ES2914337T3

ES2914337T3 - Procedimiento de reducción directa en un lecho fluidizado

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Publication number: ES2914337T3
Application number: ES19163059T
Authority: ES
Inventors: Bernhard Hiebl; Norbert Rein; Johann Wurm; Hanspeter Ofner; Roland Eisl
Original assignee: Primetals Technologies Austria GmbH
Current assignee: Primetals Technologies Austria GmbH
Priority date: 2019-03-15
Filing date: 2019-03-15
Publication date: 2022-06-09
Anticipated expiration: 2039-03-15
Also published as: BR112021015969A2; CN113544292A; EP3708684B1; US20220145412A1; MX2021010922A; CA3129937A1; PL3708684T3; BR112021015969B1; US11685961B2; AU2020242905A1; CN113544292B; JP7119243B2; CA3129937C; KR20210125084A; CL2021002358A1; WO2020187672A1; AU2020242905B2; JP2022520496A; EP3708684A1; KR102424559B1

Abstract

Procedimiento para la reducción directa de partículas portadoras de hierro oxídico (2) para dar un producto de reducción (9) en un lecho fluidizado (4) a través del cual fluye, en corriente cruzada, un gas de reducción (8) que contiene el 30 - 100 % en moles de hidrógeno H2, caracterizado porque las partículas portadoras de hierro oxídico (2) introducidas en el lecho fluidizado (4) tienen en al menos el 90 % en masa un tamaño de grano inferior/igual a 200 micrómetros y porque la velocidad superficial en el tubo vacío U del gas de reducción (9) que fluye a través del lecho fluidizado (4) se ajusta a entre 0,05 m/s y 1 m/s de tal manera que, para el tamaño de grano d igual a d30 de las partículas portadoras de hierro oxídico (2) introducidas en el lecho fluidizado (4), esté por encima de la velocidad de suspensión teórica Ut y sea inferior/igual a Umáx, resultando el valor Ut predicho teóricamente para un tamaño de grano d de: **(Ver fórmula)** con**(Ver fórmula)** y con**(Ver fórmula)** y resultando Umáx de la relación realmente hallada entre el tamaño de partícula y la velocidad de suspensión para un tamaño de partícula d igual a d30: **(Ver fórmula)**

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento de reducción directa en un lecho fluidizado

Campo de la técnica

La solicitud se refiere a un procedimiento para la reducción directa de partículas portadoras de hierro oxídico para dar un producto de reducción en un lecho fluidizado a través del cual fluye, en corriente cruzada, un gas de reducción que contiene el 30 - 100 % en moles de hidrógeno H2.

Estado de la técnica

Se conocen los más diversos procedimientos para la reducción directa de partículas portadoras de hierro oxídico, por ejemplo, mineral de hierro, mediante un lecho fluidizado, denominado también lecho de fluidización, por el que fluye un gas de reducción, tal como, por ejemplo, en el documento US3776533A. Hasta la fecha se han aplicado comercialmente por ejemplo FIOR, FINMET, FINEX, CIRCORED.

En el contexto de la presente solicitud, la expresión mineral de hierro comprende tanto los minerales que se suministran directamente al procedimiento de reducción después de la extracción de una mina como los minerales que no se suministran al procedimiento de reducción hasta después de las etapas de procesamiento que siguen a la extracción u otros tratamientos previos. En cualquier caso, contienen hierro oxidado.

En los procedimientos de lecho fluidizado usados para la reducción de mineral de hierro, a través de las partículas de sólido, es decir, las partículas portadoras de hierro oxídico, por ejemplo, mineral de hierro a granel, fluye el gas de reducción en contra de la gravedad. Esto hace que las partículas de sólido pasen a un estado fluidificado, es decir, a estar en suspensión, y la cantidad a través de la cual se produce el flujo prácticamente adopta las propiedades de flujo de un fluido, lo que también se denomina fluidización. La fluidización también se emplea para el transporte de sólidos, por ejemplo en los canales aerodeslizadores de transporte con movimiento de sólidos y gas en corriente cruzada.

Las peculiaridades de un lecho fluidizado se pueden clasificar en diferentes niveles en función del grado de fluidización, por ejemplo, mínimo/suave/burbujeante/turbulento (minimum/smooth/bubbling/turbulent). Partiendo de un estado denominado lecho estacionario o fixedbed, en el que el gas de reducción fluye a través del material a granel sin fluidificar el mismo. A medida que la velocidad del gas aumenta, la fluidización comienza con el estado de fluidización mínima y luego cambia al estado de fluidización suave a medida que la velocidad del gas sigue aumentando. El nivel de fluidización presente en un lecho fluidizado depende de la velocidad del gas, de la densidad y la viscosidad del gas, así como de la masa y la densidad de las partículas, la forma, el volumen de partícula y la distribución del tamaño de grano de las partículas de sólido empleadas. La expresión lecho fluidizado es equivalente a la expresión lecho de fluidización, y las dos expresiones se usan como sinónimos en la presente solicitud. La transición de un lecho estacionario a un lecho fluidizado se produce en el punto de fluidización.

En principio, en un lecho fluidizado se consiguen tasas de transferencia de masa y calor comparativamente altas debido a la gran superficie de intercambio disponible entre el sólido y el gas. En concordancia, en las reacciones de reducción se producen altas tasas de conversión específicas.

El grado de metalización que se puede alcanzar a nivel técnico y económico de los productos de reducción depende de muchos factores.

Para la reducción de una cantidad de sustancia de óxido de hierro para dar hierro metálico es necesario poner a disposición al menos la cantidad de gas de reducción necesaria en términos de estequiometría para la reacción de reducción. El volumen de gas de reducción que se ha de transportar realmente a través del sólido viene determinado por la posición de equilibrio termodinámico entre los distintos números de oxidación del mineral y del gas de reducción. Esta posición de equilibrio se puede ver influida por la temperatura.

El flujo másico del gas de reducción se puede aumentar mediante un modo de funcionamiento con mayor presión, no obstante, a este respecto mayores exigencias en cuanto al diseño y la ingeniería de seguridad de la unidad de reducción son desventajosas.

En el caso de altas temperaturas también se da la desventaja de la tendencia de las partículas de sólido a la aglomeración, también llamada sticking, lo que tiene un efecto desfavorable en el funcionamiento del lecho fluidizado, por ejemplo, mediante la defluidización.

Con un modo de funcionamiento con mayor velocidad de gas se puede aumentar el flujo másico del gas de reducción.

En el contexto de la presente solicitud, la expresión velocidad de gas se refiere a la velocidad superficial en el tubo vacío.

