研究化学热力学平衡方法的结论

以化学热力学平衡方法为基础,进行热力学研究,产物平衡浓度随温度T、压力P及原料组成的变化规律变化,得到如下结论:研究化学热力学平衡方法的结论

1、氟利昂的热力学稳定性并不高,在一定条件下很容易发生裂解,温度对裂解后平衡产物的分布影响很大。CFC-12中加入H2O后,主要平衡产物是HF、HCl和CO2,随温度升高,HCl和CO2会发生离解,温度越高,离解程度越大。当按化学计量比加入水时,CFC-12分解彻底,从平衡产物来看,CFC-12的分解并非是温度越高越好,相对的低温可能更有利于HF、HCI和CO2的选择性形成。若平衡体系中含水量达不到化学计量比,则不但不利于CFC-12的分解,而且也不利于产物的控制。

2、目标反应在所考察的四种燃料体系中都能进行得很完全,且所有备选燃料体系都使反应的化学亲和势和平衡常数更大。1500K时,目标反应与LPG燃烧场耦合体系的平衡常数K=7.63×101〉0,比没有LPG燃烧场存在时的CFC-12+H2O体系相差了60个数量级,同时也比其他三种燃料体系的平衡常数大很多,说明热力学上用于燃烧分解CFC-12的最佳燃料是LPG。

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3、CFC-12在LPG燃烧场中反应分解,F在产物中的分布很简单,只有HF、F原子自由基和CIF在考察范围内其觉超过10mol;同样条件下,CI分布在8个物种之中,其中Cl原子自山基成为仅次于HCI的第二大产物,这将导致在LPG体系的燃烧场中Cl原子自由基浓度比较高。温度升高将会在址和种类上产生更多的次要产物(副产物)。所以当反应能够发生时,应该在较低的温度条件下进行。

4、在1.01×106-3.04x106Pa压力范围内,与LPG燃烧场藕合后的体系平衡组成受压力影响很小,故在后续实验中将不一再考察压力对反应的影响。

5、与LPG燃烧场祸合后的体系平衡组成中HF和HCI的分布与空气过量系数α关系不大,但α小于0.3时,有大量的H2,CH4和HCN生成,同时有CH3C1存在,在考察范围内CH3CI的平衡址与空气过量系数关系密切,而与温度关系不大;在α=1附近时,除HF和HCI外的许多平衡组分的浓度变化非常显著,随α增大,H2,CH4,HCN等物种迅速降低;当α大于1.05时,体系的平衡组成变得非常稳定。

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