Конвертирование чернового ферроникеля, страница 6

D_fH°₁₅₅₀(Fe₃P)=-177,40×10³+74,81(1550-298)+5,52×10³/2(1550²-298²)=

-177400+74,81×1252+5,52×1156,8=-177400+93662,12+6385,81=-77,352 кДж/моль

_fH°₁₅₅₀=50,24×11+(-3676,05)-(2∙(-77,352)+(-191,287∙5+(-567,73∙3))=-2221,95  кДж/ моль

моль

Q=-2221,95×0,6=-1333,17 кДж.

3Fe₃C + 4O₂ →6FeO +2CO₂

D_fH°₁₅₅₀(Fe₃С)=-738,15×10³ +48,66(1550-298)+112,13×10³ /2(1550²-298²)=

=-738150+48б66×1252+112,13×1156,85=-738150+60922,32+129717,9=-547,51кДж/ моль

D_fH°₁₅₅₀(O₂)=31,46(1550-298)+3,39×10³ /2(1550²-298²)=

=31,46×1252+3,39×1156,85=393,88+3921,72=4,31кДж/ моль

D_fH°₁₅₅₀(FeO)=-191,287 кДж/ моль

D_fH°₁₅₅₀(CO₂)=-393,51×10³ +44,14(1550-298)+9,04×10³ /2(1550²-298²)=

=-393510+44,14×1252+112,13×1156,85=-393510+10458+55263,28=-327,788 кДж/ моль

D_fH°₁₅₅₀=(-191,287×2+(-327,778×2))-(-547,51×2)+4×4,31)=-1134,73  кДж/ моль

 

Q=-1134,78×47,5=-53899,7 кДж

 2Ni₃C + O₂→6Ni_мет+2CO

_fH°₁₅₅₀(Ni)=16,82(1550-298)+37,82×10³ /2(1550²-298²)=

=16,82×1252+37,82×1156,85=21058,64+43752,07=64,81 кДж/ моль

D_fH°₁₅₅₀(O₂)=31,46(1550-298)+3,39×10³ /2(1550²-298²)=

=31,46×1252+3,39×1156,85=393,88+3921,72=4,31кДж/ моль

D_fH°₁₅₅₀(CO)=-70,72 кДж/ моль

_fH°₁₅₅₀(Ni₃C)=-79,50×10³  +38,7(1550-298)+26,78×10³ /2(1550²-298²)=

=-79500+38,7×1252+26,78×1156,85=-79500+48452,4+30980,44=-0,067 кДж/ моль

D_fH°₁₅₅₀=(-70,22×2+64,81×6))-(-0,067×2)+2×4,31)=1947,32 кДж/ моль

Такое количество тепла потребуется для вступления в реакцию 2 молейNi₃C, m=3,292 кг.

 8,75 моль

Q=1947,32×8,75=-17039,05 кДж

Fe₃Si + 2FeO → SiO₂ +5Fe_мет

D_fH°₁₅₅₀(Fe₃Si)=-177,40×10³+74,81(1550-298)+5,52×10³/2(1550²-298²)=

-177400+74,81×1252+5,52×1156,8=-177400+93662,12+6385,81=-77,352 кДж/моль

D_fH°₁₅₅₀(FeO)=-264,85×10³ +50,80(1550-298)+8,61×10³ /2(1550²-298²)=

=-264850+50,80×1252+8,61×1156,85=-264850+63601,6+9960,48=-191,287 кДж/ моль

D_fH°₁₅₅₀(SiO₂)=-910,94×10³ +46,99(1550-298)+34,31×10³ /2(1550²-298²)=

=-910940+46,99×1252+34,31×1156,85=-910940+58831,48+39691,52=-812,42 кДж/ моль

D_fH°₁₅₅₀(Fe)=17,24(1550-298)+24,77×10³ /2(1550²-298²)=

=17,24×1252+24,771×1156,85=21584,48+28655,17=50,24 кДж/ моль

åD_fH°₁₅₅₀=(-812,42+5×50,24)-(2×(-191,287)+(-77,352))=-101,294 кДж/ моль

Такое количество тепла выделится при образовании 5 молей железа.В результате реакции образовалось 11,73 кг железа.