La velocidad de gas máxima aplicable en la práctica para un material a granel determinado de partículas de sólido y, por lo tanto, la cantidad de gas que se puede transportar como máximo a través del lecho fluidizado por unidad de superficie y por unidad de tiempo resulta de la velocidad de gas por encima de la cual se descarga del lecho fluidizado una proporción de las partículas de sólido que ya no es despreciable para el procedimiento.

El estado en el que la velocidad del gas se corresponde con la velocidad de sedimentación de las partículas de sólido se denomina punto de descarga. La velocidad de gas del gas de reducción en el punto de descarga es igual a la velocidad de sedimentación de las partículas de sólido y se denomina velocidad de suspensión. Si la velocidad del gas aumenta todavía más, las partículas de sólido son arrastradas por el gas y se descargan del lecho fluidizado en contra de la gravedad. Las partículas de sólido descargadas del lecho fluidizado ya no participan en las reacciones del lecho fluidizado, por lo que se reduce la eficacia de un procedimiento de reducción basado en lecho fluidizado.

Cuanto menor sea el tamaño de grano de las partículas de sólido, menor será la velocidad de suspensión. A causa de las bajas velocidades de gas, es necesario disponer de grandes superficies de reactor para garantizar un determinado rendimiento para tamaños de grano pequeños. Sin embargo, el aumento de las superficies de reactor tiene desventajas, tales como la elevada complejidad en la construcción, los altos costes de funcionamiento y la mayor susceptibilidad a averías. En las tecnologías aplicadas a día de hoy, las grandes superficies de reactor se contrarrestan con medidas complejas, por ejemplo, en lo que respecta a la ingeniería de seguridad y al funcionamiento, por ejemplo, un aumento significativo de la presión, el funcionamiento con un lecho fluidizado turbulento que incluye la recirculación de los sólidos descargados.

Cuando se procesan partículas portadoras de hierro oxídico con grandes proporciones de tamaños de grano pequeños, se dan por lo tanto los problemas de las bajas velocidades de gas aplicables y la necesidad asociada a ello de grandes superficies de reactor.

Como medida para el aumento de la velocidad de descarga también se suelen aglomerar las partículas de sólido pequeñas antes de que se suministren a una reducción en el lecho fluidizado.

Resumen de la invención

Objetivo técnico

El objetivo de la presente invención es facilitar procedimientos y dispositivos que, con exigencias comparativamente bajas en cuanto a la ingeniería de seguridad y unos costes de construcción y funcionamiento reducidos, permitan el uso de partículas portadoras de hierro oxídico con al menos un 90 % en masa con un tamaño de grano inferior/igual a 200 micrómetros para la reducción directa en un lecho fluidizado sin una etapa previa de aglomeración.

Solución técnica

Este objetivo se resuelve mediante un

procedimiento para la reducción directa de partículas portadoras de hierro oxídico para dar un producto de reducción en un lecho fluidizado a través del cual fluye en corriente cruzada un gas de reducción que contiene el 30 - 100 % en moles de hidrógeno H2,

caracterizado porque

las partículas portadoras de hierro oxídico introducidas en el lecho fluidizado tienen en al menos el 90 % en masa un tamaño de grano inferior/igual a 200 micrómetros

y porque la velocidad superficial en el tubo vacío U del gas de reducción que fluye a través del lecho fluidizado se ajusta a entre 0,05 m/s y 1 m/s de tal manera que, para el tamaño de grano d igual a d30 de las partículas portadoras de hierro oxídico introducidas en el lecho fluidizado, esté por encima de la velocidad de suspensión teórica Ut y sea inferior/igual a Umáx.

El valor d30 para el tamaño de grano, también denominado tamaño de partícula en la presente solicitud, de las partículas portadoras de hierro oxídico introducidas indica que el 30 % en masa de las partículas portadoras de hierro oxídico tienen un tamaño de partícula inferior/igual a d30, es decir, que el 70 % en masa son de mayor tamaño.

El valor Ut predicho teóricamente para un tamaño de grano d resulta de:

_con

Umáx resulta de la relación realmente hallada entre el tamaño de partícula y la velocidad de suspensión para un tamaño de partícula d igual a d30:

Umáx = (40000*d)A2,78

Ut velocidad de suspensión teórica [m/s]

Umáx velocidad superficial máxima en el tubo vacío para d=d30 [m/s]

pp densidad de partícula [kg/m3]

pg densidad del gas de reducción [kg/m3]; para el estado de funcionamiento

d tamaño de grano [m]

g aceleración por la gravedad [m/s2]

|j viscosidad dinámica [kg/(m*s)]

cw coeficiente de penetración aerodinámica

Re número de Reynolds

De acuerdo con la teoría de la enseñanza imperante, sería de esperar, de acuerdo con la relación que ya se ha mencionado anteriormente para Ut, que cuando la velocidad superficial en el tubo vacío U se ajuste por encima de la velocidad de suspensión teórica Ut aplicable para el tamaño de partícula d30 de las partículas portadoras de hierro oxídico introducidas en el lecho fluidizado, se descargue más del 30 % en masa.

Sorprendentemente, para las partículas portadoras de hierro oxídico introducidas en el lecho fluidizado con un tamaño de grano de al menos un 90 % en masa inferior/igual a 200 micrómetros, se ha comprobado que se descarga menos cuando se desarrolla el procedimiento de acuerdo con la invención, aunque se supere la Ut para el tamaño de partícula d igual a d30, siempre que la velocidad superficial en el tubo vacío U sea inferior/igual a Umáx para d igual a d30. En consecuencia, para una descarga máxima aceptable dada se puede trabajar con velocidades de gas más elevadas que las previstas en la teoría. Preferentemente, la velocidad superficial en el tubo vacío U se ajusta de forma que se descargue un máximo del 30 % en masa, es decir, Umáx para d=d30, de forma particularmente preferente de forma que se descargue un máximo del 25 % en masa, de forma muy particularmente preferente de forma que se descargue un máximo del 20 % en masa, y de forma extremadamente preferente de forma que se descargue un máximo del 15 % en masa.

De acuerdo con la invención, el gas de reducción se conduce a través del lecho fluidizado a una velocidad superior a 0,05 m/s, preferentemente superior a 0,1 m/s. Con los parámetros elegidos de acuerdo con la invención, las partículas portadoras de hierro oxídico en el lecho fluidizado formado, a través del cual fluye el gas de reducción en corriente cruzada, muestran un comportamiento diferente al predicho según la enseñanza imperante, de acuerdo con la relación ya mencionada para Ut. Por debajo de una velocidad de 0,05 m/s, el mantenimiento del lecho fluidizado es difícil de regular y la relación entre la complejidad de desarrollo del procedimiento y el rendimiento alcanzable es baja. El grado en que la velocidad realmente seleccionada está por encima de 0,05 m/s, preferentemente por encima de 0,1 m/s, depende de la extensión de la descarga del lecho fluidizado que sea permisible para el operador. Por un lado, una mayor velocidad es deseable ya que, como resultado, la superficie de reactor requerida para un rendimiento deseado puede ser menor. Por otro lado, la descarga aumenta con el incremento de la velocidad, y la descarga de partículas del lecho fluidizado reduce el rendimiento realizable. Por lo tanto, el límite superior de la velocidad superficial en el tubo vacío es de 1 m/s.

