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- W4233656690 abstract "The rates of the chlorination reaction that occurred between a suspension of magnesium oxide and gas mixtures containing chlorine, carbon monoxide and nitrogen were measured when the gases were injected into a mechanically agitated molten salt bath containing the suspension. The magnesium oxide suspension was formed in situ when dried magnesium carbonate was added to the molten bath. Rates of chlorination were measured over a range of temperatures from 740 to 910 °C, total gas flow rates from 3 to 11 x 10-5 m3/s STP, CO/Cl2 ratios from 0.67:1 to 1.6:1, nitrogen dilutions from 0 to 75 v/v%, iron additions from 0 to 560 PPM and impeller speeds from 250 to 1150 rpm. The chlorination reaction exhibited an activation energy of 80 kJ/mol over the temperature range from 740 to 825 °C and the fastest chlorination was found to be at a temperature of 860 °C and a CO/Cl2 ratio of 1.2:1. The chlorination rate was found not to depend on MgO concentration in the melt or on the MgO particle size indicating that the rate controlling step was not at the particle / melt interface. Experiments at different CO/Cl2 ratios and constant gas flow rate indicated that it was transfer of CO rather than transfer of Cl that determined the chlorination rate. Experiments at constant CO/Cl2 ratios and increasing nitrogen dilution found decreasing rates of chlorination. Iron additions to the melt were found to have no effect. For experiments that were carried out at 820 °C, the rate of chlorination was correlated as:<mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mtext>R</mml:mtext><mml:mo>~</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>Mgo</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1.69</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>x10</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mtext>4</mml:mtext></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mtext>P</mml:mtext><mml:mrow><mml:mtext>gassed</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mtext>V</mml:mtext><mml:mrow><mml:mtext>liquid</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0.35</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mtext>v</mml:mtext><mml:mtext>g</mml:mtext><mml:mrow><mml:mn>0.64</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mover><mml:mrow><mml:mtext>pco</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>1</mml:mtext><mml:mtext>.14</mml:mtext></mml:mrow></mml:mover><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mtext>kmol</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mtext>m</mml:mtext><mml:mtext>3</mml:mtext></mml:msup><mml:mtext>s</mml:mtext></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math>On a mesuré le taux de réaction de chloration entre une suspension d’oxyde de magnésium et des mélanges gazeux contenant du chlore, du monoxyde de carbone et de l'azote, au moment où l'on injectait les gaz dans un bain de sel fondu agité mécaniquement et contenant la suspension. La suspension d’oxyde de magnésium se formait in situ quand on ajoutait au bain fondu du carbonate de magnésium séché. On a mesuré les taux de chloration sur une gamme de températures allant de 740 à 910 °C, avec des taux d’écoulement total de gaz de 3 à 11 x 10-5 m3/s STP, à des rapports de CO/C12 allant de 0.67:1 à 1.6:1, avec des dilutions d’azote de 0 à 75% v/v%, des additions de fer de 0 à 560 ppm et avec des vitesses d’hélices de 250 à 1150 rpm. La réaction de chloration exhibait une énergie d'activation de 80 kJ/mol pour la gamme de température allant de 740 à 825 °C et la chloration la plus rapide s’est produite à une température de 860 °C, avec un rapport de CO/C12 de 1.2:1. On a trouvé que le taux de chloration ne dépendait pas de la concentration de MgO dans le bain fondu ni de la taille de particule de MgO, indiquant que l’étape de contrôle du taux ne se trouvait pas à l’interface particule/bain fondu. Les expériences avec différents rapports de CO/C12 et à taux constant d’écoulement de gaz ont indiqué que c’était le transfert du CO plutôt que le transfert du CI qui déterminait le taux de chloration. Les expériences avec rapport constant de CO/C12 et une augmentation de la dilution de l’azote ont montré des taux décroissants de la chloration. Des additions de fer dans le bain fondu n’avaient pas d’effet. Pour les expériences conduites à 820 °C, le taux de chloration était corrélé à:<mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mtext>R</mml:mtext><mml:mo>~</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>Mgo</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1.69</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>x10</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mtext>4</mml:mtext></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mtext>P</mml:mtext><mml:mrow><mml:mtext>gassed</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mtext>V</mml:mtext><mml:mrow><mml:mtext>liquid</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0.35</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mtext>v</mml:mtext><mml:mtext>g</mml:mtext><mml:mrow><mml:mn>0.64</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mover><mml:mrow><mml:mtext>pco</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>1</mml:mtext><mml:mtext>.14</mml:mtext></mml:mrow></mml:mover><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mtext>kmol</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mtext>m</mml:mtext><mml:mtext>3</mml:mtext></mml:msup><mml:mtext>s</mml:mtext></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math>" @default.
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