提高热加工的能源效率

加工和材料精炼可以涉及许多单元操作，以达到一种可销售的、高价值的先进材料。热加工是材料制造过程中最耗能的部分。欧洲杯足球竞彩热加工有许多节省能源的机会，既节省成本，又对生态造成影响。广泛讨论了连续热加工相对于批量加工的显著节能优势。本文还提供了一些流程示例供以后参考。

商业过程

流程类型

具体的起始材料和靶产物将热处理作为几种广泛类型的一种：煅烧和热解，烧结和合成中的一种。

• 煅烧和热解过程涉及固体的热处理，以产生固体和气体反应产物。关键处理涉及高效的热传递到固体床和气体管理中以控制大气并提取可凝聚的气体。
• 煅烧的一个例子是去除结合水和二氧化碳，如下式(1)所示，而热解可以是聚合物在惰性气氛中分解，留下碳质固体和可凝气体。
• n₂（CO._3.）_3.•2H₂oànd.₂O_3.+ 3公司₂+ 2H.₂O（1）
• 烧结工艺通常涉及零件的热处理，但也适用于松散结块的粉末，目的是增加零件的密度和强度。关键的工艺问题是均匀的温度控制和气氛控制。
• 合成过程可以是固 - 固或气 - 固复杂的反应，以产生一个新的固体材料。密钥处理CON-cerns有效的热传递到所述固体床和气体管理来控制处理气氛或挥发物。

物质流量

对于这些处理类型中的每一种，材料通过热过程的流动将衡量熔炉类型是可能的。材料将如何通过热处理单元运输？如果材料是粉末，则如果散装粉末在整个过程中自由流动，则存在低能量优势。如果粉末是粘性的，它可以防止使用这种高传热和均匀的加工单元，例如旋转管或垂直管炉。

商业卷

基于新型先进材料的潜在应用，市场需要根据未来的商业工厂能力进行调整。欧洲杯足球竞彩在商业规模下所需材料的数量会强烈影响商业过程的形式。例如，在中试生产规模下，陶瓷管旋转炉适合于生产能力的高温工艺，在商业生产规模下，将需要实施一种全新的炉型。原因在于可伸缩性。

最高温度

熔炉的最高设计温度，与是否在那里运行无关，意味着制造商将使用能够在该高温下连续运行的材料。欧洲杯足球竞彩绝缘材料的温度等级越高，成本越高，绝缘性能越低。

产品质量

原料的来源和质量对的处理步骤的数量和类型的影响。取稀土氧化物例如提取，煅烧，和分离。在制造和设计炉进步可以降低具有较大直径的石英管中的过程相关联的风险，但陶瓷管可能永远不会在较大的二ameters可用。最终的纯度应该由最终用途来决定，有时要求是不可避免的。使用惰性的，稀有气体都有各自的具体用途，但不应该是默认的。

连续处理

住宿时间

从实验室到测试生产、试生产，再到商业生产，产能的扩大往往会引入新的工艺限制，这些限制在以前的规模上是无法观察到的:由于温度均匀性、峰值温度和质量扩散造成的动力学速率限制。停留时间也有助于框架在可能的炉型。在停留时间小于1分钟的非常短的情况下，稀释相垂直下降反应器可能是合适的。由于停留时间短于2小时，旋转管式炉或密相移动床立式反应器是理想的选择。对于停留时间较长的情况，这种工艺通常仅限于隧道炉。

辅助流程组件

如上所述，有时施加的长的循环时间和材料流动特性可以快速限制可用的炉的类型。其加热仅处理材料和气氛所需的操作将在千瓦时/ kg产品而言是比任何其他低。与传统的加热方法，电阻和烃烧成，无产品载体的炉是最佳的：旋转管或垂直管式炉中，例如。

重复使用的大气和副产品

随着连续炉，可以在复杂的，很好的整合方式来回收热量配置气体处理系统。连续式炉，其使得以下解决方案的关键特征是用稳定的气体组成的不间断的气流。稳定气体流量和组成使得气体循环，例如氢气在还原过程中的回收，或能量回收，例如通过氧化，随后通过热交换器的挥发性有机化合物

模型和示例

逆流气增强传热模型

下面的模型的开发是为了在逆流过程气体的上述强化传热概念扩展。该模型使用旋转管式炉在直径1米10米加热长度，在1150℃下用1000焦耳/千克-K的比热固体的1000公斤/小时运行。大约200微米的粗颗粒尺寸考虑。这种规模的杂色克莱斯允许通过材料床内的工艺气体的流动显著，增强气 - 固热反式FER。总气体的50瓦/米固体传热系数²-K进行了审议。这预计将用细显著较低的是，没有自由流动的粉末。

下面的图1和2示出的为相对的固体和气体流平衡和不平衡的质量速率倍的热容量的情况。图2具有平衡壳体的气体需求的两倍。的温度炉设置点、固体和气体是根据到炉入口的距离绘制的。

显著的过剩质量速率乘以气体的热容将使固体产品更快的冷却和预热。然而，与图1中的170千瓦相比，图2中的382千瓦时反应所需的能量更高。它还减少了沿炉长对固体物料的温度控制。在复杂温度分布的工艺中，温度控制的丧失更加明显。

图1和2．绘图说明当反应操作时，通过显着的气体质量率大量质量率控制炉内固体材料的温度曲线难以控制难题．

图像信用：哈珀

图3中的反电流策略非常好。固体材料更紧密地保持在炉子上e定位点。然而，如图4所示，复杂的斜坡速率与许多区域的温度控制，斜坡，保持，斜坡和保持可能是错误的考虑高逆流气体。

金属氧化物还原试样

对于某一特定金属氧化物还原的小型生产操作，由于反应时间和对氢气的要求很高，因此决定在间歇式流化床炉中生产该工艺。在放大试验中，研究了还原氧化物的替代方法。气固相互作用是至关重要的，因此对带提升器的旋转管式炉进行了类似气体流量的试验。物料均匀地从每个提升机中流出，与逆流的工艺气氛混合，但停留时间要求超过了旋转管炉的极限，超过了两个小时。此外，由于气流中有大量的粉末夹带，反应气体的数量导致产率低。

图3和4.曲线示出了在炉上固体和气体的温度分布的影响与天然温度斜坡速率和相比强加复杂的温度分布浸泡．

图像信用：哈珀

图5。目标反应完成在氧/金属原子的乘积之比的降低为2至1.75．

图像信用：哈珀

结论

在商业工厂中，热力过程是能源的主要消耗。商业规模工厂的形式必须在开发过程的早期探索。即使在实验室规模上，气体量、温度斜坡速率和建筑材料的影响可能不是关键的，它们也应该考虑到目的。欧洲杯足球竞彩

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