Es particularmente preferente llevar a cabo el procedimiento en un intervalo de velocidades de 0,05 m/s a 0,5 m/s, ya que el rendimiento y la extensión de la descarga están entonces en una relación favorable.

De acuerdo con la invención se usa un lecho fluidizado en un estado de fluidización en el intervalo mínimo; no se usa un lecho fluidizado circulante.

La cantidad descargada se refiere al periodo de tiempo que transcurre desde la introducción de partículas portadoras de hierro oxídico en el lecho fluidizado hasta la extracción del producto de reacción formado a partir de las mismas, es decir, el tiempo de residencia de las partículas en el lecho fluidizado.

Con respecto a los hechos generales sobre la reducción en un lecho fluidizado o un lecho de fluidización, se hace referencia al texto introductorio con respecto al estado de la técnica. "Un" debe entenderse como un artículo indefinido en la expresión "en un lecho fluidizado".

Las partículas portadoras de hierro oxídico pueden ser mineral de hierro u otro material de grano correspondientemente fino que contenga óxidos de hierro, por ejemplo, polvo de alto horno, polvo de sinterización, polvo de peletización u otros materiales de retorno de una fábrica de hierro o acero; también pueden ser mezclas de los mismos. De acuerdo con la invención, por la expresión mineral de hierro se ha de entender tanto los minerales que se suministran directamente al procedimiento de reducción después de la extracción de una mina como los minerales que no se suministran al procedimiento de reducción hasta después de las etapas de procesamiento que siguen a la extracción, por ejemplo, la flotación, u otros tratamientos previos. En cualquier caso, contienen hierro oxidado.

El intervalo de tamaño de grano y la distribución de tamaño de grano son el resultado del procedimiento de producción industrial a gran escala del material de partida. Se miden por análisis granulométrico. Un material de partículas portadoras de hierro oxídico, que tiene un tamaño de grano en al menos un 90 % en masa inferior/igual a 200 micrómetros, y que por norma general está presente con más de un 50 % en masa inferior a 50 micrómetros |jm, es, por ejemplo, suministro en pellets. Se aplica un procedimiento analítico de acuerdo con la norma ISO13320 en estado de marzo de 2019.

El gas de reducción puede estar compuesto por hidrógeno H2 o ser una mezcla de hidrógeno con uno o más gases adicionales. Por ejemplo, se puede usar hidrógeno técnicamente puro. El agente de reducción es, por lo tanto, al menos hidrógeno H2. Los gases adicionales también pueden tener ellos mismos un efecto de reducción sobre las partículas portadoras de hierro oxídico, es decir, proporcionar otros agentes de reducción además del hidrógeno H2. Otro gas puede ser, por ejemplo, el monóxido de carbono CO. El hidrógeno puede proceder, por ejemplo, de la electrólisis, preferentemente mediante energía verde, o del reformado de gas natural.

La cinética de reducción del hidrógeno H2 con óxidos de hierro es en principio, y en particular a temperaturas más bajas, más favorable que para otros gases, por ejemplo en comparación con el monóxido de carbono CO. Por lo tanto, de acuerdo con la invención, el gas de reducción debe contener al menos un 30 % en moles de hidrógeno H2 para garantizar una cinética de reducción todavía económicamente útil en el intervalo de temperatura preferente de acuerdo con la invención debido al peligro de sticking. En comparación con un gas de reducción con menor contenido en hidrógeno, por consiguiente se ha de emplear menos gas de reducción fresco para conseguir un determinado grado de metalización. Por consiguiente, en comparación con un gas de reducción con un menor contenido en hidrógeno, dado el caso se ha de hacer recircular menos gas de reducción consumido que sale del lecho fluidizado después del tratamiento con el fin de la utilización del agente de reducción no consumido contenido en el mismo.

El gas de reducción se conduce a través del lecho fluidizado desde abajo hacia arriba, en contra de la gravedad. De acuerdo con la invención, el procedimiento se lleva a cabo en corriente cruzada. El movimiento de las partículas, partículas portadoras de hierro oxídico, producto intermedio, producto de reducción, en el lecho fluidizado tiene lugar de forma que resulta una corriente cruzada del gas de reducción y las partículas. En el procedimiento, las partículas portadoras de hierro oxídico se introducen en el lecho fluidizado y el producto de reducción se extrae del lecho fluidizado. El movimiento desde el lugar de introducción hasta el lugar de extracción en la corriente cruzada con respecto al gas de reducción que fluye en contra de la gravedad se realiza en esencia en horizontal.

En el caso de un lecho fluidizado en corriente cruzada, diseñado, por ejemplo, en un canal de lecho fluidizado, la reducción directa tiene lugar a lo largo de la longitud, alineada preferentemente de forma aproximadamente horizontal, del lecho fluidizado desde un lugar de introducción hasta un lugar de extracción. De este modo, la calidad del óxido de hierro contenido cambia a lo largo del lecho fluidizado, por ejemplo, las proporciones de cantidad de los tipos de óxido de hierro magnetita, hematita o wustita, o la porosidad de las partículas. El remezclado, tal como se puede producir en un lecho fluidizado incluso hasta la homogeneidad en todos los lugares, no es deseable, ya que por ello, por ejemplo, podría llegar del lugar de introducción al lugar de extracción poco material reducido o el tiempo de residencia de las partículas se volvería irregular.

El producto de reducción, por ejemplo, hierro esponjoso DRI con un grado de metalización superior al 90 %, presenta un grado de metalización mayor que las partículas portadoras de hierro oxídico. El grado de metalización se define como la relación entre la fracción de masa de hierro presente en forma metálica y el hierro total presente en el producto de reducción:

Grado de metalización = fracción de masa (Fe metálico)/fracción de masa (Fe total)

Dependiendo del desarrollo del procedimiento, el grado de metalización del producto de reducción puede ser diferente. Dependiendo del uso previsto del producto de reducción se puede desear un grado de metalización mayor o menor, por ejemplo, cuando se utiliza el procedimiento de acuerdo con la invención para la reducción previa para la reducción final en otro lugar, también puede ser menor que el del hierro esponjoso DRI, por ejemplo del orden de magnitudes del 60 %.

