Paralel akışlı dört siklon kademeli çimento üretim tesisinde matematik modelleme

Abstract

ÖZET Anahtar kelimeler : Çimento üretimi. Paralel akışlı önıstıcı. Matematik modelleme. Bu çalışmada paralel akışlı dört siklon kademeli çimento üretim sistemlerinde enerji ve kütle denkliklerinin birlikte çözümünü öngören bir matematik model geliştirilmiştir. Ayrıca bu matematik modele uygun bir bilgisayar programı hazırlanmıştır. Hazırlanan bu programda değişik yakıtlar ve değişik işletme koşullan değişken parametre alınarak her ünitede ayrıntılı olarak sıcaklık, kütle ve enerji değerleri elde edilebilmektedir. Matematik modelin önemli bir kısmını oluşturan kütle denklikleri; CaCOî, CaO, MgCÜ3 (veya MgO) ve diğer oksitler olmak üzere dört ayrı bileşen üzerine kurulmuştur. Dip siklon grubunda (4\ ve 4. siklon) ve döner finnda gerçekleşen kalsinasyon oran ve miktarları ile dip siklon grubunun hemen üzerindeki siklon grubunda (3'. ve 3. siklon) meydana gelen yeniden karbonatlaşma oran ve miktarları hesaplanmıştır. Ayrıca döner firm ve siklon gruplarında meydana gelen reaksiyon (kalsinasyon ve yemden karbonatlaşma) tepkime entalpileri yardımıyla ayrı ayrı hesaplanarak ilgili ünitelerde enerji dengesinde yerini almıştır. Enerji denkliği sistemi bir bütün olarak ele alıp hesaplanabildiği gibi önısıtıcı siklon, döner firm ve soğutucu ünite için ayn ayrı hesaplanmaktadır. Ayrıca önısıtıcı siklonların herbiri için katı ve gaz kütlelerin miktar ve kimyasal analizleri ile sıcaklıkları ayn ayn hesaplanmaktadır. Hazırlanan bilgisayar programı dört kadamenin yanında beş ve altı kademe paralel akışlı önısıtıcı siklonlu çimento üretim sistemlerinde değişik yakıt türleri (çeşitli kalite kömür, doğal gaz, fuel-oil) için çeşitli parametrelerin (yeniden karbonatlaşma oranlan, yakıt havası fazlalık katsayısı, döner firm ve soğutucu ısı kayıpları, döner finndan sürüklenen baca tozu miktan,...) müspet veya menfi etkilerini görebilmemizi sağlayabilmektedir.

Keywords : Cement production. Parelel flow preheating. Mathematical modelling. In this study, mathematical model which solve mass equilibrium and energy in four stage cyclone cement product systems with simultaneous flow has been developed. A computer program that suit this mathematical model has also been prepared. Temperature, mass and energy values in every unity have been obtained in this program as a function of different fuels and the running conditions. The mass equilibrium are (CaCC^, CaO, MgC03 or MgO) and other oxides. Calsination rate and values occurred in the group of last cyclone (4* and cyclone) and rotary kiln, and recalsinating rate and values occurred 3' and 3 cyclone were calculated. Moreover, the energy balance was taken place in related unities to be calculated by mean of reaction enthalpies occurred in rotary kiln and the group of cyclone. The energy equilibrium system is fully or apartly calculated for preheater cyclone, rotary kiln and cooler unity. The values of mass, chemical analyses and temperature of solid and gas were calculated for every preheater cyclones. It can provided that we can see the positive and negative effects of several parameters (recarbonating rates, visible calcination rates, temperature, fuels exess air coefficient heatlosses, chimmey, powder values,...) for different fuels (coal, nature gas, fuel-oil) cement product system with S and 6 stage simultaneous, flow preheater cyclone. XI