還原鐵粉脫碳脫硫過程中的反應原理
還原鐵粉中的碳和硫是雜質元素,其含量過高直接影響鐵粉的應用。在生產中,鐵粉一次還原脫硫后,硫含量可以大大降低,二次還原后,碳和硫含量可以降低到標準以下。因此,通過還原法來降低鐵粉中碳和硫的含量,是有效且可行的辦法。下面我們來了解下在還原過程中,鐵粉的脫碳脫硫反應原理。
1、脫碳反應
一次還原鐵粉中的碳主要溶解在Fe中形成滲碳體(Fe3C)。鐵粉二次還原過程中,除了鐵粉中氧和碳的自反應脫碳外,主要有以下脫碳反應:
〔C〕+2H2=CH4?+10.8kcal/mol? (1)
? ? ? ? 〔C〕+H2O=H2?+ Co -28.3kcal/mol? (2)??
反應(1)是放熱的,高碳含量鐵粉的脫碳只受干H2的限制。反應(2)是吸熱反應,因此用大量水蒸氣潤濕H2有助于鐵粉在高溫下的高脫碳。脫碳后,還原鐵粉中碳含量可降至0.03%以下。
2、脫硫反應
在二次還原過程中,還原氣氛中的H2與一次還原鐵粉粉末中包含的硫(以硫化亞鐵形式)反應如下:
FeFeS+H2=Fe+H2S
經過以上反應,從而大大降低鐵粉的硫含量。比如氫氣被氨分解進行二次還原時,一次還原鐵粉的硫含量可以降低到0.02%以下;濕法轉化天然氣的二次還原可以將還原鐵粉的硫含量降低到0.015%
上一篇:還原鐵粉在各個行業中的應用
下一篇: 國內外鐵粉生產發展趨勢