El tiempo que deben permanecer las partículas en el lecho fluidizado hasta la conversión para dar el producto de reducción deseado, que se denomina tiempo de residencia de las partículas, depende de la cinética de la reacción de reducción que se va a llevar a cabo. Esto depende, a su vez, de una pluralidad de factores tales como la composición del gas de reducción, la velocidad del gas de reducción, el tipo de partículas portadoras de hierro oxídico, por ejemplo, dependiendo de si se va a reducir magnetita, hematita o wustita, y la porosidad de las partículas que se van a reducir.

El tiempo de residencia de las partículas corresponde al tiempo que requieren las partículas para fluir desde el lugar de introducción hasta el lugar de extracción, introducidas como partículas portadoras de hierro oxídico, extraídas como partículas de producto de reducción. La duración del tiempo de residencia de las partículas depende, por ejemplo, de la distancia del lugar de introducción al lugar de extracción y de la altura de lecho del lecho fluidizado.

En el desarrollo del procedimiento de acuerdo con la invención en corriente cruzada, que tiene lugar, por ejemplo, en un lecho fluidizado en esencia horizontal con adición, preferentemente continua, de partículas portadoras de hierro oxídico y extracción, preferentemente continua, del producto de reducción, el tiempo de residencia de las partículas se puede regular fácilmente a través de la altura del lecho ajustada, por ejemplo, mediante diques vertedores. El tiempo de permanencia de las partículas también se puede regular a este respecto a través de la selección de la distancia entre el lugar de introducción y el lugar de extracción.

En la expresión en esencia horizontal queda comprendida una desviación de la horizontal de hasta 10°; preferentemente queda comprendida una desviación de hasta 5°, de forma particularmente preferente queda comprendida una desviación de hasta 2°. Si la desviación con respecto a la horizontal es demasiado elevada, la altura de lecho en el lecho fluidizado se vuelve heterogénea a lo largo de la extensión longitudinal del lecho fluidizado desde el lugar de introducción hasta el lugar de extracción, lo que tiene un efecto negativo en la capacidad de regulación del tiempo de residencia de las partículas.

Durante el tiempo de residencia del gas, el gas de reducción permanece en el lecho fluidizado. Si el tiempo de residencia del gas es demasiado corto para un ajuste aproximado de un equilibrio de la reacción de reducción, una cantidad relativamente grande de agente de reducción no consumido saldrá del lecho fluidizado. La proporción de agente de reducción no consumido en el gas que sale del lecho fluidizado, llamado gas de reducción consumido puede verse influida por la altura del lecho. El desarrollo del procedimiento en corriente cruzada facilita la adecuación de las exigencias de tiempo de residencia de las partículas y tiempo de residencia del gas.

Efectos ventajosos de la invención

Con el procedimiento de acuerdo con la invención es posible reducir las partículas portadoras de hierro presentes de acuerdo con la invención de una manera económicamente razonable sin una aglomeración previa. En comparación con los procedimientos conocidos, los costes de construcción y funcionamiento de las instalaciones para llevar a cabo el procedimiento también se pueden mantener más bajos, ya que al menos la temperatura, dado el caso también la presión, es relativamente baja. De esto también se desprende que se requiere menos esfuerzo en términos de ingeniería de seguridad.

Un aumento de la presión tiene como efecto un posible aumento del rendimiento con una superficie de reactor constante o una posible reducción de la superficie del reactor con un rendimiento constante a través de un aumento del flujo másico del gas de reducción.

Sin embargo, la sobrepresión planeada puede plantear mayores exigencias en cuanto al diseño y la ingeniería de seguridad de la unidad de reducción.

El procedimiento de acuerdo con la invención se lleva a cabo preferentemente a una temperatura que se encuentra entre los límites 773 K y 1173 K, estando incluidos estos límites. Con ello se reduce el riesgo del sticking de las partículas en el lecho fluidizado hasta un punto indeseable, lo que causaría problemas a temperaturas más elevadas. Por debajo de 773 K, la reducción no transcurre en una medida satisfactoria para el desarrollo económico del procedimiento por razones termodinámicas y cinéticas.

Por ejemplo, las partículas portadoras de hierro oxídico se precalientan y se introducen en el lecho fluidizado a una temperatura de hasta 1173 K, y el gas de reducción se alimenta al lecho fluidizado a una temperatura de hasta 1023 K. La reducción con hidrógeno H2 tiene lugar de forma endotérmica, por lo que el producto de reducción se obtiene con una temperatura más baja, por ejemplo de aproximadamente 853 K.

En lugar de o además del precalentamiento en el exterior del lecho fluidizado, también se podría ajustar la proporción entre los componentes de reducción que reaccionan de forma exotérmica, tales como por ejemplo el monóxido de carbono CO, y los componentes de reducción que reaccionan de forma endotérmica, tales como por ejemplo el hidrógeno H2, en el gas de reducción, de modo que se suministre calor in situ en la medida deseada en el lecho fluidizado.

Preferentemente, el procedimiento de acuerdo con la invención se lleva a cabo bajo una ligera sobrepresión con respecto al entorno. Con una ligera sobrepresión, por un lado, no es necesario todavía ningún gasto adicional relacionado con la ingeniería de seguridad de la construcción del aparato en comparación con el desarrollo del procedimiento sin sobrepresión y, por otro lado, se reducen los riesgos debidos a la penetración del aire del entorno en los reactores. La sobrepresión es preferentemente de hasta 200000 Pascales, quedando comprendido este valor.

De acuerdo con una variante ventajosa, d30 es inferior/igual a 110 micrómetros para las partículas portadoras de hierro oxídico introducidas en el lecho fluidizado. En este intervalo, el lecho fluidizado se puede hacer funcionar especialmente bien, ya que la descarga de partículas finas portadoras de hierro oxídico no es desfavorablemente alta y la fluidización del lecho fluidizado no se ve dificultada por grandes tamaños de partícula.

De acuerdo con una variante ventajosa, el procedimiento de acuerdo con la invención se lleva a cabo de manera que las partículas portadoras de hierro oxídico introducidas en el lecho fluidizado estén comprendidas en al menos el 50 % en masa entre 15 micrómetros y 100 micrómetros, quedando comprendidos los límites.

En este intervalo, el lecho fluidizado se puede hacer funcionar especialmente bien, ya que la descarga de partículas finas portadoras de hierro oxídico no es desfavorablemente alta y la fluidización del lecho fluidizado no se ve dificultada por grandes tamaños de partícula.

