Reduction of hematite (Fe2O3) to metallic iron (Fe) by CO in a micro fluidized bed reaction analyzer: A multistep kinetics study

Kinetyka redukcji α-Fe2O3 do metalicznego żelaza przez tlenek węgla w temperaturach od 1023 do 1223 K została zbadana doświadczalnie w reaktorze z mikro złożem fluidalnym z analizą gazów produktowych metodą spektrometru masowego in-situ. Wyniki wskazują, że cały proces redukcji można podzielić na dwie części, które przebiegają szeregowo. Pierwsza część reprezentuje jednoetapową reakcję Fe2O3 → Fe3O4, która przebiega szybko i obejmuje konwersję od 0 do 1/9. Druga część reprezentuje reakcję dwuetapową Fe3O4 → Fe, która jest kombinacją dwóch reakcji jednoetapowych: Fe3O4 → FeO i FeO → Fe, które zachodzą równolegle i pokrywają zakres konwersji od 1/9 do 1,0. Redukcja z Fe2O3 do Fe3O4 może być racjonalnie opisana przez model reakcji pierwszego rzędu, podczas gdy redukcja z Fe3O4 do Fe może być opisana przez model reakcji równoległej oparty na równaniu Johnsona-Mehl-Avrami (JMA). Pozorne energie aktywacji dla Fe2O3 → Fe3O4, Fe3O4 → FeO i FeO → Fe wynosiły odpowiednio od 30,60 ± 0,75 do 52,99 ± 0,78 KJ/mol, od 52,44 ± 0,10 do 80,83 ± 0,12 KJ/mol i od 45,74 ± 0,25 do 92,12 ± 0,27 KJ/mol, przy czym stwierdzono, że wzrastają one wraz ze wzrostem stężenia CO.

.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.