灰溶融シミュレーションモデルによる汚泥溶融炉の数値実験
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概要
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前報で, コークス移動床での灰化粒子の溶融を考慮した3次元3相流モデルを構築し報告した.本研究では, このモデルを用いて, 商業化した汚泥溶融炉の最適操業条件を探索するための数値実験を実施した.この数値実験結果から, ash/cokeの供給比で定義した溶融効率の改善は, 溶融領域の位置に大きく依存しており, この溶融領域を化学反応によってコークス消費が最も激しく生じている領域に近づけるのが, より効率的であることが解った.即ち, 操作条件としては, 溶融する灰分量と空気量を増加し, 且つ, 予熱空気温度を上げることが, 溶融効率の改善に効果的である.しかし, 溶融効率のピーク点が存在することが解った.この数値実験で予測した最大溶融効率は約2.4であり, 標準操業条件の約2.9倍となった.実炉を使用して限界溶融能力を確認することは困難であるが, 解析対象とした商業化汚泥溶融炉の実炉負荷実験では, 溶融効率が標準操業条件の約2.2倍で汚泥溶融が可能であることが確認されている.
- 社団法人 化学工学会の論文
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