Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Simuleringar av dyspositionens inverkan på flöde och temperturdistribution i en ruthner process
Luleå University of Technology, Department of Engineering Sciences and Mathematics, Fluid and Experimental Mechanics.
Luleå University of Technology, Department of Engineering Sciences and Mathematics, Fluid and Experimental Mechanics.ORCID iD: 0000-0001-5294-1855
2011 (Swedish)Conference paper, Oral presentation only (Other academic)
Abstract [sv]

Saltsyra (HCl) används inom stålindustrin för att beta järnoxider (Fe2O3) efter varmvalsning av plåt innan den förädlas i produktionslinan. Stora mängder HCl förbrukas, vilket både är kostsamt och miljöfarlig om den inte återvinns. Återvinningen sker oftast på stålverken med en metod som kallas Ruthner process. Den kan illustreras av en cylindrisk ugn med konisk nedre del, där det strax ovanför den koniska delen sitter naturgasbrännare tangentiellt till ugnen. Den förbrukade saltsyran, som består av vatten (H2O) och järnklorid (FeCl2), tillförs genom en till fyra dysor i toppen av ugnen. Återvinningen sker - något förenklat - genom att H2O först förångas från dropparna, därefter reagerar FeCl2 med syre (O2) och H2O och bildar HCl och Fe2O3. HCl återförs till betningsprocessen och Fe2O3 kan exempelvis säljas till elektronikindustrin.Denna studie syftar till att öka förståelsen av processen så att det i framtiden är möjligt att säkerställa god kvalité av restprodukten Fe2O3. Simuleringar görs i Ansys CFX med en tvåvägskopplad Euler/Lagrange-ansats där Eulerfasen består av gas och dropparna av förbrukad HCl är på Lagrangeform. Produkten från naturgasbrännarna ges som randvillkor till inloppet. I modellen är det första steget i återvinningsprocessen då droppar förångas implementerad. Även lyftkraft p.g.a. olika gastemperaturer, energiförluster genom väggar, och dragkraft på partiklar är implementerade i modellen. Som turbulensmodell används k-ε.Ur Figur 2 ses att både temperaturfördelning och hastighetsprofil förändras med olika dyspositioner. En korrelation mellan bilderna finns; i områden med låg temperatur är hastigheten riktad nedåt. Med dysan placerad 3,5 m från centrum förskjuts dock området för negativ vertikal hastighet bort från väggen. Detta beroende på att den varma gasen från brännare stiger längs väggen. De stora skillnaderna i temperaturfördelning är att dysposition 0.5 m från centrum ger en hög utloppstemperatur samt att dysposition 0.5 m och 3.5 m ger en högre temperatur i botten. Tendensen i hastighetsprofilen är lika för de tre fallen med dysan närmast väggen. När dysan placeras i mitten blir det ett kallras i centrum. För att få en klarare bild av processen krävs det även att partiklar analyseras samt att i framtiden även implementera kemiska reaktioner.

Place, publisher, year, edition, pages
2011.
National Category
Fluid Mechanics and Acoustics
Research subject
Fluid Mechanics
Identifiers
URN: urn:nbn:se:ltu:diva-32856Local ID: 77bad703-05b0-4694-bacf-0c128333a817OAI: oai:DiVA.org:ltu-32856DiVA: diva2:1006090
Conference
Svenska mekanikdagar 2011 : 13/06/2011 - 15/09/2011
Note
Godkänd; 2011; Bibliografisk uppgift: Ruthner process, Spray roaster, Saltsyra, HCl, CFX; 20110621 (simjoh)Available from: 2016-09-30 Created: 2016-09-30 Last updated: 2017-10-19Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(689 kB)5 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 689 kBChecksum SHA-512
da5503857b3a8587db2a0a8bcdb1e220e77c61dba050dd1e195cca41796d881e010ff5f4caf4f234552718822281422faeff19473c4f66add64d2b8b2102c670
Type fulltextMimetype application/pdf

Search in DiVA

By author/editor
Johansson, SimonWesterberg, Lars-Göran
By organisation
Fluid and Experimental Mechanics
Fluid Mechanics and Acoustics

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 5 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

Total: 18 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf