设计和验证一种实验室规模的系统,用于研究制副产品
Christian Manera1,2, Guilherme Liziero Ruggio Da Silva3, Bruno Deves Flores1
1Graduate Program in Mining, Metallurgical and Materials Engineering, Federal University of Rio Grande do Sul (UFRGS), Porto Alegre 90040-060, Rio Grande do Sul, Brazil.
ACS omega
|November 3, 2025
概括
一个新的实验室系统准确地模拟了金生产的副产品,包括,煤焦油和炉气 (COG). 这种经过验证的方法为研究焦化产品的产量和质量提供了高可重复性.
科学领域:
- 金工程 金工程 金工程
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 炼焦炭生产的副产品对于钢厂经济的整合至关重要.
- 了解和优化这些产量对于工业效率和利能力至关重要.
研究的目的:
- 设计,建造和验证一个实验室规模的系统,用于调查焦炭,煤焦油和焦炭炉气 (COG) 的产量.
- 为了将实验室衍生产品产量和COG成分与使用相同的焦化混合物的工业数据进行比较.
主要方法:
- 根据现有的文献设计了一种实验室设备,采用化回器和裂纹柱,基于现有的文献.
- 焦化过程是在1000°C进行的,加热速率为3°C/分钟.
- 最佳破裂条件被确定为800°C和30分钟的停留时间,以实现精确的工业复制.
主要成果:
- 实验室焦炭产量与工业价值略有1.6%的偏差;煤焦油产量相当.
- 焦炭炉气 (COG) 的平均体积产量为341Nm3/t,与工业的315Nm3/t相当.
- 关键的COG成分甲和的度差异低于5%,具有很高的重复性 (99.7100.2%质量平衡).
结论:
- 开发的实验室系统有效地复制了工业化条件和产品产量.
- 这种经过验证的方法为未来研究影响焦化产品产量和质量的因素提供了可靠的基础.
相关概念视频
Bioreactor Design and Operational System
Bioreactors are engineered vessels designed to cultivate microorganisms under controlled conditions for industrial bioprocessing. They maintain sterility and allow precise regulation of pH, temperature, oxygen, and nutrient levels to optimize microbial growth and metabolite production. Bioreactors range from small laboratory units of 1 liter to industrial systems holding up to 500,000 liters, though only about 75% of their volume is actively used for fermentation. The remaining headspace...
Scale-Up Processes
The scale-up of microbial fermentation processes is essential in industrial biotechnology, allowing the transition from laboratory-scale experiments to commercial-scale production while aiming to maintain product yield and quality. This process requires meticulous adjustment of equipment design, process parameters, and contamination control strategies to accommodate increasing culture volumes.At the laboratory scale, cultures are typically maintained in 1 to 10-liter glass or autoclavable...