De acuerdo con una variante ventajosa adicional, el procedimiento de acuerdo con la invención se lleva a cabo de manera que las partículas portadoras de hierro oxídico introducidas en el lecho fluidizado tengan un tamaño de grano superior/igual a 15 micrómetros en al menos el 50 % en masa. En este intervalo, el lecho fluidizado se puede hacer funcionar especialmente bien, ya que la descarga de partículas finas portadoras de hierro oxídico no es desfavorablemente alta.

Cuanto más finas sean las partículas portadoras de hierro oxídico, mayor será el gasto necesario para desempolvar el gas de reducción consumido debido al aumento de la descarga de polvo. Además, el propio lecho fluidizado puede volverse menos estable y más difícil de controlar a medida que disminuye el tamaño de las partículas portadoras de hierro. Preferentemente, las partículas portadoras de hierro oxídico están presentes en proporciones de como máximo un 30 % en masa en tamaños menores de 10 micrómetros |jm. Al menos hasta esta finura de las partículas portadoras de hierro oxídico, el procedimiento se puede controlar bien.

El lecho fluidizado también puede presentar diferentes zonas con diferentes alturas de lecho. Debido a la presencia de hierro con diferentes números de oxidación, la reducción tiene lugar por norma general en varios pasos a través de productos intermedios, por ejemplo, de la magnetita a través de la hematita a la wustita, en el caso de las partículas portadoras de hierro oxídico. Por razones morfológicas, termodinámicas y cinéticas, los valores óptimos del tiempo de residencia de las partículas y del tiempo de residencia del gas difieren para los distintos pasos o productos intermedios. Diferentes productos intermedios están presentes en diferentes concentraciones en diferentes zonas del lecho fluidizado con un desarrollo del procedimiento de acuerdo con la invención en corriente cruzada. Por zonas del lecho fluidizado se entiende a este respecto las áreas a lo largo de la extensión desde el lugar de introducción hasta el lugar de extracción. Por lo tanto, es ventajoso que sea posible ajustar diferentes alturas de lecho en diferentes zonas del lecho fluidizado. De esta forma, el tiempo de residencia de las partículas y el tiempo de residencia del gas se pueden adaptar de forma adecuada a las diferentes zonas ajustando la altura del lecho. Esto es posible, por ejemplo, mediante diques vertedores 0 mediante zonas de dimensiones diferentes de la cámara del reactor, de la que se delimita el lecho fluidizado.

Preferentemente, la altura de lecho en el lecho fluidizado es de 0,1-0,5 m, de forma particularmente preferente de 0,3-0,4 m. Con ello se pueden conseguir tiempos de residencia de gas y tiempos de residencia de las partículas suficientes en la reducción de partículas portadoras de hierro oxídico con un desarrollo del procedimiento de acuerdo con la invención. La proporción de agente de reducción no consumido en el gas de reducción consumido se encuentra dentro de lo económicamente aceptable si el lecho fluidizado presenta una altura de lecho entre 0,1-0,5 metros, quedando comprendidos en el intervalo 0,1 y 0,5.

Preferentemente, el tiempo de residencia de gas del gas de reducción en el lecho fluidizado es de 0,1 segundos a 10 segundos, de forma particularmente preferente de 1 s - 2 s. Si el gas de reducción permanece en el lecho fluidizado entre 1 y 2 segundos, quedando comprendidos 1 y 2 en el intervalo respectivo, la degradación del oxígeno ya puede tener lugar cerca del equilibrio, y la proporción de agente de reducción no consumido en el gas de reducción consumido se encuentra entonces dentro de lo particularmente aceptable desde el punto de vista económico.

El objetivo es, de hecho, consumir la mayor cantidad posible de agente de reducción al pasar por el lecho fluidizado. Cuanto menos agente de reducción se consuma, más gas de reducción se tendrá que introducir en el lecho fluidizado para una cantidad dada de partículas portadoras de hierro oxídico, o mayor será la complejidad para la recirculación del agente de reducción no consumido.

Con el desarrollo del procedimiento de acuerdo con la invención de la altura del lecho y/o del tiempo de permanencia del gas también se muestra, sorprendentemente, que un aumento de la reacción de la masa debido al aumento de la presión del gas de reducción es apenas significativo y puede conducir a un incremento de la proporción de agente de reducción no consumido en el gas de reducción consumido.

A presión atmosférica o con ligera sobrepresión es posible trabajar correspondientemente de forma que se conserven los recursos y de modo ventajoso desde el punto de vista de la ingeniería de seguridad, sin tener que prescindir de incrementos significativos de la reacción de la masa.

Preferentemente, el gas de reducción consumido que sale del lecho fluidizado se hace recircular de nuevo al lecho fluidizado como un componente del gas de reducción después del tratamiento. Esto hace que el procedimiento sea más rentable. El componente de gas de reducción hidrógeno hace que la recirculación en la reducción de partículas portadoras de hierro oxídico sea muy sencilla, ya que a este respecto, aparte de la separación de polvo que dado el caso es necesaria, solo tiene que tener lugar una separación del producto de reacción agua H2O.

De acuerdo con una variante de realización ventajosa se suministra el mismo gas de reducción al lecho fluidizado en todas partes; el mismo con respecto a la composición, o con respecto a la temperatura, o con respecto a la presión, o con respecto a dos o los tres de estos parámetros. Esto simplifica el control del procedimiento y reduce el esfuerzo técnico de la instalación.

De acuerdo con otra variante de realización ventajosa se suministran a diferentes zonas del lecho fluidizado un gas de reducción diferente, por ejemplo, mezclas de varios componentes en diferentes proporciones, es decir, gas de reducción con composición diferente en cada caso; también se puede tratar de gas de reducción con temperatura diferente en cada caso, o de gas de reducción con presión diferente en cada caso; o de gases de reducción que son diferentes con respecto a dos o a los tres de estos parámetros. Esto es posible si el lecho fluidizado presenta diferentes zonas. De esta manera, es posible reaccionar con gases de reducción con diferente reactividad al hecho de que estén presentes en diferentes zonas productos intermedios con diferente reactividad.

Un dispositivo para llevar a cabo el procedimiento de acuerdo con la invención comprende un reactor de lecho fluidizado adecuado para la conducción de partículas y gas de reducción en corriente cruzada en una cámara de reactor con fondo de distribución para la configuración del lecho fluidizado. La cámara del reactor tiene al menos una abertura de introducción para partículas portadoras de hierro oxídico y al menos una abertura de extracción para el producto de reacción desde la cámara del reactor. El dispositivo también comprende al menos un conducto de suministro de gas de reducción para el suministro de gas de reducción al fondo de distribución y al menos un conducto de evacuación de gas de reducción para la evacuación de gas de reducción consumido de la cámara del reactor.

