новые химические технологии
АНАЛИТИЧЕСКИЙ ПОРТАЛ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
ПОИСК    

НА ГЛАВНУЮ 

СОДЕРЖАНИЕ:

НАУКА и ТЕХНОЛОГИИ

Базовая химия и нефтехимия

Продукты оргсинтеза ............

Альтернативные топлива, энергетика ...........................

Полимеры ...........................

ТЕНДЕНЦИИ РЫНКА

Мнения, оценки ...................

Законы и практика ...............

Отраслевая статистика .........

ЭКОЛОГИЯ

Промышленная безопасность

Экоиндустрия .......................

Рециклинг ............................

СОТРУДНИЧЕСТВО

Для авторов .........................

Реклама на сайте ................

Контакты .............................

Справочная .........................

Партнеры ............................

СОБЫТИЯ ОТРАСЛИ

Прошедшие мероприятия .....

Будущие мероприятия ...........

ТЕНДЕРЫ

ОБЗОРЫ РЫНКОВ

Исследование рынка фтористого цинка в России
Исследование рынка йодистого калия в России
Исследование рынка бромистого калия в России
Исследование рынка хромкалиевых квасцов в России
Исследование рынка фторида хрома в России
Исследование рынка оксида свинца в России
Исследование рынка сернокислого свинца в России
Исследование рынка сахарозы в России
Исследование рынка окиси висмута в России
Исследование рынка пиридина в России

>> Все отчеты

ОТЧЕТЫ ПО ТЕМАМ

Базовая химия и нефтехимия
Продукты оргсинтеза
Синтетические смолы и ЛКМ
Нефтепереработка
Минеральные удобрения
Полимеры и синтетические каучуки
Продукция из пластмасс
Биохимия
Автохимия и автокосметика
Смежная продукция
Исследования «Ad Hoc»
Строительство
In English
  Экспорт статей (rss)

Базовая химия и нефтехимия

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ПРОИЗВОДСТВЕ ЦЕМЕНТА


Разработан инструмент для прогнозирования химических процессов в производстве цемента с расчетом равновесия термодинамических фаз.


Рассчитываются реакции, которые проходят в газовой, твердой и жидкой фазах в теплообменнике, включая очистку отработанного газа, во вращающейся печи, клинкерном холодильнике и на выходе клинкера. Данные модели сравниваются с измеренными или расчетными параметрами цементного завода с полным технологическим циклом. Это завод с производительностью 2000 т клинкера в день с использованием как традиционного, так и альтернативного вида топлива. Химическая модель согласовывается с реальными данными, особенно по химии материалов в различных фазах процесса и по составу клинкера. Примененный новый метод определения состава топлива показал себя простым и надежным. В будущем работа над улучшением модели продолжится, и будут внесены новые элементы в термодинамическую базу данных.

1 Введение

Процесс производства цемента включает в себя множество химических, физических и минералогических реакций (рис. 1). Типичный процесс производства цемента начинается с разработки сырья и заканчивается отгрузкой готового цемента потребителю. Было предпринято несколько попыток смоделировать химические реакции, сопровождающие процесс производства цемента. Химические модели в основном строились на основе заданных реакций [1–3] или равновесного расчета с минимизацией общей энергии Гиббса [4–10] (рис. 2). В данной модели используется последний подход. Настоящая модель создана в рамках продолжения работы над моделью, разработанной Кяянтее и другими в 2004 г. [7].

2 Химическая модель

Химическая модель служит инструментом для получения информации. О химических  процессах, происходящих в газовой твердой и жидкой фазах в процессе производства  цемента. Поэтому ограничения модели устанавливались таким образом, чтобы в модель были включены теплообменник с очисткой отработанного воздуха, вращающаяся печь и клинкерный холодильник.

2.1 База вычислений

Инструментом разработки в основном послужила комбинация программных продуктов AspenPlus [11] и ChemApp [12]. AspenPlus – это коммерческий инструмент моделирования в химической промышленности. В данной модели он использовался для построения технологических карт, проведения итераций и т. д. Программа ChemApp использовалась в случаях, когда было необходимо рассчитать химическое равновесие. В программе применяется подход, использующий свободную энергию Гиббса для расчета равновесных количеств и энергетических балансов. Для вычислений брали термодинамические данные, относящиеся к процессу производства цемента. Технологическая схема производства цемента показана на рис. 3.

