисленных по данным табл. 12 и рис. 13. [c.47] Некоторые расхождения в значениях кинетических параметров, приведенных в табл, 13 для двух типов сырья. [c.47] Получение пентакарбоиила железа, основанное на синтезе его из элементарного железа и окиси углерода, является первой фазой карбонил-процесса, в которой доступное и дешевое железосодержащее сырье обрабаты-ваегся технической окисью углерода, образуя полупродукт производства — карбонил. В соответствии с общими принципами осуществления карбонил-процесса синтез пентакарбонила железа производится обычно при высоком давлении окиси углерода (до 200 ат) и при относительно низких температурах (180—200 °С). При этом в процессе синтеза карбонила осуществляется достаточно глубокая очистка исходного железа, заключенного в железосодержащем сырье, от большинства примесных элементов, которые не образуют в условиях процесса летучих карбонилов. Получаемый при синтезе технический пентакарбонил является, таким образом, достаточно чистым химическим соединением, содержащим лишь следы некоторых элементов, сопутствующих железу. По этой причине пентакарбонил железа представляет собой наиболее подходящий исходный продукт для получения из него во второй фазе карбонил-процесса в сочетании с последующей термообработкой особо чистого железа классов В-3—В-5. Кроме того, как отмечалось выше, пентакарбонил железа постепенно начинает приобретать самостоятельное значение в ряде отраслей техники. [c.49] Вернуться к основной статье