"Una" debe entenderse como un artículo indefinido en la expresión "en una cámara del reactor".

La cámara del reactor puede estar dividida en varias zonas a lo largo de su extensión desde la abertura de introducción hasta la abertura de extracción. Esto se puede lograr, por ejemplo, mediante diques vertedores, preferentemente graduables, que impiden la mezcla cruzada de las partículas de las zonas adyacentes, visto desde la abertura de introducción hasta la abertura de extracción, y también permiten el ajuste específico de zonas con diferentes alturas de lecho. Esto también se puede realizar al comprender el reactor de lecho fluidizado varios reactores parciales cuyas respectivas cámaras de reactor parcial forman en cada caso zonas individuales. En total, los reactores parciales forman el reactor de lecho fluidizado, y las cámaras de reactor parcial, la cámara del reactor del reactor de lecho fluidizado. Las cámaras de reactor parcial también pueden estar divididas en varias zonas. De acuerdo con una variante de realización, las zonas individuales pueden presentar diferentes dimensiones en la horizontal y/o en la vertical, de modo que el lecho fluidizado tiene diferentes anchuras en cada caso o son posibles diferentes alturas máximas del lecho; de este modo se pueden realizar diferentes alturas de lecho en diferentes zonas con un rendimiento constante.

De acuerdo con una variante, el reactor de lecho fluidizado o, dado el caso, los reactores parciales, comprende varios módulos del mismo tipo. Esto permite una construcción económica con módulos prefabricados, así como una adaptación sencilla a las diferentes exigencias de capacidad.

Preferentemente, el reactor de lecho fluidizado comprende potencialmente varios reactores parciales. Los mismos pueden estar dispuestos de forma secuencial y/o en paralelo. Preferentemente, están conectados unos con otros a través de dispositivos de transferencia. Durante el funcionamiento, las partículas se transfieren por ejemplo de un reactor parcial al reactor parcial adyacente, visto en la dirección de la abertura de introducción a la abertura de extracción a lo largo del reactor de lecho fluidizado, por medio de los dispositivos de transferencia. Los dispositivos de transferencia son adecuados para transferir partículas sin que se produzca la entrada de aire en los reactores parciales o la salida de gas.

Preferentemente, varios reactores parciales están apilados uno encima de otro. Esto reduce la necesidad de área del diseño del dispositivo para llevar a cabo el procedimiento de acuerdo con la invención. Las partículas fluyen siguiendo la gravedad desde una abertura de introducción situada en la parte superior hasta una abertura de extracción situada en la parte inferior.

El fondo de distribución del reactor de lecho fluidizado es en esencia horizontal. En esto queda comprendida una desviación de la horizontal de hasta 10°; preferentemente queda comprendida una desviación de hasta 5°, de forma particularmente preferente queda comprendida una desviación de hasta 2°. Si la desviación con respecto a la horizontal es demasiado elevada, la altura de lecho en el lecho fluidizado se vuelve heterogénea a lo largo de la extensión longitudinal del lecho fluidizado desde el lugar de introducción hasta el lugar de extracción, lo que tiene un efecto negativo en la capacidad de regulación del tiempo de residencia de las partículas.

Preferentemente, el fondo de distribución del reactor de lecho fluidizado o al menos de un reactor parcial está inclinado hacia abajo desde la abertura de introducción hasta la abertura de extracción. Esto simplifica el flujo de las partículas en la corriente cruzada, tal como se conoce, por ejemplo, de los canales aerodeslizadores de transporte.

De acuerdo con una variante, cada zona presenta su propio conducto de suministro de gas de reducción. De acuerdo con una variante, un conducto de suministro de gas de reducción propio desemboca en cada reactor parcial. Preferentemente, estos conductos de suministro de gas de reducción se originan todos en un conducto central. El conducto central suministra gas de reducción a los conductos de suministro de gas de reducción. El gas de reducción suministrado a través del conducto central puede ser, por ejemplo, gas de reducción fresco, es decir, gas de reducción que nunca ha fluido a través del lecho fluidizado, o una mezcla de gas de reducción fresco y de un gas de reducción recirculado, gas de reducción obtenido del procesamiento de gas de reducción consumido.

De acuerdo con una variante, cada zona presenta su propio conducto de evacuación de gas de reducción. De acuerdo con una variante, un conducto de evacuación de gas de reducción propio tiene su origen en cada reactor parcial. Preferentemente, los conductos de evacuación de gas de reducción desembocan todos en un conducto colector de evacuación, que desemboca en una instalación de tratamiento de gas. En la instalación de tratamiento de gas, el gas de reducción consumido se trata, por ejemplo, se desempolva y se seca. La combinación de la totalidad del gas de reducción consumido que sale de la cámara del reactor o de sus zonas y/o reactores parciales con el fin de su procesamiento central facilita su recirculación al procedimiento de reducción.

Otro objeto de la presente solicitud es un equipo de procesamiento de señales con un código de programa legible a máquina, caracterizado porque presenta señales de acción para llevar a cabo un procedimiento de acuerdo con la invención.

Otro objeto de la presente solicitud es un código de programa legible a máquina para un equipo de procesamiento de señales, caracterizado porque el código de programa presenta señales de acción que hacen que el equipo de procesamiento de señales lleve a cabo un procedimiento de acuerdo con la invención.

Otro objeto de la presente solicitud es un medio de almacenamiento con un código de programa legible a máquina de acuerdo con la invención almacenado en el mismo.

Breve descripción de los dibujos

La presente invención se describe a continuación a modo de ejemplo con ayuda de varias figuras esquemáticas.

La figura 1 muestra la realización de un procedimiento de acuerdo con la invención en un corte a través de una cámara de reactor esquemática.

La figura 2 muestra, de forma esquemática, una disposición con varios reactores parciales.

La figura 3 muestra la relación teórica de la enseñanza imperante o la relación entre la velocidad superficial en el tubo vacío U y el tamaño de partícula d hallada por los inventores.

