РОЗРАХУНОК ТЕРМОДИНАМІЧНИХ ТЕМПЕРАТУР ПЕРЕБІГУ ХІМІЧНИХ РЕАКЦІЙ ПРОЦЕСУ СТУПІНЧАСТОГО ВІДНОВЛЕННЯ МАРГАНЦЮ З ЙОГО ДІОКСИДУ ГАЗОМ СО І ГАЗИФІКАЦІЇ ТВЕРДОГО ВУГЛЕЦЮ ЗА МІРАМИ ХІМІЧНОЇ СПОРІДНЕНОСТІ РЕЧОВИН ДО КИСНЮ
DOI:
https://doi.org/10.31319/2519-2884.tm.2024.6Ключові слова:
хімічна реакція, монооксид вуглецю, відновлення, оксид марганцю, ентальпія, ентропія, енергія Гіббса, гранична температура, діоксид марганцю, термодинамікаАнотація
Наведені результати термодинамічного аналізу перебігу хімічних реакцій ступінчастого відновлення марганцю з його діоксиду газом СО і реакції газифікації твердого вуглецю (Белла–Будуара). Цілями роботи є отримання власних виразів для розрахунку числових значень вільної енергії Гіббса в залежності від температури за табличними значеннями стандартних ентальпій утворення та ентропій неорганічних речовин, а також побудова графічних залежностей енергії Гіббса від температури за допомогою формул з літературних джерел і отриманих виразів. Одержані числові значення граничних температур, вище за які хімічні реакції ступінчастого відновлення марганцю з його діоксиду газом СО і газифікації твердого вуглецю (Белла-Будуара) термодинамічно можуть або не можуть перебігати.
Посилання
Технологія доменного процесу. URL: https://studfile.net/preview/5390993/page:2/
Мовчан В. П., Бережний М. М. Основи металургії. – Дніпропетровськ: Пороги. – 2001. – 336 с.
Ефименко Г. Г., Гиммельфарб А. А., Левченко В. Е. Металлургия чугуна. – К.: Вища школа, 1974. – 288 с.
Термодинаміка відновлення марганцю. URL: https://studfile.net/preview/3321303/
Kwon E.–H., Lee J.–A. & Han J.–W. Modified Unreacted Core Model for Reduction of Manganese Ore by CO Gas // Met. Mater. Int., 28. 2022. – Pp. 1517–1524.
Larssen T. A., Senk D. & Tangstad M. Reduction of Manganese Ores in CO–CO2 Atmospheres // Metall Mater Trans B, 52. 2021. – Pp. 363–381.
Ringdalen E., Gjøvik J. E., Larssen T. А. & Tangstad M. Pretreatment of Manganese Ores in Different Gas-Atmospheres- a Method to Reduce Energy Consumption and CO2 Emissions in Mn-Alloy Production // Proceedings of the 16th International Ferro-Alloys Congress (INFACON XVI). Trondheim, Norway. 27-29 September. 2021. – Pp. 1–12.
Cheraghi A., Yoozbashizadeh H. & Safarian J. Gaseous Reduction of Manganese Ores: A Review and Theoretical Insight // Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review. August, 2019. – Pp. 1–18.
Yastreboff M., Ostrovski O. & Ganguly S. Carbothermic Reduction of Manganese from Manganese Ore and Ferromanganese Slag // The Proceedings of INFACON 8. Beijing, China. 7-10 June. 1998. – Pp. 263–270.
Системи технологій промисловості. Частина 1: Конспект лекцій / Л. В. Камкіна, А. А. Надточій, Р. В. Анкудінов, О. В. Бабенко. – Дніпропетровськ: НМетАУ, 2014. –
с.
Oxidizing and Reducing Agents. Last updated Sep 13, 2021. URL: https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Analytical_Chemistry/Supplemental_Modules_(Analytical_Chemistry)/Electrochemistry/Redox_Chemistry/Oxidizing_and_Reducing_Agents
Турчанин М. А. Теория и технология металлургического производства. Ч. 1. Теория металлургических процессов: учеб. пособ. к практическим занятиям и изучению дисциплины. – Краматорск: ДГМА, 2008. – 80 с.
Розрахунок термодинамічних величин (ентальпії, ентропії, енергії Гіббса) реакцій відновлення оксидів заліза. URL: http://buzani.ru/zadachi/fizicheskaya-khimiya/1582-reaktsii-vosstanovleniya-oksidov-zheleza-zadachi-14-15
Задачі до розділу «Основи термодинаміки» з рішеннями. URL: http://zadachi-po-khimii.ru/obshaya-himiya/zadachi-k-razdelu-osnovy-termodinamiki.html
Стандартні ентальпії утворення ΔHoобр., стандартні енергії Гіббса утворення ΔGoобр. неорганічних речовин та їх стандартні ентропії So при 298,15 К. URL: https://tehtab.ru/Guide/GuideChemistry/ThermicConstantsSubst/ThermicConstantsSubstEnorganic/
Аналіз процесів ступінчастого відновлення марганцю з його діоксиду газом CO і газифікації твердого вуглецю з позицій термодинаміки / С. П. Пантейков, Я. І. Бондаренко, А. А. Романенко, І. І. Узунов // Сучасні проблеми металургії, № 27, 2024. – С. 97–113.
