Aspherix
酸化鉄の水素還元シミュレーション
- Aspherix
- 粒子挙動解析
本事例では、CFDEM coupling Chemicalを用いて、赤鉄鉱（Fe₂O₃）の水素還元反応を解析しました。DEM-CFD連成解析と化学反応モデルを組み合わせることで、固体粒子の物質変化や反応生成物の挙動を確認できます。
【化学反応解析とは】
化学反応を伴う粒子解析では、粒子と流体の相互作用に加え、反応による物質変化を考慮する必要があります。
CFDEM coupling Chemicalでは、複数の気体成分を扱いながら化学反応をシミュレーションできます。反応に伴う固体粒子の組成変化や、生成された気体と周囲流体との混合などを解析することが可能です。
【解析内容】
本事例では、幅70mmの容器内に充填された赤鉄鉱（Fe₂O₃）に対して、容器下部から水素ガス（H₂）を流入させる条件を設定しました。
流入した水素ガスによって赤鉄鉱粒子が吹き上げられるとともに、水素と赤鉄鉱の反応により磁鉄鉱（Fe₃O₄）および水（H₂O）が生成されます。
【解析結果】
動画では、水素還元反応の進行に伴う物質濃度の変化を確認できます。
中央の動画では、容器下部において赤鉄鉱（Fe₂O₃）の濃度が低下していく様子が示されています。また、右側の動画では、反応生成物である磁鉄鉱（Fe₃O₄）の濃度が増加していく様子を確認できます。
【使用製品】
・Aspherix
・CFDEM coupling Chemical