金属有机骨架 (MOF) 是由金属离子或金属簇与刚性有机配体配位形成的晶体材料,可形成具有极高孔隙率的一维、二维或三维结构。因此,它们是具有巨大潜力的独特晶体结构。利用它们,可以设计具有非常特殊属性的系统。特别是,由孔隙形成的内部表面可以进行调整,以使其适应特定应用,在表面积与体积比之间“发挥作用”。这些详细的工程特性吸引了许多科学家的兴趣,他们正致力于优化它们以用于工业应用:气体储存和分离、传感器、水和土壤净化、生物医学,还有微电子。在此背景下,我们分析了 7 种 MOF,其预期值为 N:~10% - C:~55% - H:~7% - O:~20%(化合物不含硫)。
摘要 本文介绍了一种基于闪蒸还原的新型炼铁技术的开发。开发从动力学可行性的证明开始,考虑到典型的闪蒸反应器仅提供几秒钟的停留时间。随后在实验室闪蒸反应器中进行测试,最后进行中试操作。本文制定的速率方程是考虑到温度、停留时间和还原气体分压的最佳组合而开发的,以实现 > 95% 的还原度。在中型实验室闪蒸反应器中进行的实验表明,在低至 1175 °C 的温度下,在几秒钟的停留时间内可以获得 90% 以上的还原度。安装并运行了一个在 1200-1550 °C 下运行的中试反应器,以收集扩大工艺所需的数据。在这个大型反应器中进行的测试验证了设计概念在供热和停留时间方面的有效性,并确定了技术障碍。这项研究证明了闪蒸炼铁技术的技术可行性。这项工作的结果将有助于工业闪蒸炼铁反应器的设计。与平均高炉炼铁工艺相比,该项新技术预计可降低炼铁能耗高达 44%,并减少二氧化碳排放量高达 51%。