Modelización de un horno de clínquer portland como reactor tubular

Tesis doctoral de Albert Vila Giner

El objetivo del trabajo es realizar la modelización del horno de fabricación de clinquer portland, junto con la torre de ciclones y los satélites de descarga y refrigeración, modelización de la que no se tienen noticia hasta el momento. Se considera el sistema como un reactor tubular multifásico de flujo de pistín en estado estacionario y en contracorriente, con intercambio de energía con el exterior. se realizan los balances de materia y energía en cada segmento del reactor, de 20 cm de longitud cada uno, y se integra numéricamente para toda la longuitud. Se considera únicamente variación axial de las composiciones y temperaturas, sin considerar perfiles radiales ni angulares. El esquema de reacciones empleado incluye, en la fase gas, las reacciones de combustión, así como las formaciones de óxidos de nitrógeno, azufre y co. En la fase sólida-líquida se consideran las reacciones de formación de los distintos componentes del clínquer, que en el lenguaje propio de la industria del cemento son c2s, c3s, ac3 y fac4, donde c,s, a y f son los óxidos de ca, si, al y fe(iii), respectivamente. Las técnicas de las reacciones se han tomado de los datos empíricos procedentes de la firma f.L. Smith (comunicación personal), y sus energías de activación se han reducido ligeramente para tener en cuenta la fusión parcial del material. como resultados del modelo se tienen los perfiles de temperatura de gas y sólido a lo largo del reactor y los perfiles de composición de las distintas especies químicas. La escasez o ausencia de datos experimentales hace dificil su validación completa, que puede hacerse sólo con los valores de composiciones de salida. Los valores predichos para ac3 y fac4 coinciden con los reales (menos del 1% de error), y del 8% para los silicatos. La temperatura máxima predicha para el sólido está entre 1600 y 1700ºc, coincidente con las publicadas a partir de datos experimentales termodinámicos.

 

Datos académicos de la tesis doctoral «Modelización de un horno de clínquer portland como reactor tubular«

  • Título de la tesis:  Modelización de un horno de clínquer portland como reactor tubular
  • Autor:  Albert Vila Giner
  • Universidad:  Barcelona
  • Fecha de lectura de la tesis:  20/09/2001

 

Dirección y tribunal

  • Director de la tesis
    • Claudi Mans I Teixido
  • Tribunal
    • Presidente del tribunal: daniel (secretario) Sáinz García
    • ferran Goma ginesta (vocal)
    • Sarrias sacristán María José (vocal)
    • (vocal)

 

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