Modelización de un proceso de calcinación en un horno rotatorio

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Modelizacin de un proceso de calcinacin en un horno rotatorio. Alejandra Vargas G., David Amurrio D. Departamento de servicios de laboratorio Universidad Catlica Boliviana San Pablo Cochabamba, Bolivia e-mail: [email protected]

Se describe un modelo simple para la calcinacin del carbonato de calcio en oxido de calcio, por medio de un horno rotatorio expresado como una serie de reactores perfectamente agitados e interconectados con zonas muertas. La cintica de la reaccin fue determinada experimentalmente y la transferencia de calor fue determinada por mediciones en una fbrica de cemento. La distribucin de tiempos de residencia, as como las condiciones del proceso y el rendimiento de la reaccin, fueron expresadas en trminos de cuatro parmetros k, , , y . Mecanismo de reaccin El mecanismo de de carbonatacin de la caliza comprende inicialmente la formacin de oxido de calcio sobre la superficie de las partculas, seguida por la conduccin de calor a travs del oxido de calcio hasta el frente constituido por el carbonato de calcio, la reaccin del mismo y el consecuente retroceso del frente de carbonato y la migracin del dixido de carbono a travs de la capa de oxido de calcio hacia la superficie de la partcula. Cuando la reaccin ocurre a temperaturas muy elevadas, se presenta un fenmeno de formacin de una costra relativamente impermeable sobre la partcula, dificultando el proceso de eliminacin de CO2 por difusin, llevando a la aparente contradice en de una disminucin en la cintica y rendimiento de la reaccin a temperaturas ms elevadas. La reaccin de de carbonatacin es adems reversible y la reaccin contraria de recarbonatacin en del oxido de calcio es favorable al aumentar la presin parcial de dixido de carbono o al disminuir la temperatura segn: Pco2[atm] = exp((_H T_S)/ RT) = exp( 178321/RT+ 158,77/R) La existencia de procesos de difusin en las partculas hace que la cintica global observada tambin dependa del dimetro de las mismas.