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Modeling of multi gas—solid reactions: A transient model

Authors

  • I. A. Abba,

    1. Department of Chemical Engineering, King Fahd University of Petroleum & Minerals, Dhahran 31261, Saudi Arabia
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  • M. A. Hastaoglu

    Corresponding author
    1. Department of Chemical Engineering, King Fahd University of Petroleum & Minerals, Dhahran 31261, Saudi Arabia
    • Department of Chemical Engineering, King Fahd University of Petroleum & Minerals, Dhahran 31261, Saudi Arabia
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Abstract

A rigorous multicomponent multi gas-solid reaction model is developed. It is based on the particle — pellet model and considers the transient nature of the system, inter- and intra-particle heat and mass transfer and the variation of structural parameters with reaction. The model equations describing the structural changes along with property evaluation schemes are formulated for a general multicomponent system. Simulation results are compared with experimental data for carbon gasification and the reduction of a nickel oxide/hematite mixture. The match between model and experiment was found satisfactory. Both concentration and temperature profiles and other parameters are examined.

Abstract

On a mis au point un modèle de réactions gaz-solides multiples à plusieurs composantes. II s'appuie sur le modéle particules-pastilles et considère la nature transitoire du système, le transfert de chaleur et de matière inter et intra-particulaire, ainsi que la variation des paramètres structurels avec la réaction. Les équations de modèle décrivant les changements structurels ainsi que les schémas dévaluation des propriétes sont formulées pour un système à composantes multiples général. Les résultats des simulations sont comparés aux données expérimentales pour la gazéification du carbone et la réduction d'un mélange oxyde de nickel/hématite. L'accord entre le modèle et l'expérience s'est avéré satisfaisant. Les profils de concentration et de température sont examinés ainsi que d'autres paramètres.

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