循環流動層を用いる鉄鉱石の還元反応に関するモデル解析 Model Analysis of Iron Ore Reduction in a Circulating Fluidized Bed

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著者

    • 加藤 嘉英 KATO YOSHIEI
    • 川鉄テクノリサーチ(株)知的財産・技術情報事業部 Patent & Technical Information Business Division, Kawasaki Steel Techno-Research Corporation

抄録

循環流動層による鉄鉱石の還元反応に関するスケールアップ情報と還元率におよぼす種々の操業要因の影響を明らかにするために,循環流動層の固気相流れとして内部循環と外部循環を考慮した粉状鉄鉱石の予備還元反応モデルを構築した.粒子の還元反応を一界面未反応核モデルとして循環流動層の高さ方向に微分収支をとり,Runge-Kutta-Gill法によって数値計算した.既実験条件でパラメータフィッティング後の他の条件,すなわち温度,還元ガス原単位,平均滞留時間等を変えた場合における還元率の計算結果は実験値と比較的よく一致した.還元率は入側ガス酸化度を増すにつれて低下するが,その変化割合が還元される鉄の形態,すなわち金属Fe,FeOによって不連続となる状況を表現できた.本モデルにもとづいて還元率の目標値に応じたガス酸化度の設定が可能となった.

A reduction reaction model of fine iron ore in a circulating fluidized bed, which involved inner and outer circulation of powder, was developed to obtain scale-up information and to examine the effects of operating factors on reduction degree. Differential equations of mass balance were solved numerically under a one-interface unreacted core model by the Runge-Kutta-Gill method. Calculated curves of reduction degree vs. reduction temperature, consumed gas volume per supplied iron ore, and mean residence time agreed with experimental ones. Reduction degree decreased with increasing input gas oxidation degree. However, the differential changed discontinuously depending on whether reduced iron oxides or metallic iron were in equilibrium with the gas composition in the circulating fluidized bed. This model enabled us to predict gas oxidation degree according to the targeted reduction degree of iron ore.

収録刊行物

  • 化学工学論文集

    化学工学論文集 29(5), 667-672, 2003-09-20

    公益社団法人 化学工学会

参考文献:  11件中 1-11件 を表示

各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10013411435
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00037234
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    0386216X
  • NDL 記事登録ID
    6715182
  • NDL 雑誌分類
    ZP5(科学技術--化学・化学工業--化学工学)
  • NDL 請求記号
    Z17-725
  • データ提供元
    CJP書誌  NDL  J-STAGE 
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