Descripción de las formas de realización

Ejemplos

La figura 1 muestra, de forma esquemática, la aplicación de una forma de realización del procedimiento de acuerdo con la invención. El procedimiento se lleva a cabo en el dispositivo 1. Las partículas portadoras de hierro oxídico 2, que presentan un tamaño de grano inferior/igual a 200 |jm en al menos el 90 % en masa, se introducen de forma continua en el lugar de introducción A a través de la abertura de introducción 3 en un lecho fluidizado 4 en la cámara de reactor 5 de un reactor de lecho fluidizado 6, lo que se representa con una flecha. De acuerdo con una variante, hasta un 30 % en masa de las partículas portadoras de hierro oxídico pueden ser menores de 15 jm . El lecho fluidizado 4 se configura en la cámara de reactor 5 gracias a que las partículas son elevadas en contra de la gravedad por un gas de reducción 8 que fluye desde abajo a través de un fondo de distribución 7, representado por flechas de bloque no rellenas. En el ejemplo representado se suministra el mismo gas de reducción 8 en todas partes. El fondo de distribución 7 se indica mediante huecos en el contorno inferior de la cámara de reactor 5; con motivo de una mayor claridad no se ha asignado a cada hueco su propia flecha de bloque, y no se ha proporcionado a todas las flechas de bloque la referencia 8. Los óxidos de hierro en las partículas portadoras de hierro oxídico 2 se reducen para dar el producto de reducción 9 mediante el gas de reducción 8. El gas de reducción 10 consumido por la reducción de los óxidos de hierro en las partículas portadoras de hierro oxídico sale de la parte superior del lecho fluidizado 4, representado por las flechas de bloque rellenas. El gas de reducción 8 consiste, por ejemplo, en hidrógeno H2 técnicamente puro; en consecuencia, el gas de reducción consumido 10 contendrá, por ejemplo, agua H2O e hidrógeno, ya que no todo el hidrógeno que entra mediante flujo desde abajo será convertido. Las partículas arrastradas hacia arriba desde el lecho fluidizado por el gas de reducción consumido 10 no se muestran por separado. En un lugar de extracción B, las partículas del producto de reducción 9 se extraen de forma continua del lecho fluidizado 4 en la cámara de reactor 5, lo que se muestra con una flecha. El gas de reducción 8 se conduce a través del lecho fluidizado 4 a una velocidad superior a 0,05 m/s desde abajo hacia arriba en corriente cruzada. La temperatura de las partículas portadoras de hierro oxídico 2 introducidas es, por ejemplo, de 1173 K, y la temperatura del gas de reducción 8 que entra mediante flujo es de 1023 K en todas partes. El producto de reducción 9 tiene por ejemplo una temperatura de 853 K.

En el reactor de lecho fluidizado 6 representado de forma esquemática en la figura 1 existe preferentemente una ligera sobrepresión de 200000 Pa con respecto al entorno.

El procedimiento representado se puede llevar a cabo, por ejemplo, de forma que la altura del lecho en el lecho fluidizado 4 sea de 0,1-0,5 m, y/o el tiempo de residencia del gas sea de 0,1-10 s, preferentemente 1-2 s.

El gas de reducción 8 se suministra al fondo de distribución 7 a través del conducto de suministro de gas de reducción 11. El conducto de evacuación de gas de reducción 12 sirve para la evacuación del gas de reducción consumido 10 de la cámara de reactor 5.

La figura 2 muestra, de forma esquemática, una forma de realización en la que un reactor de lecho fluidizado 13 comprende varios reactores parciales 14, 16, 18, 20. Los reactores parciales están conectados unos con otros secuencialmente; el reactor parcial 14 está conectado en su extremo 15 al reactor parcial 16, que a su vez está conectado en su extremo 17 al reactor parcial 18. El reactor parcial 18 está conectado en su extremo 19 al reactor parcial 20. Las conexiones se realizan a través de los dispositivos de transferencia 21a, 21b, 21c. La abertura de introducción A para partículas portadoras de hierro oxídico 22 está presente en el inicio 23 del reactor parcial 14, la abertura de extracción B para el producto de reacción 24 está presente en el extremo 25 del reactor parcial 20. Los productos intermedios de la reducción de las partículas portadoras de hierro oxídico 22 para dar el producto de reducción 24 son transferidos por los dispositivos de transferencia 21a, 21 b, 21c en cada caso desde un reactor parcial delantero, visto en la dirección desde la abertura de introducción A a lo largo del lecho fluidizado hacia la abertura de extracción B, al reactor parcial siguiente. Mientras el material sólido fluye en el lecho fluidizado, no representado por separado, es decir, las partículas portadoras de hierro oxídico, las partículas de productos intermedios y las partículas de producto de reducción, a través de los sucesivos reactores parciales 14, 16, 18, 20, es decir, conectados unos con otros secuencialmente, desde la abertura de introducción A hasta la abertura de extracción B del reactor de lecho fluidizado 13, el gas de reducción, no representado por separado, fluye a través del mismo en corriente cruzada.

En la representación de la figura 2, los reactores parciales 14, 16, 18, 20 están apilados verticalmente uno sobre otro. Están realizados con fondos ligeramente escarpados. En los distintos reactores parciales 14, 16, 18, 20 desembocan en cada caso conductos de suministro de gas de reducción 26a, 26b, 26c, 26d propios, que se originan todos en un conducto central 27, con motivo de una mayor claridad, sus conexiones con los conductos centrales 27 no se representan por separado. De los distintos reactores parciales 14, 16, 18, 20 parten en cada caso conductos de evacuación de gas de reducción 28a, 28b, 28c, 28d propios, que desembocan todos en un conducto colector de evacuación 29, con motivo de una mayor claridad, sus conexiones con el conducto colector de evacuación 29 no se representan por separado. El conducto colector de evacuación 29 desemboca en una instalación de tratamiento de gas 30, en la que por ejemplo se desempolva y seca el gas de reducción consumido. A través de un conducto de recirculación 31, el producto del tratamiento, en el caso del ejemplo de la figura 1, hidrógeno desempolvado y secado, se suministra al conducto central 27 y, por lo tanto, se hace recircular al procedimiento junto con el hidrógeno H2 fresco obtenido en otro lugar como componente del gas de reducción.

El lecho fluidizado en el reactor de lecho fluidizado 13 presenta varias zonas, hay una zona en cada reactor parcial 14, 16, 18, 20. Debido al diferente dimensionamiento de los reactores parciales 14, 16, 18, 20, representado esquemáticamente en la figura 2 por las diferentes alturas, las diferentes zonas del lecho fluidizado tienen en cada caso diferentes alturas de lecho con un desarrollo continuo del procedimiento.

Según una variante del procedimiento de acuerdo con la invención, las diferentes zonas podrían ser alimentadas con diferentes gases de reducción; esta variante no se representa por separado.

Con motivo de una mayor claridad se ha prescindido de una descripción detallada del suministro o la producción de hidrógeno H2 fresco a partir de otras fuentes.

En general, la temperatura, la presión y la composición del gas de reducción influyen en la cinética de la reacción, de lo que resultan exigencias en cuanto al tiempo de residencia del gas y al tiempo de residencia de las partículas, así como a la altura del lecho. La velocidad del gas de reducción influye en la extensión de la descarga del lecho fluidizado y en la cantidad de volumen de gas de reducción circulante. La cinética de la reacción y la velocidad del gas de reducción repercuten a su vez en la superficie de reacción específica necesaria.

