مدل سازی ریاضی و شیبه سازی فرایند خشک کردن دانه های نیترات آمونیم در دو خشک کن چرخشی سری با جریان هوای داغ همسو و ناهمسو

نیترات آمونیوم علاوه بر آنکه در مصارف کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرد، بدلیل برخوردار بودن از خاصیت انفجاری، در صنایع نظامی و معدنی نیز از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در تولید نیترات آمونیوم انفجاری مقدار زیادی رطوبت همراه آن وجود دارد، که معمولا در آخرین مرحله فرایند تولید لازم است خشک شود.. برای دستیابی به کیفیت مناسب و قابل عرضه در بازار لازم است رطوبت و دمای نیترات آمونیوم در محدوده خاصی کنترل شود. بدیهی است کنترل دما در فرایند خشک کردن مواد منفجره و آتش گیر از اهمیت بسیاری برخوردار می باشد. این مهم بدون شناخت دقیق از فرایند امکان پذیر نخواهد بود. در این پایان نامه مدلسازی ریاضی و شبیه سازی خشک کن های چرخشی واحد نیترات آمونیوم مجتمع پتروشیمی شیراز با ظرفیت تولید روزانه 650 تن نیترات آمونیوم انجام گردیده است. مدل سازی ریاضی دو خشک کن چرخشی سری با جریان های همسو و ناهمسوی شامل معادلات انتقال حرارت و جرم توسعه داده شده است. بر اساس داده های آزمایشگاهی، روابط جدید رطوبت تعادلی و سرعت خشک شدن برای نیترات آمونیوم ارایه گردیده است. نتایج حاصل از مدلسازی با مقادیر صنعتی مقایسه گردید. میانگین انحراف مطلق نتایج شبیه سازی، برای جریان همسو 04/4% رطوبت محصول، 33/2% دمای محصول و 84/1% دمای هوا و برای جریان نا همسو 01/9% رطوبت محصول ، 03/2% دمای محصول و 57/4% دمای هوا می باشد. این در حالی است که تا کنون مدل های ارایه شده در بهترین شرایط حدود 8% انحراف را نشان می دهند. از میان کلیه پارامترهای موثر بررسی شده در این تحقیق، شیب و سرعت چرخش خشک کن بیشترین تاثیر را روی محتوای رطوبت نیترات خروجی از خشک کن دارند. از میان کلیه پارامترهای عملیاتی نیز دمای هوای ورودی و رطوبت نیترات ورودی روی رطوبت محصول خروجی از خشک کن همسو بیشترین تاثیر را دارند. از طرف دیگر همین رفتار در مورد جریان نا همسو نیز صادق است با این تفاوت که افزایش 30% دمای هوای ورودی به خشک کن تاثیر چندانی روی رطوبت نیترات خروجی از خشک کن ندارد. دمای نیترات ورودی و دمای هوای ورودی به خشک کن بیشترین تاثیر را روی دمای محصول خروجی در هر دو نوع جریان دارند. با این تفاوت که در مورد جریان همسو دمای نیترات ورودی و در مورد جریان نا همسو دمای هوای ورودی تاثیر بیشتری روی دمای نیترات خروجی دارد. بنابراین کنترل دما در خشک کن با جریان نا همسو برای مواد منفجره از حساسیت بیشتری برخوردار است.