还原钛铁矿锈蚀反应过程热平衡分析

摘要

针对锈蚀反应慢、效率低的问题,研究还原钛铁矿锈蚀反应过程热平衡及其对反应体系温度变化的影响规律,结合平衡计算结果,通过分析锈蚀过程金属铁质量分数的变化,考察反应温度对锈蚀速率的影响。研究结果表明:理论上,锈蚀反应放出的热量会使体系温度上升,若反应时间缩短到4.5 h内,则锈蚀体系温度将超过90℃;锈蚀体系为1.5%盐酸,当液固比为2:1(质量比)、氧气流量为0.6 m^(3)/h时,反应体系温度将接近85℃,同时,锈蚀产物中金属铁的残留质量分数变化趋势与体系温度变化相符。温度对锈蚀反应速率影响较大,当反应温度低于70℃时,锈蚀速率随温度升高而增大,当反应温度为90℃时,氧气溶解度下降,锈蚀速率也随之下降。