سبد خرید

حراج

Numerical modeling of non-isothermal reduction of a porous wustite pellet with Syngas

1,900 تومان 1,800 تومان

موجودی: در انبار

A non-isothermal transient model has been developed to simulate the reduction process and thermal behaviors of a porous wustite pellet  undergoing chemical reactions with a mixture of hydrogen, carbon monoxide, water vapor and carbon dioxide which is commonly named  Syngas. The model describes the chemical reaction itself, the mass balance for each gaseous species and the energy equation within the pellet. For solution of he governing equations, a Computational Fluid Dynamic (CFD) approach as a fully implicit formulation of Finite Volume Method has been applied. The model has then been validated by comparing with experimental data from literature. Eventually the effects of Syngas and pellet characteristics, as composition, bulk temperature, pellet porosity and pellet diameter, have been investigated on the overall  reduction degree of wustite pellet.

تعداد:
مقایسه

ABSTRACT

A non-isothermal transient model has been developed to simulate the reduction process and thermal behaviors of a porous wustite pellet  undergoing chemical reactions with a mixture of hydrogen, carbon monoxide, water vapor and carbon dioxide which is commonly named  Syngas. The model describes the chemical reaction itself, the mass balance for each gaseous species and the energy equation within the pellet. For solution of he governing equations, a Computational Fluid Dynamic (CFD) approach as a fully implicit formulation of Finite Volume Method has been applied. The model has then been validated by comparing with experimental data from literature. Eventually the effects of Syngas and pellet characteristics, as composition, bulk temperature, pellet porosity and pellet diameter, have been investigated on the overall  reduction degree of wustite pellet.

INTRODUCTION

Wustite (FeO) is important in DRI (Direct Reduction Iron) processes as an intermediate reduction product. Consequently, the reduction of  wustite plays a significant role in the most of gas based direct reduction processes that are commercially applied to produce sponge iron. Thus, the overall performance of the direct reduction reactors is affected by the interaction between Syngas and wustite pellets in aspect of heat and mass transfer. Hence, in the last three decades some investigations have been reported for better understanding the reduction behavior of iron oxides particularly wustite pellets. A numerous experimental and theoretical studies on single pellet reduction are cited in the literature. As it has comprehensively been discussed in the previous paper , relying on computational efforts much of the works in this field has been based on relatively simple formulations such as pseudo-steady state, isothermal, single reactant model. Some of the studies have been done for isothermal steady state reduction process of iron oxides either with pure hydrogen mostly by Von Bogdandy, McKewan , Turkdoganand Usui et alor with pure carbon monoxide by Szekely.

چکیده

یک مدل گذار غیر ایزوترمی به منظور شبیه سازی فرایند کاهش و رفتار حرارتی گرانول وستیت متخلخل تحت واکنش شیمیایی با مخلوطی از هیدروژن، مونوکسید کربن، بخار آب و دی اکسید کربن است که معمولا به نام Syngas است. این مدل واکنش شیمیایی خود، توازن توده ای را برای هر نوع گاز طبیعی و معادله انرژی در داخل گلوله توصیف می کند. برای حل معادلات حاکم، یک رویکرد پویا فاکتور محاسباتی (CFD) به عنوان یک فرمول کامل ضمنی از روش حجم محدود استفاده شده است. سپس مدل با مقایسه داده های آزمایشی از ادبیات تایید شده است. در نهایت اثرات ویژگی های سینگاس و پلت، به عنوان ترکیب، دمای فله، تخلخل پلت و قطر پلت، بر میزان کاهش کلی پودر وستیت بررسی شده است.

مقدمه

Wustite (FeO) در فرایندهای DRI (Direct Reduction Iron) به عنوان یک محصول کاهش دهنده متوسط ​​می باشد. در نتیجه، کاهش وستیت نقش مهمی در اکثر فرایندهای کاهش مستقیم گاز دارد که برای تولید اسفنج آهن مورد استفاده تجاری قرار می گیرند. بنابراین، عملکرد کل رآکتورهای کاهش مستقیم تحت تأثیر تعامل بین پیلهای سینگاس و وستیت در جنبه انتقال حرارت و جرم قرار دارد. بنابراين، در سه دهه اخير، براي شناخت بهتر رفتارهاي كاهش اكسيد آهن، به خصوص گلوله هاي وستيتي، مطالعات زيادي گزارش شده است. مطالعات متعدد تجربی و نظری در مورد کاهش پلت تنها در ادبیات ذکر شده است. همانطور که در مقاله قبلی به طور جامع مورد بحث قرار گرفته است، با تکیه بر تلاش های محاسباتی، بسیاری از آثار در این زمینه بر اساس فرمولاسیون های نسبتا ساده مانند حالت شبه ثابت، ایزوترمال، مدل واکنش تک واکنش پذیر است. برخی از مطالعات انجام شده برای فرآیند کاهش اسیومرمانی حالت پایدار اکسید آهن یا هیدروژن خالص عمدتا توسط Von Bogdandy، McKewan، Turkdoganand Usui et alor با مونوکسید کربن خالص توسط Szekely انجام شده است.

Year: 2007

Publisher : 11th National Congress of metallurgy of Iran

By :  Mohammad Sadegh Valipour, Mamoru Kuwabara , Behnam Khoshanda

File Information: EnglishLanguage/ 14 Page / size: 688 KB

Download tutorial

سال : 1386

ناشر : يازدهمين كنگره ملي مهندسين متالورژی ايران

کاری از :محمد صادق والپیور، مامورو کووبارا، بهنام خوشنوند

اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 14 صفحه / حجم : KB 688

آموزش دانلود

دیدگاهها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.

اولین نفری باشید که دیدگاهی را ارسال می کنید برای “Numerical modeling of non-isothermal reduction of a porous wustite pellet with Syngas”
درحال بارگذاری ...