Comparative kinetic and thermodynamic study on the chlorination of V2O5 with CCl4, COCl2 and Cl2

The chlorination kinetics of pure vanadia was studied via isothermal thermogravimetric measurements, with CCl₄, CoCl₂ and Cl₂ as chlorinating agents. At temperatures where chemical control was predominant, apparent activation energies of 77, 48 and 126 kJ: mol^–1 were obtained for chlorination by CCl₄, COCl₄ and Cl₂, respectively. For interpretation of the conversion vs. time curves in the whole conversion range, a non-uniform particle size distribution was assumed, where the reacting solid phase was considered to be composed of thin plates of different thicknesses. With this model, a fairly good correspondence was obtained between the measured and calculated kinetic curves. Selected thermodynamic calculation data on the V₂O₅ + CCl₄, V₂O₅ + COCl₂ and V₂O₅ + Cl₂ systems are presented.

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Zusammenfassung Mittels isothermen Thermogravimetriemessungen wurde die Kinetik der Chlorierung von reinem Vanadiumoxid mit CCl₄, COCl₂ und Cl₂ als Chlorierungsmittel untersucht. Bei Temperaturen mit vorherrschender chemischer Kontrolle wurde für die Chlorierung mit CCl₄, COCl₂ bzw. Cl₂ Bruttoaktivierungsenergien von 77, 48 bzw. 126 kJ/mol erhalten. Zur Interpretation der Konversion-Zeit-Diagramme im gesamten Conversionsbereich wurde eine nichteinheitliche Teilchengrösseverteilung angenommen, namentlich den Bestand der reagierenden Festphase aus dünnen Plättchen unterschiedlicher Dicke. Mit diesem Modell konnte eine recht gute Übereinstimmung zwischen errechneten und ermittelten kinetischen Kurven erhalten werden. Einige thermodynamische Rechenbeispiele für die Systeme V₂O₅ + CCl₄, V₂O₅ + COCl₂ und V₂O₅+Cl₂ wurden gegeben.

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, l₄, l₂ l₂. , l₄, l₂ l₂, 77, 48 126 ·^–1. — , . , . - . V₂O₅+CCl₄, V₂O₅+COCl₂ V₂O₅+Cl₂.