Dekomposition von CaCO3 in Zementherstellungsprozessen
Bestimmung von Prozesstemperatur für vollständigen Dekomposition von CaCO3 im Rohmehl
Bestimmung der Kohle/Luft/Rohmehl-Relation im Prozess
Zunächst wird die Kohle/Luft-Relation wie im Beispiel Kohle-Verbrennung ermittelt
1. Projekt Erstellung
1.1. Neues Projekt erstellen, Menü: Datei ->Projekt -> Neues Projekt
In der folgenden Dialogbox Dimensionen vorgeben Gas [Nm3], Solid [kg], Liquid [kg],
Wenn der Projekt bereits existiert, dann über Menü: Projekt -> Konfiguration
1.2. Thermodynamisches System definieren, Menü: Projekt -> Thermodynamisches System
1.2.1 Elemente auswählen: H, C, O, N, Ca, Al
1.2.2. Stoffe auswählen
1.3. Stoffe definieren (optional, jedoch empfohlen), Menü: Projekt -> Substanzen
Luft: O2: 21 %; N2: 79 %
Rohmehl: Al2O3: 34 %; CaCO3: 65 %; H2O (l) 1%
Kohle: C :96 %; H2O (l): 1%; Al2O3: 1 %; SiO2: 2 %;
1.4. Inputs definieren, Menü: Projekt -> Eingänge
Luft, Kohle, Rohmehl in die Input einfügen
1.5. Reaktor definieren, Menü: Projekt -> Prozesse
ID: 1; Beschrebung: Ofen; T=500 [°C] (Initialisierungs-Temperatur) P=1 [bar], T Const deaktivieren
Einstellungen speichern.
1.6. Input zu Reaktor (Ofen) zuordnen, Menü: Projekt -> Massenfluss
Prozess ID:1 ; Input1 100 % zum Ofen auswählen, Button [Übernehmen] und [Schließen]
2. Reinstoffvorgaben.
Im System sollen sich C, CaCO3 und CaO, Ca(OH)2 nur als Reinstoffbilden
3. Bestimmung die Optimale Kohle/Luft/Rohmehl-Relation
3.1. Die zu protokollierenden Variable auswählen
Monitoring -> Protokoll-Variable
3.2. Temperatur und CaCO3 out in die Grafikvariable hinzufügen
Monitoring -> Grafik-Variable
3.4. Berechnung durch Variation der Kohle und Luft menge bei 1 kg Rohmehl
Menü Projekt -> Berechnung mit Variation
Kohle-Menge von 0.1 bis 0.2 kg variieren
Luft menge ist abhängig von der Kohlemenge und der Faktor beträgt 9.1
Dialogbox mit OK beenden und Berechnung starten
3.5 Resultat
Wie aus der Grafik Hervorgeht, bei Kohle/Luft/Rohmehl-Relation von 0.1[kg]/0.91[Nm3]/1[kg]
ereicht die Temperatur ca. 850 °C und die CaCO3 Menge in Produkten vernachlässigbar gering.
4. Berechnung der CaCO3 menge in Produkten in Abhängigkeit von der Temperatur
4.1. Eingaben in der Input-Tabelle Luft 0.91 [Nm3]; Kohle 0.1 [kg]; Rohmehl : 1[kg]
4.2. Menü Projekt -> Prozesse, Temperatur im Prozess konstant setzen
Check-Box T Const. auswählen
4.3. Menü Monitoring -> Grafik-Variable
Für X-Achse Temperatur auswählen
4.4. Grafik Menü Einstellungen - >Grafik Bereiche
Für X-Achse 750 bis 850 eingeben
4.5. Menü Projekt -> Berechnung mit Variation
Temperatur als Variable auswählen
Variabel-Bereich von 800 °C mit 2 °C Schritten bis 850 °C eingeben
Dialogbox mit OK beenden und Berechnung starten
4.6. Resultat: CaCO3 Menge in Produkten in Abhängigkeit von der Temperatur