13973

13973

مطالعة تجربي و مدل¬سازي سينتيك خشك¬كردن توريم اكسالات

كارشناسي ارشد

طراحي، شبيه‌سازي و كنترل فرآيندها

دي ماه 1393

دي ماه 1393

دكتر محمدامين ثباتي - دكتر امير چرخي

مهندسي شيمي

چكيده با توجه به محدود بودن ذخاير اورانيم، فراواني توريم نسبت به آن و ديگر مزاياي سوخت‌هاي توريمي نسبت به سوخت‌هاياورانيومي، توسعه چرخه سوخت توريم در كشورهاي مختلف ازجمله ايران مورد توجه محققين قرار گرفته است. يكي از تجهيزات عملياتي مورداستفاده در اين فرآيند خشك‌كن‌هااست. پس از رسوب‌گيري توريم به شكل اكسالات توريم، رسوب‌هاي مذكور ابتدا فيلتر و سپس خشك مي‌شوند.برايطراحي خشك‌كن مناسب اطلاع از سينتيك خشك شدن اين مواد ضروري است.لذا در اين تحقيق ابتدا سينتيك خشك‌كردن در يك خشك‌كن ساده (آون) اندازه‌گيري شد و سپس خشك‌كن بستر فواره‌اي به‌عنوان يك خشك‌كن مناسب براي اين ماده طراحي و ساخته شد و عمليات خشك‌كردن در آن به‌صورت ناپيوسته مطالعه شد. مدل‌سازي بر اساس مدل‌هاي نيمه تجربي و رياضي انجام گرفت؛ مدل¬هاي نيمه تجربي استاندارد با ثوابت وابسته به دما جهت بررسي سينتيك خشك شدن بر داده‌هاي آزمايشي برازش شد و كيفيت برازش آن‌ها برحسب پارامترهاي ضريب همبستگي (R2) و ريشه متوسط مربع خطاهاي داده¬ها (ERSM) مورد تجزيه‌وتحليل قرار گرفت. تمامي مدل‌ها نتايج قابل قبولي را در برداشتند اما مدل بالبي‌و‌شاهين نسبت به ساير مدل‌ها با بزرگ‌ترين مقدار R2و كوچك¬ترين مقدارERSM(به ترتيب 9998/0 و 0073/0) نتايج نزديك¬تر به داده¬هاي آزمايشي آون را داشت؛ همچنين مدل‌سازي رياضي بر اساس تئوري ديفرانسيلي و توده‌اي براي تعيين ضريب نفوذ مؤثر هم درون آون و هم خشك‌كن بستر فواره‌اي انجام شد.نتايج حاكي از تطابق خوب مدل‌سازي با داده‌هاي آزمايشي است. واژه‌هاي كليدي:سينتيك خشك‌كردن، خشك¬كن بستر فواره‌اي، مدل‌سازي.