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摘要：本发明涉及一种基于连续方程的钛白煅烧回转窑固体物料温度场计算方法，将钛白回转窑沿轴向分为多个计算段，计算初始段为回转窑固体物料入料端或固体物料出料端；将初始段作为第1计算段，第1计算段的计算结果作为第2计算段的输入值进行计算，依此类推，完成所有计算段的计算；每个计算段的计算包括：每个计算段固体物物料量变化计算、固体物水分蒸发计算、固体物反应计算、气体物质物料计算、反应热计算、固体气体物质能量平衡计算、热平衡计算、回转窑墙体内部的蓄热传热量计算。本发明基于第一性原理，建立出温度场计算体系，从而计算出轴向温度场；根据温度场分布对钛白煅烧回转窑工艺合理性作出判断。

主权项：1.一种基于连续方程的钛白煅烧回转窑固体物料温度场计算方法，其特征在于，将钛白回转窑沿轴向分为多个计算段，计算初始段为回转窑固体物料入料端或固体物料出料端；将初始段作为第1计算段，第1计算段的计算结果作为第2计算段的输入值进行计算，依此类推，完成所有计算段的计算；每个计算段的计算按如下步骤进行：1确定出回转窑炉体参数回转窑炉体参数包括回转窑内外半径、回转窑入口固体物料参数、烟气出口物料参数；回转窑入口固体物料参数包括偏钛酸温度、偏钛酸成分及含量；烟气出口物料参数包括烟气成分、温度；2固体物料计算固体物料成分包括自由水、TiOOH2、TiOSO4·H2O、TiOSO4、锐钛型TiO2和金红石型TiO2六种成分；每个计算段固体物物料量变化计算：Nm+1i·Vs＝Nmi·Vs-△Ni1式1中，i为固体物质种类，取值为6，i＝1至i＝6分别代表水、TiOOH2、TiOSO4·H2O、TiOSO4、锐钛型TiO2和金红石型TiO2；下标m表示第m计算段，下标m+1表示下一计算段；Vs为固体物料流速，单位为米秒，整个回转窑内部固体物料流速为定值；△Ni为物料变化量；i取1时△Ni表示水的蒸发量；i取2～6时分别表示TiOOH2、TiOSO4·H2O、TiOSO4、锐钛型TiO2和金红石型TiO2物质的变化量，其中△N5＝-△N6，六种固体物料变化量△Ni的单位为摩尔；3固体物水份蒸发计算输入量判断：若Nm1＝0，则△N1＝0；若Nm10，则对固体物质温度进行判断，Ts373.15，△N1＝0，Ts＝373.15，△N1＝Qzh潜，Ts为固体物温度，单位为K，Qz为用于蒸发水的热量，单位为焦耳，h潜为水的汽化潜热，单位为焦耳摩尔；4固体物反应计算固体物质i＝2～5，对输入量进行判断，若Nm+1i＝0，则△Ni＝0；若Nm+1i0，单个计算段内物质化学反应转化率计算： 式2中，Ts为固体物质的温度；ζi为转化率，Ai、Ei、wi取值，i为2～5：A2为4.1×103，E2为45，w2为3；A3为5.0×105，E3为75，w3为0.5；A4为5.0×109，E4为230，w4为0.3；A5为1.7×1023，E5为491，w5为0.67；△N6＝-1×△N5；5气体物质物料计算Gmj·Vg＝Gm+1j·Vg+△Gj3式3中，j为气体物质种类，j取值为5，j＝1至j＝5分别代表H2O、O2、SO2、N2和CO2；△G1＝△N1+△N2+△N3，△G2＝0.5×△N3，△G3＝△N3，△G4和△G5为0；气体物质流向与固体物质流向相反，Vg为气体物料流速，单位为米秒；Gmj和△Gj单位均为摩尔；Gmj为气体物质的物质的量；Gm+1j为下一个计算段气体物质的物质的量；6反应热计算Qr＝∑△Ni×hi4式4中，hi为反应焓，i的取值范围为2～5，式中Qr表示总化学反应热，单位为焦耳；7能量平衡计算a固体物质能量平衡计算∑Nmi×Ci×Tsm+∑Nm+1i×Ci×Tsm+1+∑△Ni×hi＝Q吸5式5中，Ci为固体物质比热，单位为焦耳摩尔﹒K，hi为反应焓，单位为焦耳摩尔，i的取值为6，i＝1至i＝6，分别代表自由水、TiOOH2、TiOSO4·H2O、TiOSO4、金红石型TO2和锐钛型TO2；Q吸为固体物质吸收的总热量，单位为焦耳，Ts表示固体物质的温度，单位为K；b气体物质能量平衡计算∑Gm+1j×Tgm+1×Cgj-∑Gmj×Tgm×Cgj＝Q放6式6中，Cgj为j的气体比热，单位为焦耳摩尔﹒K，j的取值为5，i＝1至i＝5，分别代表H2O、O2、SO2、N2和CO2，Tgm表示第m计算段的气体物质温度，单位为K；Tgm+1表示第m+1计算段的气体物质温度，单位为K；Gmj为气体物质的物质的量；Gm+1j为下一个计算段气体物质的物质的量；Q放为气体物质总放热量，单位为J焦耳；c是回转窑表面热平衡计算Qwo＝Qwsw+Qwgw7式7中，Qwo表示回转窑表面散热，单位为焦耳，Qwsw表示固体物料侧回转窑墙体传递给回转窑表面的热量，单位为焦耳，Qwgw表示气体体物料侧回转窑墙体传递给回转窑表面的热量，单位为焦耳；d气体物质放热平衡计算Qq＝Qgwg+Qgs8式8中，Qq表示气体放热量，单位为焦耳，Qgwg表示气体物质传递给回转窑内表面的热量，单位为焦耳，Qgs表示气体物质传递给固体物质表面的热量，单位为焦耳；e回转窑墙体内部的蓄热传热量计算Qwgws＝Qwss+Qwsw9式9中，Qwgws表示回转窑墙体蓄热传热，单位为焦耳；Qwss表示固体物质侧回转窑内墙面传递给固体物质的热量，单位为焦耳；f总能量平衡计算0＝Q放-Qr+Qgs+Qwgs+Qwss+Qz10联立式1～10求回转窑轴向上相应位置Ts的温度值，Qwgs为气体物料侧回转窑墙体传递给固体物料的热量，单位为焦耳；8重复步骤2至步骤7直至完成所有计算段的计算，得到回转窑轴向上固体物料的温度分布。

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