Published January 1, 2021 | Version v1
Publication Open

Effect of catalyst on tail gas during reduction of vanadium-titanium magnetite carbon-containing pellet

  • 1. Northeastern University
  • 2. Peking University

Description

Catalyst can enhance the reduction effect and promote the reduction of vanadium titanomagnetite. In this paper, the carbon-containing pellets of vanadium titanomagnetite were prepared by using highly volatile coal as the reducing agent under the background of a novel process of pre-reduction in the rotary kiln. The effects of CaO, CaCO 3 , B 2 O 3 and borax (Na 2 B 4 O 7 ·10H 2 O) on the tail gas characteristics of carbon-containing pellets in the prereduction process were studied by using a simulated rotary kiln and flue gas analyzer. The results showed that the enhanced reduction effect of boron catalysts was slightly stronger than that of calcium catalysts, among which CaO catalyzed the least and borax the best. With the increase of metallization rate, the CO utilization in the tail gas is generally reduced, while when using CaCO 3 as the catalyst, the CO utilization is significantly increased. Due to different reduction mechanism, the boron catalysts have little effect on the tail gas, and the calcium catalysts have a great effect on the tail gas. Based on the experimental results and the characteristics of the tail gas from the reduction process, we put forward the idea of using CaCO 3 as the best catalyst and using CaO to absorb CO 2 in the tail gas to form CaCO 3 .

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يمكن للمحفز تعزيز تأثير التخفيض وتعزيز الحد من تيتانومغنيت الفاناديوم. في هذه الورقة، تم تحضير الكريات المحتوية على الكربون من تيتانومغنيت الفاناديوم باستخدام الفحم شديد التقلب كعامل اختزال على خلفية عملية جديدة للاختزال المسبق في الفرن الدوار. تمت دراسة تأثيرات CaO و CaCO 3 و B 2 O 3 والبوراكس (Na 2 B 4 O 7 ·10 H 2 O) على خصائص الغاز الذيلي للكريات المحتوية على الكربون في عملية الاختزال المسبق باستخدام فرن دوار محاكاة ومحلل غاز المداخن. أظهرت النتائج أن تأثير الاختزال المعزز لمحفزات البورون كان أقوى قليلاً من تأثير محفزات الكالسيوم، من بينها CaO الذي حفز الأقل والبوراكس الأفضل. مع زيادة معدل المعادن، يتم تقليل استخدام أول أكسيد الكربون في غاز الذيل بشكل عام، بينما عند استخدام CaCO 3 كمحفز، يتم زيادة استخدام أول أكسيد الكربون بشكل كبير. نظرًا لآلية الاختزال المختلفة، يكون لمحفزات البورون تأثير ضئيل على غاز الذيل، ويكون لمحفزات الكالسيوم تأثير كبير على غاز الذيل. بناءً على النتائج التجريبية وخصائص غاز الذيل من عملية الاختزال، طرحنا فكرة استخدام CaCO 3 كأفضل محفز واستخدام CaO لامتصاص ثاني أكسيد الكربون في غاز الذيل لتكوين CaCO 3 .

Translated Description (French)

Le catalyseur peut améliorer l'effet de réduction et favoriser la réduction de la titanomagnétite au vanadium. Dans cet article, les pastilles de titanomagnétite au vanadium contenant du carbone ont été préparées en utilisant du charbon hautement volatil comme agent réducteur dans le cadre d'un nouveau processus de pré-réduction dans le four rotatif. Les effets du CaO, du CaCO 3 , du B 2 O 3 et du borax (Na 2 B 4 O 7 ·10H 2 O) sur les caractéristiques des gaz résiduaires des pastilles contenant du carbone dans le processus de préréduction ont été étudiés en utilisant un four rotatif simulé et un analyseur de gaz de combustion. Les résultats ont montré que l'effet de réduction accru des catalyseurs au bore était légèrement plus fort que celui des catalyseurs au calcium, parmi lesquels le CaO catalysait le moins et le borax le meilleur. Avec l'augmentation du taux de métallisation, l'utilisation de CO dans le gaz résiduaire est généralement réduite, tandis que lors de l'utilisation de CaCO 3 comme catalyseur, l'utilisation de CO est considérablement augmentée. En raison du mécanisme de réduction différent, les catalyseurs au bore ont peu d'effet sur le gaz résiduaire, et les catalyseurs au calcium ont un grand effet sur le gaz résiduaire. Sur la base des résultats expérimentaux et des caractéristiques du gaz résiduaire du processus de réduction, nous avons avancé l'idée d'utiliser CaCO 3 comme meilleur catalyseur et d'utiliser CaO pour absorber le CO 2 dans le gaz résiduaire pour former CaCO 3 .

Translated Description (Spanish)

El catalizador puede mejorar el efecto de reducción y promover la reducción de titanomagnetita de vanadio. En este documento, los gránulos que contienen carbono de titanomagnetita de vanadio se prepararon utilizando carbón altamente volátil como agente reductor en el contexto de un nuevo proceso de prerreducción en el horno rotatorio. Los efectos de CaO, CaCO 3 , B 2 O 3 y bórax (Na 2 B 4 O 7 ·10H 2 O) sobre las características del gas de cola de los gránulos que contienen carbono en el proceso de prerreducción se estudiaron utilizando un horno giratorio simulado y un analizador de gases de combustión. Los resultados mostraron que el efecto de reducción mejorado de los catalizadores de boro fue ligeramente más fuerte que el de los catalizadores de calcio, entre los cuales el CaO fue el que menos catalizó y el bórax el mejor. Con el aumento de la tasa de metalización, la utilización de CO en el gas de cola generalmente se reduce, mientras que cuando se usa CaCO 3 como catalizador, la utilización de CO aumenta significativamente. Debido a los diferentes mecanismos de reducción, los catalizadores de boro tienen poco efecto sobre el gas de cola, y los catalizadores de calcio tienen un gran efecto sobre el gas de cola. Con base en los resultados experimentales y las características del gas de cola del proceso de reducción, planteamos la idea de usar CaCO 3 como el mejor catalizador y usar CaO para absorber CO 2 en el gas de cola para formar CaCO 3 .

Files

e3sconf_icsce2021_02046.pdf.pdf

Files (24 Bytes)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:7624dcbc096921e31a1da610e19a546e
24 Bytes
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تأثير المحفز على غاز الذيل أثناء تقليل حبيبات الكربون المحتوية على مغناطيس الفاناديوم والتيتانيوم
Translated title (French)
Effet du catalyseur sur le gaz résiduaire lors de la réduction de la pastille contenant du carbone de magnétite vanadium-titane
Translated title (Spanish)
Efecto del catalizador en el gas de cola durante la reducción del gránulo que contiene carbono de magnetita de vanadio-titanio

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3167232541
DOI
10.1051/e3sconf/202126702046

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1528987464
  • https://openalex.org/W2399264715
  • https://openalex.org/W2513935360
  • https://openalex.org/W2580761884
  • https://openalex.org/W2786532344
  • https://openalex.org/W2808690993
  • https://openalex.org/W3021485611
  • https://openalex.org/W3113519109
  • https://openalex.org/W4239488553