作为钢铁的重要组分,炼钢过程中的增碳剂和冷却剂;作为催化剂应用于石油化工、汽车尾气处理等领域
钢铁冶金;石油化工;汽车尾气处理
基本原理:将铁矿石(Fe₂O₃)在流化床反应器中与含CO、CO₂、CH₄、H₂和H₂O蒸气的工业气体反应生成碳化铁,反应式为3Fe₂O₃+5H₂+2CH₄=2Fe₃C+9H₂O。
路线1:CH₄-H₂系
- 条件:固定床或流化床,温度923~1223K,CH₄-H₂混合气体流速3.33×10⁻⁵m³/s,CH₄/H₂比值40/60,温度1023K;
- 结果:30min内绝大部分还原铁转化为碳化铁。
路线2:CO-H₂系
- 条件:常压,低硫CO-H₂混合气体,流化床内径22mm,铁矿石粒度0.15~0.21mm;
- 结果:成功得到碳化铁。
路线3:CO-CO₂-H₂系
- 步骤:20g矿石装入钼制吊篮置于反应炉,N₂气氛下升温至预定温度恒温;H₂、CO和CO₂按体积流量混合均匀,洗气后通过红外分析仪确定成分无误;矿石恒重后以1.0L/min的还原气体代替氮气通入反应炉;
- 结果:制得碳化铁。