Программа СhemApp в модели делит вращающуюся печь на три блока: зону загрузки, зону кальцинации и зону горения. Расчеты инициируются определением входных параметров для сырьевой муки, топлива, воздуха горения, подсоса воздуха, температуры и давления в различных точках реального процесса. Для потоков, включаемых в итерационные циклы, необходимо оценить начальные значения потока, температуры и давления. Расчетные значения обеспечивают моделирование с локальным равновесием, что вполне уместно для вычислений. Необходимо установить уровень допуска для итерационных шагов. Если итерация завершена и прошла успешно, это означает, что в модели энергия и масса сбалансированы между различными точками процесса. Завод с полным технологическим циклом, для которого создается модель, состоит из башни четырехступенчатого циклонного теплообменника с двумя рабочими нитками и двумя циклонами на верхней ступени. Отработанные газы очищаются рукавными фильтрами. Клинкерный холодильник — сателлитного типа. Производительность — приблизительно 2000 т клинкера в сутки.

Параметры процесса, используемые в модели близки к реальным параметрам и значениям, которые характеризуют стандартные стабильные условия процесса. Были использованы следующие значения диаметров циклонов: циклон 1—3,6 м; циклон 2–5 м; циклоны 3 и 4–5,25 м. Уровень эффективности циклонов принимался как высокий или средний.

Для коррекции температуры в модели принималось, что энергетические потери происходят в трех различных точках вдоль вращающейся печи.

1 Схема типичного процесса производства цемента

2 Различные подходы для расчета продуктов химических реакций

3 Схема процесса в соответствии с моделью Aspen Plus

В качестве базовых данных для моделирования использовались параметры сырьевой муки и топлива (табл. 1, 2). Отбитая на руднике порода перерабатывается в сырьевую муку, состоящую в основном из известняка и плотного мергеля, в которую примешивается пыль, собранная на рукавных фильтрах. После очистки отработанных газов. Интенсивность загрузки сырьевой муки принята равной 140100 кг/час. Параметры подачи топлива, на главную горелку следующие: уголь – 3240 кг/час; нефтяной кокс — 3960 кг/час; MBM (мясная и костная мука) — 1520 кг/час и 2500 кг/час — AC (легкое гидрокарбонатное жидкое топливо). Распределение частиц топлива по размерам также учтены в модели.

2.2 Термодинамическая база данных.

Для равновесного расчета каждого компонента, используемого в модели, необходимы такие термодинамические данные, как энтальпия образования, энергия Гиббса, теплоемкость, молярная масса, стехиометрические коэффициенты и т. д. Состав компонентов, используемых в модели, был взят из различных источников высокой надежности и для включения в модель был произведен их тщательный отбор. Всего в модель вошли 11 системных компонентов или элементов (табл.

3). Термодинамическая база данных состоит из 100 фаз (табл. 4). Одна фаза — это смешанная газовая фаза с 59 элементами и 99 стехиометрических конденсированных фаз, включающих 22 жидких и 77 твердых.


 

1 | 2 | 3 | 4 | 5
Версия для печати | Отправить |  Сделать стартовой |  Добавить в избранное
Статьи по теме

Куплю

19.04.2011 Белорусские рубли в Москве  Москва

18.04.2011 Индустриальные масла: И-8А, ИГНЕ-68, ИГНЕ-32, ИС-20, ИГС-68,И-5А, И-40А, И-50А, ИЛС-5, ИЛС-10, ИЛС-220(Мо), ИГП, ИТД  Москва

