Wpływ gazu syntezowego na kinetykę topochemicznych reakcji redukcji Fe2O3 - FeO

• Autorzy: Wiltowski T. , Piotrowski K. , Lorethova H. , Stonawski L. , Mondal K. , Szymański T.

Warianty tytułu

EN

Influence of syngas composition on Fe2O3 - FeO topochemical reaction reduction kinetics

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wykonano pomiary TGA kinetyki reakcji Fe2O3-->FeO gazem syntezowym o zadanych proporcjach (N2/CO/H2) dla T=700-900 [stopni]C. Do analizy wyników zastosowano metodę Hancocka-Sharpa i równanie Johnsona-Mehla-Avramiego-Erofeev'a. Początkowy etap procesu odpowiada modelowi kinetycznemu reakcji powierzchniowej na granicy faz oraz modelowi kinetycznemu nukleacji powierzchniowej. Szybkość reakcji rośnie z temperaturą i ze zwiększaniem stężenia H2. Określono wartości energii aktywacji dla różnych składów gazu redukującego. Całość procesu opisano za pomocą sztucznej sieci neuronowej ważnej w tym samym zakresie parametrów.

EN

The kinetics of Fe2O3-->FeO reduction by syngas of selected compositions (N2/CO/H2) in T=700-900[degrees]C was investigated. Hancock-Sharp method, based on Johnson-Mehl-Avrami-Erofeev's equation was applied. Both surface-boundary-controlled reaction and surface nucleation mechanisms control the kinetics at the initial stage of the process. The reaction's rate increases with T and H2 content. The activation energies for selected syngas compositions were elaborated. Artificial Neural Network was applied for alternative process modeling in the same parameters' range.

Słowa kluczowe

PL

kinetyka reakcji chemicznych; produkcja wodoru

• Wydawca: Komitet Inżynierii Chemicznej i Procesowej Polskiej Akademii Nauk
• Czasopismo: Inżynieria Chemiczna i Procesowa
• Rocznik: 2004
• Tom: T. 25, z. 3/3
• Strony: 1789--1794
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz.

Twórcy

autor

Wiltowski T.

• Southern Illinois University Carbondale, Coal Research Center, Carbondale, IL 62901, USA
• Department of Mech.Eng & Energy Proc., Southern Illinois University Carbondale, Coal Research Center, Carbondale, IL 62901, USA

autor

Piotrowski K.

• Southern Illinois University Carbondale, Coal Research Center, Carbondale, IL 62901, USA.
• Katedra Inżynierii Chemicznej i Procesowej Politechniki Śląskiej, ul. ks. M. Strzody7, 44-100 Gliwice

autor

Lorethova H.

• Southern Illinois University Carbondale, Coal Research Center, Carbondale, IL 62901, USA

autor

Stonawski L.

• Southern Illinois University Carbondale, Coal Research Center, Carbondale, IL 62901, USA
• Department of Mech.Eng & Energy Proc., Southern Illinois University Carbondale, Coal Research Center, Carbondale, IL 62901, USA

autor

Mondal K.

• Department of Mech.Eng & Energy Proc., Southern Illinois University Carbondale, Coal Research Center, Carbondale, IL 62901, USA

autor

Szymański T.

• Department of Mech.Eng & Energy Proc., Southern Illinois University Carbondale, Coal Research Center, Carbondale, IL 62901, USA

Bibliografia

• [1] DOHERTY R.D., HUTCHINGS K.M., SMITH J.D., YóRUK S., The Reduction of Hematite to Wusite in a Laboratory Fluidized Bed. Metal. Trans. Et 1985, 16B(9), 425.
• [2] HAYES P.C., The Kinetics of Formation H20 and C02 during Iron Oxide Reduction. Metal. Trans. B 1979, 10B(9), 211.
• [3] EL-RAHAIBY S.K., RAO Y.K., The Kinetics of Reduction of Iron Oxides at Moderate Temperatures. Metal. Trans. B 1979, 10B(6),,257.
• [4] TOKUDA M., YOSHIKOSHI H., OHTANI M., Kinetics of the Reduction of Iron Ore. Trans. ISIJ 1973, 13,350.
• [5] PRASAD A., TUPKARY R.H., Reduction of Ferric Oxide by Carbon under ReducedPressure. Ind. J. of Technol. 1973, 11(6), 245.
• [6] GARDNER R.A., The Kinetics ofSilica Reduction in Hydrogen. J of Sol. St. Chem. 1974, 9, 336.
• [7] WILTOWSKJ T., HINCKLEY CC, SMITH G.V., NISHIZAWA T., SAPROSCHENKO M., SHILEY R.H., WEBSTER J.R., Kinetics and Mechanisms of Iron Sulfide Reductions in Hydrogen and in Carbon Monoxide. J of Sol. St. Chem. 1987, 71, 95.