моль

Q=42×(-101,294)=-4254,9 кДж

SiO₂ +2FeO →Fe₂SiO₂

D_fH°₁₅₅₀(FeO)=-264,85×10³ +50,80(1550-298)+8,61×10³ /2(1550²-298²)=

=-264850+50,80×1252+8,61×1156,85=-264850+63601,6+9960,48=-191,287 кДж/ моль

D_fH°₁₅₅₀(SiO₂)=-910,94×10³ +46,99(1550-298)+34,31×10³ /2(1550²-298²)=

=-910940+46,99×1252+34,31×1156,85=-910940+58831,48+39691,52=-812,42 кДж/ моль

_fH°₁₅₅₀(Fe ₂ SiO4)=-1117,13×10³ +86,27(1550-298)+208,92×10³ /2(1550²-298²)=

=-117130+86,27×1252+208,92×1156,85=-111730+108010,04+241689,1=-767,43 кДж/ моль

åD_fH°₁₅₅₀=-767,43-(-191,287×-812,42)=427,07 кДж/ моль

Q=427,07×42=597,84 кДж

Ni₃S₂ +3,5O₂ →3NiO +2SO₂

D_fH°₁₅₅₀(Ni ₃S₂)=-79,50×10³  +38,7(1550-298)+26,78×10³ /2(1550²-298²)=

=-79500+38,7×1252+26,78×1156,85=-79500+48452,4+30980,44=-0,067 кДж/ моль

D_fH°₁₅₅₀(O₂)=31,46(1550-298)+3,39×10³ /2(1550²-298²)=

=31,46×1252+3,39×1156,85=393,88+3921,72=4,31кДж/ моль

D_fH°₁₅₅₀(Ni O)=-239×10³  +(_20,88(1550-298)+157,23×10³ /2(1550²-298²)=

=-238000-20,88×1252+157,23×1156,85=-84 кДж/ моль

D_fH°₁₅₅₀(SO₂)=-296,90×10³  +46,19(1550-298)+7,87×10³ /2(1550²-298²)=

=-296900+46,19×1252+7,87×1156,85=-229,965 кДж/ моль

åD_fH°₁₅₅₀=(-84∙3+(-229,965×2)-(-0,067)+3,5∙4,31)=-727,01кДж/ моль

выдилилось тепло на образование3 молей NiO, m=0,172

Q=-727,01×0,77=-559,8 кДж

 Co+FeO →CoO +Fe_мет

D_fH°₁₅₅₀(FeO)=-264,85×10³ +50,80(1550-298)+8,61×10³ /2(1550²-298²)=

=-264850+50,80×1252+8,61×1156,85=-264850+63601,6+9960,48=-191,287 кДж/ моль

D_fH°₁₅₅₀(Fe)=17,24(1550-298)+24,77×10³ /2(1550²-298²)=

=17,24×1252+24,771×1156,85=21584,48+28655,17=50,24 кДж/ моль

D_fH°₁₅₅₀(Co)=19,83(1550-298)+16,75×10³ /2(1550²-298²)=

=19,83×1252+16,75×1156,85=44,204 кДж/ моль

D_fH°₁₅₅₀(CoO)=-239,74×10³ +(-20,88(1550-298)+157,23×10³ /2(1550²-298²)=

=-239740-20,80×1252+157,23×1156,85=-84 кДж/ моль

åD_fH°₁₅₅₀=(-84∙+50,24)-(44,204+(-191,287))=-180,84кДж/ моль

Q=-180,84×0,84=-152,18 кДж

 

 2Cr +3FeO → Cr₂O₃+3Fe_мет

D_fH°₁₅₅₀(Cr)= 24,43(1550-298)+9,87×10³ /2(1550²-298²)=

=24,43×1252+9,87×1156,85=42,0 кДж/ моль

D_fH°₁₅₅₀(FeO)=-191,287 кДж/ моль

D_fH°₁₅₅₀(Cr ₂O₃)=-1140,56×10³  +119,34(1550-298)+9,2×10³ /2(1550²-298²)=

=-1140560+119,34×1252+9,2×1156,85=-1140560+149413,7+10643,02=-980,5 кДж/ моль

D_fH°₁₅₅₀(Fe)=17,24(1550-298)+24,77×10³ /2(1550²-298²)=

=17,24×1252+24,771×1156,85=21584,48+28655,17=50,24 кДж/ моль

D_fH°₁₅₅₀=(50,24×3+(-980,5))-(42×2)+3×(-191,287)=-339,94  кДж/ моль

В  результате реакции образовалось 1,047 кг железа

моль

Q=-339,94×6.25= -2124,24кДж

 Сr₂O₃ + FeO→ FeCr₂O₃

D_fH°₁₅₅₀(Cr ₂O₃)=-1140,56×10³  +119,34(1550-298)+9,2×10³ /2(1550²-298²)=

=-1140560+119,34×1252+9,2×1156,85=-1140560+149413,7+10643,02=-980,5 кДж/ моль

D_fH°₁₅₅₀(FeO)=-191,287 кДж/ моль

_fH°₁₅₅₀(Fe ₂ SiO4)=-1117,13×10³ +86,27(1550-298)+208,92×10³ /2(1550²-298²)=

=-117130+86,27×1252+208,92×1156,85=-111730+108010,04+241689,1=-767,43 кДж/ моль

D_fH°₁₅₅₀=(-767,43-(-980,5)+(-767,43)=980,5  кДж/ моль

Такое количество тепла потребуется для вступления в реакцию 1 моля Cr ₂O₃. m=0,95кг