aalto1 untyped-item.component.html
TiO2-kalsinointiuunin simulointimalli
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Master's thesis
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Location:
Authors
Date
Department
Major/Subject
Mcode
Kem-42|Aut-74
Degree programme
Language
fi
Pages
x + 70 s. + liitt.
Series
Abstract
Työssä tehtiin staattinen simulointimalli Kemira Pigments Oy:n Porin tehtaan titaanidioksidipigmentin kalsinointiuunille.
Työn kirjallisuusosassa tutustuttiin rumpu-uunissa liikkuvan materiaalipatjan etenemistä ja rumpu-uunissa tapahtuvaa lämmönsiirtoa kuvaaviin yhtälöihin.
Erityisesti kiinnitettiin huomiota säteilylämmönsiirtoon.
Simulointimallissa rumpu-uuni jaettiin peräkkäisiin vyöhykkeisiin, joissa materiaalipatjan, kaasun ja rumpu-uunin sisä- ja ulkoseinämän lämpötilat ja aineominaisuudet oletettiin vakioiksi.
Vyöhykkeissä olevia materiaalipatjan ja sitä kuumentavan kaasun tilavuusalkioita kuvattiin avoimina termodynaamisina systeemeinä, jotka ovat aineen- ja lämmönsiirron kautta vuorovaikutuksessa keskenään.
Tilavuusalkioiden tasapainotilat määritettiin minimoimalla niiden Gibbsin energia ja samalla ottamalla huomioon tilavuusalkioiden ja niiden ympäristön välinen aineen- ja lämmönsiirto.
Materiaalipatjassa esiintyvä ajasta riippuva anataasin ja rutiilin välinen reaktio huomioitiin systeemin osaslajien tasapainokoostumuksia sitovassa atomimatriisissa kuvaamalla rutiili siinä stoikiometrisesti erillisenä osaslajina, jolloin tasapainotilassa esiintyvän rutiilin ainemäärä voitiin määrittää erikseen reaktion etenemisasteen avulla.
Simulointimalli ohjelmoitiin FORTRAN-ohjelmointikielellä.
Ohjelman käyttöä helpottamaan tehtiin MATLAB-ohjelman alla toimiva graafinen käyttöliittymä.
Simuloinnista saatuja rumpu-uunista poistuvan kaasun ja materiaalipatjan ja rumpu-uunin ulkoseinämän lämpötilan arvoja verrattiin mitattuihin arvoihin ja todettiin niiden vastaavan hyvin toisiaan.