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Estudio de Cinética sobre la Reducción de Hidrógeno de Pellets Sinterizados de Residuo de Bauxita-Caliza a Alta Temperatura

Autores: Kar, Manish Kumar; Eijk, Casper van der; Safarian, Jafar

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ciencias de los Materiales

Subcategoría

Materiales estructurales

Palabras clave

Residuo de bauxita
Reducción
Hidrógeno
Pellets sinterizados
Cinética
Temperatura

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 2

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
En este estudio, se investigó la reducción isotérmica de pellets sinterizados de residuo de bauxita-calcita por hidrógeno a temperaturas elevadas y diferentes tasas de flujo de gas. Se aplicó una técnica termogravimétrica para estudiar la cinética de la reducción directa por H2 a 500-1000 grados C. Se observó que el hierro en los pellets de óxido sinterizados existe principalmente en forma de brownmillerita, srebrodolskita y fayalita. La reducción de la brownmillerita, la fase dominante que contiene Fe, con hidrógeno produce mayenita, calcita y hierro metálico. Se adoptaron análisis de difracción de rayos X (XRD), microscopía electrónica de barrido (SEM), fluorescencia de rayos X (XRF), área de superficie BET, picnómetro y porosímetro de intrusión de mercurio en los pellets reducidos para interpretar los resultados experimentales. El orden del proceso de reducción cambia de cinética de reacción de primer orden a segundo orden con un aumento de la temperatura de reducción. El cambio en el orden de reacción puede deberse a la sinterización a temperaturas de reducción más altas y a los correspondientes cambios físicos y microestructurales en los pellets. La energía de activación de la reducción se calculó como 55.1-96.6 kJ/mol en función de las condiciones experimentales y utilizando diferentes ecuaciones de modelos cinéticos. A partir de las observaciones experimentales, se encontró que 1000 grados C durante 60 minutos es la condición más adecuada para la reducción de pellets sinterizados de residuo de bauxita-CaO con hidrógeno.

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