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常压低温冷等离子体还原Fe2O3的研究

郝建民 , 朱军 , 陈永楠 , 陈宏 , 丁业立

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.03.023

目的 研究常压低温冷等离子体还原过程中气体常量对Fe2O3还原过程的影响.方法 采用冷压成形后高温烧结的方式制备Fe2O3试样块,利用射流型常压冷等离子体还原铁基氧化物,通过X射线衍射仪分析还原前后的物相,用扫描电镜观察还原前后的微观形貌,讨论了还原过程中气氛的作用和影响.结果 等离子体的还原能力取决于还原气体的成分与含量,其中氮等离子体在常温常压条件下无法还原Fe2O3,氨气+氮气混合气体为工作气体的常压低温冷等离子体能将Fe2O3还原成Fe3O4和金属Fe,还原能力随着氨气含量的增加而增强,还原速率随着氨气含量的增加而下降.氨气在等离子体中可产生多种还原性物质,如N2H4、H和H2*等,能将Fe2O3还原,且过程表现为过渡还原,即Fe2O3先被还原成Fe3O4,再被还原成金属Fe.结论 常压低温冷等离子体中的电子与热效应无法还原Fe2O3,添加氨气后的等离子体中产生了一系列的活性物质,才能还原金属Fe表面的氧化物.

关键词: 氨气 , 离子体 , 常压 , 低温 , 还原反应 , 氧化铁 , 活性物质

基于 fluent 软件对海绵钛反应器内部温度场的模拟

张静 , 陈德明 , 谢丽娟 , 陈映志 , 马艳琴

钛工业进展

利用fluent商业软件模拟了绝热、自然通风及强制风冷条件下,加料速度为260、300、350、400 kg/h时海绵钛反应器内部的温度场分布情况。结果表明:在绝热及自然通风条件下,随着加料速度增大,反应器内温度升高,加料速度为400 kg/h时反应器内的温度比加料速度为260 kg/h时高100℃;在强制风冷条件下,加料速度为300、350、400 kg/h时反应器内的温度与自然通风条件下加料速度为260 kg/h时的温度场相近,表明通过强制风冷可对反应器内温度进行有效控制,并且加料速度(x)与所需的风量(y)的数值关系可表示为:y=180(x-260)+1570。

关键词: fluent软件 , 计算机模拟 , 还原反应 , 温度场

化学链制氧技术铜基氧载体的性能研究

王坤 , 于庆波 , 谢华清 , 秦勤 , 李玖重

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2013.13008

在STA409PC热重分析仪上对Cu/Si氧载体的脱氧-吸氧性能加以研究,并利用BET、SEM和XRD对所制备氧载体的比表面积、表面形貌和物相组成进行分析.结果表明,在N2氛围中,当温度高于850℃时Cu/Si氧载体脱氧反应进入快速反应阶段;氧载体在空气氛围中再生的快速反应温度高于400℃;氧载体脱氧和吸氧的反应速率随颗粒直径的减小及气体流量的增大,而增大但变化不明显,而随反应温度的升高,氧载体脱氧和吸氧反应速率都会急剧增大;23次循环实验中,氧载体脱氧-吸氧性能稳定,经循环之后的氧载体,颗粒表面变得光滑,空隙率增加,但机械强度降低.物相分析结果表明氧载体脱氧后的成分主要有Cu2O和SiO2,吸氧后的成分主要有CuO和SiO2,氧载体的制备方法和循环性能有很好的稳定性和适应性.

关键词: 化学链制氧 , 氧载体 , 脱氧反应 , 吸氧反应 , 性能研究

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