مدل سازی کوره دوار سیمان بر اساس مدل اِسپنگ به منظور بررسی تولید CO2 در فرآیند تولید سیمان

کوره های دوار سیمان به طور گسترده برای تبدیل خوراک خام به کلینکر مورد استفاده قرار می گیرند. مدل سازی کوره دوار سیمان با توجه به شرایط حاکم بر آن (شامل انتقال حرارت هدایت، جابجایی و تشعشع، واکنش های شیمیایی بین مواد جامد و جریان گاز و چرخش کوره) دارای معادلات دینامیکی پیچیده و غیرخطی می باشد. در تحقیق حاضر با اِعمال یک مدل یک بعدیِ در حالت پایا مبتنی بر مدل اِسپنگ رفتار فرآیندهای درون کوره دوار سیمان تحلیل شده است. با توجه به اینکه مدل اِسپنگ بیشینه دمای درون کوره را بالا پیش بینی می کند، در کار حاضر با اِعمال سینتیک دو مرحله ای کلی متان و محاسبه انرژی احتراق بر اساس آن توزیع دمای جریان گاز درون کوره دقیق تر پیش بینی شده است. همچنین با توجه به اینکه تولید گاز گلخانه ای CO2 در فرآیندهای درون کوره (در واکنش های مواد بستر و واکنش های درون محفظه احتراق) حائز اهمیت می باشد، در کار حاضر مقدار تولید CO2 از واکنش احتراق با اِعمال سینتیک دو مرحله ای کلی متان برای سوخت و از واکنش مواد بستر برای سینتیک های 6 و 7 مرحله ای مواد بستر محاسبه و بررسی شده اند. نتایج نشان می دهند که تقریباً نیمی از تولید CO2 از واکنش های مواد بستر و نیمی دیگر از واکنش های احتراقی تولید می شوند.