甲烷還原氧化球團過程中的滲碳行為

【摘要】：通過固定床熱重反應器,利用X線衍射(XRD)、熱重(TG)以及掃描電鏡-能譜(SEM-EDS)等分析方法,研究純CH_4氣體還原球團過程中的滲碳行為。研究結果表明:甲烷還原鐵氧化物依靠其裂化產生的H_2與吸附碳;CH_4還原5 min時,金屬鐵相產生,但由于吸附碳參與還原反應,故基本不存在積碳,由于金屬鐵層在球團顆粒表面逐漸增厚以及鐵碳固溶體顆粒中碳質量分數(shù)逐漸增加,阻礙吸附碳的還原并抑制碳向固溶體顆粒內的進一步擴散,故積碳在還原5 min后出現(xiàn),20 min后浮士體相消失且吸附碳質量分數(shù)逐漸增加;反應初期吸附碳對還原速率有一定促進作用,但當吸附碳大量沉積時,則阻礙還原氣H_2與還原產物H_2O與CO的擴散,降低CH_4還原速率。 【作者單位】： 北京科技大學冶金與生態(tài)工程學院;
【關鍵詞】： 甲烷 直接還原 球團 滲碳 微觀結構
【基金】：國家自然科學基金委員會與寶鋼集團有限公司聯(lián)合資助項目(51134008)~~
【分類號】：TF53
【正文快照】： Energiron-ZR是目前較為先進的直接還原工藝,可直接使用天然氣、煤制氣和焦爐煤氣。但未經重整的還原氣中甲烷含量很高,故在豎爐的入口處,還原氣需要與噴入的氧氣發(fā)生部分燃燒反應,以減少還原氣中的甲烷含量,但仍有15%~25%(體積分數(shù))的甲烷進入豎爐,依靠金屬鐵的催化作用進行

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