نام پژوهشگر: فتانه قربانی

بررسی عملکرد کوره عمودی کلسیناسیون هیدروکسید منیزیم برای تولید مگنزیای نسوز و مدلسازی آن
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید باهنر کرمان - دانشکده فنی 1393
  فتانه قربانی   امیر صرافی

اکسید منیزیم با خلوص بالای 95% دارای کاربرد نسوز در صنایع مختلف می باشد. بالا بودن خلوص اکسید منیزیم، باعث افزایش مقاومت مکانیکی و شیمیایی آن در شرایط مختلف عملیاتی می شود. در فرآیند تولید اکسید منیزیم، یک فرآیند کلسیناسیون وجود دارد. در این مطالعه فرآیند کلسیناسیون را در یک کوره عمودی نرمال بررسی شد. کوره عمودی مهمترین قسمت فرآیند تولید اکسید منیزیم می باشد، چراکه با تامین انرژی لازم برای تبدیل هیدروکسید منیزیم یا مواد اولیه دیگر به اکسید منیزیم، کیفیت محصول نهایی تعیین می شود. در این مطالعه، منبع اولیه اکسید منیزیم، هیدروکسید منیزیم ترسیبی از شورابه های سیرجان می باشد، که پس از ترسیب، خشک و پودر کردن به عنوان خوراک اولیه کوره عمودی مورد استفاده قرار گرفت. کار در سه مرحله انجام گرفت. در مرحله اول، نمونه هایی از هیدروکسید منیزیم در یک برنامه دمایی – زمانی کلسینه گشتند تا خلوص بالای 95% را نتیجه دادند. برنامه دمایی – زمانی به صورت افزایش دما از دمای محیط تا دمای 1000 درجه سانتی گراد و سپس یک ساعت کلسیناسیون در 1000 درجه سانتی گراد تعیین شد که خلوص نهایی 96/26% گردید. در مرحله دوم به بررسی سینتیک واکنش تجزیه هیدروکسید منیزیم و مدلسازی آن به صورت هسته واکنش نداده پرداخته شد. نتایج به دست آمده از مدل با آنالیز tg-dsc همخوانی نزدیکی داشت. انرژی فعال سازی واکنش kj/mol 117 و مدل سینتیکی آن diffusion-jander (d3) و contracting volume (r3) تعیین شد. در مرحله سوم، با تقسیم بندی کوره به سه ناحیه پیش گرمکن، احتراق و کلسیناسیون و سردکن و مدلسازی جریان های انرژی درون کوره عمودی نرمال، توزیع دما در طول کوره به دست آمد. طول کوره عمودی، فاکتور هوای اضافه 1/3، انرژی مصرفی e=4.2mj/kgmg 5/2 متر به دست آمد. در انتها به بررسی استفاده از سه نوع سوخت، انرژی های مصرفی متفاوت، درصد تبدیل های متفاوت سوخت درون کوره و تخلخل بستر مختلف پرداخته شده است.