elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Development of a porous solid model for the direct reduction of iron ore pellets

Fradet, Quentin und Ali, Mohammed Liaket und Riedel, Uwe (2022) Development of a porous solid model for the direct reduction of iron ore pellets. steel research international, 93 (12), Seite 2200042. Wiley. doi: 10.1002/srin.202200042. ISSN 1611-3683.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
4MB

Offizielle URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/srin.202200042

Kurzfassung

The direct reduction of iron ore pellets with syngas or hydrogen is a promising technology to reduce the CO2 emissions of the iron and steel industry. The conversion rate of single iron ore pellets to iron is extensively investigated. In most of these studies, a shrinking core model is employed to reproduce the experimental observations. However, this model presents an inherent bias by assuming a sharp separation between a fully converted region and a fully unreacted one. Herein the present study, an improved porous solid model is proposed. This model solves the mass balances of the individual gas species and the solid ones assuming spherical symmetry. The governing equations, the main algorithm, and validation cases are presented. The present model also offers wide flexibility to incorporate complex phenomena such as porosity changes or carbon deposition. Furthermore, the proposed model is integrated into a computational fluid dynamics (CFD) environment. It is verified that identical input parameters yield almost identical results in both frameworks, opening the gate toward reliable CFD simulations of industrial-scale reactors.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/189272/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Development of a porous solid model for the direct reduction of iron ore pellets
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Fradet, QuentinQuentin.Fradet (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-4968-8494NICHT SPEZIFIZIERT
Ali, Mohammed LiaketMohammed.Ali (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-9314-0402NICHT SPEZIFIZIERT
Riedel, UweUwe.Riedel (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-8682-2192147715423
Datum:15 April 2022
Erschienen in:steel research international
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:93
DOI:10.1002/srin.202200042
Seitenbereich:Seite 2200042
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
Wu, MenghuaiUniversity of Leoben, AustriaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:Wiley
ISSN:1611-3683
Status:veröffentlicht
Stichwörter:computational fluid dynamics, direct reduction, heterogeneous reaction mechanism, iron oxide, porous solid model
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Materialien und Technologien für die Energiewende
HGF - Programmthema:Thermische Hochtemperaturtechnologien
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E SP - Energiespeicher
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Dekarbonisierte Industrieprozesse
Standort: Cottbus
Institute & Einrichtungen:Institut für CO2-arme Industrieprozesse
Hinterlegt von: Fradet, Dr. Quentin
Hinterlegt am:24 Nov 2022 10:33
Letzte Änderung:29 Nov 2023 14:54

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.