04.04.2011 Куплю Биг-Бэги, МКР на переработку.  Москва

Продам

19.04.2011 Продаем скипидар  Нижний Новгород

19.04.2011 Продаем растворители  Нижний Новгород

19.04.2011 Продаем бочки новые и б/у.  Нижний Новгород

Материалы раздела

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ: Детский сад категории «А»
ТРАНСГЕННЫЕ СЕЛЬХОЗКУЛЬТУРЫ
МУЛЬТИЗОНАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ GREE GMV,
РАБОТЫ ПО СОЗДАНИЮ «ПЛАЩА-НЕВИДИМКИ»
ГУЛЬКЕВИЧСКИЙ МАЛЬТОДЕКСТРИН
БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА СЕМЯН: новые возможности BASF
СИСТЕМА ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ ФАСАДОВ CAPAROL «CAPATECT CARBON»
«ДЕРЕВЯННЫЙ» САЙДИНГ WOODSTOCK
БЕЛОРУССКИЕ КРАХМАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ИЗОЛЯЦИОННЫЕ ПЛИТЫ GUTEX THERMOFIBRE
ПОТРЕБЛЕНИЕ МЯСА УСКОРЯЕТ ИЗМЕНЕНИЕ КЛИМАТА
РЕАКТОР СРЕДНЕТЕМПЕРАТУРНОЙ КОНВЕРСИИ ДЛЯ ТАНЕКО
ГНС о МОДЕРНИЗАЦИИ ЭП-300 И УСТАНОВКИ ГИДРООЧИСТКИ
НОВЫЕ ЦИСТЕРНЫ ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ ГИДРОКСИДА НАТРИЯ
БАНАНЫ И МАНИОКА ЗАМЕНЯТ ПШЕНИЦУ И РИС
ИСКУССТВЕННОЕ СОЛНЦЕ ДЛЯ ТЕПЛИЧНЫХ РАСТЕНИЙ
ПРОЕКТ СОЗДАНИЯ ЭКЗОСКЕЛЕТА
БУДУЩИЕ ВОДОРОДНЫЕ АВТОМОБИЛИ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ТРУСЫ
НОВЫЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ ЭНДОПРОТЕЗЫ ИЗ НАНОКЕРАМИКА
ФАСАДНЫЕ ТЕНДЕНЦИИ в ИНДИВИДУАЛЬНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ
ЕВРОПА ПЕРЕВОДИТ КОНДИЦИОНЕРЫ НА ПРИРОДНЫЙ ХЛАДАГЕНТ
КУЗОВ ИЗ МАГНИЕВОГО СПЛАВА
ПРОРЫВ В ОБЛАСТИ ОПТИЧЕСКОЙ ПЕЧАТИ
МОДЕРНИЗАЦИЯ АГРЕГАТА АММИАКА на ЧЕРКАССКОМ «АЗОТЕ»
МОДЕРНИЗАЦИЯ ХЛОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА на КЧХК
НОВЫЕ АЗОТНО-СЕРНИСТЫЕ УДОБРЕНИЯ УРАЛХИМА
КАЛЬЦИЙФОСФАТНЫЙ ЦЕМЕНТ ДЛЯ ХИРУРГИИ
РЕАГЕНТЫ на ОСНОВЕ БИШОФИТА
НОВОЕ ЖБИ-ПРОИЗВОДСТВО
НАНОПОКРЫТИЯ «ПЛАКАРТА»: результаты испытаний
МЕМБРАНЫ для ГЕНЕРАТОРА ВОДОРОДА
IT-СИСТЕМА для УВЕЛИЧЕНИЯ ГЛУБИНЫ ПЕРЕРАБОТКИ
ТЕХНОЛОГИЯ NEWCHEM для ПОЛУЧЕНИЯ ГЛИНОЗЕМА
НОВЫЙ СВЕТОДИОДНЫЙ МОДУЛЬ «ОПТОГАНА»
СТАЛЬ С ПОКРЫТИЕМ AGNETA
МОДЕРНИЗАЦИЯ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ ИСТОРИЧЕСКИХ ЗДАНИЙ
СЭНДВИЧ-ПАНЕЛИ STERILIUM
ПЕРЕХОД К ГАЗОМОТОРНОМУ ТОПЛИВУ
НОВЫЕ СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ BASF
«Металл Профиль» предлагает сгладить углы
МАСЛА ЛУКОЙЛ НА ЗАВОДАХ REXAM
ДОМ С НЕЙТРАЛЬНЫМ ЭНЕРГОБАЛАНСОМ
СЭНДВИЧ-ПАНЕЛИ SECRET FIX
СИСТЕМЫ ОПАЛУБКИ PERI

>>Все статьи

Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru
Copyright © Newchemistry.ru 2006. All Rights Reserved