Page 59 - 国外钢铁技术信息参考-2023年1月

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此，在研究不均匀反应的反应速度时，必须同时考虑物质和热的移动速度与化学

反应速度。

另外，在气固反应中，当固体反应物为多孔或生成多孔固体产物时，这些多 ᇏݓࣁඋ࿐߶
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孔固体细孔内的气体扩散对反应的推进大多起着重要的作用。因此，在异相反应

操作中，需要考虑到流动、扩散或传热过程影响的速度公式，即所谓的综合反应

速度公式。

2.气固反应模型

气固反应形式多种多样，大致分类如下： ᇏݓࣁඋ࿐߶

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伴随反应，固体成分В被消耗，В中所含固体状杂质（称为灰分）或固体状
产物附着在粒子上不脱离时，固体粒径保持不变。相反，在灰分的含有率较低或

灰分具有容易脱离的性质等情况下，在反应过程中固体粒径减小。

例如，以下所示的氧化铁的还原气固反应中，固体粒径基本保持不变。
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Fe2O3(s)+3H2(g)→ 2Fe(s)+3H2O(g)

但是，在灰分含量少的炭材与氧、二氧化碳或水蒸气等氧化性气体的反应中，

粒径减少的情况较多。

C(s)+O2(g)→ CO2(g)

C(s)+CO2(g)→ 2CO(g) ᇏݓࣁඋ࿐߶

C(s)+ H2O(g)→ CO(g)+H2(g)
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虽然对气固反应提出了很多模型，但大致可以分为在粒子的整个区域进行反

应的全域反应模型、在粒子内的界面发生反应、该反应界面向内部移动的未反应

核模型。图 1 所示为气固反应模型示意图。

假设在全域反应模型中，反应发生在粒子内的全域。在反应气体的扩散速度

足够快、反应速度比扩散速度小的情况下，粒子内的反应速度在各位置相等，反

应均匀地进行。
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