Naslov
Optimalno vođenje procesa spaljivanja sumpora pri proizvodnji bijelog luga (NSSC postupak)
(Optimal process controlling of a sulphur burning in white liquor production)

Autori
Dubrović, Željko

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, magistarski rad

Fakultet
Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije

Mjesto
Zagreb

Datum
26.06

Godina
1998

Stranica
55

Mentor
Božičević, Juraj

Ključne riječi
proizvodnja bijelog luga; papir; optimalno vođenje; živčevna mreža
(white liquor production; paper; optimal control;neural network)

Sažetak
Proces spaljivanja sumpora je dio procesa proizvodnje bijelog luga, industrijski poznatog kao NSSC – postupak (NSSC – Neutral sulphit semi chemical). Rastaljeni sumpor, temperature 150 C, čistoće 99.5% raspršuje se na sapnicama pri ulasku u reaktor za spaljivanje. Oksidacija teče s malim suviškom zraka, jer je cilj dobiti što više SO2 a izgaranjem nastaje i SO3 što je neželjena reakcija. Nastali produkti izgaranja odvode se na hlađenje i apsorpciju u vodenoj otopini natrij-karbonata pri čemu nastaje bijeli lug, smjesa natrij-karbonata i natrij-sulfita. O potrebnoj količini bijelog luga ovisi količina sumpora koja će se spaliti a time i količina potrebnog zraka; normalno je oko 300 kg/h sumpora i 1200 m3/h zraka Temperatura reakcije u peći je oko 1100 C, tlak je 0.5 bara. Reakcije oksidacije su egzotermne. Oslobođena toplina dovoljna je za sve potrebe za toplinom unutar procesa. Zbog ovako visoke temperature i korozivnih uvjeta peć je s unutarnje strane obložena šamotnom opekom a izvana se hladi zrakom. Zrak za hlađenje struji oko peći te tako štiti opeku od propadanja. Količina potrebnog zraka za hlađenje je oko 8000 m3/h a izlazna temperatura zraka je oko 100 C. Izvedena je dinamička toplinska bilanca procesa. Unutar ovog procesa postoje tri mjesta akumulacije topline: reakcijski prostor, opeka, plašt kroz koji struji zrak za hlađenje. Za svako mjesto akumulacije izvedena je odgovarajuća jednadžba dinamičke toplinske bilance. Dobivene su tako tri diferencijalne jednadžbe koje opisuju prijenos topline u procesu. Izveden je zatim simulacijski program u svrhu ispitivanja valjanosti matematičkog modela. Ispitivane su smišljene promjene ulaznih veličina i motreni su odzivi. Osim klasičnog opisivanja procesa korišten je i novi način promišljanja; primijenjena je živčevna mreža. Živčevna mreža je bila priključena na samo postrojenje za spaljivanje sumpora te je snimala postojeće stanje u procesu. Mjerene su sljedeće veličine: protok sumpora na ulazu, protok zraka za izgaranje, protok zraka za hlađenje, temperatura reakcije, izlazna temperatura rashladnog zraka. Živčevna mreža je na temelju toga izgradila dobar i vjeran model koji uistinu opisuje promjene unutar procesa. Izgrađeni model živčevne mreže moguće je vrlo djelotvorno koristiti u vođenju procesa. Sada je moguće proces lakše voditi, brže predvidjeti dinamičke promjene u procesu i brže odrediti novu radnu točku pri promjeni dnevne proizvodnje.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Kemijsko inženjerstvo

POVEZANOST RADA