بررسی شبیه سازی های انجام شده در خصوص چرخه تولید محصولات از اسید سولفوریک

در مطالعه حاضر، ضمن تاکید بر نقش حیاتی و استراتژیک اسید سولفوریک به عنوان ماده شیمیایی بنیانی در صنعت تولید کودهای شیمیایی، فرآیند تولید این محصول و زنجیره یکپارچه محصولات وابسته به آن به طور جامع بررسی خواهد شد. این زنجیره شامل محصولاتی کلیدی نظیر اسید فسفریک، سولفات آمونیوم، دی آمونیوم فسفات و سولفات پتاسیم است که همگی ارتباطی تنگاتنگ و مستقیم با اسید سولفوریک دارند؛ به طوری که اسید فسفریک از واکنش اسید سولفوریک با خاک فسفات در فرآیند مرطوب تولید شده، سولفات آمونیوم از ترکیب اسید سولفوریک با آمونیاک به دست آمده، دی آمونیوم فسفات از واکنش اسید فسفریک با آمونیاک و سولفات پتاسیم از واکنش اسید سولفوریک با کلرید پتاسیم حاصل می شود. این سمینار به طور ویژه به تحلیل و ارزیابی شبیه سازی های دینامیک سیالات محاسباتی برای تحلیل تجهیزات صنعتی بسیار پیچیده ای نظیر کوره های احتراق دما بالا، راکتورهای همزن دار چندفازی، کریستالایزرها و گرانولاتورهای دوار انجام شده اند. هدف اصلی از این شبیه سازی ها، که به مشابه یک آزمایشگاه مجازی برای مهندسان فرآیند عمل می کنند، فراتر از یک بررسی ساده بوده و شامل بهینه سازی دقیق پارامترهای عملیاتی، عیب یابی مشکلات مزمن صنعتی مانند مصرف بالای انرژی، سایش و خوردگی تجهیزات، عدم یکنواختی کیفیت محصول و همچنین ارزیابی طرح های نوین مهندسی برای افزایش بازدهی است. این تحقیقات با فراهم آوردن تجسم سه بعدی و دقیق از میدان های سرعت، دما و غلظت گونه های شیمیایی، به شفاف سازی پدیده های پیچیده ای چون الگوهای جریان آشفته، انتقال حرارت، سینتیک واکنش ها و دینامیک ذرات کمک کرده و به درک عمیق تری از فرآیندهای تولیدی منجر می شوند که نتیجه آن بهبود چشمگیر عملکرد، افزایش کیفیت محصول نهایی و کاهش هزینه های عملیاتی است. علاوه بر این، با بررسی نظام مند مطالعات انجام شده، خلاءهای تحقیقاتی مهمی نیز شناسایی گردید؛ مشخص شد که تجهیزات کلیدی مانند راکتور مبدل کاتالیستی به منظور افزایش نرخ تبدیل، کوره فرآیند مانهایم برای مدیریت بهتر انرژی و راکتور اصلی هضم اسید فسفریک، علی رغم اهمیت بالایشان، کمتر مورد تحلیل شبیه سازی قرار گرفته اند. این موارد، مسیر پژوهش های آتی را برای دستیابی به یک دیدگاه جامع و بهینه سازی کل زنجیره تولید روشن ساخته و فرصت های جدیدی را برای نوآوری در این صنعت راهبردی فراهم می آورند.

Keywords:

اسید سولفوریک , اسید فسفریک , دی آمونیوم فسفات , سولفات آمونیوم , سولفات پتاسیم