La figura 3 muestra con una línea continua el valor esperado de acuerdo con la enseñanza imperante para la velocidad de suspensión teórica Ut para diferentes tamaños de grano d de partículas esféricas de DRI/mineral de hierro a 1023 K con hidrógeno H2 como gas de reducción y una sobrepresión de 200000 Pa:

_ 24 4 . ^ . p e _ pg*Ut*d

con Cw - ~ Re + ~ V t f ~ le + 0,4 _{y con}

También se muestra con trazo de rayas la relación real entre el tamaño del grano d y la velocidad de suspensión Umáx, que se aleja de la enseñanza imperante y sigue Umáx = (40000*d)A2,78.

La descripción de las configuraciones ventajosas de la invención dada hasta ahora contiene numerosas características que se reproducen en las reivindicaciones secundarias individuales, a veces combinadas en varias. Sin embargo, estas características también se pueden considerar de forma apropiada de manera individual y combinarse para formar otras combinaciones útiles. En particular, estas características se pueden combinar en cada caso individualmente y en cualquier combinación adecuada en un procedimiento de acuerdo con la invención.

Aunque algunos términos se usen en la descripción o en las reivindicaciones en cada caso en singular o en relación con un numeral, el alcance de la invención para estos términos no pretende limitarse al singular o al respectivo numeral. Además, las palabras "un" o "una" no deben entenderse como numerales, sino como artículos indefinidos.

Las propiedades, características y ventajas descritas de la invención, así como la forma en que se consiguen, quedarán más claras y se entenderán más fácilmente en relación con la descripción del o de los ejemplos de realización de la invención, que se explicarán con más detalle en relación con los dibujos. El o los ejemplos de realización sirve o sirven para explicar la invención y no limita o limitan la invención a las combinaciones de características indicadas en los mismos, tampoco en relación con las características funcionales. Además, las características adecuadas de cada ejemplo de realización también se pueden considerar explícitamente de forma aislada para este fin, se pueden eliminar de un ejemplo de realización, se pueden introducir en otro ejemplo de realización para su complementación y se pueden combinar con cualquiera de las reivindicaciones.

Aunque la invención se ha ilustrado y descrito en detalle por el o los ejemplos de realización preferentes, la invención no está limitada por el o los ejemplos desvelados y se pueden deducir otras variaciones a partir de ello sin apartarse del alcance de protección de la invención.

Lista de referencias

1 dispositivo para llevar a cabo un procedimiento de acuerdo con la invención

2 partículas portadoras de hierro oxídico

3 abertura de introducción

4 lecho fluidizado

5 cámara de reactor

6 reactor de lecho fluidizado

7 fondo de distribución

8 gas de reducción

9 producto de reducción

10 gas de reducción consumido

11 conducto de suministro de gas de reducción

12 conducto de evacuación de gas de reducción

13 reactor de lecho fluidizado

14 reactor parcial

15 extremo

16 reactor parcial

17 extremo

18 reactor parcial

19 extremo

20 reactor parcial

21a, 21b, 21c dispositivos de transferencia

22 partículas portadoras de hierro

23 inicio

24 producto de reacción

25 extremo

26a, 26b, 26c, 26d conductos de suministro de gas de reducción

27 conducto central

28a, 28b, 28c, 28d conductos de evacuación de gas de reducción

29 conducto colector de evacuación

instalación de tratamiento de gas conducto de recirculación

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para la reducción directa de partículas portadoras de hierro oxídico (2) para dar un producto de reducción (9) en un lecho fluidizado (4) a través del cual fluye, en corriente cruzada, un gas de reducción (8) que contiene el 30 -100 % en moles de hidrógeno H2,

caracterizado porque

las partículas portadoras de hierro oxídico (2) introducidas en el lecho fluidizado (4) tienen en al menos el 90 % en masa un tamaño de grano inferior/igual a 200 micrómetros

y porque la velocidad superficial en el tubo vacío U del gas de reducción (9) que fluye a través del lecho fluidizado (4) se ajusta a entre 0,05 m/s y 1 m/s de tal manera que, para el tamaño de grano d igual a d30 de las partículas portadoras de hierro oxídico (2) introducidas en el lecho fluidizado (4), esté por encima de la velocidad de suspensión teórica Ut y sea inferior/igual a Umáx, resultando el valor Ut predicho teóricamente para un tamaño de grano d de:

ut = Vr 1 ^ (PP-Pg) ^ d*g.

3 pg Cw

_'W =? _r

con o _{v -} R±& _i

V J R -e + 0,4 y con

y resultando Umáx de la relación realmente hallada entre el tamaño de partícula y la velocidad de suspensión para un tamaño de partícula d igual a d30:

Umáx= (40000*d)A2,78 .

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque se lleva a cabo a una temperatura entre 773 K y 1123 K.

3. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque se lleva a cabo bajo una ligera sobrepresión con respecto al entorno.

4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque d30 es inferior/igual a 110 micrómetros para las partículas portadoras de hierro oxídico (2) introducidas en el lecho fluidizado.

5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque en al menos el 50 % en masa las partículas portadoras de hierro oxídico (2) introducidas en el lecho fluidizado tienen entre 15 micrómetros y 100 micrómetros.

6. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque las partículas portadoras de hierro oxídico (2) están presentes en proporciones de como máximo un 30 % en masa en tamaños menores de 10 micrómetros ^m.

7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el lecho fluidizado (4) presenta diferentes zonas con diferentes alturas de lecho.

8. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la altura de lecho en el lecho fluidizado es de 0,1-0,5 m, de forma particularmente preferente de 0,3-0,4 m.

9. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el tiempo de residencia de gas del gas de reducción (8) en el lecho fluidizado (4) es de 0,1 segundos a 10 segundos, de forma particularmente preferente de 1 s - 2 s.

10. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el gas de reducción consumido (10) que sale del lecho fluidizado (4) se hace recircular de nuevo al lecho fluidizado (4) como un componente del gas de reducción (8) después del tratamiento.

11. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque se suministra el mismo gas de reducción (8) al lecho fluidizado (4) en todas partes.

12. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque se suministran diferentes gases de reducción (8) a diferentes zonas del lecho fluidizado (4).

13. Equipo de procesamiento de señales con un código de programa legible a máquina, caracterizado porque presenta señales de acción para llevar a cabo un procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12.

14. Código de programa legible a máquina para un equipo de procesamiento de señales, caracterizado porque el código de programa presenta señales de acción que hacen que el equipo de procesamiento de señales lleve a cabo un procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12.

15. Medio de almacenamiento con un código de programa legible a máquina almacenado en el mismo de acuerdo con la reivindicación 14.