Reduction Kinetics of Ilmenite Ore as an Oxygen Carrier for Pressurized Chemical Looping Combustion of Methane
Notice bibliographique
Résumé
Reduction kinetics of ilmenite ore as an oxygen carrier for methane chemical looping combustion under elevated pressures was studied using a pressurized thermogravimetric analyzer (PTGA). The reduction phase of the experiments was carried out in a mixture of methane and nitrogen with carbon dioxide and/or steam to simulate an actual combustion environment. The oxidation phase of the experiments was carried out with air. Effects of the temperature (1123–1223 K), total pressure (0.6–1.6 MPa), methane partial pressure (0.23–0.64 MPa), and particle size (45–300 μm) were studied. Tests were also carried out to examine the effect of higher redox cycle numbers on the performance of ilmenite ore. The results showed that increasing the total pressure reduced the rate of conversion during ilmenite ore reduction, e.g., when the total pressure increased from 0.9 to 1.6 MPa, the reduction conversion rate decreased by 6–14% depending upon the reaction temperature because the negative effect of the pressure was less pronounced at higher temperatures. However, this negative effect can be compensated for by increasing the methane partial pressure. Increasing the methane pressure while maintaining the same methane/carbon dioxide ratio and total pressure increased the rate of reduction of ilmenite ore without affecting the oxygen carrying capacity until 1198 K. A kinetic model based on a phase-boundary-controlled mechanism with a contracting sphere was developed in the Arrhenius form using these experimental data. The model shows activation energies of 28.2 and 76.4 kJ mol –1 K –1 at 0.9 and 1.6 MPa, respectively, and it was able to reproduce the test results with a conversion ratio of up to 70%.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».