Rapid carbon-free iron ore reduction using an atmospheric pressure hydrogen microwave plasma

大气压力 直接还原铁 碳纤维 化学 等离子体 焦炭 铁矿石 微波食品加热 大气压等离子体 还原(数学) 环境科学 冶金 材料科学 气象学 复合材料 数学 有机化学 几何学 物理 复合数 量子力学
作者
Sachin Kumar,Zichang Xiong,Julian Held,Peter Bruggeman,Uwe R. Kortshagen
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:472: 145025-145025 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.145025
摘要

CO2 emissions from steel production account for about 8% of the global anthropogenic CO2 emissions and the majority (over 70%) of these emissions occur during the reduction of iron ore to iron. Hence, the steel industry is striving to reduce its dependence on carbon-based energy sources and reducing agents, like the coke used in a traditional blast furnace. Approaches such as hydrogen-based direct reduction are being considered since they can drastically reduce the overall CO2 emissions of the steel-making process. Here, we report an electrified process for reducing iron ore particles using atmospheric pressure hydrogen plasma powered by microwave energy. The process has the potential to be entirely carbon-free and overcome common challenges of other hydrogen reduction approaches, including other plasma-based approaches. Relative reduction rates achieved are as high as 15.5 % /s, on par or faster than the highest rates reported in the literature operating at lower temperatures and hydrogen concentrations. When compared to thermal reduction under otherwise close to identical conditions, the microwave plasma reduction is three to four times faster, suggesting the importance of plasma generated reactive species like atomic hydrogen. A promising mass scaling is observed, with increasing the mass load 50 times requiring only 7 times longer reaction, which points to a good potential for further scale-up of the technology.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
乐至上完成签到,获得积分10
刚刚
shaoqingmz完成签到 ,获得积分10
刚刚
ferrycake完成签到,获得积分0
刚刚
可可发布了新的文献求助10
2秒前
BSDL发布了新的文献求助10
2秒前
爆米花应助darren采纳,获得10
5秒前
6秒前
6秒前
研友_LN25rL完成签到,获得积分10
7秒前
程方洁完成签到,获得积分20
7秒前
10秒前
BSDL完成签到,获得积分20
11秒前
英俊的铭应助daladidala采纳,获得10
11秒前
11秒前
Cryo发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
充电宝应助于颖采纳,获得10
16秒前
zhang完成签到 ,获得积分10
19秒前
坦率的凉面完成签到 ,获得积分10
20秒前
矿小黑完成签到,获得积分10
21秒前
Cryo完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
mi完成签到 ,获得积分10
22秒前
darren发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
健身boy完成签到,获得积分10
29秒前
峇蘭完成签到,获得积分10
30秒前
忠诚的谢夫涅完成签到,获得积分10
30秒前
yy完成签到,获得积分20
31秒前
完美的海秋完成签到,获得积分10
33秒前
香蕉觅云应助wang5945采纳,获得10
34秒前
666完成签到,获得积分10
34秒前
英俊的铭应助峇蘭采纳,获得10
35秒前
growl完成签到,获得积分10
36秒前
42秒前
乐乐应助飞快的疾采纳,获得10
43秒前
HeP完成签到,获得积分10
44秒前
666发布了新的文献求助10
44秒前
甜甜映波完成签到,获得积分20
47秒前
刘玲完成签到 ,获得积分10
48秒前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
Sphäroguß als Werkstoff für Behälter zur Beförderung, Zwischen- und Endlagerung radioaktiver Stoffe - Untersuchung zu alternativen Eignungsnachweisen: Zusammenfassender Abschlußbericht 1500
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 500
india-NATO Dialogue: Addressing International Security and Regional Challenges 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2469673
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2136808
关于积分的说明 5444347
捐赠科研通 1861207
什么是DOI,文献DOI怎么找? 925652
版权声明 562702
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495140