ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Термодинамический анализ системы СаО из "Производство карбида кальция " Термодинамическое рассмотрение системы СаО—С следует начать с анализа вариантов, которые ра зличаются числом реагирующих фаз, обусловленным изменением агрегатного состояния твердая известь, твердый углерод, твердый карбид расплав СаО—СаСз, твердая известь, твердый углерод расплав СаО—С, твердый углерод. [c.23] В состоянии равновесия давление паров кальция в реакциях (1.4) — (1.6) одинаково. Результаты расчетов для реакции (1.4), по данным работы [48] приведены в табл. 1.10. [c.24] Интерполяция по данным, приведенным в табл. 1.10, приводит к температуре —1600 К. Есть указания [47], что в вакууме карбид кальция в смеси извести с углеродом обнаруживается несколько вынхе 16СЮ К. [c.24] Общее давление газовой фазы достигает 1 атм при 2140 К (1867 °С). Таким образом, можно считать, что в атмосфере СО карбид кальция становится устойчивым при температуре выше 2140 К (1867 °С). Данные расчета состава газовой фазы показывают, что содержание кальция в парах в этих условиях менее 1% [49]. Сравнение экспериментальных и вычисленных значений Рсо показывает их соизмеримость [50, 51]. [c.24] В отсутствие равновесия при плохом контакте фаз, что особенно важно для реакций (1.5) и (1.4), давление паров кальция может возрасти. В табл. 1.11 приведены значения рассчитанные для реакций (1.4) — (1.6) при условии, что Робщ = 1 а , а равновесие между СО и a g отсутствует (рис. 1.7). [c.24] Примечание. В скобках указаны предельные (стехиометрические) значения. Для жидкой фазы активности реагентов приняты равными 1.0. [c.25] Таким образом, небольшого количества СаО достаточно, чтобы разложить весь карбид. [c.25] Активности СаО и СаС для соответствующих участков диаграмм определяются температурой, поэтому приведенные выражения включают в себя не 3, а только 2 переменных и система моновариантна. [c.25] В табл. 1.12 приведен расчет равновесных давлений СО и Са для условий, соответствующих температурам плавления. [c.26] Как видим, зависимости давления СО и Са от состава достаточно сложны. Равновесие в системе при давлении 1 атм возможно только при двух температурах — около эвтектического состава и при содержании СаС — 95 вес. %. [c.26] В других условиях общее равновесие невозможно. Таким образом, диаграмма состояния не может определять зависимость состава расплава от температуры при получении карбида в производственных условиях. [c.26] В табл. 1.13 приведены значения lg К для реакций (1.3) и (1.4) с учетом поправок на плавление. Активности СаО и a j, вычисленные для области жидкой фазы, приведены в табл. 1.14. [c.27] За стандартное состояние принято жидкое состояние чистых компонентов. [c.27] На рис. 1.8 и 1.9 представлены результаты расчетов Рсо для всех трех рассмотренных случаев. [c.27] Сравнение полученных расчетных данных с практически замеренными (см. рис. 1.9) показывает, что различия между ними значительно превышают точность расчета [54]. Это говорит о том, что в производственных печах равновесие между фазами отсутствует и состав продукта определяется не термодинамическими, а другими факторами. [c.28] При температурах, необходимых для получения высокопроцентных карбидных расплавов (2300—2600 К) заметное развитие получают реакции восстановления извести. Следовательно, при рассмотрении механизма образования карбида кальция, анализе работы карбидных печей следует учитывать образование газообразного кальция. [c.29] Вернуться к основной статье