在射频等离子体环境中对碳热法还原MgO的分析——第四部分：用含碳气体替代固体碳

《IEEE Transactions on Plasma Science》：Analysis of Carbothermic MgO Reduction in the Radio Frequency Plasma Environment—Part 4: Replacing Solid Carbon With a Carbon-Containing Gas

碳热还原氧化镁的高效气态原料研究。采用最大熵原理分析高温等离子体中乙炔、乙烯、丙烷、甲烷与氧化镁的平衡态，发现乙炔能量消耗最低且可替代固体碳，简化反应物供应与混合流程。

　　

摘要：

本文探讨了在高频等离子体环境中，利用各种碳氢化合物气体（包括乙炔、乙烯、丙烷和甲烷）对氧化镁进行碳热还原的潜在用途。通过最大熵原理，研究了由氦气、氩气、氧化镁和碳氢化合物组成的热力学系统在等离子体温度下的平衡状态。从进行还原过程所需的能量消耗角度来看，乙炔被认为是最有效的选择。计算结果表明，用含碳气体替代固体碳是可行的，这大大简化了反应物的供应和混合过程。从平衡计算中获得的结果为开发高效氧化镁碳热还原系统提供了宝贵的见解。