Пантейков С. П. Визначення температур перебігу реакцій відновлення марганцю з його діоксиду газом СО і газифікації твердого вуглецю за хімічною спорідненістю речовин до кисню // “Стратегія якості в промисловості і освіті”: Матеріали XVIII Міжнародної конференції (3–6 червня 2024 р., м. Варна, Болгарія). – Дніпро–Варна, 2024.– С. 101–106. URL: https://nmetau.edu.ua/file/varna-2024-full-1.pdf
Using Ellingham diagram,how to determine that in between C and CO which is better reducing agent? URL: https://socratic.org/questions/using-ellingham-diagram-how-to-determine-that-in-between-c-and-co-which-is-bette
Жаглов В. С. Технология производства чёрных металлов и сплавов. Курс лекций для студентов специальности 050709 «Металлургия». – Усть–Каменогорск; ВКГТУ им. Д. Серикбаева, 2007. – 117 с.
Tekhnolohiia domennoho protsesu. URL: https://studfile.net/preview/5390993/page:2/
Movchan V. P., Berezhnyi M. M. Osnovy metalurhii. – Dnipropetrovsk: Porohy. – 2001. – 336 s.
Efymenko H. H., Hymmelfarb A. A., Levchenko V. E. Metallurhyia chuhuna. – K.: Vyshcha shkola, 1974. – 288 s.
Termodynamika vidnovlennia marhantsiu. URL: https://studfile.net/preview/3321303/
Kwon E.–H., Lee J.–A. & Han J.–W. Modified Unreacted Core Model for Reduction of Manganese Ore by CO Gas // Met. Mater. Int., 28. 2022. – Pp. 1517–1524.
Larssen T. A., Senk D. & Tangstad M. Reduction of Manganese Ores in CO–CO2 Atmospheres // Metall Mater Trans B, 52. 2021. – Pp. 363–381.
Ringdalen E., Gjøvik J. E., Larssen T. A. & Tangstad M. Pretreatment of Manganese Ores in Different Gas-Atmospheres- a Method to Reduce Energy Consumption and CO2 Emissions in Mn-Alloy Production // Proceedings of the 16th International Ferro-Alloys Congress (INFACON XVI). Trondheim, Norway. 27-29 September. 2021. – Pp. 1–12.
Cheraghi A., Yoozbashizadeh H. & Safarian J. Gaseous Reduction of Manganese Ores: A Review and Theoretical Insight // Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review. August, 2019. – Pp. 1–18.
Yastreboff M., Ostrovski O. & Ganguly S. Carbothermic Reduction of Manganese from Manganese Ore and Ferromanganese Slag // The Proceedings of INFACON 8. Beijing, China. 7-10 June. 1998. – Pp. 263–270.
Systemy tekhnolohii promyslovosti. Chastyna 1: Konspekt lektsii / L. V. Kamkina, A. A. Nadtochii, R. V. Ankudinov, O. V. Babenko. – Dnipropetrovsk: NMetAU, 2014. – 53 s.
Oxidizing and Reducing Agents. Last updated Sep 13, 2021. URL: https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Analytical_Chemistry/Supplemental_Modules_(Analytical_Chemistry)/Electrochemistry/Redox_Chemistry/Oxidizing_and_Reducing_Agents
Turchanyn M. A. Teoryia y tekhnolohyia metallurhycheskoho proyzvodstva. Ch.1. Teoryia metallurhycheskykh protsessov: ucheb. posob. k praktycheskym zaniatyiam y yzuchenyiu dystsyplynы. – Kramatorsk: DHMA, 2008. – 80 s.
Rozrakhunok termodynamichnykh velychyn (entalpii, entropii, enerhii Hibbsa) reaktsii vidnovlennia oksydiv zaliza. URL: http://buzani.ru/zadachi/fizicheskaya-khimiya/1582-reaktsii-vosstanovleniya-oksidov-zheleza-zadachi-14-15
Zadachi do rozdilu «Osnovy termodynamiky» z rishenniamy. URL: http://zadachi-po-khimii.ru/obshaya-himiya/zadachi-k-razdelu-osnovy-termodinamiki.html
Standartni entalpii utvorennia ΔHoobr., standartni enerhii Hibbsa utvorennia ΔGoobr. neorhanichnykh rechovyn ta yikh standartni entropii So pry 298,15 K. URL: https://tehtab.ru/Guide/GuideChemistry/ThermicConstantsSubst/ThermicConstantsSubstEnorganic/
Analiz protsesiv stupinchastoho vidnovlennia marhantsiu z yoho dioksydu hazom CO i hazyfikatsii tverdoho vuhletsiu z pozytsii termodynamiky / S. P. Panteikov, Ya. I. Bondarenko, A. A. Romanenko, I. I. Uzunov // Suchasni problemy metalurhii, № 27, 2024. – S. 97–113.
Panteikov S. P. Vyznachennia temperatur perebihu reaktsii vidnovlennia marhantsiu z yoho dioksydu hazom SO i hazyfikatsii tverdoho vuhletsiu za khimichnoiu sporidnenistiu rechovyn do kysniu // “Stratehiia yakosti v promyslovosti i osviti”: Materialy XVIII Mizhnarodnoi konferentsii (3–6 chervnia 2024 r., m. Varna, Bolhariia). – Dnipro–Varna, 2024.– S. 101–106. URL: https://nmetau.edu.ua/file/varna-2024-full-1.pdf
Using Ellingham diagram,how to determine that in between C and CO which is better reducing agent? URL: https://socratic.org/questions/using-ellingham-diagram-how-to-determine-that-in-between-c-and-co-which-is-bette
Zhahlov V. S. Tekhnolohyia proyzvodstva chёrnыkh metallov y splavov. Kurs lektsyi dlia studentov spetsyalnosty 050709 «Metallurhyia». – Ust–Kamenohorsk; VKHTU ym. D. Serykbaeva, 2007. – 117 s.
